以太坊（Ethereum ETH）的奖励机制

如果你问显卡最讨厌什么，那么答案一定是以太坊。

以太坊，矿工为之疯狂，显卡为之瑟瑟发抖，游戏玩家为之大骂。

但是，除了买矿机，连接矿池，卖币套现之外，有没有人关注过以太坊的奖励机制？

慢慢地听我说。

临时叉子

由于区块链是去中心化技术，全球所有矿工同时工作，独立开采符合要求的区块。 由于他们的独立工作，有可能两个独立的矿工发现了两个符合要求的不同区块，如下图所示，称为临时分叉。

注：箭头指向一个区块的意思是它保存了上一个区块的Hash

两个矿工都找到了一个高度为2的区块，那么应该采纳谁呢？

于是撕逼开始了，区块链是势利眼，只认最长链，谁先有后继块，谁成为黄色和绿色块之间的最长链以太坊如何购买，谁就认，失败的就拒绝。 放弃。 双方矿工为了成为最长链，都拼命将自己挖到的区块广播给更多的节点，希望自己的区块能传播得更广，让更多的矿工在你挖出的区块下挖下一个区块，最后做出自己的阻止最长链的一部分。

然而，只有一个赢家。 赢者写入历史，输者将被丢弃，其中的交易将被重新打包到后续区块中。 下图是绿色块获胜，黄色块成为孤儿块被抛弃。

这种事情屡见不鲜。 如果一个区块被废弃，其中包含的挖矿奖励会怎样？ 对于比特币来说，赢者通吃，输者一无所有，竹篮打水一场空。 挖出黄块的矿工心都要碎了，他在哭？

大叔块

以太坊创造了一个新名词叔块（Uncle Block）。 对于高度为 3 的块，绿色块是其父块。 黄色块虽然失败了，但它仍然是高度为1的块的子块和绿色块的兄弟块。 因此，高度为3的区块尊称这个黄色区块为叔叔，叔叔区块由此得名。

注：虚线仅用于描述关系以太坊如何购买，不代表实际连接。

不能成为主链一部分的孤立块如果幸运地被后来的块通过叔叔字段接受到区块链中，就会成为叔块。 如果一个孤儿块没有被任何区块接受，这个孤儿块仍然会被丢弃，不会进入区块链，也就是说，孤儿块只有被接受后才会成为叔块。

以太坊的设计比比特币更人性化。 叔块也可以得到奖励，矿工再也不用担心忙不过来了。 而在未来的区块中，谁接受了这个叔块，谁就会对接受这个叔块的区块有额外的奖励。 接受叔块也称为包含叔块。

下图显示高度为3的区块包含一个叔块，但只包含叔块，叔块中的交易会返回交易池等待重新打包。 一个块最多只能包含 2 个叔块。

为什么以太坊是这样设计的？ 因为以太坊的出块时间在20秒左右，所以比比特币更容易出现临时分叉和孤块。 而且，较短的出块时间也使得区块更难在全网充分传播，尤其是对于那些网速较慢的矿工来说，这是一种极大的不公平。 为了平衡各方利益，设计了这样的叔块机制。 叔块占所有挖出区块的比例称为叔块率，目前叔块率约为9.7%。

驱动程序的气体

以太坊是一个运行智能合约的去中心化平台。 它提供了一个以太坊虚拟机（Ethereum Virtual Machine，简称EVM），开发者可以在上面开发各种应用。 您可以将此 EVM 视为您的计算机，它能够运行以太坊定义的一些指令。 与比特币的脚本引擎不同，以太坊的 EVM 非常强大，被称为“图灵完备”。 不管“图灵完备”是什么，只要知道一个“图灵完备”的虚拟机可以实现循环语句即可。 有了循环，肯定会有小坏蛋或者不合格的程序员搞死循环，计算机最终陷入死循环。 最坏的情况是死机了，重启就好了，但是以太坊是去中心化的，如果EVM死循环，是没法重启的。

有没有办法解决这个问题？

不幸的是，这个问题在很多年前就已经被研究过了。 它被称为图灵停机问题（The Halting Problem），已经证明没有办法检测程序是否会死循环。

既然检测不到，有没有其他方法可以防止死循环呢？

在加油站加油的时候，以太坊的开发者陷入了沉思，自言自语：为什么车子不一直发疯停车呢？ “因为不会有油！” 加油师傅边说边拔出加油枪。

这个故事只是我自己脑补的，增加一点趣味。

如果程序在EVM上的每条指令都要消耗一点“资源”，“资源”用完了，不管程序执行与否，都会被强行终止，所以不管是不是无限循环与否。

执行程序时消耗的资源称为汽油（Gas），每条指令消耗的汽油量不同。