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PoW挖矿中Ommer区块的奖励机制与公平性设计

以太坊PoW挖矿中,当网络延迟导致两个有效区块同时发布时,协议通过奖励未被包含的“Ommer”区块来维持公平,鼓励网络去中心化。

挖矿主板特写,展示支持多张显卡的硬件设备
主题资料配图,非新闻现场照片 · 配图:挖矿主板-支持8块显卡的 " 妖 " 板

Ommer区块的生成背景与定义

PoW挖矿具有概率性,网络延迟可能导致两个有效区块同时发布。此时协议需确定最长链作为“有效”链,同时通过部分奖励未被包含的有效区块来确保对矿工的公平。这种机制鼓励了网络去中心化,因为面临更高延迟的小型矿工仍能通过区块奖励获得收益。术语“Ommer”是父区块同辈区块的性别中立称呼,有时也被称为“Uncle”。

PoS共识下的Ommer区块终止

随着以太坊转向权益证明,Ommer区块不再被挖出。在PoS机制中,每个时隙仅选举一个提议者,因此不存在多个区块同时竞争的情况。这一变化可以通过查看历史Omber区块挖掘图表来验证。

区块验证与状态校验机制

当矿工广播包含证书和声称的新EVM状态校验和的区块时,其他节点会验证证书,并执行区块内所有交易。节点将执行后的新EVM状态校验和与矿工声称的校验和进行比对,只有两者匹配时,节点才会将区块追加到区块链尾部,并接受新的EVM状态为规范状态。

全节点初始化与交易执行流程

新加入网络的节点会按顺序下载所有区块,包括包含目标交易的区块。它们初始化一个空白状态的本地EVM副本,然后逐个执行每个区块中的交易,并在每个区块处验证状态校验和。每个交易仅被挖掘(包含在新区块中并首次传播)一次,但在推进规范EVM状态的过程中,每个参与者都会执行和验证它。这体现了区块链的核心原则:“不要信任,要验证”。

资料与延伸阅读

你可以通过以下原始资料核对文中概念,并继续深入阅读。

  1. Mining | ethereum.org ↗
  2. 配图:挖矿主板-支持8块显卡的 " 妖 " 板 ↗
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