比特幣for

區塊鏈為什麼有分叉？分叉會發生什麼情況？

????區塊鏈的分叉（fork）的形成原因可能有多種。

????當兩個結點幾乎在同一個時間挖到了礦並同時發布區塊，此時就出現臨時性的的分叉（statefork），

????本質上是對比特幣這個區塊鏈當前的狀態產生了意見分歧，

????當人為的發起分叉攻擊（forkingattack），也就是故意造成這類分叉（deliberatefork）還有一類分叉是，當比特幣的協議發生了改變的時候，軟體需要升級。而在分布式系統中不能保證所有節點同時升級軟體，假設存在部分節點未升級，會導致協議分叉（protocolfork）。對協議修改的內容的不同，又可以將分叉分為硬分叉（hardfork）和軟分叉（softfork）；

????比特幣協議增加新協議，擴展新功能，未升級軟體的舊節點會不認可這些修改，會認為這些特性是非法的。這也就是對比特幣協議內容產生分歧，從而導致的分叉叫硬分叉。此時，就出現了新節點永遠沿著新節點產生的鏈挖礦，舊節點永遠沿著舊節點鏈挖礦，由於新節點算力足夠強，所以形成兩條永遠都在延伸且平行的鏈。只要這部分舊節點永遠不更新，則舊鏈將一直延續，可見這種分叉是持久性的。

出現hardfork後，便變成了兩條平行的鏈，也就造成了社區分裂。社區中有一部分人，會認為下面的鏈才是根正苗紅，各個鏈上的貨幣獨立。以太坊歷史上的一件大事就是硬分叉事件。以太坊稱為ETH，但目前看到的ETH已經不是最初的ETH了，以太坊在歷史上發生過硬分叉，另一個鏈稱為ETC。實際上，ETC才是以太坊設計原本的協議，而ETH是黑客攻擊ETH上一個智能合約THEDAO後，進行回滾的協議鏈(將黑客攻擊偷取的以太幣採用硬分叉方式回滾回到另一智能合約，然後退還給真正擁有者)。

????分叉之初，由於兩個鏈分叉造成了互相影響，產生了很多麻煩。比如：在ETH鏈上有一筆轉賬B-C，有人便在ETC鏈上回放，將ETC鏈上的貨幣頁轉給了C(C收到兩筆錢)。後來，對兩條鏈各添加了一個chainID，將兩個鏈區分開，才使得這兩條鏈真正分開。

如果對BTC協議添加限制，使得原本合法交易在新交易中不合法，便會形成軟分叉。

當大多數節點已經更新完畢之後，舊節點認可新節點挖出的區塊，因此發布自己挖出的區塊，但新節點不認可舊結點挖出的區塊，便沿著上一個新節點發布的區塊繼續挖礦，當新節點擁有大部分算力的時候，新鏈會越來越長，從而舊節點挖出並發布的區塊一直被拋棄，無法獲得出塊獎勵，最終倒逼舊節點升級軟體，實現所有節點認可新協議並進行升級。可見，只要系統中擁有半數以上算力節點更新軟體，此類分叉不會出現永久性分叉。比特幣腳本中的P2SH就是通過軟分叉方法加進去的。

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????這一部分我並沒有查到太多的資料，但是在絕大多數共識協議之中我們都假設需要過半算力；

????在理論上，如果掌握了50%以上的算力，就擁有了獲得記賬權的絕對優勢，可以更快地生成區塊，也擁有了篡改區塊鏈數據的權利。因此，當具有過半的算力，也就是51%都是誠實可靠的，能保證整一個區塊鏈在合法有序的進行運行。

????但是為什麼選擇過半的算力，而不是過半的用戶？比特幣系統，任何人都可以加入，且創建賬戶及其簡單，只需要本地產生公私鑰對即可。只有轉賬（交易）時候,比特幣系統才能知道該賬戶的存在。這樣，黑客可以使用計算機專門生成大量公私鑰對，當其產生大量公私鑰對超過系統中一半數目，就可以獲得支配地位（女巫攻擊）。因此，比特幣系統中很巧妙的使用算力作為投票的依據。

