2 公链在安全与效率上的折衷是拥堵的原因
btc的区块体积大小约为1MB，出块间隔平均约为10分钟。但为什么是1MB和10分钟呢？为什么不能增加区块大小或减短出块间隔时间以加快交易确认的效率呢？
（1）由于每笔交易需要网络中每个全节点处理和验证，区块体积越大扩散至整个网络所需的时间越多。
根据Decker和Wattenhofer2013年关于BTC的研究表明，区块的平均扩散时间约等于2秒加0.08秒/KB，即1MB大小的区块扩散需要约84秒，Rizun在2015年关于BTC的研究表明，随着交易扩散技术的提升，扩散时间降低到约0.008秒/KB，即1MB大小的区块扩散需要约10秒。随着节点数的增长
区块链将变得更加缓慢，因为节点间的延迟会随着新增节点数呈对数性增长。
（2）区块体积变大和出块间隔过短将不可避免地导致孤块率上升。
出块间隔主要由验证时间、传播时间和共识时间构成（就BTC而言即为PoW时间），验证和传播时间之和远小于10分钟。根据公式
分叉概率的影响因素包括t90th和tB，其中t90th为新区块传播到90%以上节点用时，tB为出块间隔。在其他条件不变的情况下，分叉概率随t90th增加而上升，随tB降低而上升。
增大区块体积会增加传播用时（即t90th增加），这与缩短出块间隔（即tB降低）都意味着分叉概率上升，即一个新的区块尚未充分全网广播之前，就有另一个矿工在同样的高度产出了另一个新的区块的可能性增加，导致网络孤块率的上升。
（3）区块体积变大和出块间隔缩短带来的运营成本上升可能导致算力中心化。
区块体积过大带来的另一个问题是全节点运营成本增长。区块大小按照1MB计算，则一年大约需要50GB存储空间，其他条件不变的情况下，区块变大导致存储成本和带宽成本都将上升。成本上涨和孤块率的增加进一步可能将导致普通计算机用户甚至小矿池退出，进而算力呈中心化趋势以及安全性减弱。
BTC的选择是网络效率和网络安全之间的折衷。虽然1MB和10分钟并不一定是最佳选择，通过缩短出块间隔和扩大区块确实可以提升交易处理能力，而且事实上人们也已经这样做了，但是通过这种方式所能实现的提速毕竟是有限的，非中心化运作的公开区块链在效率和非中心化之间进行了折衷。
相比于BTC，ETH的出块间隔缩短到了15秒，并且没有限定区块大小，ETH出现拥堵的原因是什么呢？
ETH虽然没有区块大小限制，但是存在“区块GasLimit”（区块燃料限制）。ETH中任何一笔交易都需要gas（燃料）才能进行，gas对应BTC交易中直接以BTC支付的手续费，实际上gas也需要用ETH购买。注意区块GasLimit不同于交易中的gasLimit，交易gasLimit是指该笔交易中交易者自行设定的gas使用限制，而区块GasLimit是指每个区块最多可使用的gas限制。
比如交易池中有3笔交易，分别消耗10gas、20gas、30gas，而当前的区块GasLimit是60gas，那么以上3笔交易都可以被打包，如果区块GasLimit是40，则最多只有两笔交易可以被打包。
也就是说，ETH在有限的时间内（15秒）只能处理有限的交易（由区块GasLimit确定），如果交易数量超出了其承载能力，依然会造成拥堵。
另外值得一提的是ETH的GasLimit本身存在自动调整机制和矿工投票机制。
其中自动调整机制是指当父区块的gas使用量超过父区块GasLimit的2/3时，将按照一定速度增加当前区块的GasLimit，但是最大不能超过TGL（TargetGasLimit，目标燃料限制）。TGL由矿工投票确定，最小不能小于MGL（MinGasLimit，最小燃料限制），MGL初始默认值5000（创世区块的GasLimit）。但是自动调整相对而言比较缓慢，当交易量在短时间内大幅增长时很难迅速调整到位。
矿工投票机制是指矿工可以投票决定TGL的大小，如果当前区块的GasLimit小于TGL，则增加区块GasLimit尽快达到TGL。但是区块打包的交易信息越多则区块相应越大，传播时间越长，进而导致叔块（uncle block）率的上升，矿工利益受损。因此尽管存在投票机制，但矿工并没有很强的意愿投票提升TGL。
注：孤块（orphan block）在ETH中被称为“叔块”。在BTC中，孤块将被抛弃且发现孤块的矿工没有任何奖励。而ETH15秒的出块间隔导致分叉和孤块会大量产生，降低了整个网络的安全性，因此ETH鼓励矿工在新区块中引用叔块，发现叔块也能获得奖励。
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