区块链为什么有分叉?分叉会发生什么情况?

1. 区块链为什么有分叉?分叉会发生什么情况?

    区块链的分叉(fork)的形成原因可能有多种。

    当两个结点几乎在同一个时间挖到了矿并同时发布区块,此时就出现临时性的的分叉(state fork),

    本质上是对比特币这个区块链当前的状态产生了意见分歧,

    当人为的发起分叉攻击(forking attack),也就是故意造成这类分叉(deliberate fork)还有一类分叉是,当比特币的协议发生了改变的时候,软件需要升级。而在分布式系统中不能保证所有节点同时升级软件,假设存在部分节点未升级,会导致协议分叉(protocol fork)。对协议修改的内容的不同,又可以将分叉分为硬分叉(hard fork)和软分叉(soft fork);

硬分叉

    比特币协议增加新协议,扩展新功能,未升级软件的旧节点会不认可这些修改,会认为这些特性是非法的。这也就是对比特币协议内容产生分歧,从而导致的分叉叫硬分叉。此时,就出现了新节点永远沿着新节点产生的链挖矿,旧节点永远沿着旧节点链挖矿,由于新节点算力足够强,所以形成两条永远都在延伸且平行的链。只要这部分旧节点永远不更新,则旧链将一直延续,可见这种分叉是持久性的。


出现hard fork后,便变成了两条平行的链,也就造成了社区分裂。社区中有一部分人,会认为下面的链才是根正苗红,各个链上的货币独立。以太坊历史上的一件大事就是硬分叉事件。以太坊称为ETH,但目前看到的ETH已经不是最初的ETH了,以太坊在历史上发生过硬分叉,另一个链称为ETC。实际上,ETC才是以太坊设计原本的协议,而ETH是黑客攻击ETH上一个智能合约THE DAO后,进行回滚的协议链(将黑客攻击偷取的以太币采用硬分叉方式回滚回到另一智能合约,然后退还给真正拥有者)。

    分叉之初,由于两个链分叉造成了互相影响,产生了很多麻烦。比如:在ETH链上有一笔转账B->C,有人便在ETC链上回放,将ETC链上的货币页转给了C(C收到两笔钱)。后来,对两条链各添加了一个chainID,将两个链区分开,才使得这两条链真正分开。

软分叉

如果对BTC协议添加限制,使得原本合法交易在新交易中不合法,便会形成软分叉。

当大多数节点已经更新完毕之后,旧节点认可新节点挖出的区块,因此发布自己挖出的区块,但新节点不认可旧结点挖出的区块,便沿着上一个新节点发布的区块继续挖矿,当新节点拥有大部分算力的时候,新链会越来越长,从而旧节点挖出并发布的区块一直被抛弃,无法获得出块奖励,最终倒逼旧节点升级软件,实现所有节点认可新协议并进行升级。可见,只要系统中拥有半数以上算力节点更新软件,此类分叉不会出现永久性分叉。比特币脚本中的P2SH就是通过软分叉方法加进去的。


2、为什么需要假设51%算力是诚实可靠的?

 

    这一部分我并没有查到太多的资料,但是在绝大多数共识协议之中我们都假设需要过半算力;

    在理论上,如果掌握了50%以上的算力,就拥有了获得记账权的绝对优势,可以更快地生成区块,也拥有了篡改区块链数据的权利。因此,当具有过半的算力,也就是51%都是诚实可靠的,能保证整一个区块链在合法有序的进行运行。

    但是为什么选择过半的算力,而不是过半的用户?比特币系统,任何人都可以加入,且创建账户及其简单,只需要本地产生公私钥对即可。只有转账(交易)时候,比特币系统才能知道该账户的存在。这样,黑客可以使用计算机专门生成大量公私钥对,当其产生大量公私钥对超过系统中一半数目,就可以获得支配地位(女巫攻击)。因此,比特币系统中很巧妙的使用算力作为投票的依据。

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