分叉，是區塊鏈世界中一個神奇的名詞。區塊鏈網路從此一分為二，不同共識的人們從此分道揚鑣。這究竟是一次動盪的分裂，還是一次新的共識的形成？

區塊鏈的分叉，可以說是區塊鏈網路中獨有的一種版本升級方式，就像我們生活中使用的互聯網軟體一樣，使用了一段時間以後，自然而然就需要進行優化升級，從而去解決一些用戶的使用問題。區塊鏈也是這樣，只不過它的升級比較特別，升級的時候會由參與的礦工共同來決定，甚至還能產生多種版本，不像互聯網一樣一家獨裁、沒有選擇的餘地。

它的原理是這樣的，由於區塊鏈是一個由數據塊組成的鏈式結構。所以，當他要升級的時候，實際上會從某一個數據塊開始，連到兩個不同的數據塊上，從而分成了兩條鏈；就好像樹枝一樣，大家共用同一個樹干，共享會分開前的數據，但是又有很多條樹枝屬於多條鏈，而這個過程就叫做分叉。

之前我們也說了，區塊鏈的升級是由礦工們一起來決定，既然參與的人多了，就會有不同的意見，當大家能達成共識的時候，分叉出來的兩條鏈相當於一個是老的版本，一個是新的版本，兩者兼容；老鏈上的礦工升級後，逐漸向新鏈過渡，最終大家升級完成只剩新鏈，這叫做軟分叉。具體來說軟分叉屬於系統內的短暫現象，並不會分叉出一個新的區塊鏈。區塊鏈系統升級，一部分節點並哪怕沒有及時升級，也仍舊可以工作。比特幣軟分叉之後不會像硬分叉一樣產生兩條鏈，而是還會保持在一條鏈上，軟分叉會進行一些升級，但是不會影響整個系統的穩定性和有效性，舊節點會兼容新節點，只是新節點不兼容舊節點而已，二者依然可以共存在一條鏈上。

當礦工們不能達成共識的時候，大家雖然共用之前的數據，但是形成了兩條新的鏈，就好比物種進化一樣，一部分猴子進化成了人類，另一部分進化成了猩猩，兩種物種都發生了改變，互不兼容，這叫做硬分叉。也就是說區塊鏈發生永久性分歧，在新共識規則發布後，部分沒有升級的節點無法驗證已經升級的節點生產的區塊，通常硬分叉就會發生。代碼出現一個硬分叉，會改變演算法的難度級別。

實質意義上的分叉之所以產生，是因為項目在動態發展過程中原社區內部理念產生了不可調和的分歧。區塊鏈背後的社區作為去中心化組織，主張非暴力自由人的自由聯合，這意味著在向未知的將來邁進的過程中，當遇到的新問題超出了原有既定游戲規則之時，分歧一旦產生將很難達成一致，這是由區塊鏈基因里去中心化的屬性決定的。

區塊鏈技術的發展還處於很初期的狀態，分叉對於區塊鏈來說，就相當於一個技術迭代的過程，隨著人們不斷發現區塊鏈技術現有的限制，只有不斷升級和擴展這項技術，才能讓區塊鏈技術走向成熟。當然，這種分叉跟區塊鏈不可篡改的特性正在背道而馳，但沒有天生完美的技術，區塊鏈也不例外，技術的發展如果在發生錯誤時都不可控，那這種技術就無法做到普世，人們對它的信任度也無法提升。且分叉的結果是由社區成員投票決定的，某種程度上來說依舊遵守著去中心化的原則。

人們對區塊鏈分叉各執己見，但在區塊鏈發展的歷史進程里，分叉無疑讓區塊鏈變得更有故事性和可能性了。總的來說，分叉這種升級方式雖然麻煩很多。但是，他卻給了每個人更多選擇的權利。也許，區塊鏈就在這樣的求同存異之中孕更多的可能性。

分叉

前面講到了比特幣通過區塊鏈+工作量證明的獨特設計來解決了時間順序，但是不能保證在同一時刻有兩個節點算出了正確的解，雖然這種可能性很低很低。這就帶來了區塊的分叉。

雖然說幾乎同時有兩個節點計算出這一數學問題的可能性微乎其微，但是仍然存在這樣的可能性，所以分叉就以為著同一個區塊的後面可能會跟上兩個不同的區塊。

規則的打破一直要到下一個區塊被人解開。則會立即轉向最長的區塊，而那些短的區塊則會被拋棄。數學問題使得區塊很難被同時拆解。要連續發生多次更是困難。最終區塊鏈會穩定下來。也就是說所有人對最後幾個區塊順序達成共識。分叉意味著，譬如，若你的交易出現在較短的支鏈，它就會失去進入區塊鏈的位置。一般而言，只代表他會回到未確認交易池。然後被納入到下一個區塊。

