叔塊

什麼是叔塊？

叔塊是指在工作量證明區塊鏈中建立的有效區塊，但未成為最終規範鏈一部分的區塊。

在 Ethereum 早期的工作量證明系統中，叔塊更正式的名稱是 ommer 區塊。

目前 Ethereum 文件更傾向使用 ommer 一詞，因為它以性別中立的方式描述與父區塊同層級的區塊。

Ethereum 詞彙表說明，在 Ethereum 使用工作量證明時，ommer 區塊是有效但過時的區塊；後續新區塊可將其納入，且其可獲得部分區塊獎勵。

簡單來說，當兩名礦工幾乎同時找到有效區塊，但只有其中一個成為主鏈的一部分時，就會產生叔塊。

在競爭中落敗的區塊不一定無效或具有詐欺性。

從網路角度來看，它只是較晚傳播，因為另一個有效區塊率先傳送至足夠多的節點。

Ethereum 的歷史設計會向特定叔塊提供部分獎勵，因為這些礦工仍投入了實際的運算能力來保護網路。

這使叔塊不同於許多一般的過時區塊，因為 Ethereum 協議仍可依特定規則承認並獎勵這些區塊。

如今，叔塊主要是 Ethereum 挖礦歷史中的概念，因為 Ethereum 已於 2022 年 9 月 15 日透過The Merge完成從工作量證明轉換至權益證明。

