通过web3.js计算以太坊奖励机制（交易费，区块奖励，数块奖励）

交易奖励（交易中的Gas消耗）

以太坊的EVM是“图灵完备”的，为了防止出现死循环而导致服务不可用，所以引入了Gas。在程序的执行过程中，需要消耗Gas.Gas消耗完了，程序就不会继续运行。同时，以太坊还给每个区块包含的程序消耗的总Gas设定了上限（Gas Limit），以免区块中包含的程序过多，影响一些性能比较弱的节点。每个区块能消耗的Gas上限也是可以调整的，由矿工们进行投票决定，目前是6725538Gas。

每笔交易中花费的Gas可以通过以下公式计算：

Gas = GasUsed * GasPrice

使用web3.js实现

async function getGas(){
    var web3 = new Web3();
    web3.setProvider(new web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));//初始化web3
    var txhash = "0x0d34221ebb8ce885d7f1c56170f4bec8d9d9b7bc0bb2273580785ee02a3b2fd4";//交易hash
    txResult = await web3.eth.getTransaction("txhash"); //获取交易信息
    txReceipt = await web3.eth.getTransactionReceipt("txhash");//获取交易的`TransactionReceipt`
    fee = (txReceipt.gasUsed)*  (txResult.gasPrice); //获取交易费
    fee = web3.utils.fromWei(fee.toString());//将交易费的单位从`Wei`转为`Ether`
    return feel;
}

若是获取一个区块中消耗的交易费，只要没笔交易费，再乘上交易数量就可以了：

GasInBlock = GasUsed * GasPrice * Txsnum

async function getGasInBlock(){
    var web3 = new Web3();
    web3.setProvider(new web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));//初始化web3
    var TxsFee = 0;
    var height = 2;//区块高度
    for(var i=0;i

区块奖励&数块奖励

以太坊创造了一个新的名词叔块(Uncle Block),不能成为主链一部分的孤儿区块，如果有幸被后来的区块通过uncles字段收留进区块链就变成了叔块。如果一个孤儿区块没有被任何区块收留，这个孤儿区块还是会被丢弃，不会进入区块链，也就是说孤儿区块被收留后才会变成叔块

在以太坊的设计中，数块也可以获得奖励，而且以后的区块链如果谁收留了叔块，收留叔块的区块也可以获得额外奖励。收留叔块也被称为包含叔块。

以太坊为什么要这么设计呢？因为以太坊的区块时间是20秒左右，相对于比特币，更容易出现临时分叉和孤儿区块。而且较短的区块时间，也使得区块在整个网络中更难以充分传播，尤其是对那些网速慢的矿工，这是一种极大的不公平。为了平衡各方利益，才设计了这样一个叔块机制。叔块在全部挖掘出来的区块中占的比例叫叔块率，目前叔块率在9.7%左右。

叔块奖励的计算公式如下：

叔块奖励 = （叔块高度 + 8 - 包含叔块的区块的高度 * 普通区块的奖励/8

区块奖励的计算公式如下：

区块奖励 = 固定奖励 + 区块内包含交易的交易费的总和 + 包含叔块的奖励

在以太坊浏览器上实践区块奖励的计算

实践这边直接引用了以太坊(Ethereum ETH)的奖励机制的介绍：
查看以太坊浏览器中4222300的区块，由于我们是在主链上看到它的，所以它是普通区块。

image.png

它的奖励包含三部分：

• 固定奖励：5ETH
• Gas总花费(也有人称之为交易费)：0.281837168043699381ETH
• 将两个叔块包含进来的奖励：5 * ( 1 / 32 ) * 2 = 0.3125ETH

在以太坊浏览器上实践叔块奖励的计算

我们再来看一个叔块0x1c2cbba0403f1079dcdb70e5971a87ce0fbc03d4572be30e2d17e4e4a0f136d5，是不是看着挺别扭，叔块不方便用高度来表示，因为同一个高度上已经有了个主链区块，就是这么惨。其实叔块也是有高度的，叔块的父区块的高度+1就是叔块的高度。

image.png

直接代入公式：
( 4222271 + 8 - 4222272 ) * 5 / 8 = 4.375ETH

计算奖励代码实现（web3.js）

//获取普通区块奖励，以太坊在4370000高度以前是5 ether，之后是3ether
function getConstReward(height)  {
  if (height >= 4370000) {
      return 3;
  }
  return 5;
}

//包含一个数块的奖励
function getRewardForUncle(height,uncleNumber) {
  var reward = getConstReward(height);
  return (reward/32) * uncleNumber;
}

//获取数块奖励,uHeight为数块高度，height为包含区块高度
function getUncleReward(uHeight, height) {
 var  reward = getConstReward(height);
  reward = (uHeight + 8 - height) * reward / 8;
  return reward
}
//获取区块奖励，TxsFee上面已经提到如何获得
function getBlockReward(web3,block,TxsFee)  {
       var reward = parseFloat(getConstReward(block.number));
       reward += TxsFee;
       ulen = block.uncles.length;
       if(ulen >0){
           reward += getRewardForUncle(block.number,ulen) ;
       }
       return reward;    
}

这边参考了两篇文章：
以太坊(Ethereum ETH)的奖励机制
以太坊的区块奖励
感兴趣的同学，可以看这两篇文章。讲的挺清楚的。