CHA:以太坊为什么要设置区块的叔块奖励？

在《以太币的发行和出块奖励 》一文中，我们介绍了，在以太坊系统中，如果在同一区块高度，多名矿工都挖出了新的区块，这些区块中，其中一个将成为最长链上的区块，而其他区块，如果被后续区块引用，将被称为叔块（Uncle Block），叔块也能得到相应的奖励。这和比特币不同，在比特币系统中，因临时性分叉而不在最长合法链上的区块，都称为孤块，孤块没有区块奖励。

以太坊为什么要设置叔块奖励呢？叔块奖励的具体规则是怎样的呢？

 01 以太坊为何要设置叔块奖励？

被称为区块链2.0的以太坊，不仅是一个具有智能合约的底层公链平台，它的出块时间也比比特币更短，平均10多秒发布一个区块。

数据：以太坊累计交易额已接近6.5万亿美元:7月17日，以太坊核心开发者Péter Szilágyi发推称，以太坊有史以来累计交易额已接近6.5万亿美元（数据来自coinmarketcap）。Péter Szilágyi称，这个数字简直让人不可思议，因为这个系统所创造的交易额相当于其祖国一个月的GDP。[2020/7/17]

更短的出块时间意味着，临时性分叉的几率将大幅提升。这是因为当矿工A挖出一个新区块后，需要向全网广播，广播的过程需要时间，由于以太坊出块时间短，其他节点可能还没有收到矿工A发布的区块，就已经挖出了同一高度的区块，这就造成了临时分叉。在以太坊网络中，临时性分叉发生的几率在8%左右。

以太坊客户端开发团队ChainSafe推出ChainBridge:5月17日消息，以太坊客户端开发团队ChainSafe推出ChainBridge，可实现在区块链之间进行数据传输。截至目前，ChainBridge正在启动对以太坊，以太坊经典和基于Cosmos-SDK的链的支持。（Cryptonewsz）[2020/5/17]

图1当前以太坊叔块率为7.8%来源：www.etherchain. org

参考上表数据，在以太坊系统中，每100个区块，大约有8个叔块产生，如果按照平均出块时间为15秒计算，一个小时内将接近20次的临时性分叉。而比特币系统，因为平均10分钟才出一个区块，有足够的时间将新区块广播给全网其他节点，这种临时性的分叉几率就相当小。根据历史数据，大概平均3000多个区块，才会出现一次临时性分叉，相当于20多天出现一次这种临时性分叉，属于比较“罕见”的情况。

动态 | 近24小时以太坊新增171个代币:据Tokenview数据显示，近24小时以太坊链上交易额为117.28万 ETH，环比下降20.64%，链上交易数为70.94万笔，环比上升2.65%，其中单笔转账金额超过1000 ETH的大额转账共计共计134笔，环比下降27.96%；活跃和新增地址数较近七日均值分别上升0.96%和10.79%。近24小时新增代币数为171个，目前代币总数为120747个。[2019/10/18]

以太坊系统出现临时性分叉是一种普遍现象，如果采取和比特币一样处理方式，只有最长链上的区块才有出块奖励，对于那些挖到区块而最终不在最长链上的矿工来说，就很不公平，而且这种“不公平”将是一个普遍情况。这会影响矿工们挖矿的积极性，甚至可能削弱以太坊网络的系统安全，也是对算力的一种浪费。因此，以太坊系统对不在最长链上的叔块，设置了叔块奖励。那以太坊的叔块奖励规则具体是怎样的？

动态 | 瑞士证券交易所SIX推出以太坊ETP:据Cointelegraph报道，瑞士主要证券交易所SIX Swiss Exchange已于3月5日起推出基于以太坊的交易所交易产品（ETP）。在瑞士创业公司Amun AG的支持下，新的基于以太坊的ETP将在AETH指数下进行交易，管理费将达到2.5％。[2019/3/6]

 02 叔块奖励规则

以太坊叔块奖励规则大体如下：

1、叔块必须是区块的前1层至前6层“祖先”的直接子块；2、每个区块最多引用两个叔块；3、被引用过的叔块不能被重复引用；4、被引用的叔块获得奖励的数量，和该叔块与引用区块之间的间隔层数相关，间隔层数越少，奖励越多。5、引用叔块的区块可额外获得出块奖励，每引用一个区块，可以获得出块奖励的1/32，6、交易费（也称矿工费）不会分配给叔块。

我们通过一个例子来介绍上面的规则。

图二

假设当前区块高度为107（上图中绿色区块），它能有效引用的叔块，只能是区块高度为101～106的区块，换句说叔块的有效引用区间，最多只能在7代以内。上图中黄色区块，区块高度为100，就不在107这个区块的有效引用范围。图中红色的区块，因为不是最长链上区块的直接子块，这种区块不能成为叔区块。

如果在101和106的区块高度，有多个没被引用的叔块，高度为107的区块做多只能引用两个，而且一个叔块被它引用后，就不能再被其他区块重复引用。

被引用的叔块获得奖励数量，取决与该叔块和引用区块的“远近”关系。关系越近，叔块得到奖励越多。而引用叔块的区块，每引用一个区块，都能得到系统出块奖励的1/32，最多只能引用两个区块。当前以太坊新区块获得系统奖励为2枚以太币（2ether），如果叔块在间隔一层就被引用，该叔块将获得出块奖励的7/8，也就是1.75ether，如果叔块隔了6层才被引用，它获得奖励只有0.5ether，具体如下表。

图三，间隔层数与叔块奖励的关系

 03 总结

以太坊系统的平均出块时间只有10多秒，这导致临时性分叉变得很普遍，出于公平性及系统安全稳定的考虑，以太坊系统设置了叔块奖励。以太坊叔块奖励数量也显得很”人性化“，关于越近，叔块得到的奖励也越多。

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