什么是交易池（txpool）以及节点如何管理它？

了解区块链网络中的交易池

交易池，通常称为txpool ，是区块链节点内的关键组件。它充当临时存储区域，其中未确认的交易等待包含在块中。当用户发起交易（例如转移代币或与智能合约交互）时，这些交易将通过网络广播并由节点收集到本地交易池中。每个节点都维护自己的池版本，由于网络延迟和传播延迟，该版本可能与其他节点略有不同。

交易保留在交易池中，直到被矿工或验证者拾取并包含在新区块中。如果交易未通过验证、过期或因费用较高而被替换，则可以将其从池中删除。 txpool 的结构和管理策略显着影响区块链处理交易和处理拥塞的效率。

交易池主要功能

1. 1. 存储已在语法和语义上验证但尚未在链上确认的传入交易。
2. 2. 使节点能够根据 Gas 价格、交易规模或发送者信誉等标准对交易进行优先级排序。
3. 3. 通过对每个发件人的交易数量或总池容量实施限制来防止垃圾邮件。
4. 4. 支持通过EIP-1559等机制动态替换交易，允许用户提高费用以加快处理速度。
5. 5. 维护多个子池，例如待处理（准备挖矿）和排队（等待随机数连续性）交易。

节点如何管理交易池

1. 1. 收到交易后，节点会在将其纳入交易池之前运行验证检查，包括签名正确性、足够的余额和正确的随机数排序。
2. 2. 根据优先级指标组织交易；高费用交易通常位于待处理队列的顶部，以便更快地选择矿工。
3. 3. 节点运营者可以为txpool配置内存限制，确定可以同时保存多少笔交易，以防止资源耗尽。
4. 4. 在网络流量高的时期，旧的或低费用的交易可能会被驱逐，以便为更新的、更有利可图的交易腾出空间。
5. 5. 一旦交易被包含在开采的区块中，所有节点都会通过删除该交易来更新其交易池以避免重复。

Txpool 设计对网络性能的影响

1. 1. 管理良好的交易池可确保矿工能够访问一组可靠的有效交易，从而有助于更快地完成交易。
2. 2. 如果不同的矿工选择冲突的交易集，则节点间不一致的 txpool 状态可能会导致临时分叉或浪费计算量。
3. 3.配置不当的驱逐规则可能会导致合法交易意外下降，从而导致用户沮丧和 dApp 交互失败。
4. 4. 攻击者可以通过无效或接近有效的交易淹没节点来利用 txpool 漏洞，消耗带宽和内存。
5. 5. 实现分层交易池的协议——将可执行交易与不可执行交易分开——增强弹性和操作清晰度。

常见问题解答

如果交易在交易池中保留的时间太长，会发生什么情况？如果交易在交易池中停留的时间超过节点配置的超时时间或在拥塞期间低于最低费用阈值，则该交易将被丢弃。用户必须重新广播它或发送替换交易才能重新获得可见性。

两个不同的节点可以有完全不同的txpool吗？是的。由于网络传播速度、地理位置和节点配置的变化，节点之间的交易池可能有所不同。然而，一旦交易在区块中得到确认，共识规则就能确保最终的一致性。

所有区块链网络都使用相同的 txpool 机制吗？不会。基于以太坊的系统使用复杂的内存池结构和动态费用市场，而其他区块链（例如 Bitcoin）则采用更简单的中继策略。共识算法和可扩展性解决方案也决定了交易池跨链运作的方式。

txpool 是存储在磁盘上还是内存中？大多数实现将 txpool 保留在 RAM 中，以便快速访问和实时更新。将其存储在磁盘上会带来不可接受的延迟，尽管某些节点可能会定期序列化状态以进行恢复。