叔塊為何會存在

叔塊之所以存在，是因為區塊鏈網路分散在許多節點、礦工及地理位置之間。

當礦工在 Ethereum 的工作量證明時代找到有效區塊時，該區塊需要時間在點對點網路中傳播。

在這段短暫的傳播延遲期間，另一名礦工也可能在相同區塊高度找到有效區塊。

此時網路會出現兩個互相競爭的有效區塊，但只有一個能成為下一個規範區塊的直接父區塊。

未被選中的區塊會成為過時區塊。

Ethereum 允許將某些過時區塊作為叔塊引用，避免有用的挖礦工作完全被浪費。

此設計有助於降低網路連線較慢的礦工所面臨的不利條件。

它也有助於保護網路去中心化，因為規模較小或距離較遠的礦工，較有機會因有效工作而獲得部分獎勵。

若沒有叔塊獎勵，基礎設施最快的礦工可能取得更大優勢，進而使挖礦能力集中於規模更大、連線更佳的營運商。

因此，叔塊同時關乎挖礦經濟與區塊鏈安全性。

叔塊與 ommer 區塊

在 Ethereum 的歷史工作量證明語境中，叔塊與 ommer 區塊通常指相同概念。

叔塊一詞之所以流行，是因為早期區塊鏈解釋常使用父區塊、子區塊及同層區塊等家族關係用語。

後來 Ethereum 資料更傾向使用 ommer，因為這個詞避免了性別化語言。

以家譜關係而言，ommer 是某個區塊父區塊的同層區塊。

例如，若兩個區塊在相同高度被挖出，其中一個成為下一個規範區塊的父區塊，另一個區塊就可能成為該下一區塊的 ommer。

Ethereum 黃皮書將 ommer 描述為區塊標頭；在 Paris 硬分叉及工作量證明共識被替換前，它們原本是區塊結構的一部分。

就 SEO 與一般加密貨幣教育而言，許多使用者仍會搜尋 uncle block，但 ommer block 是更準確的 Ethereum 術語。

良好的定義應同時提及兩個詞，因為交易者、開發者、區塊鏈瀏覽器及較舊文件可能使用任一種說法。

叔塊如何產生

當礦工產生有效的工作量證明區塊，但該區塊未成為該高度的規範區塊時，就會產生叔塊。

這通常是因為另一名礦工稍早產生並傳播了競爭中的有效區塊。

節點會遵循鏈選擇規則，建立在其中一個競爭區塊上，而非另一個區塊上。

落敗區塊本身仍屬有效，因為它具有正確的工作量證明解答、有效父區塊及格式正確的區塊資料。

不過，它不是規範鏈的一部分，因為網路選定的分支在沒有它的情況下繼續向前。

若符合協議要求，後續規範區塊可將該過時區塊作為叔塊引用。

一旦被引用，叔塊可獲得部分獎勵，引用它的區塊也可獲得少量納入獎勵。

這種獎勵設計鼓勵礦工與網路分享叔塊資訊，而非忽略它。

它也讓 Ethereum 的工作量證明鏈更能容忍短期的區塊競爭。

為何叔塊在 Ethereum 工作量證明期間很常見

Ethereum 挖礦時代的出塊時間較短，因此叔塊比在出塊較慢的工作量證明網路中更常見。

出塊時間越短，礦工建立新區塊的競爭頻率越高。

當區塊更頻繁產生時，整個網路尚未完全就最新區塊達成共識前，兩名礦工找到有效區塊的機率便較高。

這會提高過時區塊率。

Ethereum 的叔塊機制旨在更公平地處理這項現實。

Ethereum 並非將每個非規範但有效的區塊視為毫無價值，而是承認其中部分區塊是誠實挖礦工作的有用證據。

這是舊 Ethereum 挖礦經濟的重要部分。

對礦工而言，叔塊獎勵可能影響總收入、礦池表現、網路競爭力及獲利能力計算。

對分析師而言，叔塊率有助於揭示網路延遲、挖礦去中心化程度及傳播效率的資訊。

The Merge 後的叔塊

Ethereum 不再使用工作量證明挖礦，因此 Ethereum 主網已不再以相同方式產生叔塊。

The Merge 以權益證明驗證者取代了工作量證明礦工。

Ethereum 的權益證明系統會為每個時段選擇區塊提議者，而不是讓礦工透過雜湊算力競爭。

Ethereum 權益證明文件說明，權益證明是 Ethereum 現行共識機制的基礎。

由於挖礦競爭已不存在，舊有的叔塊獎勵機制不再適用於 Ethereum 主網。

現代 Ethereum 區塊結構仍保留舊設計的歷史痕跡，但與 ommer 相關的欄位不再用於即時納入叔塊。

Ethereum 黃皮書指出，ommersHash 欄位因工作量證明共識已被替換而遭棄用。

