2015年這個漫長而炎熱的夏季，已經暴露了一些關於比特幣社區，令人驚訝的東西：很多人對於區塊鏈算法如何實際運行的技術原理，其實是陌生的。
最終，bitcoin.org及各個論壇的管理者邁克爾·馬夸特（Michael Marquardt），禁止了所有關於Bitcoin XT的討論，並威脅說要從官方比特幣網站上刪除使用Bitcoin XT的服務。他的理由是，Bitcoin XT是一個山寨幣，因爲它觸發了一個硬分叉。而另一方面，他認爲“軟分叉”（soft forks）卻是完全可以接受的。
這一立場，從技術角度上來說，是根本站不住腳的，在這篇文章中，我將解釋下原因。
軟分叉和硬分叉
你在比特幣論壇上可能並不會看到這兩個詞，在我隨機地與比特幣愛好者們的聊天當中，發現很多人都將這個術語拋在了腦後。我一次又一次地遇到過不明白這些單詞意思的人，但我覺得他們應該是要明白的。
這並不奇怪，“軟分叉”的概念是相對比較新出現的，並且似乎已經涌現在IRC的交流討論當中，而不是BIP或者其他類型的標準文件。奇怪的是，甚至連開發者們也會錯誤地定義這個術語。
硬分叉，是當比特幣協議規則發生改變，舊節點拒絕接受由新節點創造的區塊的情況。違反規則的區塊將被忽視，礦工會按照他們的規則集，在他們最後見證的區塊之後創建區塊。
軟分叉，是當比特幣協議規則發生改變，舊的節點並不會意識到規則是不同的，它們將遵循改變後的規則集，繼續接受由新節點創造的區塊。礦工們可能會在他們完全沒有理解，或者驗證過的區塊上進行工作。
這通常被一些比特幣核心開發人員描述爲“向後兼容”，但這其實並不正確，並可能會讓別人產生困惑。向後兼容的定義是，新的軟件接受由舊軟件所產生的數據或者代碼，比如說Windows
10可以運行Windows XP的應用，這是向後兼容。兩個分叉類型需要向後兼容，否則新節點就無法從頭驗證區塊鏈。
正確的說法實際上應該是向前兼容：指舊的軟件繼續接受由新軟件所產生的數據以及代碼。當你保存了一份Word
2013文檔時，你仍然可以用Word 2011來打開它，這就是向前兼容。
值得一提的是，中本聰本人並沒有使用過“硬分叉”這個短語，想必此前他還未曾遇到過分叉的情況，軟分叉的概念還沒有繞過來麼，這就對了，因爲這個概念本身就有很大的缺陷：在一個正常的比特幣網絡中，軟分叉永遠都不應該發生。
這可能看起來像一個大膽的主張，讓我們更進一步地分析下它。
爲何說軟分叉是糟糕的？
可能會出現舊軟件繼續處理數據，而無需進行升級的情況 ：爲什麼你會不想要呢？現實情況是，軟件工程師們都是喜歡向前和向後兼容的，如果你的新應用程序和舊版本的可以互相操作，通常都會是雙贏的。
向前兼容比向後兼容更爲罕見，原因是，如果你爲自己的文件或者協議添加了一些新的功能，舊版本的軟件就無法理解它。有時候，你可以讓新的功能是可選的：意思是指舊軟件忽視掉新功能是OK的，這就是所謂的功能退化，這是一個流行的技術，特別是當網站使用了新功能後，而有些用戶又想使用舊瀏覽器進行訪問時。
向前以及向後兼容在軟件工程當中，已經是非常普遍地應用了，那比特幣有什麼不同麼？原因很簡單：
向前兼容，會使運行一個節點的全部目標失效。
原因很容易就能解釋，XT/Core 兩個版本的下載，以及處理每一個區塊，都要從創世塊開始，做這個過程的目的是爲了對比特幣區塊鏈進行審計。每添加一個數字，它們都會檢查每一個簽名。當審計完成的時候，你可以確保你使用的總賬將規則應用寫入到這個軟件當中。
這是比特幣去中心化的關鍵部分：使用你自己的總賬副本，通過你的計算機進行計算，然後根據這個總賬，僅接受有效的比特幣支付，是你在增強比特幣的關鍵經濟政策。
情況很簡單：沒有人，甚至是擁有多數算力的礦工，可以哄騙你去接受違反這些規則的錢。
或者說……他們可以麼？
下面就是軟分叉的問題所在了。
在軟分叉中，協議的改變是經過精心編制過的，本質上是在誘騙舊節點去相信一些東西是有效的，但它實際上可能並非如此。
這裏有一個類比，試想一下一家擁有審計師團隊以及交易團隊的大公司。交易員們希望做一個新型的交易，但公司目前是不允許的：審計人員會執行公司的政策，檢查交易員們在做些什麼。而更改策略可能會是一項很慢的工作。突然有一天，一個交易員靈機一動，“嘿，夥計們，”他說，“我有一個想法，我要提交一些衍生品交易，我打算把它寫在紙上，當你看到它時，它看上去就好像是一筆正常的交易，但其實它不是，審計員們是不會發現的！”
