什麼是交易池（txpool）以及節點如何管理它？

了解區塊鍊網絡中的交易池

交易池，通常稱為txpool ，是區塊鏈節點內的關鍵組件。它充當臨時存儲區域，其中未確認的交易等待包含在塊中。當用戶發起交易（例如轉移代幣或與智能合約交互）時，這些交易將通過網絡廣播並由節點收集到本地交易池中。每個節點都維護自己的池版本，由於網絡延遲和傳播延遲，該版本可能與其他節點略有不同。

交易保留在交易池中，直到被礦工或驗證者拾取並包含在新區塊中。如果交易未通過驗證、過期或因費用較高而被替換，則可以將其從池中刪除。 txpool 的結構和管理策略顯著影響區塊鏈處理交易和處理擁塞的效率。

交易池主要功能

1. 1. 存儲已在語法和語義上驗證但尚未在鏈上確認的傳入交易。
2. 2. 使節點能夠根據 Gas 價格、交易規模或發送者信譽等標準對交易進行優先級排序。
3. 3. 通過對每個發件人的交易數量或總池容量實施限制來防止垃圾郵件。
4. 4. 支持通過EIP-1559等機制動態替換交易，允許用戶提高費用以加快處理速度。
5. 5. 維護多個子池，例如待處理（準備挖礦）和排隊（等待隨機數連續性）交易。

節點如何管理交易池

1. 1. 收到交易後，節點會在將其納入交易池之前運行驗證檢查，包括簽名正確性、足夠的餘額和正確的隨機數排序。
2. 2. 根據優先級指標組織交易；高費用交易通常位於待處理隊列的頂部，以便更快地選擇礦工。
3. 3. 節點運營者可以為txpool配置內存限制，確定可以同時保存多少筆交易，以防止資源耗盡。
4. 4. 在網絡流量高的時期，舊的或低費用的交易可能會被驅逐，以便為更新的、更有利可圖的交易騰出空間。
5. 5. 一旦交易被包含在開采的區塊中，所有節點都會通過刪除該交易來更新其交易池以避免重複。

Txpool 設計對網絡性能的影響

1. 1. 管理良好的交易池可確保礦工能夠訪問一組可靠的有效交易，從而有助於更快地完成交易。
2. 2. 如果不同的礦工選擇衝突的交易集，則節點間不一致的 txpool 狀態可能會導致臨時分叉或浪費計算量。
3. 3.配置不當的驅逐規則可能會導致合法交易意外下降，從而導致用戶沮喪和 dApp 交互失敗。
4. 4. 攻擊者可以通過無效或接近有效的交易淹沒節點來利用 txpool 漏洞，消耗帶寬和內存。
5. 5. 實現分層交易池的協議——將可執行交易與不可執行交易分開——增強彈性和操作清晰度。

常見問題解答

如果交易在交易池中保留的時間太長，會發生什麼情況？如果交易在交易池中停留的時間超過節點配置的超時時間或在擁塞期間低於最低費用閾值，則該交易將被丟棄。用戶必須重新廣播它或發送替換交易才能重新獲得可見性。

兩個不同的節點可以有完全不同的txpool嗎？是的。由於網絡傳播速度、地理位置和節點配置的變化，節點之間的交易池可能有所不同。然而，一旦交易在區塊中得到確認，共識規則就能確保最終的一致性。

所有區塊鍊網絡都使用相同的 txpool 機制嗎？不會。基於以太坊的系統使用複雜的內存池結構和動態費用市場，而其他區塊鏈（例如 Bitcoin）則採用更簡單的中繼策略。共識算法和可擴展性解決方案也決定了交易池跨鏈運作的方式。

txpool 是存儲在磁盤上還是內存中？大多數實現將 txpool 保留在 RAM 中，以便快速訪問和實時更新。將其存儲在磁盤上會帶來不可接受的延遲，儘管某些節點可能會定期序列化狀態以進行恢復。