黃皮書也指出，目前 The Merge 後執行層的區塊結構中，區塊的 ommer 陣列為空。

這表示 uncle block 一詞主要用於理解 Ethereum 歷史、舊區塊鏈瀏覽器資料、工作量證明網路及挖礦時代分析。

叔塊與孤兒區塊

叔塊經常與孤兒區塊混淆，但兩者並非完全相同。

孤兒區塊是較廣泛的術語，指未屬於規範鏈的有效區塊。

叔塊則是 Ethereum 舊工作量證明規則允許被引用並獲得獎勵的特定過時區塊。

每個叔塊都是過時區塊，但不是每個過時區塊都符合成為叔塊的資格。

過時區塊可能過舊、與引用它的區塊關係不正確，或未符合納入 ommer 所需的其他規則。

在許多加密貨幣討論中，人們會寬鬆地交替使用孤兒區塊與叔塊，但技術上的差異很重要。

就 Ethereum 歷史而言，叔塊享有協議層級的獎勵處理。

對許多其他鏈而言，孤兒區塊或過時區塊通常會直接被捨棄，沒有特殊獎勵。

在閱讀舊挖礦統計資料或比較工作量證明區塊鏈設計時，這項區分很重要。

叔塊與過時區塊

過時區塊是指在成為規範鏈一部分的競爭中落敗的任何有效區塊。

叔塊是距離規範鏈夠近，且符合協議納入規則的過時區塊。

在 Ethereum 舊有的工作量證明設計中，後續區塊仍可引用叔塊。

該引用讓過時區塊的礦工能獲得部分獎勵。

未被作為叔塊引用的過時區塊，無法獲得相同的協議層級承認。

因此，叔塊相較於過時區塊，是範圍較窄且更具 Ethereum 特性的術語。

分析歷史 Ethereum 資料時，叔塊率不一定等於總過時區塊率。

某些過時區塊可能從未作為已納入的 ommer 出現在規範鏈上。

叔塊獎勵

叔塊獎勵旨在補償未成為主鏈一部分的有效挖礦工作。

當叔塊被後續規範區塊納入時，叔塊礦工可獲得部分區塊獎勵。

納入叔塊的區塊礦工，也會因引用該叔塊而獲得少量獎勵。

此結構讓礦工有誘因分享與納入叔塊，而非忽略它們。

獎勵取決於 Ethereum 的歷史規則，並隨著 Ethereum 的發行政策在各次硬分叉中改變而調整。

重點是，叔塊獎勵使 Ethereum 的工作量證明系統相較於完全捨棄每個過時區塊的設計，減少了資源浪費。

對礦池而言，叔塊獎勵可能影響礦池收入及收益分配預估。

對 ETH 供應量分析而言，叔塊獎勵是 The Merge 前 Ethereum 歷史發行量的一部分。

The Merge 後，執行層挖礦發行已結束，叔塊獎勵不再適用於 Ethereum 主網。

叔塊為何對礦工重要

叔塊會影響預期挖礦收入，因此對礦工很重要。

找到有效區塊但在傳播競爭中落敗的礦工，若該區塊被納入為叔塊，仍可獲得部分獎勵。

這降低了網路延遲造成的財務損失。

它也讓未位於連線最佳節點附近的參與者，處於相對更公平的挖礦環境。

礦池會追蹤叔塊率，因為高叔塊率相較於完全規範區塊，可能降低有效獎勵。

連線品質較差的礦池可能產生更多過時區塊與較少主鏈區塊。

不過，Ethereum 的叔塊獎勵機制可透過向符合資格的過時區塊支付部分獎勵，緩和這項損失。

對礦工而言，叔塊分析是營運績效的一部分。

對交易者而言，挖礦條件可能間接重要，因為在 The Merge 前，礦工收入會影響賣壓、網路健康狀況及 ETH 發行量。

叔塊為何對網路安全重要

叔塊反映了規範鏈外產生多少有效挖礦工作，因此與網路安全有關。

在快速的工作量證明網路中，適度的叔塊率可能屬正常現象。

叔塊率突然上升，可能反映傳播問題、網路壅塞、用戶端問題或挖礦不穩定。

藉由獎勵部分過時區塊，Ethereum 降低了比其他人更快傳播區塊的礦工所享有的優勢。

這有助於限制挖礦市場的中心化壓力。

該機制也讓更多有效的工作量證明投入能在鏈上被看見。

不過，叔塊獎勵並非毫無風險，因為獎勵制度可能以複雜方式影響礦工誘因。

研究人員曾研究叔塊獎勵如何與自私挖礦、過時區塊策略及鏈選擇行為互動。

這也是叔塊至今仍有助於理解工作量證明共識設計取捨的原因。

叔塊與確認數

叔塊有助於說明為何加密貨幣交易的確認數很重要。

當某區塊上方建立更多區塊後，該區塊內的交易安全性會提高。

在短暫分叉期間，一個有效區塊可能被競爭分支取代。

若使用者的交易只包含在競爭落敗的區塊內，該交易可能需要再次被納入後續規範區塊。

