区块链的孤儿块和叔叔是什么？

在区块链技术的世界中，了解孤儿区和叔叔块的概念对于掌握不同区块链网络的复杂性至关重要。这些术语是指由于各种原因而在主要区块链中未包含的块，并且它们扮演着不同的角色，具体取决于特定的区块链协议。本文将深入研究孤儿和叔叔区块的定义，原因和含义，重点关注它们在加密货币圈中的相关性。

什么是孤儿块？

孤儿块（也称为陈旧的块）是已被挖掘和验证的块，但不包括在主区块链中。当两个矿工几乎同时解决加密难题时，就会发生它们，从而导致区块链的临时叉。该网络最终选择了其中一个继续建立的块，将另一个块作为孤儿块。

孤儿块的主要原因是网络内的传播延迟。当矿工找到一个有效的块时，它需要将此块广播到网络的其余部分。如果另一个矿工在第一个块完全传播之前找到了一个竞争区块，则可以将两个区块视为暂时有效。然后，网络决定基于哪个链的更长而被节点接受的块接受哪个块。

在Bitcoin和其他类似的区块链中，孤儿区块不影响区块链的安全性或共识机制。它们本质上被丢弃了，与他们相关的奖励没有授予开采他们的矿工。

什么是叔叔？

叔叔是以太坊区块链引入的一个独特概念，可以解决与孤儿区块相关的一些问题。与孤儿块不同，叔叔的区块被部分包含在区块链中，并向矿工提供一些奖励，尽管小于全部奖励。

当矿工找到有效的块时，就会发生叔叔块，但是由于网络延迟，在叔叔块可以完全传播和接受之前，将另一个块添加到链条中。以太坊的协议允许这些叔叔块通过随后的块来引用，从而奖励了矿工以整个块奖励的一小部分找到他们。

在以太坊协议中包含叔叔块有多种目的。它通过激励更多的矿工参与来增强网络安全性，即使他们并不总是能够将其块添加到主链中。这也通过使其对竞争力较低的矿工更可行，从而降低了集中化风险。

孤儿和叔叔的原因

孤儿和叔叔块的主要原因是网络延迟。在分散的网络（例如区块链）中，数据从一个节点传播到另一个节点所需的时间可能会导致临时叉和创建这些块。

导致孤儿和叔叔块创建的另一个因素是开采困难。随着采矿难度的增加，块之间的时间可能会变得更加可变，从而增加了多个矿工在类似时间解决难题的可能性。

块大小也起着作用。较大的块需要更长的时间才能在整个网络中传播，从而增加了在完全接受第一个块之前开采另一个块的机会。

孤儿和叔叔的含义

孤儿块对找到他们的矿工具有重大影响。由于他们的努力没有获得任何奖励，因此采矿孤儿街区在财务上可能是有害的。这可能会导致更大，更集中的采矿池之间的采矿能力集中，从而可以更快地传播其块。

另一方面，以太坊叔叔的街区为矿工提供了部分奖励，这可以帮助减轻未在主链中包含其障碍的财务影响。该系统鼓励更多的分散采矿，因为较小的矿工有更好的机会为自己的努力获得一些奖励。

从网络的角度来看，孤儿和叔叔都会影响区块链的整体安全性和效率。孤儿块可能会导致浪费的计算能力，而叔叔块通过奖励矿工的努力来帮助更有效地利用这种力量。

不同的区块链如何处理孤儿和叔叔

不同的区块链协议以各种方式处理孤儿和叔叔。例如， Bitcoin只是丢弃孤儿块，不会为他们奖励矿工。这可能会导致更高的较大水池中的采矿能力浓度，从而可以更快地传播其块。

如前所述，以太坊使用叔叔的区块部分奖励矿工。这种方法有助于通过激励较小的矿工继续参与来维持更加分散的网络。

其他区块链，例如以太坊经典，也采用了与以太坊的类似机制，但具有不同的奖励结构。了解这些差异对于任何参与采矿或开发这些网络的人至关重要。

孤儿和叔叔街区的技术细节

要了解如何创建和处理孤儿和叔叔，重要的是要查看区块链操作的技术细节。

• 块验证：当矿工找到有效的块时，必须由网络上的其他节点验证。如果在第一个块完全传播之前找到并验证了另一个块，则可以创建一个孤儿或叔叔。

• 区块链叉：临时叉子在相似的时间开采两个有效区块时发生。网络通过选择最累积的工作来选择链条来解决这些叉子，这可能导致一个街区成为孤儿或叔叔。

• 网络传播：在整个网络中传播块的速度至关重要。更快的传播降低了孤儿和叔叔块的可能性，但它受到互联网的物理约束以及区块链网络的分散性质的限制。

• 采矿池：采矿池可以通过协调多个矿工的努力来帮助减轻孤儿和叔叔的影响。但是，这也可能导致集中化，因为较大的池在更快地传播其块方面具有优势。

常见问题

问：主区块链可以包含孤儿块吗？

答：在大多数区块链协议中，一旦将块视为孤儿，它将被永久排除在主区块链之外。但是，在极少数情况下，如果网络经历了重大的重组，则如果该网络成为最长有效链的一部分，则可以在理论上包括一个孤儿。

问：叔叔街区如何影响以太坊的整体交易吞吐量？

答：叔叔块不会直接增加以太坊的交易吞吐量，因为它们不是主链的一部分。但是，通过激励更多的矿工参与，他们可以间接提高网络的整体安全性和效率，这可以随着时间的流逝而提高性能。

问：矿工可以使用任何策略来减少开采孤儿或叔叔的可能性吗？

答：矿工可以通过加入较大的采矿池来减少采矿孤儿或叔叔的可能性，这可以更快地传播块。此外，使用更快的Internet连接并优化其采矿软件可以帮助减少网络潜伏期的影响。

问：孤儿和叔叔如何影响区块链网络的环境足迹？

答：孤儿区块通过代表浪费的计算能力和能量来促进区块链网络的环境足迹。通过部分奖励矿工，叔叔的街区可以通过更有效地利用采矿中消耗的能量来帮助减轻这种影响。