金色百科 | 比特幣內存池是什麼？如何運作？

來源：Bitcoin Magazine；編譯：五銖，金色財經

每個使用過比特幣的人都使用過內存池（mempool）。那麼，內存池是什麼呢？

從技術角度來說，並不存在所謂的“唯一”內存池。每個比特幣完整節點都運營着自己的內存池，它是已廣播到網路但尚未在區塊中確認的有效比特幣交易的緩存。節點之間會相互交換消息，以查看自身擁有或未擁有的交易，並交換自身沒有的交易。

每個內存池本質上都是一個獨立的“島嶼”，擁有自己的一組未確認交易，有時甚至擁有自己的配置變量和設置。內存池的大小可以配置，默認爲 300 MB。此外，還有一個最低費率，它會動態調整，並且可以配置爲一個值。這用於決定在內存池已滿且更多交易不斷湧入時，哪些交易會被踢出內存池。還有一些其他可配置選項，例如 datacarrier 和 datacarriersize 選項，它們會影響包含 OP_RETURN 輸出的交易。

不同的節點運行內存池的原因各不相同，因此需求也各有不同，但最終，這些需求的滿足是通過所有節點同步運行各自的內存池並相互交互來實現的。

可以將每個內存池想象成一個真正的池子，它們通過底層的通道相互連接。內存池越大，底層的池子就越深。礦工、交易所、區塊瀏覽器，這些都將成爲最深的池子。他們都有各自的動機，想要了解每一筆等待被打包成塊的未確認交易。礦工，是爲了確保他們擁有下一個區塊中最有利可圖的交易。交易所，是爲了確保他們了解所有待處理的交易。區塊瀏覽器，因爲他們的整個服務都在盡可能完整地展示關於區塊鏈和內存池的數據集。你的普通節點實際上只需要足夠深，以包含“內存池”中最高的費率部分。

現在將每筆交易想象成一滴液體，費率越高，液體的密度就越大。這些液體在礦池之間的通道中流動，到達每個礦池後，收到的一滴液體會被復制，然後通過通道發送到任何其他尚未收到該液體的礦池。隨着礦池的填滿，液體溢出時，密度較低的液體（費率較低）會首先溢出礦池邊緣。

最終，一些幸運的礦工會從礦池底部舀出一定量的液體，並將其倒入最新的玻璃槽中，形成一條蜿蜒的長長玻璃槽，槽中裝滿液體，並永遠停留在那裏（區塊鏈）。這只是一種直觀地思考系統並涵蓋其大部分動態的方式。

這種礦池互連的安排爲不同的用戶提供不同的用途。

交易者

用戶進行交易時，內存池有兩個用途。首先，也是最重要的，是將他們的交易發送給礦工。如果交易沒有進入礦工的內存池，就不可能被打包成塊。內存池之間相互連結和共享交易，確保交易一旦被放入一個內存池，最終都會進入所有礦工的內存池。擁有一個強大且去中心化的網路，能夠確保交易最終能夠從用戶發送到所有礦工，而不受網路連接變化和碎片化的影響，這非常寶貴。

第二個用途是費用估算，這對於 Layer 用戶尤其重要，因爲他們隨時都需要確保對無效狀態的響應交易能夠及時確認。僅通過查看這些區塊中交易的費率，可以在一定程度上估算費用，但這並不能提供任何關於最新區塊之後內存池狀態的信息。它無法解釋突發峯值、投機取巧者湧入內存池，或下一波尚未結束的交易激增。由於無法查看內存池，費用估算無法確保其是否考慮了待處理交易的當前狀態。

接收方

當您收到比特幣時，您的節點會驗證該交易以及包含該交易的整個區塊。支付給您的交易會被廣播，最終進入礦工的內存池，礦工會找到一個區塊，該區塊會被廣播到網路，然後您的節點會下載並驗證該區塊。

但實際工作方式並非如此（除非您禁用節點的內存池並以僅區塊模式運行）。您的節點會在內存池首次收到每筆交易時進行驗證，並將其緩存爲有效的比特幣交易。當礦工找到一個區塊時，他們實際上只會轉發區塊頭和一小段壓縮信息（由於缺乏更好的簡單解釋），這些信息可以用來確定區塊中包含哪些交易。然後，您的節點會抓取預先驗證的交易，驗證區塊頭，如果全部通過，則將“緊湊區塊”轉發出去。

這種優化實際上就是爲什麼礦工不再依賴中心化且需要許可的中繼網路，例如之前由 Matt Corrallo 維護的 FIBRE 和短暫存在的 Falcon Network。由於點對點網路的中繼速度較慢，礦工過去必須連接到 Falcon Network 才能保證與其他礦工的區塊中繼延遲較低。

礦工

礦工顯然希望看到所有內容。他們是利潤驅動的實體，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用的交易。這就是他們最大化利潤和賺取收入以繼續擴展業務並保持競爭力的方式。

他們實際上是從內存池中獲取資金。他們獲取任何有效付費交易的動機是如此強烈，以至於他們在歷史上、現在以及幾乎可以肯定的未來都建立了衆多系統，甚至是社會上可用的非正式安排，旨在允許用戶直接向礦工提交交易，而不是通過開放的點對點網路。

區塊瀏覽器、鏈上分析工具等等

他們和礦工一樣，希望看到每一筆已創建並向全世界廣播的待處理交易。兩者之間的主要區別在於，礦工直接通過這些交易收取費用來獲利，而區塊鏈瀏覽器和分析公司則通過在可盈利的產品中展示、分析並提供信息分析來間接地將這些交易獲利。

我無法列舉任何涉及緩存內存池數據的具體例子，但衆所周知，鏈上分析公司會定期購買私下獲取的鏈上交易活動元數據。他們還運營着女巫比特幣節點，這些節點會盡可能廣泛地與整個網路中的節點進行對等連接，以便縮小最初廣播交易的節點範圍。

區塊瀏覽器也通過區塊鏈和內存池數據的可視化展示來獲利，他們的整個商業模式都圍繞着這一點。如果能夠以實用或新穎的方式展示這些信息或從中獲取的信息，那麼訪問更多數據並向用戶展示就意味着可以獲得更多的潛在盈利信息。

信息渴望流動

所有這些不同類型的用戶都受益於“一個”公共內存池，原因很簡單：信息在它們之間自由流動。只要有足夠的費用通過最低中繼過濾器，它就符合共識，並且不會對單個節點造成合法的拒絕服務或資源耗盡風險，它就能爲各類用戶在網路中每個單獨的內存池中傳播信息提供價值。

如果沒有一個功能齊全的公共內存池，對於所有這些不同用途的個人用戶來說，唯一可行的替代方案就是中心化的解決方案，或者是一個難以管理的混亂局面，即草率且雜亂無章地嘗試構建碎片化的公共內存池，每個用戶都需要單獨跟蹤這些公共內存池。

這不僅可能帶來操縱費率數據、欺騙用戶以及因私下中繼交易而導致礦工可提取價值的擔憂。如果沒有一個健康開放的公共內存池，這些都是比特幣必須面對的問題。

在後續文章中，我將研究這些問題，以及不同類型的內存池過濾器及其存在的原因。