你好，我是币同学。这是我分享学习的第155天，每天学习进步一点点。

关键词：北大肖臻老师的公开课，关于比特币系统的分叉。

1. 分叉（fork）：原来是一条链，现在是分成了两条链。

2. 分叉的原因：

2.1如果有两个节点，差不多同时挖到矿，这时两个节点都可以发布区块，这就会出现临时性的分叉（state fork）【由于对比特币区块链当前的状态产生意见分歧，而导致的分叉】，分叉攻击（fork attack）也属于分叉，只是这个分叉攻击是人为造成的；

2.2比特币的协议发生了改变，比如软件升级，但没有办法保证所有的节点同时都升级软件。

根于对协议修改的内容的不同，分叉又可分为硬分叉（hard fork）和软分叉（soft fork）。

3. 硬分叉（hard fork）

如果对比特币协议增加一些新的特性，扩展些新的功能。这时没有升级软件的旧的节点，他们是不认可这些新特性的，认为这些特性是非法的，这时会属于对比特币协议的内容产生分歧，就会导致分叉。

硬分叉的例子：比特币中的区块大小的限制（block size limt）。

比特币规定每个区块最多是1M字节，1M字节就是100万字节，一个交易差不多250个字节，1000000/250≈4000个交易/区块

平均10分钟出一个区块，4000/10*60≈7笔/秒

假设有人发布一个软件更新，将区块大小1M增加到4M，假设大多数节点更新该软件，少数节点没有更新。这里说的大多数节点和少数节点，不是按照账户数目来计算的，是按照算力计算的，也就是系统中拥有了大多数哈希算力的节点，更新了该软件。如下图

大多数新节点，是认可分叉后的大区块，其他节点会沿着该大区块（上面）挖。

只有少数的旧节点，不认可分叉后的大区块链，会沿着挖小区块（下面）挖。

新节点会认为上下两条链都是合法的，但是上面的链是最长合法链，会沿着大区块链继续挖。而且因为这部分的节点，算力足够多，会使上面的链变得越来越长。

对于旧节点，他们认为下面的链是合法的。上面的链，无论有多长，都是没用的，因为是非法的链，他们会沿着下面挖。

如上图，出现硬分叉后，原来的区块链就变成了两条平行运行的链，彼此的链都有各自的加密货币。

比如在硬分叉前区块链的记录的交易，如果不采取些措施的话，这两条链之间互相会有些影响。两条链上，除了协议不同，私钥和账户都一样，账户余额应该是分开的。但是在上面的链，有一笔转账交易，有的人会把该交易在下面的链进行回放。

为解决该问题，这两条链各带一个Chain ID，把两条链区分开来，变成两条独立的区块链。

这样的分叉（硬分叉），是永久性的。只要这一小部分的节点，不更新软件（区块大小增加到4M），上述分叉就不会消失。

【注意：比特币区块的大小，由于带宽消耗的限制，不是越大越好。】

4. 软分叉（soft fork）

如果对比特币协议加一些限制，原来合法的交易/区块，在新的协议中有可能是非法的，有可能是合法的，引起软分叉。

假设有人发布了一个软件更新，把比特币1M的区块大小变小了，从1M变成0.5M。如下图

新节点不认大区块，新节点认为下面1M的区块链是非法的。按照比特币协议，我要扩展的是最长合法链。所以新节点会沿着上面0.5M的小区块链上挖。

这时旧节点挖出来的1M的区块链，也是认0.5M上面的小区块链。所以旧节点看到新节点0.5M区块的链变成最长合法链，会放弃他当前所在的分叉，切换到上面的链。

这就是软分叉，因为是临时性的。因为1M的旧节点，如果不更新软件的话，他们挖的区块，可能就白挖了。而且就算他们切换到上面的链，还可能挖出1M的区块，而新节点是不认的，那么挖到的区块也白挖了。

5. 实际当中，可能出现软分叉的情况： 一个情况就是，给某些目前协议中没有规定的阈，增加些新的含义，赋予它新的规则。

例子coinbase阈，每个发布的区块里，有一个铸币交易里（coinbase transaction），有一个coinbase阈。这个阈没有规定用来干什么，没人检查。

挖矿的时候，要调整区块头部的随机数（nonce）---只有4个字节。调整的区间，最多是2的32次方，搜索空间不够大。

所以实际中，我们可以把coinbase前8个字节，也用来做extra nonce。

两个合在一起，就可以变成2的96次方。目前的挖矿难度来说，已经足够了。

6. 总结

硬分叉（hard fork）:只要系统中拥有半数以上算力的节点，更新了软件，那么系统就不会出现永久性的分叉。可能有些临时性的分叉，但是不会有永久性的分叉。

软分叉（soft fork）：必须是所有的节点，都要更新软件，系统才能出现永久性的分叉。如果有小部分节点不愿意更新，那么系统就会分成两条链。

今天就学习到这里，明天见。

你好，我是币同学。这是我分享学习的第155天，每天学习进步一点点。

关键词：北大肖臻老师的公开课，关于比特币系统的分叉。

1. 分叉（fork）：原来是一条链，现在是分成了两条链。

2. 分叉的原因：

2.1如果有两个节点，差不多同时挖到矿，这时两个节点都可以发布区块，这就会出现临时性的分叉（state fork）【由于对比特币区块链当前的状态产生意见分歧，而导致的分叉】，分叉攻击（fork attack）也属于分叉，只是这个分叉攻击是人为造成的；

