深入了解孤塊_區塊鏈

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

央視實地采訪歐科云鏈集團 圍繞區塊鏈新興職業深入調研:7月28日，CCTV-4《中國新聞》欄目圍繞新增設的兩個區塊鏈職業進行深入報道。央視記者實地到訪歐科云鏈集團，結合新興職業如何吸納就業等話題，與歐科云鏈區塊鏈工程師及人力資源總監展開深入交流。

采訪中，歐科云鏈區塊鏈工程師介紹稱，區塊鏈技術具有可追溯、不可篡改等特性，能夠廣泛應用于版權保護及金融、物流等領域。作為新增職業中的“區塊鏈工程技術人員”，其主要負責區塊鏈瀏覽器等產品的開發。

歐科云鏈人力資源總監則表示，區塊鏈自去年上升為國家戰略后，在今年4月又入圍新基建，整個行業近兩年發展迅速，但人才缺口巨大，歐科云鏈今年上半年引入各類區塊鏈人才近300名，較去年同期增長30%，其中包括近百名通過校招吸納的應屆畢業生。[2020/7/28]

江蘇銀行年報：將對區塊鏈等技術持續深入研究:4月20日消息，日前，江蘇銀行年報指出，江蘇銀行將不斷優化IT治理體系，加快重大創新項目建設，對5G、區塊鏈、人工智能等技術持續深入研究，在互聯網貸款、智能投顧、線上票據貼現、線上動產質押、跨境業務等領域落地的產品擴面成勢。（經濟參考網）[2020/4/20]

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。

動態 | 國家信息中心黨委書記與中國移動副總裁就區塊鏈服務網絡研究與合作進行深入交流:9月25日上午，國家信息中心黨委書記、主任程曉波會見中國移動通信集團副總裁李慧鏑一行，雙方就區塊鏈服務網絡研究與合作進行了深入交流。（新浪財經）[2019/9/27]

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。

動態 | 區塊鏈等技術已經在平安銀行多項業務中深入運用:據人民網消息，據統計，平安集團每年都拿出營收的1%來投入科研，基于這樣的科技優勢，目前，互聯網、大數據、區塊鏈、人工智能、物聯網等前沿技術，在平安銀行的現金管理、互聯網支付結算、電子政務、貿易融資等產品和業務中都已有深入運用。此外，區塊鏈的應用降低了銀行的管理和運營成本和提高了風險控制能力。以平安銀行的供應鏈應收賬款服務平臺“SAS”為例，該平臺通過區塊鏈技術確認交易的真實性，從而給核心企業上游的中小企業發放貸款。[2018/11/6]

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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