如何控制以太坊的区块大小?

时间:2021-11-18|浏览:153

作为市值第二的老大哥的以太坊,经常被拿来和比特币比来比去。不知你是否发现,和比特币扩容事件此起彼伏的热闹场面相比,以太坊似乎没有过类拟的区块扩容困扰,要知道,从2017年开始,以太坊的交易量同样也快速增长,那以太坊又是怎么搞定这个问题的呢?

我们先来看看以太坊块大小的变化。3月19日,以太坊块的平均大小为21345Bytes,约为0.02M(平均出块时间为15秒)。


可以看出,以太坊的区块大小是不固定的,背后的原因是它采用了与比特币完全不同的做法。

比特币的转账交易是统一的格式,可以用固定的块大小来规范。以太网不同。V上帝(以太网的创始人)将区块链视为世界计算机。在比特币的基础上,以太网实现了智能合同,这意味着除了与比特币具有相同的转账功能外,以太网还需要为大量程序提供计算服务。

如何控制以太坊的区块大小?


在以太坊网络中,不同的事务需要不同的计算成本。

比如对于转账交易,以太网的处理是比较一致的;对于一个来说,Bug对于程序来说,很可能会消耗大量的计算能力(比如程序中有无限循环运算时)。以太网明确表示,每个操作都会有最低计算能力消耗值,而智能合同的计算能力消耗则需要在最低消耗值的基础上增加所有代码执行的计算能力。实际消耗的计算能力只能在实际使用中确认。

因此,以太网中每笔交易的大小是不确定的。如果需要一个相对固定的参数来规范以太网块,最直观的就是固定每个块包含的计算能力。这个值是矿工在每个块中的GAS LIMIT(单位:gas)参数表示每笔交易在提交时也会有计算能力需求(单位:gas),乘以计算能力gas价格(单位:gwei/gas),即交易成本(单位:gwei,gwei和eth类似于比特币里的 聪 和BTC的关系:每 eth = 10^9 gwei)。

目前gas price以及每个块中的GAS LIMIT当数值提交每笔交易时,需要增加愿意支付的最高成本。矿工在包装时会遵循以下规则:

利益导向——哪笔交易给的酬劳高,会优先打包谁的,直到区块中包含的算力值(gas limit)耗尽;

多退少不补——按实际计算能力收费,但如果给的不够,计算结果在包装时不会提交到链上,费用也会全部收取(每笔事务的最低计算能力消耗值为21000gas)。

在理解了上述规则之后,扩容问题的解决就简单了:为了避免类似于比特币的块扩容纠纷,以太网协议允许矿工每次将最后一个块扩大BGL值调整正负0.0976%(=1/1024 ),根据平均每15秒出块的频率,快速满足网络上快速变化的计算要求。

因此,面对突然的交易激增,以太网表现出良好的灵活性。例如,2017年6月29日,因为1C0原因,交易量激增,以太坊在不到2小时内实现了33%的增长。

以太坊网络的每个块包含计算能力的变化,从最早的300多万到现在的800万gas中间。当能提供的计算能力增加时,如果有足够的交易能力消耗掉,自然矿工会获得更多的利润,但也需要矿工付出更多的成本——更大的宽带和更快的计算能力。所以这个过程虽然不需要多方争议,但也受到物理性能的限制,客观上不会一蹴而就。

以太网通过在每个块中包含相对稳定的计算能力而不是块容量,实现了块的规范化管理;并利用逐块计算能力调整机制(调整正负0.0976% ),以应对交易处理量的变化。

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