比特幣網路如何解決分叉帶來的雙花支付

可惜，交易失去區塊位置的潛在可能，給了本來定序系統防範的重復支付攻擊機會。考慮下面的一個攻擊者A，其首先用自己的比特幣交換B節點的貨物，其立即又支付給自己。然後其通過努力的製造更長的鏈條來讓自己的支付替代掉B節點的支付，從而實現了雙重支付，B節點既得不到錢，還失去了貨物。

這時交易會退回到未確認池中，因為A節點已經利用參照同樣的input交易取而代之。節點就會認為Bob的交易無效。因為已使用掉。

你可能會猜測A節點會預先的計算出一支區塊鏈，然後抓住時機發布到網路。但是每個區塊的數學謎題阻擋了這個可能性。如前面所訴，解開區塊是猜測出一個隨機數的過程。一旦得出答案，解出的哈希值就會成為指紋一樣的區塊識別。只要區塊內容有一丁點變化，下一個區塊的參考值就會完全不同。此機制的結果就是無法在區塊鏈中置換區塊。在得到前一個區塊之前，下位區塊無法被解開。前一個區塊的指紋也是雜湊函數的引數之一。

同時，該工作量證明機制還解決了在集體投票表決時，誰是大多數的問題。如果決定大多數的方式是基於IP地址的，一IP地址一票，那麼如果有人擁有分配大量IP地址的權力，則該機制就被破壞了。而工作量證明機制的本質則是一CPU一票。「大多數」的決定表達為最長的鏈，因為最長的鏈包含了最大的工作量。如果大多數的CPU為誠實的節點控制，那麼誠實的鏈條將以最快的速度延長，並超越其他的競爭鏈條。如果想要對業已出現的區塊進行修改，攻擊者必須重新完成該區塊的工作量外加該區塊之後所有區塊的工作量，並最終趕上和超越誠實節點的工作量。我們將證明，設想一個較慢的攻擊者試圖趕上隨後的區塊，那麼其成功概率將呈指數化遞減。另一個問題是，硬體的運算速度在高速增長，而節點參與網路的程度則會有所起伏。為了解決這個問題，工作量證明的難度(theproof-of-workdifficulty)將採用移動平均目標的方法來確定，即令難度指向令每小時生成區塊的速度為某一個預定的平均數。如果區塊生成的速度過快，那麼難度就會提高。

如果有一台超級電腦，能夠在區塊解題中獲勝？

即便是一台超級電腦，或者時幾百上千台電腦也很難贏得解一個區塊的勝利，因為競爭對手不是任一台電腦，而是整個比特幣網路。你可以用買彩票來比擬。操作千百台電腦，如同買了千百張彩票一樣。

51%攻擊是指的什麼

根據前面的例子，我們知道，要想有50%的概率領先其他人解題得到勝利，就需要掌握全網50%以上的算力。要連續領先他人解出區塊，掌握的運算能力還需要高得多。所以區塊鏈中的交易是受到數學競賽所保護。惡意用戶必須和整個網路較量。區塊連接建立的結果，使得在支鏈越前方的交易越安全。惡意的用戶必須在更長的時間贏過全網路，來達成重復支付，替換前面的區塊鏈。所以，系統只有支端末尾易受到重復支付攻擊。這也是為什麼系統建議多等幾個區塊，才能確認收款成功。

