Ancestor & Descendant Limits

Bitcoin Core 對 mempool 中交易的依賴關係施加了嚴格限制。這些限制防止了 資源耗盡攻擊，但也影響了 CPFP 和複雜交易模式的使用。

基本概念

祖先（Ancestors）:
當前交易依賴的所有未確認交易

    TX_A (祖先)
      ↓
    TX_B (祖先)
      ↓
    TX_C (當前交易)

TX_C 的祖先: TX_A, TX_B

後代（Descendants）:
依賴當前交易的所有未確認交易

    TX_A (當前交易)
      ↓
    TX_B (後代)
      ↓
    TX_C (後代)

TX_A 的後代: TX_B, TX_C

默認限制

限制的計算

// 接受新交易時的檢查

bool CheckAncestorLimits(const CTxMemPool& pool, const CTransaction& tx)
{
    // 收集所有祖先
    std::set ancestors;
    uint64_t totalSize = tx.GetVirtualSize();

    for (const auto& input : tx.vin) {
        if (pool.exists(input.prevout.hash)) {
            // 遞歸收集祖先
            pool.CalculateAncestors(input.prevout.hash, ancestors);
            totalSize += pool.GetEntry(input.prevout.hash)->GetSizeWithAncestors();
        }
    }

    // 檢查數量限制
    if (ancestors.size() + 1 > MAX_ANCESTOR_COUNT) {
        return false;  // "too-long-mempool-chain"
    }

    // 檢查大小限制
    if (totalSize > MAX_ANCESTOR_SIZE) {
        return false;  // "too-long-mempool-chain"
    }

    return true;
}

// 同樣檢查後代限制
// 確保添加新交易不會使任何現有交易違反後代限制

實際影響

1. CPFP 鏈長度限制

場景: 多次 CPFP 提速

TX_1 (低費率) ← 卡住
  ↓
TX_2 (CPFP 嘗試 1)
  ↓
TX_3 (CPFP 嘗試 2)
  ↓
...
  ↓
TX_25 (CPFP 嘗試 24)
  ↓
TX_26 ← 被拒絕！"too-long-mempool-chain"

解決方案:
- 等待部分交易確認
- 使用 RBF 替換原始交易
- 使用較大的 CPFP 交易（更高費率）

2. 批量支付限制

場景: 交易所批量提款

TX_batch:
  - output 1: user_1
  - output 2: user_2
  - ...
  - output 100: user_100

問題: 每個用戶的後續交易都是 TX_batch 的後代

如果 26 個用戶同時發送交易:
TX_batch
  ├→ user_tx_1 ✓
  ├→ user_tx_2 ✓
  ...
  ├→ user_tx_25 ✓
  └→ user_tx_26 ✗ (超出後代限制)

解決方案:
- 拆分批量交易
- 等待確認後再允許提款使用
- 使用不同的 UTXO 來源

3. 閃電網路影響

場景: 通道關閉和 HTLC

承諾交易 (1 個)
  ├→ to_local 輸出的花費
  ├→ to_remote 輸出的花費
  ├→ HTLC_1 的解析
  ├→ HTLC_2 的解析
  ...

如果有多個待處理的 HTLC，可能達到後代限制
這限制了同時處理的 HTLC 數量

CPFP Carve-out

為了幫助閃電網路，Bitcoin Core 實現了一個例外：

// CPFP Carve-out 規則 (BIP-331 部分)

條件:
1. 父交易只有 2 個輸出（典型的 LN 承諾交易）
2. 子交易大小 ≤ 1000 vWU
3. 子交易沒有其他未確認祖先

允許: 即使達到後代限制，仍可添加一個小型 CPFP 交易

目的: 確保雙方都能獨立 CPFP 通道關閉交易

限制:
- 只允許一個額外子交易
- Mallory 可以先用掉這個額度（pinning）

配置調整

# bitcoin.conf

# 增加限制（不推薦，可能導致 DoS）
limitancestorcount=50
limitancestorsize=202

# 查詢當前限制
bitcoin-cli getmempoolinfo
{
  ...
  "maxmempool": 300000000,
  "mempoolminfee": 0.00001000,
  "minrelaytxfee": 0.00001000,
  "incrementalrelayfee": 0.00001000,
  ...
}

錯誤處理

# 發送交易時可能遇到的錯誤

bitcoin-cli sendrawtransaction <hex>

# 可能的錯誤:
# "too-long-mempool-chain, too many unconfirmed ancestors"
# "too-long-mempool-chain, too many unconfirmed descendants"

# 檢查特定交易的祖先/後代
bitcoin-cli getmempoolentry <txid>
{
  ...
  "ancestorcount": 5,
  "ancestorsize": 2000,
  "descendantcount": 3,
  "descendantsize": 1500,
  ...
}

未來改進

最佳實踐

• 監控鏈長度：發送交易前檢查祖先數量
• 使用 RBF：優先使用 RBF 而非 CPFP 長鏈
• 批量交易：控制批量大小，考慮後代影響
• 等待確認：在鏈變長前等待部分確認
• V3 交易：新協議應使用 V3 交易（更嚴格但可預測）