這裏的審計員們，正是運行比特幣全節點的人以及服務，而交易員就是那些想要改變規則的人，無論這種規則變化是一個好主意與否，其實在這裏都不相關：重要的是，它們是如何進行的，審計人員正在交叉檢查每一筆交易，但是他們的計算可能會得出錯誤的答案，因爲他們不明白他們所覈查的交易的真實性質。
在技術上是如何進行這項工作的？ 我們可以看看一個稱之爲P2SH的比特幣模式，P2SH是一個非常有用的模式，它可以讓多重簽名更易使用，但是在區塊鏈上會看起來很奇怪：
https://blockchain.info/tx/f837ca5c1a15fa6c2e5c7380386bacba10e936fe8625e12d9fa6c177a8f605c1
OP_HASH160 6af7caf9b09224af8a171318f69d254c1756e54e OP_EQUAL 這是一個比特幣腳本，英文的意思是：“anyone who knows the password can spend this money” ，翻譯過來就是“任何人知道這個密碼，都可以花走這筆錢。”
它的問題就在於它的不安全：因爲沒有簽名，所以當你廣播了一筆，提供給任何人“密碼”的交易，其他人也是可以進行一筆輸出交易的，因爲密碼現在是公開的嘛，所以最後就存粹地變成了一場競賽，看誰的交易第一個傳遞給礦工。
P2SH之所以可行，是因爲比特幣協議進行了修改，包含了一條新規則：當你看到上述形式的輸出腳本，實際上不要將它當作一個腳本看待，而是一直特殊的處理方式：密碼實際上纔是“真實”運行的腳本。所以說P2SH其實是安全的，不要擔心。但是爲什麼要使用這種迂迴而奇怪的方式呢？
你猜對了，軟分叉就是問題所在。這種結構的設計，總是被認爲是，不瞭解P2SH規則的舊節點會認爲交易是有效的。如果出現一筆交易，所花的幣是在舊版本比特幣規則下，但並不滿足新的 P2SH規則的話，審查員們就無法正確地對此進行覈查，並會計算出一個不正確的總賬。
但是，防止這種情況的發生，就是你起初要去運行一個全節點的全部理由！哎喲！
硬分叉到底會發生些什麼？
讓我們想象一下 P2SH以不同的方式進行引入：通過硬分叉，那麼腳本就會是這個樣子的：
OP_HASH160 6af7caf9b09224af8a171318f69d2... OP_EQUAL OP_RUN
注意最後的OP_RUN：這是一個並不存在當前比特幣指令集的操作碼。正確地定義下，腳本會是這個樣子的：
OP_HASH160 6af7caf9b09224af8a171318f69d2... OP_EQUAL OP_???
當他們到達OP _ ???位時，他們會停止並拒絕交易以及區塊，因爲他們會意識到，他們不知道這筆交易意味着什麼。
我應該指出一點，當前實際有一個P2SH的相對提案，其名爲OP_EVAL，關於它的討論，是非常激動人心的，我不記得那場辯論的細節，也不想在這裏進行重複，這也只是一個例證而已。
好了，所以你的節點已經拒絕了一個區塊，因爲它看不懂。怎麼辦呢？在我們想象的公司中，審計員會召喚CEO（也就是你），來作出一個決定，你就是決策者。而在比特幣的情況下：你會因爲某種方式被驚動，比如說短信或者電子郵件，然後你要做出決定該怎麼做。你可以…
- 閱讀有關的規則變動，然後你覺得是OK的，升級然後繼續。
- 閱讀有關的規則變動，然後你覺得不行，需要更多的考慮。
- 明確表示要去信任任何你無法理解的腳本輸出，如果你覺得自己節點的正常運行時間，要比正確的審計結果更重要時，那你可能會去這樣做。
最後的選擇是有風險的，但是你會發現，軟分叉發生了！ 所不同的是，你是明確要求的它，你的選擇不會影響其他人。只有你在冒險進行一個不正確的分類帳。 Bitcoin Core和Bitcoin XT 今天並不支持第三個選項，但是如果任何人想要，給它增加一個開關來讓它啓動是一件很容易的事情。
我的觀點？瞭解就是力量。當你知道 規則已經改變時，你可以使用這些信息來採取更好的決策。而軟分叉，你將不會知道規則已經改變，這就好像是在盲目地飛行。