個人博客：

分叉是區塊鏈體驗的核心，類似於系統升級。「分叉」一條鏈，本質上就是要對運行區塊鏈的軟體做出改變。根據不同的情況，分叉所引發的問題也非常多，有的很快能夠達成共識，有的則極具爭議。在中心化系統中，軟體升級極其簡單，只需要打補丁或者對其某些功能的兼容性等迭代更新。而去中心化系統中，升級遠沒有那麼簡單輕松，它需要取得鏈上各節點或者交易方達成共識。在一些重大功能上的改善時，常會遭到社區某些人的反對，一旦有超過2/3的人不同意，那麼他們就得選擇其它途徑，創造它們自己的協議和分支區塊鏈，於是分叉也就隨之發生。在比特幣中，其通過比特幣軟體（也叫比特幣協議）的形式實現，它確定了針對所有人的規則，包括區塊大小、對礦工的獎勵等。如果所有人使用比特幣，那就得同意這份協議。類似於國家的法律，每個人必須遵守。然而，不僅僅是比特幣，其它加密數字貨幣也是一樣的，作為軟體項目，總是不乏需要完善的地方，因此，技術更新和開發基本都是一往直前的，比特幣開發者是通過更新軟體（比特幣協議）來解決問題或增強功能的。簡單而言，區塊鏈網路中只要發生意見分歧、協議改進（新增、升級）等就有可能產生分叉。其實，談起分叉我們並不難理解，以比特幣為例，可以將比特幣分叉分為兩大類：比特幣協議和存儲交易系統。比特幣協議完全是開源的，如果要創建自己的分支區塊鏈，那就要先把比特幣軟體源代碼復制下來，然後再根據自己的需要進行適當修改。最後，通過指定的區塊編號讓比特幣開始分叉並生效，其實就是相當於中心化系統程序中的定時指令。比如可以規定區塊編號在到達10000時分叉開始生效，當該區塊編號傳送的指令到社區時會分成兩部分，一部分支持原協議，一部分支持分叉協議，然後每個部分會再次添加新的區塊到它們所支持的那一條鏈上。

遇到分叉問題，該聽誰的？

假想這樣一個場景，在區塊鏈中，一定會遇到這樣的情況，區塊甲和區塊乙同時把一條信息記錄下來，並且做好編碼和時間戳。

他們兩個區塊同時發布信息，說這個編碼為4495662的信息是我記賬的，它的報酬應該歸我！

然後，大家就有的認為報酬應該歸區塊甲，有的則認為歸區塊乙，而報酬只有一份，只能給一個區塊。這下好了，出現不同意見了，該怎麼辦？

更嚴重的是，有的區塊會認為這件事是區塊甲做的，也記下來，順著編碼繼續往後記賬；另外一些區塊則認為這件事是區塊乙做的，跟著在區塊乙後邊繼續記賬。

這樣事情就大條了！原本嚴謹的唯一的一條信息鏈，到區塊甲和區塊乙這里，硬生生給分開了，它們各自後邊分別跟著常常的鏈條。

這種情況持續下去，就導致每個人都無法辨別自己掌握的信息鏈，是否正確了！

為了解決這個問題，區塊鏈技術又出台了一個新的規則:每條記錄都要頂格寫，同時要保證中心離田字格上邊緣要保持0.897?57毫米的位置上。

為了符合要求，每個人都得拿著尺子去量好位置，然後才能開始記錄。這樣記錄每條信息時，增加了難度，延長了操作時間。

只要一個人做好了記錄，大喊一聲，我記錄好了！

其他人就停筆不再記錄這條信息，反而開始記錄這條信息是某某記錄的接著那個編碼繼續往下記錄。

遇到分叉問題，就是這樣解決的。

『叄』 比特幣如何防止篡改

比特幣網路主要會通過以下兩種技術保證用戶簽發的交易和歷史上發生的交易不會被攻擊者篡改：

• 非對稱加密可以保證攻擊者無法偽造賬戶所有者的簽名；

• 共識演算法可以保證網路中的歷史交易不會被攻擊者替換；

非對稱加密



• 非對稱加密演算法3是目前廣泛應用的加密技術，TLS 證書和電子簽名等場景都使用了非對稱的加密演算法保證安全。非對稱加密演算法同時包含一個公鑰（Public Key）和一個私鑰（Secret Key），使用私鑰加密的數據只能用公鑰解密，而使用公鑰解密的數據也只能用私鑰解密。





圖 4 - 51% 攻擊



• 1使用如下所示的代碼可以計算在無限長的時間中，攻擊者持有 51% 算力時，改寫歷史 0 ~ 9 個區塊的概率9：


• #include


• #include



• double attackerSuccessProbability(double q, int z) {


• double p = 1.0 - q;


