比特币mempool机制与相关风险、对策
用途：
mempool存放未确认的tx
基本流程：
节点接收到tx-》收录入mempool-》转发-》矿工/矿池将tx收录入block，节点收到block后，从mempool中删除tx。
mempool收录考虑因素：
主要是防止DDOS攻击。无效或垃圾tx过多会导致整个比特币网络崩溃。
mempool收录处理机制：
1 验证tx是否有效。无效直接拒掉
2 验证tx是否已存在。已存在就不用重复劳动了。
3 验证是否为orphan tx。
orphan tx是指有vin找不到prevout的tx。节点存储上限1万个。以每个最大100k计算，是1G内存。
不转发orphan tx。这样ddos只能针对单个节点，无法针对整个网络。
4 验证手续费是否足够
4.1 标准手续费是1000字节10000satoshi。如果符合手续费标准，则直接收录。
标准mempool没有存储上限。1G内存可以存储相当于1000个block（每个block1M）的数据量，这相当于队列长度7天（10分钟1个block）。但是问题是tx覆水难收，一旦新增tx数量开始大于block确认数量，队列就会一直变长下去，最终就不是7天，可能是70天700天，击溃所有的节点。
发tx的成本是每1K 10000satoshi，换算为每1M 0.1BTC，每G 100BTC。如果有人愿意付出1000BTC的成本（外加一些币用于中转，对应的成本是攻击后的这些币的贬值），就可以制造10G的mempool，这将会使多数节点崩溃：（1）多数电脑根本没有10G内存，（2）由于网络转发量大概是数据量的10倍，这会给每个节点制造100G的流量，彻底干扰正常接收tx和block。
4.2 判断是否符合free relay标准。如果符合且freerelay空间足够，则收录。
free relay的空间采用指数衰减算法，相当于每分钟1k字节。对应10分钟10k，即平均每个block 10k。
每个block最多收录50k的no fee tx。因而最大支持50k的tx。（当然，发过50k之后，后面好几个block就收不到no fee tx了）
free relay的判断标准：
以下标准有排列组合。
（1）自己生成的tx，最大1k免费。
（2）收到来自别的节点的tx，最大50k免费。
（3）每个vout的value都大于0.01BTC。（如果找零值很小，也要付费。对策是加一个vin，增大找零值）
（4）如果block快满了，就增长手续费下限，直至达到标准手续费标准，即free relay作废。
mempool清理机制：
只有2种清理机制。
1正常清理。进入block后删除
2 失效清理。如果有vin-prevout被block里的tx花掉了，则删除tx。（即发生double spending）
讨论：
1 安全起见当然是1个最好2个block收录之后再承认tx。但是由于比特币1个block最长可达1小时，所以很多人等不起。那么就必须为了效率而承认具有高风险mempool tx。这就需要研究mempool tx的风险机制，以及对应的分辨和降低风险的策略。
1 mempool tx有2个风险：
（1）double spending。即同一个cheque同时发2个不同的tx，每个tx有半数的节点收到。最终由矿工决定收录哪个tx进block，另外一个tx就报废。因而钱包收到的未确认交易，是有报废风险的。这便是block（必须配合pow）的原初意义。当然，如果block发生回撤，则很可能收录入block的tx也被撤销，另外一个tx生效（不是51%攻击，是正常的矿工竞争行为），所以安全起见至少2个block之后才可以确认一笔收入有效。
需要说明的是，如果发生block回撤，一个tx 退回了mempool，而没有被立即收录入新的block，这个tx会存在于所有节点的mempool中，此时如果补发double spending的tx，只能排在这个老tx的后面，会被所有的节点拒掉，所以仍然都是安全的。换言之，double spending的tx必须同时广播，才有攻击的意义。
对于这个风险的对策很清晰：连接全部矿池，从全部矿池中找tx，如果发现double spending，则标记高危；如果没有发现，则这个tx是安全的。
（2） prevout chain double spending。当然是基于上一个，但是“原罪”不同。double spending，是付款给你的人在干坏事。而prevout chain double spending，付款给你的人是好人，他也是受害者。一个tx的prevout和prevout的prevout和之前N个prevout，只要有一个因为double spending而报废，后面所有相关的tx都报废。而由于一个tx有多个vin和vout，这个chain实际上是一个cascade，如果是机器人自动生成tx的话，可能会波及上千个tx。
因而，如果一个mempool tx 的prevout中有mempool tx，则新的这个tx（child tx）具有更高级别的风险。mempool prevout chain越长，风险级别就越高。而且，只有1个确认的prevout，也是具有一定风险的。
所以，只有全部prevout 都具有2个确认的tx，才可以认为是安全的。
2 基于对1风险的防范，会出现新的风险：
因为必须要1个block才承认，所以一个tx如果长时间挂在mempool里，就等同于无效。当block填满之后，矿池按照手续费收录tx，有些tx会因为手续费低一直不被收录，导致无法被承认。而基于这个tx prevout的新的更高手续费的tx，会被视为double spending拒绝。这可能导致一个tx“永久性”地飘在mempool里不得“投胎”block。
理论上这个问题可以根本就不发生，因为现在的比特币节点程序机制是凡是进mempool的tx就按顺序进block，如果想提高收入，就抬高后面的fee标准。但是问题是矿工/矿池是生意，而且“中奖”矿工具有“独断专行大权”，他先收录哪个tx别人根本管不着。
解决方案可能是需要“公益矿池”，专门收录被“拒载”的低手续费tx。但是由于tx满天飞，公益矿池也很难解决问题。这是个大麻烦，容我想想有别的招没。