Mempool 区块链

2025年4月7日 | 阅读7分钟

什么是 Mempool？

“区块链中待处理和未经验证的交易队列被称为 mempool 或内存池。”

这些待处理的交易在 mempool 中等待，以便在下一个区块中被确认和关闭。

Mempool 解释

当你在区块链网络上进行交易时，你的加密货币支付或转账并非立即得到验证。在工作量证明 (PoW) 区块链上的矿工和权益证明 (PoS) 区块链上的验证者负责聚合待处理交易并打包成区块，从而验证你的交易。

只有当你的交易被添加到区块后，才被视为完成。在此之前，它们将与其他所有未经确认的交易一起，保存在一个称为 mempool 的队列中。

以下变量将影响交易的完成时间

区块链系统
区块之间的时间间隔
Gas 费
网络拥堵

Mempool 如何运作？

一笔交易从开始到确认会经历不同的阶段。在区块链上，一笔交易在执行后会被排入 mempool 并广播到整个网络。重要的是，mempool 并不标准化。每个区块链节点都有自己的 mempool，其中包含的交易可能与另一个节点的 mempool 不同。有些节点可能使用较低端的硬件，这会限制它们可以保留在 mempool 中的交易数量。其他节点可能配置为在不同时间接收交易。

并不是 mempool 中的所有交易都得到相同的处理，这是关于 mempool 的另一个关键特征。在构建区块时，哪些交易被优先处理的决定权在于矿工或验证者。为了鼓励矿工和验证者优先处理他们的交易，用户经常支付比平时更高的 Gas 费并提供小费。由于区块空间有限，矿工和验证者总是在试图从区块中提取最大的价值。

由于对区块空间的需求，mempool 现在有了活跃的市场。在加密货币领域，它被称为最大可提取价值（稍后详述）。

Mempool 示例

通过比特币区块链作为例子，可以更好地理解 mempool 和交易确认时间。

首先，这里有一些关于比特币区块时间的细节。通常，两个比特币区块之间有十分钟的时间间隔。这就是区块链默认的设置方式，以保持共识和比特币挖矿的竞争力。

根据 YCharts 的数据，2022 年 8 月 24 日，确认一笔比特币交易的平均时间为 9.4 分钟，这与两个区块之间的平均时间相当。一年后的 2023 年 8 月 24 日，平均时间增加到约 45.6 分钟。

比特币 mempool 中的拥堵是造成这种额外延迟的主要原因。在比特币 ordinals 推出后，2023 年 1 月份，比特币交易量激增。为了便于理解，根据 The Block 的数据，交易量的七日移动平均值（7DMA）已从一年前的 251,940 笔飙升至 2023 年 8 月 23 日的 492,350 笔。

最大可提取价值 (MEV) 和 Mempools

在讨论 mempool 时，我们也必须讨论 MEV。

MEV 是指验证者和矿工从区块中可以获得的最大利润。在构建新区块时，矿工和验证者会在 mempool 中寻找 Gas 费较高的交易，以便优先处理它们。

值得注意的是，MEV 游戏中除了矿工和验证者之外还有其他参与者。被称为“搜索者”的独立网络用户提取了大量的 MEV。他们利用复杂的算法来发现 MEV 机会，然后使用机器人自动将这些交易提交给网络。

从事抢先交易（frontrunning）的搜索者会扫描 mempool 中的待处理交易，这些交易可能带来有利可图的交易。当发现这样一笔交易时，搜索者会复制它并提交一个更高的 Gas 费，从而使复制的交易比原始交易提前完成。

搜索者会寻找有潜力提高代币价格的重大待处理交易，这种交易被称为夹子交易（sandwich trading），也称为三明治攻击。当找到一个代币时，搜索者会在重大交易之前购买该代币，并在重大交易完成后立即出售以获利。

关于 Mempools 的重要提醒

你的交易被卡在 mempool 中的主要原因之一是网络拥堵。
如果你设置的 Gas 费过低，你的交易可能会被卡在 mempool 中。
如果网络哈希率过低，你的交易可能会被困在 mempool 中。低哈希率表明区块链网络可能没有足够的处理能力来处理交易。
不同区块链的区块生成间隔时间不同。例如，在比特币上，两个区块之间的间隔通常是 10 分钟，而在以太坊上，是 12 秒（ETH）。
提高 Gas 费将加快你的待处理交易。
一些用户会收取高昂的 Gas 费来加快交易处理速度。这经常发生在非常热门的 NFT 铸造期间。
可以使用 Etherscan 等区块浏览器程序来监控你的交易进度。

消息如何进入 Mempool？

以下描述了交易如何进入区块链 mempool、同步、验证并传播到区块链节点之间

首先，用户通过钱包或 Dapp 发起一笔交易。这可能包括将资金转账到另一个合约或账户。
然后，用户使用其钱包对交易进行签名。
钱包将签名的交易发送到一个节点或 RPC 提供商（如 Pocket 或 Alchemy），以便将其添加到区块链中。
在确认交易的合法性后，该节点将其添加到其 mempool 中。
该节点将交易广播到其他节点，因为它属于一个对等网络。
接收到交易后，这些对等节点会验证交易并将其添加到自己的 mempool 中。然后，它们通过广播给其他对等节点，将交易传播到整个网络。
另一种接收来自对等节点交易的节点类型是矿工或验证者。在验证交易后，他们会尝试将其添加到区块中。
最终，成功的矿工或验证者会将包含该交易的区块添加到链中。
然后，网络会被告知这个新区块。
当每个节点收到来自其对等节点的这个新区块时，它会从其 mempool 中删除包含的交易。

Mempool 的数量等于节点的数量。

由于交易存储在节点的内存中，因此我们称之为“内存池”。理论上，区块链中的每个节点都拥有自己的内存池。单个节点的 mempool 仅仅是待处理交易的列表。

正如我们稍后将看到的，当人们谈论 mempool 时，他们通常指的是所有节点上的所有 mempool。实际上，区块链 mempool 中任何节点上的所有待处理交易都被称为在 mempool 中。这是因为，在大多数情况下，拥有 mempool 中交易的节点会将这些交易传输给其他节点，希望其中一个节点能够被选中将交易包含在一个正在构建的区块中。

当通过 Metamask、Trezor 或任何其他钱包将一笔交易发送给一个节点时，它只会被发送到该节点。当你访问你的网页钱包或 Metamask 时，会看到一个指向单个节点的 API (URL)。你的交易只会发送到该节点，并存储在该节点的 mempool 中。

私有区块链 mempool：它是什么？

私有区块链上的 mempool 将我们的交易转发给有限数量的节点，这些节点已同意不查看交易内容或修改其顺序。

使用此类服务的一个好处是，MEV 不会成为你的问题。缺点是你必须相信节点不会参与 MEV，并且你的交易可能需要更长的时间才能包含到区块中，因为尝试这样做的节点较少。

有多种方法可以通过 Securerpc、MEVBlocker、Flashbots Protect 或 Securerpc 等服务发送交易，而无需将其放入 mempool。