了解 MEMPOOL 和区块链交易

“mempool”一词代表“内存池”，指的是已广播到区块链网络但尚未添加到区块中的未确认交易的集合。可以将其理解为一个数字队列或暂存区，交易在此等待确认。区块链网络中的每个节点都维护着自己的mempool版本，该版本会随着新交易的接收或确认而不断更新。

当用户发起交易（例如发送比特币）时，该交易会先由用户的软件进行验证，然后广播到网络。它不会立即被添加到区块链中。

相反，它会进入内存池（mempool），等待矿工或验证者选择将其包含在即将生成的区块中。

内存池具有以下几个关键功能：

• 交易管理： 帮助节点管理哪些交易需要验证。
• 手续费市场： 手续费较高的交易通常会被优先处理，以便更快地被包含在区块中。
• 网络同步： 使节点能够及时了解待处理的交易。

内存池的大小和状态会显著影响交易确认时间和手续费。当网络繁忙且内存池拥堵时，用户可能需要支付更高的手续费才能优先处理他们的交易。相反，在网络活动较少的时期，由于竞争较小，手续费可能会下降。

需要注意的是，内存池并非一个统一的实体。

由于每个节点维护着自己的版本，因此在任何给定时刻，不同节点对内存池的视图可能略有不同。然而，其核心概念保持不变：它是区块链基础设施中用于存放未确认交易的临时区域。

要了解交易如何进入内存池，首先要了解用户钱包或应用程序如何创建和广播交易。以下是该过程的详细步骤：

1. 交易创建： 用户或应用程序创建交易，指定发送方、接收方和金额。加密签名确保交易的真实性和完整性。
2. 验证： 在传播之前，交易会在本地进行正确性验证——确保发送方有足够的资金，并且格式正确。
3. 广播： 然后，交易会被广播到连接到钱包的节点。这些节点会根据其当前区块链副本验证交易，如果验证有效，则将其添加到其内存池中。
4. 传播： 这些节点会将交易转发给其他节点，交易会继续在整个网络中传播。
接受交易的节点会将交易添加到自己的内存池中。

大多数区块链节点都会应用规则来管理其内存池。交易必须满足有关大小、费率和有效性的标准。​​如果交易不符合这些阈值（通常是交易费），则可能会被拒绝或无限期延迟。

内存池充当一个动态区域，用于临时存储交易。节点可能会对其内存池的大小进行限制，以节省内存资源。如果未确认的交易数量超过节点的容量，则可能会丢弃低费率的交易，以便为高优先级的交易腾出空间。

交易通常包含交易费，称为矿工费或优先级费。这些费用激励矿工或验证者将交易包含在下一个区块中。

在网络拥堵高峰期，区块空间的竞争加剧，导致内存池中的平均手续费上涨。

交易在内存池中停留的时间取决于网络活跃度、手续费以及新区块的挖矿速度。如果交易长时间未得到确认，广播钱包或应用程序可能会允许用户“以手续费替换”（RBF），即提高手续费以加快交易确认速度，或者最终取消交易。

交易一旦进入内存池，下一步就是将其打包成区块——这正是区块链共识机制发挥作用的地方。对于基于工作量证明（PoW）的网络（例如比特币），矿工负责从内存池中收集交易，并将它们打包成新挖出的区块。以下是该过程的工作原理：

1. 区块模板创建： 矿工从内存池中选择一组有效的、高手续费的交易来编译区块模板。选择通常受经济因素驱动，以最大化手续费为目标。
2. 随机数计算： 矿工开始计算一个被称为工作量证明的密码学难题。该过程涉及不断修改随机数等变量，直到生成的区块哈希值满足特定的难度标准。
3. 区块广播： 当矿工成功解决难题后，新区块将被广播到网络。
其他节点验证区块中的交易以及密码学难题的解答。
4. 区块确认：如果区块被接受，其交易将从内存池中移除，因为它们不再处于待处理状态，而是成为不可篡改的区块链记录的一部分。

对于权益证明或其他共识机制，验证者扮演着与矿工类似的角色，根据手续费、有效性和优先级选择交易。被选中的交易通过约定的共识机制成为下一个区块的一部分，并添加到区块链中。

并非内存池中的每笔交易都会被添加到下一个区块中。区块大小有限制（例如，比特币强制执行约 1 MB 的区块大小），这意味着只有一部分内存池中的交易——通常是手续费最高的交易——会被选中。

这引入了费用市场动态，鼓励用户为了快速确认而收取具有竞争力的费用。

特殊因素也可能影响交易的收录：

• 时效性交易： 一些钱包会根据截止日期或执行窗口将交易标记为紧急交易。
• 子交易代父交易 (CPFP)： 用户可以通过附加费用更高的依赖性交易来“提升”较早的阻塞交易。
• 交易依赖关系： 依赖于其他交易先被确认的交易将尽可能按顺序分组。

总而言之，交易从广播到区块的旅程包含多个阶段——验证、内存池聚合、矿工或验证者选择以及最终确认。这些机制协同工作，以确保区块链网络的完整性、效率和可靠性。