作者 | 晏文春
出品｜白話區塊鏈（ID：hellobtc）
白話區塊鏈在《比特幣礦工一天賺多少錢？》一文介紹過：比特幣出塊獎勵包括兩部分：系統獎勵（也稱Coinbase獎勵）和交易手續費獎勵（也稱礦工費）。礦工打包交易到所挖出的區塊裡，才能得到該筆交易的手續費。
我們做一個類比，這個問題就非常好理解了：
挖出區塊的礦工相當於是客車司機，除了系統會給客車司機獎勵以外，客車司機每招攬一名乘客，就能得到一筆乘車費，客車司機好不容易搶到一次發車權，會拼命往車裡塞乘客，直到滿座（車的容量是有有限的）。
礦工都是理智的，按理說礦工為了利益最大化，在待確認的交易足夠多的情況下，每個區塊都會被礦工儘可能多地填充交易。為什麼有的區塊裡，除了Coinbase獎勵以外沒有其他交易呢？事出反常必有妖，我們今天就來“捉妖”吧。
01
天下武功唯快不破
白話區塊鏈在《如果兩名礦工同時挖出新區塊，出塊獎勵該給誰呢？》一文介紹了，當礦工挖出區塊後，越快將區塊釋出出去對礦工越有利。
白話區塊鏈在《一個經典的故事，讓你3分鐘搞懂比特幣挖礦》一文介紹了區塊的構造：一個區塊主要由區塊頭和區塊體兩部分組成。區塊頭的大小，僅佔80個位元組，一個滿載的區塊為1M大小，是區塊頭的12500倍。
我們知道，資料越小，傳播和接收就越快，所以挖出新區塊的礦工，為了讓區塊能更快地在全網釋出，會把區塊頭和區塊體的資訊分開發布，只有80位元組的區塊頭就能以更快的速度傳播給其他礦工。
根據上面的介紹，我們知道，當一個新區塊被挖出，礦工會更快接收到區塊頭資訊，然後再接收到區塊體資訊。
02
挖礦爭分奪秒
這時候礦工有兩種選擇：
接收到區塊頭後，馬上構造區塊開始挖礦；
繼續等待接收區塊體，驗證區塊內所有的交易後，才開始挖礦。
從接收到區塊頭到接收並驗證區塊體內所有交易，這中間是有時間差的，我們假設這個時間差是10秒鐘。如果這10秒鐘選擇等待，一方面礦機在空跑，需要耗能；另一方面挖礦是一場競賽，“時間就是金錢”，礦工會爭取這10秒鐘時間，如果在這段時間內，找到了合適的隨機數，就能挖出新的區塊，得到比特幣獎勵。
選擇在這個時間差內挖礦，就必須放棄打包交易。這是因為礦工沒有驗證上一個區塊內的交易，無法確定上一個區塊內打包了哪些交易，如果打包的交易和上一個區塊重複了，那麼即使礦工挖出了新的區塊，也會因為重複打包已確認的交易而被判無效。這就是為什麼有的區塊鏈只有Coinbase一條交易（就是系統給礦工獎勵的那條交易）的原因。
03
總結
我們總結一下：礦工打包空塊主要的原因是，礦工為了充分利用礦機，在接收到新區塊的區塊頭資訊且還沒來得及驗證該區塊內的交易，在這個時間差內，礦工進行挖礦，如果在這個時間視窗內，剛好挖到區塊，礦工就會選擇打包空塊，釋出區塊。因為在不清楚上一個區塊打包了哪些交易的情況下，礦工打包交易，可能會與前一個區塊打包的交易相同，這將導致礦工挖出的區塊被判無效（非法），有撿了芝麻丟了西瓜的風險。
礦工挖出區塊後，如果明確某一筆交易沒有被之前的區塊打包，可以將這筆交易新增到當前挖出的區塊，然後再發布嗎？歡迎到留言區分享你的觀點。
