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比特幣內(nèi)存池是什么?比特幣內(nèi)存池如何運(yùn)作?

2025-05-08 15:47:09 | 來(lái)源： | 作者：佚名

每個(gè)使用過(guò)比特幣的人都使用過(guò)內(nèi)存池（mempool）,那么，內(nèi)存池是什么呢，這篇文章小編就來(lái)和大家詳細(xì)介紹一下比特幣內(nèi)存池是什么以及比特幣內(nèi)存池是如何運(yùn)作的吧

從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，并不存在所謂的“唯一”內(nèi)存池。每個(gè)比特幣完整節(jié)點(diǎn)都運(yùn)營(yíng)著自己的內(nèi)存池，它是已廣播到網(wǎng)絡(luò)但尚未在區(qū)塊中確認(rèn)的有效比特幣交易的緩存。節(jié)點(diǎn)之間會(huì)相互交換消息，以查看自身?yè)碛谢蛭磽碛械慕灰?，并交換自身沒(méi)有的交易。

什么是比特幣內(nèi)存池

比特幣是世界上第一個(gè)去中心化金融項(xiàng)目，處于區(qū)塊鏈創(chuàng)新的最前沿。比特幣區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)了一種安全且獨(dú)立的礦工獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，即工作量證明（PoW)，以激勵(lì)礦工驗(yàn)證交易并維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全。

因此，為了使流程更快、更高效地進(jìn)行，對(duì)于一個(gè)以特定優(yōu)先級(jí)儲(chǔ)存、驗(yàn)證和排列交易的系統(tǒng)的需求就出現(xiàn)了。

在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，驗(yàn)證每筆交易的過(guò)程如下：

比特幣持有者發(fā)起任意類(lèi)型的交易。
交易被注冊(cè)、加密、發(fā)送到內(nèi)存池進(jìn)行分析，然后才能被添加進(jìn)新的區(qū)塊。
礦工繼續(xù)驗(yàn)證交易，驗(yàn)證通過(guò)后會(huì)將交易添加到區(qū)塊鏈。
交易通過(guò)或被拒絕后，礦工將繼續(xù)處理下一個(gè)區(qū)塊，節(jié)點(diǎn)也會(huì)繼續(xù)將其添加到區(qū)塊鏈中。

在積壓的交易被礦工處理之前，它們需要被存儲(chǔ)在一個(gè)地方，這個(gè)地方就是內(nèi)存池。

比特幣共識(shí)機(jī)制下的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的內(nèi)存池，內(nèi)存池會(huì)為給定量的數(shù)據(jù)配備存儲(chǔ)空間。一旦總數(shù)據(jù)量達(dá)到最大容量時(shí)，節(jié)點(diǎn)將開(kāi)始收取最低容量費(fèi)，免費(fèi)或費(fèi)用較低的交易就將被取消優(yōu)先級(jí)，手續(xù)費(fèi)較高的交易則會(huì)優(yōu)先得到處理。

如此安排大小交易的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，能夠加快處理流程。

每個(gè)內(nèi)存池本質(zhì)上都是一個(gè)獨(dú)立的“島嶼”，擁有自己的一組未確認(rèn)交易，有時(shí)甚至擁有自己的配置變量和設(shè)置。內(nèi)存池的大小可以配置，默認(rèn)為 300 MB。此外，還有一個(gè)最低費(fèi)率，它會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整，并且可以配置為一個(gè)值。這用于決定在內(nèi)存池已滿(mǎn)且更多交易不斷涌入時(shí)，哪些交易會(huì)被踢出內(nèi)存池。還有一些其他可配置選項(xiàng)，例如 datacarrier 和 datacarriersize 選項(xiàng)，它們會(huì)影響包含 OP_RETURN 輸出的交易。

不同的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行內(nèi)存池的原因各不相同，因此需求也各有不同，但最終，這些需求的滿(mǎn)足是通過(guò)所有節(jié)點(diǎn)同步運(yùn)行各自的內(nèi)存池并相互交互來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

