白话区块链入门069 | 为什么有的区块没有打包交易，是矿工忘记了吗？
白话区块链
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作者 | 晏文春
出品｜白话区块链（ID：hellobtc）
白话区块链在《比特币矿工一天赚多少钱？》一文介绍过：比特币出块奖励包括两部分：系统奖励（也称Coinbase奖励）和交易手续费奖励（也称矿工费）。矿工打包交易到所挖出的区块里，才能得到该笔交易的手续费。
我们做一个类比，这个问题就非常好理解了：
挖出区块的矿工相当于是客车司机，除了系统会给客车司机奖励以外，客车司机每招揽一名乘客，就能得到一笔乘车费，客车司机好不容易抢到一次发车权，会拼命往车里塞乘客，直到满座（车的容量是有有限的）。
矿工都是理智的，按理说矿工为了利益最大化，在待确认的交易足够多的情况下，每个区块都会被矿工尽可能多地填充交易。为什么有的区块里，除了Coinbase奖励以外没有其他交易呢？事出反常必有妖，我们今天就来“捉妖”吧。
01
天下武功唯快不破
白话区块链在《如果两名矿工同时挖出新区块，出块奖励该给谁呢？》一文介绍了，当矿工挖出区块后，越快将区块发布出去对矿工越有利。
白话区块链在《一个经典的故事，让你3分钟搞懂比特币挖矿》一文介绍了区块的构造：一个区块主要由区块头和区块体两部分组成。区块头的大小，仅占80个字节，一个满载的区块为1M大小，是区块头的12500倍。
我们知道，数据越小，传播和接收就越快，所以挖出新区块的矿工，为了让区块能更快地在全网发布，会把区块头和区块体的信息分开发布，只有80字节的区块头就能以更快的速度传播给其他矿工。
根据上面的介绍，我们知道，当一个新区块被挖出，矿工会更快接收到区块头信息，然后再接收到区块体信息。
02
挖矿争分夺秒
这时候矿工有两种选择：
接收到区块头后，马上构造区块开始挖矿；
继续等待接收区块体，验证区块内所有的交易后，才开始挖矿。
从接收到区块头到接收并验证区块体内所有交易，这中间是有时间差的，我们假设这个时间差是10秒钟。如果这10秒钟选择等待，一方面矿机在空跑，需要耗能；另一方面挖矿是一场竞赛，“时间就是金钱”，矿工会争取这10秒钟时间，如果在这段时间内，找到了合适的随机数，就能挖出新的区块，得到比特币奖励。
选择在这个时间差内挖矿，就必须放弃打包交易。这是因为矿工没有验证上一个区块内的交易，无法确定上一个区块内打包了哪些交易，如果打包的交易和上一个区块重复了，那么即使矿工挖出了新的区块，也会因为重复打包已确认的交易而被判无效。这就是为什么有的区块链只有Coinbase一条交易（就是系统给矿工奖励的那条交易）的原因。
03
总结
我们总结一下：矿工打包空块主要的原因是，矿工为了充分利用矿机，在接收到新区块的区块头信息且还没来得及验证该区块内的交易，在这个时间差内，矿工进行挖矿，如果在这个时间窗口内，刚好挖到区块，矿工就会选择打包空块，发布区块。因为在不清楚上一个区块打包了哪些交易的情况下，矿工打包交易，可能会与前一个区块打包的交易相同，这将导致矿工挖出的区块被判无效（非法），有捡了芝麻丢了西瓜的风险。
矿工挖出区块后，如果明确某一笔交易没有被之前的区块打包，可以将这笔交易添加到当前挖出的区块，然后再发布吗？欢迎到留言区分享你的观点。
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