• double lambda = z * (q / p);


• double sum = 1.0;


• int i, k;


• for (k = 0; k <= z; k++) {


• double poisson = exp(-lambda);


• for (i = 1; i <= k; i++)


• poisson *= lambda / i;


• sum -= poisson * (1 - pow(q / p, z - k));


• }


• return sum;


• }



• int main() {


• for (int i = 0; i < 10; i++) {


• printf("z=%d, p=%f\n", i, attackerSuccessProbability(0.51, i));


• }


• return 0;


• }



• 通過上述的計算我們會發現，在無限長的時間中，佔有全網算力的節點能夠發起 51% 攻擊修改歷史的概率是 100%；但是在有限長的時間中，因為比特幣中的算力是相對動態的，比特幣網路的節點也在避免出現單節點佔有 51% 以上算力的情況，所以想要篡改比特幣的歷史還是比較困難的，不過在一些小眾的、算力沒有保證的一些區塊鏈網路中，51% 攻擊還是極其常見的10。



• 防範 51% 攻擊方法也很簡單，在多數的區塊鏈網路中，剛剛加入區塊鏈網路中的交易都是未確認的，只要這些區塊後面追加了數量足夠的區塊，區塊中的交易才會被確認。比特幣中的交易確認數就是 6 個，而比特幣平均 10 分鍾生成一個塊，所以一次交易的確認時間大概為 60 分鍾，這也是為了保證安全性不得不做出的犧牲。不過，這種增加確認數的做法也不能保證 100% 的安全，我們也只能在不影響用戶體驗的情況下，盡可能增加攻擊者的成本。



總結



• 研究比特幣這樣的區塊鏈技術還是非常有趣的，作為一個分布式的資料庫，它也會遇到分布式系統經常會遇到的問題，例如節點不可靠等問題；同時作為一個金融系統和賬本，它也會面對更加復雜的交易確認和驗證場景。比特幣網路的設計非常有趣，它是技術和金融兩個交叉領域結合後的產物，非常值得我們花時間研究背後的原理。



• 比特幣並不能 100% 防止交易和數據的篡改，文中提到的兩種技術都只能從一定概率上保證安全，而降低攻擊者成功的可能性也是安全領域需要面對的永恆問題。我們可以換一個更嚴謹的方式闡述今天的問題 — 比特幣使用了哪些技術來增加攻擊者的成本、降低交易被篡改的概率：