這是使用者過去通常會等待數個確認後，才將交易視為最終完成的原因之一。

在 Ethereum 現行權益證明系統中，精確的最終性模型不同，因為驗證者會對區塊進行見證，已最終確定的檢查點可提供更高的結算信心。

即使如此，叔塊概念仍然有用，因為它說明區塊鏈為何需要分叉選擇規則。

它也有助於使用者理解，有效區塊不一定是最終區塊。

叔塊與區塊鏈瀏覽器

歷史 Ethereum 區塊鏈瀏覽器通常會顯示 The Merge 前區塊的叔塊資料。

此資料可包括叔塊編號、礦工地址、納入該叔塊的區塊、獎勵詳情及時間戳記。

使用者可能會看到列出已納入叔塊或 ommer 的舊 Ethereum 區塊。

現代 Ethereum 區塊不應包含有效叔塊，因為現行協議已不再使用此機制。

若使用者研究舊挖礦獎勵，叔塊頁面可協助解釋為何礦工會因未屬於規範交易歷史的區塊而獲得部分獎勵。

若使用者研究目前 Ethereum 驗證者獎勵，叔塊頁面已不再是正確的獎勵分析來源。

目前 Ethereum 獎勵分析應聚焦於驗證者獎勵、優先費、MEV 相關支付、見證、提議、同步委員會及懲罰。

這項差異很重要，因為 Ethereum 的經濟模型在 The Merge 後已大幅改變。

叔塊如何影響 ETH 發行量

The Merge 前，ETH 發行量來自執行層的挖礦獎勵。

規範區塊獎勵是礦工發行量的主要來源。

叔塊獎勵增加額外發行量，因為符合資格的過時區塊也可獲得支付。

這表示在工作量證明時代，叔塊率會直接影響 ETH 總發行量。

相較於納入較少叔塊的期間，納入較多叔塊可能使發行量略微增加。

Ethereum 發行量文件說明，Ethereum 執行層的發行量在 The Merge 後變為零。

因此，叔塊獎勵已不再是 Ethereum 主網目前 ETH 發行量的一部分。

不過，對歷史供應量分析而言，叔塊獎勵仍然重要，因為它們是 Ethereum The Merge 前貨幣歷史的一部分。

其他工作量證明網路中的叔塊

叔塊一詞與 Ethereum 的關聯最密切，但類似概念也可能出現在其他工作量證明區塊鏈的討論中。

部分網路使用過時區塊、孤兒區塊、側鏈區塊或競爭區塊等術語。

確切含義取決於協議。

某些區塊鏈會完全捨棄過時區塊，不提供獎勵。

某些設計可能以不同方式承認相關區塊。

因此，使用者不應假設 uncle block 在每條區塊鏈中都具有相同含義。

在加密貨幣教育中，最穩妥的方式是將叔塊定義為 Ethereum 風格、可獲得部分承認的工作量證明過時區塊。

研究其他網路時，使用者應先查閱該網路的共識文件，再套用 Ethereum 的歷史術語。

叔塊與交易的關聯性

叔塊不是目前 Ethereum 市場的直接交易訊號。

由於 Ethereum 已不再產生工作量證明叔塊，目前 ETH 交易者不應將叔塊率用作即時 Ethereum 挖礦指標。

不過，對研究區塊鏈歷史、工作量證明經濟及舊挖礦資料的交易者而言，叔塊仍具重要性。

對分析舊 ETH 供應量、歷史礦工收入或 The Merge 前網路表現的使用者而言，它也很重要。

在更廣泛的加密貨幣脈絡中，過時區塊率對工作量證明網路仍可能重要，因為它可能反映網路健康狀況與礦工競爭情形。

工作量證明鏈上的過時區塊突然增加，有時可能表示傳播問題或不穩定的挖礦條件。

對長期投資人而言，這些技術訊號可協助評估網路的共識設計是否穩健。

對短期交易者而言，叔塊歷史通常不如流動性、波動性、總體環境、代幣流向及市場結構重要。

關於叔塊的常見誤解

第一個誤解是叔塊屬於無效區塊。

叔塊在 Ethereum 舊工作量證明規則下是有效的，但未被選為規範鏈的一部分。

第二個誤解是叔塊如今仍在 Ethereum 主網運作。

Ethereum The Merge 後的權益證明設計不再使用工作量證明挖礦或即時叔塊獎勵。

第三個誤解是叔塊與孤兒區塊永遠相同。

孤兒區塊是更廣泛的過時區塊概念，而叔塊則是 Ethereum 特定的歷史機制。

第四個誤解是叔塊獎勵讓過時區塊與規範區塊完全等同。

叔塊僅獲得部分承認，且不會延續規範交易歷史。

第五個誤解是叔塊資料可預測目前 ETH 發行率。

