1分钟了解“区块链分叉”的本质

Posted 2020-12-21

《1分钟了解区块链的本质》，介绍了什么是区块链，区块链是一个没有管理员，每个节点都拥有全部数据，高可用的分布式存储系统。

《1分钟了解挖矿的本质》，介绍了什么是挖矿，挖矿是在最新区块链的数据上，生成一个符合条件的区块，链入区块链的过程。

有不少朋友问，全球每个区块链节点都包含全部数据，都在最新的区块链数据上挖符合条件的区块，如何两个节点同时挖到新区块，出现数据不一致，该怎么办呢？

今天，花1分钟和大家介绍什么是区块链分叉，来解答上面的问题。

假设当前最新的区块链有三个区块：

假设中国有一个节点，美国有一个节点，同时挖到了矿（即找到了符合哈希预期的区块，挖矿的过程详见《1分钟了解挖矿的本质》），这两个节点都会把自己挖到的矿，链到自己本地的区块链上，这就出现了区块链分叉。

同时，这两个节点会将“我挖到矿啦”同步全球其他节点，以便于其他节点同步完最新的数据后，在最新的区块链上继续挖矿，此时：

• 离中国节点较近的点，可能先同步到“中国链”，并在此链的基础上继续挖，链条会持续增长
• 离美国节点较近的点，可能先同步到“美国链”，并在此链的基础上继续挖，链条也会持续增长
• 节点收到两个冲突的区块链同步，会判断此时哪条链的长度更长，会以长度更长的区块链为准
  画外音：长度更长的区块链消耗的计算力更多，不能让大部分矿工“白干啦”。
  

如此迭代，最终全球区块链终究会达成一致，以最长的区块链为准。
画外音：如果不遵守规则，成为“少数派”的节点挖到的新矿将不会被“多数派”承认，就等于“白干啦”，在区块链系统里，“遵守规则”是所有节点的最佳策略。

除非，有人掌握了全球51%的计算力（额，这不是相当于中心化了吗），才能为所欲为。承载比特币应用的区块链，一般认为一个区块后面再链了6个区块后，就不肯能被“颠覆”了，故称为“六次确认”。
画外音：额，挖到一个新区块别高兴太早，等后面链了6个其他区块的时候，再庆祝吧。承载比特币应用的区块链，平均10分钟生成一个区块，“六次确认”大概需要经历1个小时。如何保证平均十分生成一个区块，详见《1分钟了解区块如何匀速生成》。

关于区块链分叉，“软分叉”和“硬分叉”这两个概念是不能不提的。

什么是软分叉？

答：区块链系统升级后，在所有节点升级到最新的版本之前，由于程序版本的差异可能会产生分叉，只要升级到最新的版本，分叉就会消除，这就是“软分叉”，软分叉是临时的。
画外音：原文是说
A temporary fork in the block chain which commonly occurs when miners using non-upgraded nodes violate a new consensus rule their nodes don’t know about.

什么是硬分叉？

答：有些人头硬，不按照规则来，拉了一个分支，以“道德”或者“法律”的名义，号召大家认可自己的链，形成分叉，这就是“硬分叉”，硬分叉是永久的。

区块链领域最有名的硬分叉，是“以太坊”分叉，事情大概是这样的：

• ***盗取了大概6kw美元的合约币
• 以太坊开发团队修改源码，强行把第1920000个区块的资金转移到另一个地址，“夺回”***控制的合约币
• 大部分矿工认同这个修改，一部分矿工不认同这个修改，于是形成了两条链，新链是以太坊(ETH)，原链是以太经典(ETC)
• 大家继续在自己认可的链路上继续挖矿
  画外音：
  （1）区块头里能记录版本信息，所以理论上任何人都可以改程序，升级版本自己玩，只是没有人陪你玩罢了，没人陪你玩，你挖到的矿大家不认可，就只是浪费电。还是那句话，区块链的世界里，遵守规则才能让矿工的利益最大化。
  （2）硬分叉，其实违背了区块链“不能修改”的技术本质，采用了人为手段“强制回滚”，楼主认为，这违背了区块链去中心化的技术本质。

讲了四篇区块链，后续开始讲比特币：

• 为什么大家疯狂的挖矿，有什么价值
• 比特币的本质是啥
• 区块能匀速生成，比特币为啥总量有限
• 比特币交易的过程是怎么样的
• …

一分钟很短，希望这一分钟，大家有收获。
期待下一个一分钟，有你一起。

前序文章：
《1分钟了解区块链的本质》
《1分钟了解“挖矿”的本质》
《1分钟了解区块如何“匀速生成”》