區塊鏈:區塊鏈入門 | 深入了解孤塊：孤塊，實際上是一個陳腐區塊

來源：頭等倉

編者注：原標題為《深入了解孤塊》

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。

工信部李鳴：標準化是區塊鏈技術發展的基石:在第六屆區塊鏈國際論壇上，工信部中國電子技術標準化研究院區塊鏈研究室主任李鳴表示，標準化是區塊鏈技術發展的基石。區塊鏈技術正在從小規模應用探索到大規模應用的實踐的過程中，標準制定至關重要。李鳴還表示，從目前技術發展路徑看，區塊鏈、物聯網、人工智能、安全等多個技術需要相互融合，才能發揮更大效能。除了區塊鏈技術之外，人工智能等新技術的標準也在制定中，這些標準之間也需要更好的銜接。（上海證券報）[2020/10/29]

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。

現場丨中國工程院院士李仲平：航天系統在研究以區塊鏈為核心的數據智能可信平臺:金色財經現場報道，時值習近平總書記區塊鏈重要講話一周年之際，2020年10月22日中國通信工業協會區塊鏈專業委員會在京召開\"學習貫徹踐行習近平總書記區塊鏈重要講話一周年”座談會。中國工程院院士李仲平在會上表示，前段時間航天系統專家在研究一個咨詢性課題“航天若干重點關鍵技術服務國家治理能力現代化”，提出四個方向，其中一條是要建立區塊鏈為核心的數據智能可信平臺。他表示，航天重大工程實施過程中不可避免的產生交流不暢、利益訴求沖突等問題，要以區塊鏈為認證手段，構建互信機制，提升數據有效性和可信性。結合基于數據智能的數據工程，靈活運用數據進行有效的分析、監管、預測，建立創新性協作關系、信息化智能可行性平臺，提升國家重大工程治理能力的數據智能水平。[2020/10/22]

讓所有節點都知道有一個新挖出的區塊，需要一定時間。

行情 | 美股開盤：美股區塊鏈概念股跌多漲少:美股開盤，三大股指全線下跌，美股區塊鏈概念股跌多漲少。柯達下跌2.22%，埃森哲上漲0.10%，overstock.com下跌1.72%；Riot Blockchain下跌4.08%，Marathon Patent下跌2.24%，Square上漲0.16%。[2020/2/20]

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。

聲音 | 周鈺筠：區塊鏈賦能后的供應鏈金融在中小企業融資中將擁有廣闊的市場:據中國經濟網報道，瀚德金融科技研究院副研究員周鈺筠認為，區塊鏈以其特有的技術優勢，如去中心化、透明化、不可篡改、可溯源等，引入智能合約、BaaS等中間層技術應用，可有效解決當前中小企業融資面臨的諸多痛點，由區塊鏈賦能后的供應鏈金融在中小企業融資中將擁有廣闊的市場。[2018/11/12]

問題產生了

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。

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。

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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