矿业科普｜矿工为何打包空块？

「知矿大学问答」是以问答的形式，邀请行业资深从业者，解答用户挖矿相关的提问。

来自@地摊小王子?的提问：

打包交易有手续费收入，为什么会有矿工打包空块呢？有人说打包空块的矿工是制造比特币网络拥堵的坏矿工，这种说法对吗？

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再来说“空块攻击”对比特币网络破坏效果。

Foundry Digital 推出物流部门以推进加密货币采矿业的标准:金色财经报道，数字货币集团 (DCG) 的采矿公司和子公司 Foundry Digital LLC 宣布推出 Foundry Logistics，以推进加密货币采矿行业的标准。该公司新成立的部门计划“通过为采矿硬件交付提供一体化解决方案来弥合硬件制造商和买家之间的差距”。[2022/7/29 2:44:55]

空块攻击难以对比特币造成实质性的伤害，最终结果是损人利己、自讨没趣。

假设比特币网络已经很拥堵了，用10%算力进行“空块攻击”，相当于区块大小被恶意矿工人为“缩小“了10%，实际效果是平均每个区块能打包交易数量的上限”下降“了10%。比特币网络如果实在太拥堵，又会反过来降低人们链上交易的需求，网络就变得不再拥堵了，这样一来，“空块攻击”的效果就难以起到持续性效果。

俄罗斯逮捕非法运营加密货币矿业公司的两人:本周四，俄罗斯逮捕了两名非法运营加密货币矿业公司的人士。俄罗斯内政部发言人Irina Volk表示，拘留了两名与在一家废弃橡胶厂内发现的加密货币矿场有关的人。据俄罗斯媒体报道，奥伦堡市现场发现6000多件采矿设备，还公布了突袭该场所的视频。[2018/4/13]

综上，“空块攻击”需要付出高昂的成本代价，在攻击效果上也很难持续，打包空块是矿工发起“空块攻击”的这种言论是不明真相者的阴谋论。

矿工打包空块的真相是什么呢？

中国矿工转战布局加拿大，后者或成下一个全球虚拟货币矿业之都:作为全球最大的比特币挖矿组织，原本总部位于北京的比特大陆，如今在魁北克投入运营。亦在同时，据其创始人称，最大的矿业集团BTC.Top也在加拿大开设工厂。另外，在全球范围内经过考察后，总部位于阿姆斯特丹的Bitfury Group Ltd. 发现加拿大艾伯塔省的Drumheller是全世界最为适合开展挖矿业务的地区之一。据投资人介绍，这个最大的比特币挖矿组织在在中国以外的地区建立起五十八兆瓦的数据中心，占全球产能的三分之一。[2018/2/3]

02真相

矿工挖矿是一场比拼速度的竞赛。不仅要看谁先找到了符合系统要求的解，还要把找到的解，尽快广播出去。快，对于矿工来说是一件贯穿始终的事情。

一个区块包含两部分，区块头和区块体。比特币客户端在对区块广播时，是将区块头和区块体分开传播的。区块头包含了版本号、父区块头哈希值、时间戳、默克尔树根哈希值、难度目标、随机数等6部分，它的大小只有80字节。交易信息被打包在区块体里。一个满载的区块大小为1M，它是区块头大小的12500倍。

越多的信息量，传播延时越长。区块头和区块体的大小差异，造成其他矿工会先接收到新区块头数据，一段时间之后，再收到区块体的数据。

收到区块头数据还没收到区块体数据的这段时间，对于矿工来说，也是有成本的，矿机依旧在运行。

矿工为了充分利用这段时间进行挖矿，就不能往区块里填充交易，也就说矿工只能尝试挖空块。这是因为矿工没有收到父区块打包的交易数据，不知道父区块打包了哪些交易，如果矿工往区块里填充交易，可能会把已经被父区块打包的交易再次打包，这会造成区块数据不合法，之前为此付出努力都变成了无用功。为了避免这种情况发生，在这段时间，矿工明智的做法是不打包交易挖空块。如果这段时间刚好挖到新区块，那么挖出的块就是空块。

粗略统计了一下，在待确认交易内存池持续不空的情况下，21万多个区块中，大约有0.75%的空块。另外这部分空块的出块时间，与其父区块的时间间隔都在几十秒之内，这样很好印证了我们前面给出的信息延迟的解释。

03总结

矿工打包空块是出于经济利益的考量，这样做是矿工最明智的选择。矿工为了充分利用这段时间进行挖矿，且避免与父区块中打包的交易发生冲突，就不能往区块里填充交易，也就是说矿工只能尝试挖空块。打包空块是恶意矿工为了对比特币发起“空块攻击”，这是典型的阴谋论。

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