選擇
最近，bitcoin.org採取了一項新的政策，它說：
爭議硬分叉對比特幣是一件壞事。最好的情況下，一個有爭議的硬分叉會讓選擇失敗方鏈的人，感到選擇權被剝奪。而最糟糕的情況是，它將使得比特幣永遠失去它的價值。
這是一個非常奇怪的說法，因爲這就意味着改造比特幣，而無需引起所謂的“選擇權被剝奪”是可能的。
任何比特幣的改變，都是由大多數人接受了規則的改變，正是這些人“剝奪”了那些不想要進行改變的人的權力。硬分叉也好，軟分叉也罷，無論哪種技術被使用，如果交易使用了新的規則，那麼就會進入廣泛的傳播，那麼遲早你會收到支付的幣，並追溯到一個新規則的交易。然後你就有兩種選擇，你可以驗證新規則，或者不進行驗證。而不進行驗證的問題就是降低了自己的安全性：這就好比是將你臉上的鼻子切了下來。因此，在實踐中，所有人總是會選擇升級。多數人不同意軟分叉，和多數人不同意硬分叉並沒有什麼不同，如果你不喜歡新的規則……那就堅定地選擇就是了。
我們可以看到 P2SH本身就證明了這一點，這個競爭提案得到過一些礦工和開發人員的支持，但最終大家卻接受了我們當前的這個版本。他們在這個問題上，沒有選擇，或者說，他們選擇接受了改變，並繼續使用比特幣，而一個軟分叉也沒有什麼區別。
因此，關於硬分叉 vs 軟分叉的問題，說成是對個人權利的偉大斗爭，在技術上是說不通的。它們之間是完全不相干的。
分叉對於礦工和商人意味着什麼？
這篇文章有點長，所以下面我會盡量簡單地進行描述。如果你是礦工或者商人，你應該會更喜歡硬分叉的更改方式，原因如下。
商人： 對於支付給你的錢，你的想法是這筆交易是儘可能多地被驗證，並且你想要的是更快的驗證。這就意味着，你的節點需要運行主要的規則集，如果你被甩在了後面，你是可以被欺騙的。如果你所在的鏈並不是主數，你需要儘快地知道，然後你要忽略掉你無法覈實的交易。
請注意，在我提出關於比特幣核心開發者們的一些問題之後，他們調整了代碼，使得一些軟分叉實際上更接近於硬分叉：Core會忽略掉那些似乎使用未知操作碼的交易（也就是我們想要的！）…直到它們出現在區塊當中。因此，這個調整是否有助於你，在很大程度上取決於時機。
礦工：如果你是一名礦工，並落後於多數人選擇的規則，你將因爲自己所使用的分叉鏈而失去經濟回報。然而，硬分叉還是較好的。首先，它是可檢測的，因此一個正確配置的節點，通過電子郵件/短信/電話的方式，可以讓你知道自己的節點已經過時了。它也可以自動地關閉挖礦作業，那麼你就不會浪費資源去挖取無效塊。其次，如果你認爲對方鏈是錯的，然後你認爲他們會同意你的觀點，你可以繼續嘗試挖取弱鏈碰碰運氣。然後在某個時候，每個人又回到了你的這條鏈，那麼你就會得到所有其他礦工所沒有的，可愛的coinbase。當然，這種策略是非常危險的，我是不會推薦的。但在技術上來說，是存在可能性的。
軟分叉情況下，你會挖取你認爲是有效的塊，但實際上是其他礦工所忽略的塊。然後，當他們孤立你的塊時，你會認爲這只是普通的運氣不好罷了，並嘗試建立另一個無效塊……然後將再次獲得孤塊。如果你只是一個不常產生塊的小礦工，你要弄清楚這件事情，可能需要花費你相當長的時間。然而你的口袋，還只是一個洞而已。
硬分叉會毀了比特幣？
不是的，如果說有這種情況的話，那麼從字面上來說，任何人都可以通過不同的規則來挖一個或者兩個區塊，來殺死比特幣。區塊鏈算法的根本目的是確保它不會發生任何破壞性的事情。
認爲“有爭議”的硬分叉會導致比特幣永久性地失去價值，這個想法出自 bitcoin.org的政策。要求任何比特幣的更改都需要100％（或者99%）的人同意，或者說至少有一個比特幣核心開發者的認同，這就意味着，任何人都可以保持整個社區不變，他們都可通過拒絕同意進行贖回，除非他們得到他們自己想要的東西，沒有哪一種基礎設施是這樣乾的。如果比特幣就是這樣子，那它永遠都不可能發展，最終將變得一文不值。
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原文：https://medium.com/@octskyward/on-consensus-and-forks-c6a050c792e7