2.2比特币的协议发生了改变，比如软件升级，但没有办法保证所有的节点同时都升级软件。

根于对协议修改的内容的不同，分叉又可分为硬分叉（hard fork）和软分叉（soft fork）。

3. 硬分叉（hard fork）

如果对比特币协议增加一些新的特性，扩展些新的功能。这时没有升级软件的旧的节点，他们是不认可这些新特性的，认为这些特性是非法的，这时会属于对比特币协议的内容产生分歧，就会导致分叉。

硬分叉的例子：比特币中的区块大小的限制（block size limt）。

比特币规定每个区块最多是1M字节，1M字节就是100万字节，一个交易差不多250个字节，1000000/250≈4000个交易/区块

平均10分钟出一个区块，4000/10*60≈7笔/秒

假设有人发布一个软件更新，将区块大小1M增加到4M，假设大多数节点更新该软件，少数节点没有更新。这里说的大多数节点和少数节点，不是按照账户数目来计算的，是按照算力计算的，也就是系统中拥有了大多数哈希算力的节点，更新了该软件。如下图

大多数新节点，是认可分叉后的大区块，其他节点会沿着该大区块（上面）挖。

只有少数的旧节点，不认可分叉后的大区块链，会沿着挖小区块（下面）挖。

新节点会认为上下两条链都是合法的，但是上面的链是最长合法链，会沿着大区块链继续挖。而且因为这部分的节点，算力足够多，会使上面的链变得越来越长。

对于旧节点，他们认为下面的链是合法的。上面的链，无论有多长，都是没用的，因为是非法的链，他们会沿着下面挖。

如上图，出现硬分叉后，原来的区块链就变成了两条平行运行的链，彼此的链都有各自的加密货币。

比如在硬分叉前区块链的记录的交易，如果不采取些措施的话，这两条链之间互相会有些影响。两条链上，除了协议不同，私钥和账户都一样，账户余额应该是分开的。但是在上面的链，有一笔转账交易，有的人会把该交易在下面的链进行回放。

为解决该问题，这两条链各带一个Chain ID，把两条链区分开来，变成两条独立的区块链。

这样的分叉（硬分叉），是永久性的。只要这一小部分的节点，不更新软件（区块大小增加到4M），上述分叉就不会消失。

【注意：比特币区块的大小，由于带宽消耗的限制，不是越大越好。】

4. 软分叉（soft fork）

如果对比特币协议加一些限制，原来合法的交易/区块，在新的协议中有可能是非法的，有可能是合法的，引起软分叉。

假设有人发布了一个软件更新，把比特币1M的区块大小变小了，从1M变成0.5M。如下图

新节点不认大区块，新节点认为下面1M的区块链是非法的。按照比特币协议，我要扩展的是最长合法链。所以新节点会沿着上面0.5M的小区块链上挖。

这时旧节点挖出来的1M的区块链，也是认0.5M上面的小区块链。所以旧节点看到新节点0.5M区块的链变成最长合法链，会放弃他当前所在的分叉，切换到上面的链。

这就是软分叉，因为是临时性的。因为1M的旧节点，如果不更新软件的话，他们挖的区块，可能就白挖了。而且就算他们切换到上面的链，还可能挖出1M的区块，而新节点是不认的，那么挖到的区块也白挖了。

5. 实际当中，可能出现软分叉的情况： 一个情况就是，给某些目前协议中没有规定的阈，增加些新的含义，赋予它新的规则。

例子coinbase阈，每个发布的区块里，有一个铸币交易里（coinbase transaction），有一个coinbase阈。这个阈没有规定用来干什么，没人检查。

挖矿的时候，要调整区块头部的随机数（nonce）---只有4个字节。调整的区间，最多是2的32次方，搜索空间不够大。

所以实际中，我们可以把coinbase前8个字节，也用来做extra nonce。

两个合在一起，就可以变成2的96次方。目前的挖矿难度来说，已经足够了。

6. 总结

硬分叉（hard fork）:只要系统中拥有半数以上算力的节点，更新了软件，那么系统就不会出现永久性的分叉。可能有些临时性的分叉，但是不会有永久性的分叉。

软分叉（soft fork）：必须是所有的节点，都要更新软件，系统才能出现永久性的分叉。如果有小部分节点不愿意更新，那么系统就会分成两条链。

今天就学习到这里，明天见。