比特幣:深入了解孤塊

編者按：本文來自頭等倉區塊鏈研究院，Odaily星球日報經授權轉載。雖然我鐘情于以太坊，以及圖靈完備的區塊鏈，但以太坊也是建立在比特幣的眾多概念基礎之上，因此兩者有極大相似性。本文，我們就來聊聊比特幣的“孤塊”。大多數情況下，所有PoW鏈都與下文描述相符合。比特幣有一個“最長鏈制勝”的規則，也就是說，擁有最高算力的那條鏈將獲得認可，或被網絡接受為“主鏈”。這是為了防止個人或某個集團掌控集體網絡。由于PoW算法需要大量算力做支撐，因此對于作惡者而言，要保持最長鏈不僅困難，而且耗資高昂。最常見的情況是，最長鏈是擁有最多區塊的鏈，如果區塊數量相同，則比拼總PoW。但“最長鏈制勝”容易讓人誤解網絡中可能存在多個競爭鏈。正確的理解是，一條鏈存在多條路徑，節點需要遵循PoW最多的那條路徑。那路徑又是指什么？也就是我們經常會碰到網絡無意中出現的分歧或“分叉”。在采用PoW算法的區塊鏈中，當網絡中兩位礦工幾乎同時算出PoW難題，會產生意外分叉。兩位礦工各自向剩余網絡廣播自己是“制勝”區塊所有者，這是由于網絡延遲造成的。讓所有節點都知道有一個新挖出的區塊，需要一定時間。假設兩位礦工幾乎同時算出答案，我們將他們的區塊稱之為B與B’。兩位礦工都將自己的“成功“區塊廣播給周圍的節點，節點又廣播給對等節點，直到整個網絡都知道這一新區塊。如果一個區塊達到整個網絡需要10秒，兩個礦工分居網絡兩端，傳播5秒后會出現網絡分裂。半數的人認為B區塊的鏈是主鏈，而另一半人認為B’區塊的鏈才是主鏈。問題產生了

聲音 | 國家醫療保障局副局長：國家醫療保障局將深入研究引入區塊鏈等先進技術:金色財經報道，國家醫療保障局副局長施子海表示，國家醫療保障局將不斷探索創新，深入研究引入5G和區塊鏈等先進技術，加快完善電子憑證功能和推廣應用，不斷優化設計、完善功能、簡化流程，提升群眾使用體驗，加強業務協同。[2019/11/26]

直到整個網絡都知道了B和B’區塊，先看到B區塊的會將B放到最前面，但同時會將父塊連接B’區塊作為參考。

聲音 | 中國科學院院士：深入貫徹落實密碼法 推動商用密碼標準制定與產業發展:中國科學院院士王小云針對深入貫徹落實密碼法、推動商用密碼標準制定與產業發展有以下幾點認識：1.密碼法準確界定了密碼的定義與內涵；2.加快推進商用密碼產業發展、頂層設計并完善商用密碼檢測認證體系；3.加大密碼核心關鍵技術的自主創新能力與標準制定，貢獻中國密碼的智慧與方案；4.加快雄安新區同步規劃與建設密碼防護體系；5.加快推進以密碼技術為支撐的區塊鏈技術研發以及試點工程，加快區塊鏈行業標準、國家標準以及國際標準制定進程；6.動密碼專業建設與學科發展，加大規模化密碼人才培養力度。（經濟參考報）[2019/11/21]

聲音 | 央行研究局局長：將深入研究完善金融科技監管制度框架等問題:據財聯社消息，央行研究局局長王信今日在數字金融開放研究計劃首屆學術研討會上表示，央行高度總是金融科技應用的相關研發，下一階段值得深入研究的課題包括：Libra等加密數字貨幣有關問題，如是否會形成法定數字貨幣、少數數字穩定幣并存格局；探索數字金融更好地支持實體經濟發展，應開發多元化、全方位金融服務；完善金融科技監管制度框架，發展監管科技，如何將科技巨頭納入宏觀審慎監管框架；加強數字金融基礎設施建設，加強數字金融領域的國際協調合作等。[2019/7/8]

節點將B區塊放到自己主鏈的最前面，但又同時保持對B’區塊的引用。之后，礦工又立即展開下一輪區塊挖礦競爭。取決于礦工，下一個區塊要么添加到B鏈，要么添加到B’鏈。假設在這個例子中，礦工在B區塊后面添加下一個區塊C，并將C區塊廣播到剩余網絡。除非再次出現分叉，否則一旦接收C區塊，B’鏈將自動接受B區塊路徑，因為此時B鏈是最長鏈。

聲音 | 交通運輸部副部長：積極參與區塊鏈等貿易服務 更深入地參與國際競爭:據上證網消息，交通運輸部副部長劉小明在2018全球貿易與國際物流高峰論壇上透露，要把創新能力建設擺到更加突出的戰略地位，全力推進互聯網+高效物流融合發展。堅持全面開放發展，推進物流領域開放向縱深發展。積極參與跨境電商、區塊鏈等貿易服務，更深入地參與國際競爭。[2018/11/20]

無論節點是否將B或B’作為頭部，一旦區塊C添加在B區塊后面，B’區塊就會被拋棄。B’區塊的交易將放回到mempool，B'被丟棄，成為一個孤塊，B'的礦工失敗了，他們失去了挖礦獎勵。因此，比特幣的出塊時間設置為10分鐘。中本聰認為，10分鐘是介于快速確認時間與低概率分叉的一個“中間地帶”，因此孤塊數量也會減少，這是一件好事。更新部分:最近我注意到，在孤塊和陳腐區塊之間存在很多混淆。這一節就用來闡明兩者的區別。1.陳腐區塊是在孤塊上挖出的塊。

孤塊和陳腐區塊的礦工即使貢獻了有效算力，也不會因為挖礦而得到獎勵。比特幣不會發生上述情況，因為一旦挖出D區塊并廣播，整個網絡都會選擇跟隨D區塊。2.孤塊實際上是一個陳腐區塊。有些人會認為，我在這篇文章中使用的術語“孤塊”應該被引用為陳腐區塊。3.陳腐區塊是在找到有效PoW區塊后還在工作的塊。一個叫做“比特幣來源”的網站已經很好地總結了這一點，我在這里應用它們的定義。“在任何一秒鐘，都可能算出一個區塊“答案”。這意味著，世界上所有在挖這個區塊的人都必須停止，并重新開始挖礦。在此之后還繼續挖礦的區塊被稱為“陳腐區塊”，因為它包含的是舊數據和舊交易。”4.孤塊指沒有“父”塊的區塊。這是公認第二大原因。有些人認為，孤塊應該僅指“沒有父塊”的塊。因為比特幣是一個廣泛分布的網絡，一些節點知道其他節點不知道的塊。如果一個節點接收到一個塊，而不知道它的父塊，那么節點就無法驗證，所以節點必須向網絡中的對等節點請求父塊信息。在接收到此信息之前，該區塊將被視為孤塊。然而，在比特幣v0.10版本之后，由于節點下載區塊的方式發生了變化，因此比特幣中不再有這類型的孤塊。

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