可以將每個(gè)內(nèi)存池想象成一個(gè)真正的池子，它們通過(guò)底層的通道相互連接。內(nèi)存池越大，底層的池子就越深。礦工、交易所、區(qū)塊瀏覽器，這些都將成為最深的池子。他們都有各自的動(dòng)機(jī)，想要了解每一筆等待被打包成塊的未確認(rèn)交易。礦工，是為了確保他們擁有下一個(gè)區(qū)塊中最有利可圖的交易。交易所，是為了確保他們了解所有待處理的交易。區(qū)塊瀏覽器，因?yàn)樗麄兊恼麄€(gè)服務(wù)都在盡可能完整地展示關(guān)于區(qū)塊鏈和內(nèi)存池的數(shù)據(jù)集。你的普通節(jié)點(diǎn)實(shí)際上只需要足夠深，以包含“內(nèi)存池”中最高的費(fèi)率部分。

現(xiàn)在將每筆交易想象成一滴液體，費(fèi)率越高，液體的密度就越大。這些液體在礦池之間的通道中流動(dòng)，到達(dá)每個(gè)礦池后，收到的一滴液體會(huì)被復(fù)制，然后通過(guò)通道發(fā)送到任何其他尚未收到該液體的礦池。隨著礦池的填滿(mǎn)，液體溢出時(shí)，密度較低的液體（費(fèi)率較低）會(huì)首先溢出礦池邊緣。

最終，一些幸運(yùn)的礦工會(huì)從礦池底部舀出一定量的液體，并將其倒入最新的玻璃槽中，形成一條蜿蜒的長(zhǎng)長(zhǎng)玻璃槽，槽中裝滿(mǎn)液體，并永遠(yuǎn)停留在那里（區(qū)塊鏈）。這只是一種直觀地思考系統(tǒng)并涵蓋其大部分動(dòng)態(tài)的方式。

這種礦池互連的安排為不同的用戶(hù)提供不同的用途。

內(nèi)存池是如何形成的

在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，驗(yàn)證每筆交易的過(guò)程如下：

比特幣持有者發(fā)起任意類(lèi)型的交易。
交易被注冊(cè)、加密、發(fā)送到內(nèi)存池進(jìn)行分析，然后才能被添加進(jìn)新的區(qū)塊。
礦工繼續(xù)驗(yàn)證交易，驗(yàn)證通過(guò)后會(huì)將交易添加到區(qū)塊鏈。
交易通過(guò)或被拒絕后，礦工將繼續(xù)處理下一個(gè)區(qū)塊，節(jié)點(diǎn)也會(huì)繼續(xù)將其添加到區(qū)塊鏈中。

在積壓的交易被礦工處理之前，它們需要被存儲(chǔ)在一個(gè)地方，這個(gè)地方就是內(nèi)存池。

如此安排大小交易的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，能夠加快處理流程。

為什么要有內(nèi)存池？

內(nèi)存池是一種能夠有效跟蹤所有待驗(yàn)證交易的方式。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的隊(duì)列，待驗(yàn)證的交易排隊(duì)等待。內(nèi)存池機(jī)制最近有了一項(xiàng)改進(jìn)，現(xiàn)在外部節(jié)點(diǎn)也能夠訪(fǎng)問(wèn)其他節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存池了，這樣就能更快地處理所有積壓交易。交易處理得越快，用戶(hù)使用加密貨幣的體驗(yàn)就越好，發(fā)生系統(tǒng)擁塞的可能性也越小。

通常，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是因?yàn)閮?nèi)存池內(nèi)積壓的交易數(shù)量過(guò)多，或者挖礦難度迅速增加并且沒(méi)有空閑的礦工，使得一些交易者不得不等待很長(zhǎng)時(shí)間。

礦工根據(jù)供需關(guān)系投入時(shí)間和算力，用于驗(yàn)證和添加區(qū)塊到鏈上，該系統(tǒng)為礦工提供了一個(gè)有效且公平的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。

通過(guò)讓待處理交易有序地在一個(gè)隊(duì)列里等待，可以節(jié)省節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)存空間，避免系統(tǒng)因?yàn)閿?shù)據(jù)量過(guò)大而崩潰，也更不易受到攻擊和詐騙。這樣，內(nèi)存池的大小也將僅取決于當(dāng)時(shí)的交易量。

風(fēng)險(xiǎn)

內(nèi)存池是一種非常安全的排列未驗(yàn)證交易的方法，但也可能存在一些風(fēng)險(xiǎn)。理論上，惡意用戶(hù)可以利用傳入請(qǐng)求拖延進(jìn)度，嘗試驗(yàn)證一定數(shù)量的加密貨幣，然后撤回交易。

因此，用戶(hù)都會(huì)被告知只有等交易被區(qū)塊鏈接受、驗(yàn)證并成為區(qū)塊鏈的一部分后才算是真正完成了交易。去中心化金融就是如此確保系統(tǒng)安全的，代幣持有者應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，只有那些被添加進(jìn)區(qū)塊鏈的交易才是被認(rèn)可的。

