比特币:区块空间竞争如何扭曲交易打包时间?_以太坊

撰文:Tripoli

编译:0x11,ForesightNews

本周早些时候,我在以太坊基金会举办的RedditAMA上提出了一个问题,其中一个回答引起了我的注意:

我期待看到合并后交易打包时间的改变!理论上合并后平均打包时间应该降低约二分之一,因为下一个区块的预期时间现在是6秒,而之前是13秒,更规律的打包时间也减小了峰值。根据我的个人经验,如今的交易打包速度非常快,甚至与EIP-1559之后、合并之前的那段时间相比也是如此。看看数据具体的数据会很有趣。-/u/vbuterin

比特币区块时间动态被研究得更多,数据可用性更高。因此,我将把以太坊的工作量证明转移到比特币上进行分析。这两个系统非常相似,主要区别在于难度调整将比特币的平均出块时间保持在10分钟,而以太坊的平均出块时间保持在13秒左右。

金色晚报 | 12月3日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词:瑞士央行、国际清算银行、沙特阿拉伯、比特币矿工、Tether

1. 瑞士央行委员:瑞士央行已成功完成有关批发型数字货币的试验。

2. 国际清算银行报告:只有私营和公共部分通力合作CBDC才能成功发行。

3. 加拿大央行副行长:央行可能会比预期更早地推出CBDC。

4. 沙特阿拉伯和阿联酋宣布央行数字货币试运行取得成功。

5. 经济参考报:海外推手助推比特币不断触碰天花板 警惕炒作风险倒灌。

6. 比特币矿工将路透社头条“BTC创历史新高”永久上链。

7. 十一月Tether新增印钞约合24.2亿USDT。

8. 京东数科区块链技术获工信部网络安全应用试点示范项目。

9. 王晓红:深化中国—东盟在金融开放领域的合作 促进数字货币合作。

10. 以太坊联合创始人:Eth2下一阶段将在9到12个月内上线。[2020/12/3 23:02:22]

然而,区块时间平均值是一个巨大的简化。媒体经常将比特币矿工称为一群解决复杂数学问题的计算机,但事实并非如此。解决这个词隐含的意思是,这类主流类比表明采矿设备不断接近解决方案,但这不是加密挖矿的工作方式。最简单的散列类比是抛硬币并尝试连续77次正面朝上。不正确的散列不会提供有意义的进展,这是徒谬误的一个版本:所有散列都是独立的,当散列失败时就没有进展。

金色晚报 | 10月16日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词:Filecoin、波卡、OKEx、Coinbase、门罗币

1. 至少五家大型银行欲参与俄罗斯数字卢布试点项目。

2. 波卡推出悬赏机制提高国库资金利用效率

3. 数据:OKEx钱包中大约有20万枚BTC。

4. 知情人士:与徐明星一同被带走的两名高管已获保释。

5. Coinbase全球营销主管John Russ决定离职。

6. USDT总交易额已超6000亿美元 过去1月增长20%。

7. 新西兰金融公司计划推出数字版新西兰元“Power Dollar”

8. OKEx CEO:公司运营不受影响,属于私钥管理人个人问题。

9. 门罗币正式发布CLI v0.17.1.0 版本Oxygen Orion。[2020/10/16]

尝试的独立性和由此导致的缺乏进展被描述为失忆。不管上一个区块已经过去了多长时间,比特币矿工发现下一个区块的可能性总是一样的:下一个区块出现的平均时间总是在10分钟后。

金色晚报 | 1月22日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词:工信部、香港金管局、乌兹别克斯坦、UPbit

1. 工信部成立密码应用研究中心,推动密码应用与创新发展。

2. 香港金管局公布央行数字货币研究成果 将与泰国央行进一步合作。

3. 杜均:长期主义是2020年区块链行业关键

4. 日本区块链促进协会成立稳定币委员会 并发布日本版Libra。

5. 乌兹别克斯坦将对加密资产业务所得收入实行免税。

6. 支付和咨询公司Bottomline Technologie测试Ripple的汇款网络词。

7. 内蒙古区块链研究院正式成立。

8. 韩国交易所UPbit已禁止外国用户所有币种和现金提取。

9. 百度超级链获批科技部区块链版权应用国家重点项目。

10.比特币日内震荡,最高涨至8817.73USDT,最低跌至8500USDT。[2020/1/22]

如果你对比特币区块间隔方差的数据感兴趣,JamesonLopp几年前写了一篇很棒的文章。简单来说就是,忽略源自非常快速出现的区块的边缘案例,区块间隔遵循指数概率分布。

声音 | 杭州网:围绕“数字经济”与制造业深度融合 余杭区致力抓好区块链等新产业:杭州网发文称,围绕“数字经济”与制造业深度融合,余杭区抓好A(人工智能)B(区块链)C(云计算)D(大数据)为方向的新产业新业态重点产业,抓好菜鸟网络总部、字节跳动、求是半导体等重点项目,抓好中国(杭州)人工智能小镇、中国(杭州)5G创新园等重点平台。[2019/6/13]