目前 ETH 發行量取決於權益證明機制，而非工作量證明叔塊獎勵。

如何閱讀叔塊資料

首先，確認該區塊來自 Ethereum 工作量證明時代或 The Merge 後時代。

若區塊來自工作量證明時代，叔塊資料可能顯示被規範區塊引用的有效過時區塊。

若區塊來自 The Merge 後時代，目前 Ethereum 區塊結構不應包含有效的 ommer 項目。

接著，檢查叔塊與納入它的區塊之間的關係。

此關係有助於確認該區塊為何符合叔塊資格，而非無關的過時區塊。

若分析目的為挖礦收入，接著應查看獎勵資料。

最後，若目標是研究歷史網路傳播或挖礦表現，可比較不同期間的叔塊率。

此方法有助於使用者避免混淆舊工作量證明分析資料與現代權益證明驗證者資料。

此術語為何仍然重要

叔塊一詞仍很重要，因為許多加密貨幣使用者會閱讀舊 Ethereum 文件、區塊鏈瀏覽器紀錄、挖礦指南及研究論文。

它也有助於說明區塊鏈如何處理暫時性分叉。

暫時性分叉不一定是攻擊或故障。

當去中心化參與者在略有不同的時間收到資訊時，便可能自然發生。

叔塊顯示 Ethereum 舊工作量證明設計如何嘗試降低這種現實對礦工與網路的負面影響。

此術語也有助於使用者理解 Ethereum 從以挖礦為基礎轉變為以驗證者為基礎的演進。

了解叔塊的原理，有助於理解 The Merge 為何改變了區塊生產、發行量、能源使用及驗證者獎勵。

這使叔塊成為歷史性但仍重要的加密貨幣詞彙。

FAQ

加密貨幣中的叔塊是什麼？

叔塊是未成為規範鏈一部分的有效工作量證明區塊，但在 Ethereum 舊挖礦系統中仍可能被引用並獲得部分獎勵。

叔塊和 ommer 區塊相同嗎？

是，在 Ethereum 的歷史語境中，叔塊與 ommer 區塊通常指相同概念。

Ethereum 為何使用 ommer 一詞？

Ethereum 使用 ommer 作為父區塊同層區塊的首選性別中立術語。

Ethereum 現在還有叔塊嗎？

沒有。Ethereum 主網目前使用權益證明，因此不再產生工作量證明叔塊。

叔塊何時不再是 Ethereum 主網的一部分？

叔塊在 2022 年 9 月 15 日 The Merge 後，不再是即時 Ethereum 主網區塊生產的一部分。

叔塊是無效區塊嗎？

不是。叔塊是有效區塊，但未被選為規範鏈的一部分。

叔塊是如何造成的？

叔塊通常是因兩名礦工在網路仍傳播區塊資料時，幾乎同時找到有效區塊所造成。

叔塊會獲得獎勵嗎？

會。在工作量證明時代，符合資格的 Ethereum 叔塊可獲得部分獎勵。

叔塊包含交易嗎？

叔塊可包含交易，但除非這些交易再次被納入規範區塊，否則它們不屬於 Ethereum 的規範歷史。

叔塊等同於過時區塊嗎？

不等同。叔塊是符合 Ethereum 歷史納入與部分獎勵規則的特定過時區塊。

叔塊為何對礦工重要？

它們有助於礦工就競爭區塊傳播失敗的有效工作獲得部分補償。

叔塊今天為何重要？

叔塊對理解 Ethereum 歷史、工作量證明挖礦經濟、過時區塊、分叉選擇規則及 The Merge 前 ETH 發行量很重要。

結論

叔塊是 Ethereum 歷史上的工作量證明概念，指未成為規範鏈一部分、但仍屬有效的過時區塊。

Ethereum 也將此類區塊稱為 ommer 區塊，而 ommer 是目前 Ethereum 文件中偏好的術語。

叔塊之所以產生，是因為全網尚未就哪個區塊先出現達成一致前，礦工可能找到互相競爭的有效區塊。

Ethereum 的舊設計會向部分叔塊提供部分獎勵，以減少工作浪費、改善礦工公平性並限制中心化壓力。

The Merge 後，Ethereum 不再使用工作量證明挖礦，Ethereum 主網也不再存在即時叔塊獎勵。

目前 Ethereum 區塊結構保留與 ommer 相關的歷史欄位，但這些欄位在 The Merge 後設計中已遭棄用或保持空白。

對加密貨幣使用者而言，叔塊仍然有用，因為它可說明過時區塊、暫時性分叉、挖礦時代獎勵及 Ethereum 共識的演進。

對交易者與投資人而言，叔塊不是目前 ETH 的交易訊號，但在閱讀歷史資料及理解工作量證明區塊鏈機制時仍然重要。