交易者

用戶(hù)進(jìn)行交易時(shí)，內(nèi)存池有兩個(gè)用途。首先，也是最重要的，是將他們的交易發(fā)送給礦工。如果交易沒(méi)有進(jìn)入礦工的內(nèi)存池，就不可能被打包成塊。內(nèi)存池之間相互鏈接和共享交易，確保交易一旦被放入一個(gè)內(nèi)存池，最終都會(huì)進(jìn)入所有礦工的內(nèi)存池。擁有一個(gè)強(qiáng)大且去中心化的網(wǎng)絡(luò)，能夠確保交易最終能夠從用戶(hù)發(fā)送到所有礦工，而不受網(wǎng)絡(luò)連接變化和碎片化的影響，這非常寶貴。

第二個(gè)用途是費(fèi)用估算，這對(duì)于 Layer 2 用戶(hù)尤其重要，因?yàn)樗麄冸S時(shí)都需要確保對(duì)無(wú)效狀態(tài)的響應(yīng)交易能夠及時(shí)確認(rèn)。僅通過(guò)查看這些區(qū)塊中交易的費(fèi)率，可以在一定程度上估算費(fèi)用，但這并不能提供任何關(guān)于最新區(qū)塊之后內(nèi)存池狀態(tài)的信息。它無(wú)法解釋突發(fā)峰值、投機(jī)取巧者涌入內(nèi)存池，或下一波尚未結(jié)束的交易激增。由于無(wú)法查看內(nèi)存池，費(fèi)用估算無(wú)法確保其是否考慮了待處理交易的當(dāng)前狀態(tài)。

接收方

當(dāng)您收到比特幣時(shí)，您的節(jié)點(diǎn)會(huì)驗(yàn)證該交易以及包含該交易的整個(gè)區(qū)塊。支付給您的交易會(huì)被廣播，最終進(jìn)入礦工的內(nèi)存池，礦工會(huì)找到一個(gè)區(qū)塊，該區(qū)塊會(huì)被廣播到網(wǎng)絡(luò)，然后您的節(jié)點(diǎn)會(huì)下載并驗(yàn)證該區(qū)塊。

但實(shí)際工作方式并非如此（除非您禁用節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存池并以?xún)H區(qū)塊模式運(yùn)行）。您的節(jié)點(diǎn)會(huì)在內(nèi)存池首次收到每筆交易時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，并將其緩存為有效的比特幣交易。當(dāng)?shù)V工找到一個(gè)區(qū)塊時(shí)，他們實(shí)際上只會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)塊頭和一小段壓縮信息（由于缺乏更好的簡(jiǎn)單解釋?zhuān)@些信息可以用來(lái)確定區(qū)塊中包含哪些交易。然后，您的節(jié)點(diǎn)會(huì)抓取預(yù)先驗(yàn)證的交易，驗(yàn)證區(qū)塊頭，如果全部通過(guò)，則將“緊湊區(qū)塊”轉(zhuǎn)發(fā)出去。

這種優(yōu)化實(shí)際上就是為什么礦工不再依賴(lài)中心化且需要許可的中繼網(wǎng)絡(luò)，例如之前由 Matt Corrallo 維護(hù)的 FIBRE 和短暫存在的 Falcon Network。由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的中繼速度較慢，礦工過(guò)去必須連接到 Falcon Network 才能保證與其他礦工的區(qū)塊中繼延遲較低。

礦工

礦工顯然希望看到所有內(nèi)容。他們是利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)的實(shí)體，希望能夠從盡可能大的待處理交易集合中篩選出包含最高支付費(fèi)用的交易。這就是他們最大化利潤(rùn)和賺取收入以繼續(xù)擴(kuò)展業(yè)務(wù)并保持競(jìng)爭(zhēng)力的方式。

他們實(shí)際上是從內(nèi)存池中獲取資金。他們獲取任何有效付費(fèi)交易的動(dòng)機(jī)是如此強(qiáng)烈，以至于他們?cè)跉v史上、現(xiàn)在以及幾乎可以肯定的未來(lái)都建立了眾多系統(tǒng)，甚至是社會(huì)上可用的非正式安排，旨在允許用戶(hù)直接向礦工提交交易，而不是通過(guò)開(kāi)放的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