• 比特幣使用了非對稱加密演算法，保證攻擊者在有限時間內無法偽造賬戶所有者的簽名；

• 比特幣使用了工作量證明的共識演算法並引入了記賬的激勵，保證網路中的歷史交易不會被攻擊者快速替換；



• 通過上述的兩種方式，比特幣才能保證歷史的交易不會被篡改和所有賬戶中資金的安全。

『肆』 Web3 人一定要知道的 30 個加密俚語

揭秘Web3世界中的俚語：HODL、WAGMI、NGMI、GM 等等。
常見的加密俚語
HODL HODL 源自比特幣論壇帖子的一個錯誤拼寫，原為「HOLD「。之後，HODL 有了全新的含義 – Hold On For Dear Life，為了可愛的生活而堅持，表達了投資者不應出售他們的比特幣，無論市場怎麼波動，要保持心態平靜，長期持有。許多鐵桿 HODLers 堅信加密貨幣是未來，許多 HODLers 遵循美元成本平均 (DCA) 策略，定期購買小到中等數量的加密貨幣，以降低價格波動帶來的影響，可以更好的平衡整體購入價格。因為大多數投資者無法成功把握市場低買高賣的時機，HODLing 在一定程度上可以幫助投資者避免貪婪或恐懼的反應，是一種更加佛系的持有態度。
WAGMI / GMI / WGMI WAGMI 是 We're All Going To Make It 的簡寫，表示「一定會成」，NFT 相關持有者用此表示能夠對項目持有積極的態度。GMI - 「Going to Make It」、WGMI - 「We're Going It」 與 WAGMI 同義，表示對項目或個人成功充滿信心。YGMI 指的是特定的個人或團體在 NFT 社區中未來會成功。
NGMI NGMI 是 Not Going To Make It 的簡寫，表示對個人投資者或項目發展不會成功的消極情緒。常用於自嘲或侮辱性表達。
FUD FUD 為 Fear, Uncertainty, Doubt 的縮寫，代表「恐懼、不確定性和懷疑」。在批評加密和 NFT 社區之外的人時使用，特別是當一些圈外人或團體質疑整個 Web3 或 NFT 的未來和價值時。FUD 也可以用於其他社區成員對特定項目的可行性持懷疑態度的情況，傳播有關項目 FUD 的人被稱為 Fuddder。
LFG LFG 為 Let's F**king Go 的縮寫，可用於表示對某項目或 NFT 趨勢大漲的積極信號，或者在事態發生反轉時，呼籲採取某種行動跟措施。
GM GM 為 Good Morning 的簡寫, 傳統表示為早上好。在Web3社區中，因社區成員來自全球各地，早上是大家開始查看各個指數的時間，發送 GM 可以表達對新的一天以及整個加密行業的美好期待。
其他常見加密俚語
Whale 是擁有大量加密貨幣的個人或機構，對市場有巨大影響。Bearwhale 是熊和鯨的結合，是認為市場正朝著看跌方向發展的加密投資者或交易者。Flippening 是一個假設事件，特別指當以太坊的市值超過比特幣的市值時，一躍成為市值最大的加密貨幣。Bitcoin Maximalist 是認為比特幣是最好的加密貨幣，持幣者。
Sats 是 Satoshis 的縮寫，是比特幣最小單位，1Sat=0.00000001比特幣。Maxi 源自比特幣極簡主義者，表示堅信自己所在的公鏈就是最好的公鏈。Shill 是為了個人利益宣傳低質量產品的人，通常具有負面含義。DYOR 是 Do Your Own Research 的簡稱，鼓勵投資者進行自己的研究。
FOMO 是 Fear of Missing Out 的簡寫，表示害怕錯過，指的是有人擔心沒有在正確的時間購買而錯過加密或 NFT 項目的價格大漲。
LAMBO 是蘭博基尼的縮寫，當加密社區的成員問「什麼時候 LAMBO？」時，表示實現財富自由，購買蘭博基尼。
No Coiner 是對區塊鏈行業持高度批評態度並且不持有任何加密資產的人，通常具有負面含義。MOON 是「月亮」的縮寫，詢問特定加密貨幣的價值何時會飆升。
Moonboy 是看漲的交易者或投資者，相信他們可以預測加密貨幣的價格變化，尤其是相信加密貨幣何時「月亮」或價格迅速上漲。
REKT 是 Wrecked 的網路俚語，指加密貨幣遭受暴跌時損失慘重的心情。BTD 是 Buy the Dip 的簡寫，鼓勵在價格下跌時購買特定的加密貨幣。
Pump and Dump 是暴漲暴跌現象，當交易者購買大量加密貨幣以抬高價格然後迅速出售以獲取利潤，給散戶帶來損失。
Shitcoin 是低質量的加密貨幣（有時是 meme 幣），無實用性或技術創新。
Apeing 是不加思考直接進場的行為，通常發生在項目發行後直接購買，而沒有進行任何盡職調查。
Bitshamed 是 HODLer 批評另一個 HODLer 只持有少量比特幣時發生的現象，表示無法買入比特幣的羞恥感。
Vaporware 是具有人為誇大價值的加密貨幣，最終會消失，常用於山寨幣的禮貌性表達。
Diamond Hand 是指不會出售其加密貨幣或 NFT 的投資者或交易者，擁有 「鑽石手」 的人不畏市場波動，在負面新聞和市場情緒低迷時堅持持有倉位。
紙手是來自股票交易界的術語，指交易者或投資者由於對自己交易或投資策略缺乏信心而虧本賣出。
Bagholders 是持包人，大多數情況下是指固執地保留資產很長一段時間，導致最終投資價值為零，有一袋子它們不想要的幣。
Szn 是 season 的簡寫，表示市場周期，周期可以持續數年或幾天。
NFA 是 Not Financial Advice 的縮寫，非財務建議，表示有人分享了一個想法，但最終決定需要你自己來做。
Web3 俚語是隨市場發展而生的語言文化，未來會繼續更替和增加。了解並使用一些俚語能幫助你融入不同項目的社區。