比特币出块时间方差:理论与现实;资料来源:JamesonLopp

为了讨论交易打包时间,我们需要在分析中添加另一层。天真的说法是,当比特币交易被提交时,它应该被包含在下一个区块中,该区块平均会在10分钟内完成;因此,打包时间应为10分钟。在实践中,区块空间的竞争本质扭曲了打包时间并挑战了可交换性的假设。

飞思达(08342)研发推区块链应用性能管理系统 未来将倾向发展金融科技:飞思达(08342)行政总裁施德群5月14日在传媒午宴上表示,该公司正在研发区块链(Block Chain)的应用性能管理(APM)系统,推出时间未定。他还表示,公司还在开发大数据分析平台,希望借此增加客户层面。[2018/5/14]

下图显示了2022年9月2日待处理交易的攀升。图表中的每个断崖或下降都表示发现了一个新区块并处理了一批最有价值的交易。为了方便,网格竖线以10分钟为间隔,既比特币平均出块时间。

比特币内存池

该图显示了区块发现中的非典型但并非罕见的差距。从10:20到12:18,只发现了两个区块,而不是预期的十二个。

虽然在10:20发送12sat/vB交易似乎是安全的,但它可能直到13:00才被处理,至少8个,可能多达11个区块。延迟的两个来源是区块时间方差和不对称时间信息,即较晚提交的交易具有额外信息的优势,并且能够支付更大的费用以跳过交易队列。

从缓慢发现的区块中随机抽取样本并分析其中包含的交易,在交易提交时间和包含在下一个区块中的交易相对密度之间出现了一个清晰的模式。慢速区块包含的交易来自紧接在发现区块之前的时间仓,比来自紧接在前一个区块之后的时间仓多出大约50%。

与此形成鲜明对比的是,如果我们查看快速区块,则提交时间的分布要均匀得多。这表明在快速区块中的时间竞争没有意义。

大多数区块都可以很快发现,所以这有什么关系吗?

如果我们计算预期出块时间,长尾区块的贡献其实出奇的大。如果计算平均出块时间但忽略20+或30+分钟这样的异常值,则预期的出块时间将下降到6-8分钟。

关于打包时间,区块空间的时间竞争基本上忽略了这些长尾块。例如,我们假设超过20分钟的交易被新的更高费用的交易取代,那么进入第一个区块的交易的平均打包时间理论上应该下降到只有6分钟。

实际上,并没有下降到6分钟。我们在慢速区块分布中看到交易没有被完全替换,但我预计第一个区块打包时间可能在8-9分钟范围内,而不是天真的10分钟近似值。

进一步计算被替换的交易将需要比本文提供的更全面的数据分析,结果可能是多峰谐波分布。

回到权益证明以太坊,假设非竞争性区块空间,不变的12秒区块间隔表明平均打包时间为6秒。

然而,以太坊区块空间竞争异常激烈。

即使区块间隔不变,我们似乎也看到了强烈的时间竞争,甚至超过了比特币长尾区块空间的竞争。所有这些都在几秒钟内发生,每12秒重复一次。

那么,打包时间是否更短?我想这将取决于如何定义打包时间。如果以太坊上的第一个区块是在区块间隔的最后几秒内提交的交易占主导,那么我不清楚方差的下降是否会产生有意义的差异。另一方面,如果我们谈论的是单笔交易,其优先费用足以确保交易包含在内,那么预期的打包时间应该从13秒减少到6秒。

注解:

指数概率分布的方差与区块时间的平方成比例,因此比特币区块时间的方差是以太坊PoW区块的(600/13)^2=2130倍。也许这可以解释为何对以太坊区块时间的分析相对缺乏。

该指标假设以太坊不处于硬分叉的时间窗口,在硬分叉时间窗口,出块时间开始呈指数增长,以迫使矿工采用这种变化。

截至撰写本文时,30天的平均哈希率为2.5075亿TH/s,因此在一个10分钟的区块中有250.75×E6×E12×(60×10)=1.5E23次哈希尝试。为了找到一个硬币翻转等效物,我们采用一个以2为底的对数,它等效于76.9次连续的硬币翻转。

该样本中的慢速区块是在2022年12月22日至2023年1月12日之间发现的伪随机序列,包含40个块,区块间隔时间在42到75分钟之间。

该样本中的快速区块是在2022年12月22日至2023年1月12日之间发现的一个由86个区块组成的伪随机序列,区块间隔时间在2.5分钟到6分钟之间。

如果我们由于验证者的错误而忽略空块,则不变。

不幸的是,合并前数据似乎不可靠,尽管这可能只是由于区块空间的超级竞争性质加上区块时间差异而造成的,我没有足够的信心发布它。

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