區(qū)塊瀏覽器、鏈上分析工具等等

他們和礦工一樣，希望看到每一筆已創(chuàng)建并向全世界廣播的待處理交易。兩者之間的主要區(qū)別在于，礦工直接通過(guò)這些交易收取費(fèi)用來(lái)獲利，而區(qū)塊鏈瀏覽器和分析公司則通過(guò)在可盈利的產(chǎn)品中展示、分析并提供信息分析來(lái)間接地將這些交易獲利。

我無(wú)法列舉任何涉及緩存內(nèi)存池?cái)?shù)據(jù)的具體例子，但眾所周知，鏈上分析公司會(huì)定期購(gòu)買(mǎi)私下獲取的鏈上交易活動(dòng)元數(shù)據(jù)。他們還運(yùn)營(yíng)著女巫比特幣節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)會(huì)盡可能廣泛地與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)等連接，以便縮小最初廣播交易的節(jié)點(diǎn)范圍。

區(qū)塊瀏覽器也通過(guò)區(qū)塊鏈和內(nèi)存池?cái)?shù)據(jù)的可視化展示來(lái)獲利，他們的整個(gè)商業(yè)模式都圍繞著這一點(diǎn)。如果能夠以實(shí)用或新穎的方式展示這些信息或從中獲取的信息，那么訪(fǎng)問(wèn)更多數(shù)據(jù)并向用戶(hù)展示就意味著可以獲得更多的潛在盈利信息。

信息渴望流動(dòng)

所有這些不同類(lèi)型的用戶(hù)都受益于“一個(gè)”公共內(nèi)存池，原因很簡(jiǎn)單：信息在它們之間自由流動(dòng)。只要有足夠的費(fèi)用通過(guò)最低中繼過(guò)濾器，它就符合共識(shí)，并且不會(huì)對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)造成合法的拒絕服務(wù)或資源耗盡風(fēng)險(xiǎn)，它就能為各類(lèi)用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)單獨(dú)的內(nèi)存池中傳播信息提供價(jià)值。

如果沒(méi)有一個(gè)功能齊全的公共內(nèi)存池，對(duì)于所有這些不同用途的個(gè)人用戶(hù)來(lái)說(shuō)，唯一可行的替代方案就是中心化的解決方案，或者是一個(gè)難以管理的混亂局面，即草率且雜亂無(wú)章地嘗試構(gòu)建碎片化的公共內(nèi)存池，每個(gè)用戶(hù)都需要單獨(dú)跟蹤這些公共內(nèi)存池。

這不僅可能帶來(lái)操縱費(fèi)率數(shù)據(jù)、欺騙用戶(hù)以及因私下中繼交易而導(dǎo)致礦工可提取價(jià)值的擔(dān)憂(yōu)。如果沒(méi)有一個(gè)健康開(kāi)放的公共內(nèi)存池，這些都是比特幣必須面對(duì)的問(wèn)題。

延展：比特幣的記憶池是什么?如何運(yùn)作?

比特幣的記憶池是比特幣網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，作為交易在確認(rèn)并包含在區(qū)塊中的等待區(qū)域。了解記憶池的功能和意義對(duì)于任何對(duì)比特幣感興趣的人來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的，因?yàn)樗诤艽蟪潭壬嫌绊懡灰踪M(fèi)用和處理時(shí)間。在這篇博客文章中，我們將探討記憶池是什么、它是如何運(yùn)作的，以及它對(duì)用戶(hù)和礦工的重要性。此外，我們還將討論影響交易確認(rèn)的各種因素，以及用戶(hù)如何優(yōu)化他們的交易以提高效率。到最后，您將對(duì)比特幣的記憶池及其在區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)中的角色有更清晰的理解。

記憶池是什么

從根本上說(shuō)，記憶池（mempool）是內(nèi)存池的縮寫(xiě)，是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)所有未確認(rèn)的交易，這些交易正等待被添加到比特幣區(qū)塊鏈中的區(qū)塊中。當(dāng)用戶(hù)發(fā)起比特幣交易時(shí)，它會(huì)被廣播到網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)入記憶池，在那里等待礦工選擇將其包含在下一塊中。比特幣網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)自己版本的記憶池，這意味著內(nèi)容可能會(huì)因節(jié)點(diǎn)而異。記憶池幫助確保網(wǎng)絡(luò)能夠有效地處理交易，同時(shí)等待它們被確認(rèn)。了解其動(dòng)態(tài)對(duì)于任何希望有效導(dǎo)航比特幣生態(tài)系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的。

記憶池由已驗(yàn)證但尚未確認(rèn)的交易組成。
不同的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)同步情況在其記憶池中有不同的交易。
記憶池充當(dāng)用戶(hù)和礦工之間的緩沖區(qū)。
交易費(fèi)用可以幫助優(yōu)先確認(rèn)哪些交易。
記憶池的大小可能會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求而波動(dòng)。

交易如何進(jìn)入記憶池

當(dāng)創(chuàng)建交易時(shí)，它首先由發(fā)送者的錢(qián)包簽署，然后廣播到網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)接收該交易并驗(yàn)證其有效性，確保發(fā)送者有足夠的余額并且交易格式正確。一旦驗(yàn)證，該交易將被放置到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的記憶池中。需要注意的是，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況和與之相關(guān)的費(fèi)用，交易可以在記憶池中停留不同的時(shí)間。如果交易未能及時(shí)確認(rèn)，最終可能會(huì)被從記憶池中刪除。

交易由發(fā)送者的錢(qián)包簽署并廣播到網(wǎng)絡(luò)。
節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證交易的余額和格式正確性。
有效交易存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的記憶池中。
在記憶池中的時(shí)間可能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件而有所不同。
如果未確認(rèn)的交易沒(méi)有足夠的費(fèi)用，可能會(huì)被刪除。

礦工在記憶池中的角色

礦工在記憶池中扮演著關(guān)鍵角色，因?yàn)樗麄冐?fù)責(zé)從記憶池中選擇和包含交易到他們挖掘的區(qū)塊中。由于礦工受到交易費(fèi)用的激勵(lì)，他們往往優(yōu)先考慮每個(gè)字節(jié)提供更高費(fèi)用的交易。這創(chuàng)造了一種競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，用戶(hù)可能需要調(diào)整他們的費(fèi)用以確保及時(shí)確認(rèn)。礦工和記憶池之間的關(guān)系可以顯著影響比特幣網(wǎng)絡(luò)的整體用戶(hù)體驗(yàn)。了解這一動(dòng)態(tài)可以幫助用戶(hù)在發(fā)送交易時(shí)做出明智的決策。

礦工從記憶池中選擇交易以納入?yún)^(qū)塊。
更高的交易費(fèi)用通常會(huì)導(dǎo)致更快的確認(rèn)。
用戶(hù)可能需要根據(jù)當(dāng)前的記憶池狀況調(diào)整費(fèi)用。
交易之間的競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)影響用戶(hù)策略。
礦工的決策塑造了網(wǎng)絡(luò)的效率。

影響記憶池動(dòng)態(tài)的因素

記憶池的動(dòng)態(tài)受到多個(gè)因素的影響，包括網(wǎng)絡(luò)擁塞、交易費(fèi)用和整體交易量。在需求高峰期間，記憶池可能會(huì)變得擁擠，導(dǎo)致確認(rèn)等待時(shí)間延長(zhǎng)。用戶(hù)可以通過(guò)根據(jù)記憶池的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用來(lái)管理這一情況。此外，市場(chǎng)事件和新聞等外部因素可能導(dǎo)致交易量激增，進(jìn)一步影響記憶池的行為。了解這些因素可以幫助用戶(hù)更好地導(dǎo)航比特幣交易的復(fù)雜性。

網(wǎng)絡(luò)擁塞可能會(huì)導(dǎo)致交易確認(rèn)延遲。
交易費(fèi)用在確定確認(rèn)速度方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
外部事件可能導(dǎo)致交易量增加。
用戶(hù)應(yīng)監(jiān)控記憶池以獲取最佳費(fèi)用設(shè)置。
記憶池的行為可能會(huì)根據(jù)市場(chǎng)條件而波動(dòng)。

管理交易的最佳實(shí)踐

為了優(yōu)化與記憶池相關(guān)的交易管理，用戶(hù)可以采取幾種最佳實(shí)踐。這些做法可以幫助減少確認(rèn)的等待時(shí)間，并確保交易高效處理。通過(guò)主動(dòng)和知情，用戶(hù)可以更有效地導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)實(shí)時(shí)記憶池?cái)?shù)據(jù)調(diào)整交易費(fèi)用、合并交易以降低成本以及選擇在非高峰時(shí)段進(jìn)行交易都是有效的策略。實(shí)施這些做法可以在使用比特幣時(shí)帶來(lái)更流暢的體驗(yàn)。