聲明：本文是要點筆記，介紹和系列筆記均收錄在專題：區塊鏈技術與應用
BTC系統中出塊時間爲10min，而以太坊中出塊時間被降低到15s左右，雖然有效提高了系統反應時間和吞吐率，卻也導致系統臨時性分叉變成常態，且分叉數目更多。這對於共識協議來說，就存在很大挑戰。在BTC系統中，不在最長合法鏈上的節點最後都是作廢的，但如果在以太坊系統中，如果這樣處理，由於系統中經常性會出現分叉，則礦工挖到礦很大可能會被廢棄，這會大大降低礦工挖礦積極性。而對於個人礦工來說，和大型礦池相比更是存在天然劣勢。
對此，以太坊設計了新的公式協議——GHOST協議（該協議並非原創，而是對原本就有的Ghost協議進行了改進）。
GHOST協議最初版本
如下圖，假定以太坊系統存在以下情況，A、B、C、D在四個分支上，最後，隨着時間推移 B 所在鏈成爲最長合法鏈，因此A、C、D區塊都作廢，但爲了補償這些區塊所屬礦工所作的工作，給這些區塊一些“補償”，並稱其爲"Uncle Block"（叔父區塊）。
規定 E 區塊在發佈時可以將 A、C、D 叔父區塊包含進來，A、C、D 叔父區塊可以得到出塊獎勵的 7/8，而爲了激勵 E 包含叔父區塊，規定 E 每包含一個叔父區塊可以額外得到 1/32 的出塊獎勵。爲了防止 E 大量包含叔父區塊，規定一個區塊只能最多包含 2 個叔父區塊，因此 E 在 A、C、D 中最多隻能包含兩個區塊作爲自己的出塊獎勵。
假定一個礦工挖出了 B，此時他沿着其所在鏈繼續挖，而他知道 A 是和自己“同輩”，則可以將A包含進區塊挖礦，若挖礦過程中又監聽到 C 也是“同輩”，則可以停止挖礦，將C包含進來重新組織成一個新區塊重新挖礦，實際中，由於挖礦過程的無記憶性，這樣並不會降低成功挖到礦的概率。
GHOST協議最初版本缺陷：
- 因爲叔父區塊最多隻能包含 2 個，如上圖出現 3 個怎麼辦？
- 礦工自私，故意不包含叔父區塊，導致叔父區塊7/8出塊獎勵沒了，而自己僅僅損失1/32。如果甲、乙兩個大型礦池存在競爭關係，那麼他們可以採用故意不包含對方的叔父區塊，因爲這樣對自己損失小而對對方損失大。
Ghost協議新的版本
如下圖1中，爲對上面例子的補充，F 爲 E 後面一個新的區塊。因爲規定 E 最多隻能包含 2 個叔父區塊，所以假定 E 包含了 C 和 D。此時，F 也可以將 A 認爲自己的的叔父區塊(實際上並非叔父輩的，而是爺爺輩的)。如果繼續往下挖（下圖2），F 後的新區塊仍然可以包含 B 同輩的區塊(假定 E、F 未包含完)。這樣，就有效地解決了上面提到的最初Ghost協議版本存在的缺陷。
但這樣仍然存在一定的問題。
我們將“叔父”這個概念進行了擴展，但問題在於，“叔父”這一定義隔多少代纔好呢？
如下圖所示，M 爲該區塊鏈最新的一個區塊，F 爲其嚴格意義上的叔父，E 爲其嚴格意義上的“爺爺輩”。以太坊中規定，如果 M 包含 F 輩區塊，則 F 獲得 7/8 出塊獎勵；如果 M 包含 E 輩區塊，則 F 獲得 6/8 出塊獎勵，以此類推向前。直到包含 A 輩區塊，A 獲得 2/8 出塊獎勵，再往前的“叔父區塊”，對於M來說就不再認可其爲 M 的"叔父"了。
對於M來說，無論包含哪個輩分的“叔父”，得到的出塊獎勵都是 1/32 出塊獎勵。
這樣，就方便了全節點進行記錄，此外，也從協議上鼓勵一旦出現分叉馬上進行合併。
以太坊中的獎勵
- BTC：靜態獎勵(出塊獎勵)+動態獎勵(交易費，佔據比例很小)
- ETH：靜態獎勵(出塊獎勵+包含叔父區塊的獎勵)+動態獎勵(汽油費，佔據比例很小，叔父區塊沒有)
BTC中爲了人爲製造稀缺性，比特幣每隔一段時間出塊獎勵會降低，最終當出塊獎勵趨於0後會主要依賴於交易費運作。而以太坊中並沒有人爲規定每隔一段時間降低出塊獎勵。
以太坊中包含了叔父區塊，要不要包含叔父區塊中的交易？
不應該，叔父區塊和同輩的主鏈上區塊有可能包含有衝突的交易。而且我們前文也提到，叔父區塊是沒有動態獎勵的。因此，一個節點在收到一個叔父區塊的時候，只檢查區塊合法性而不檢查其中交易的合法性。
當然，對於分叉後的產生的叔塊鏈應該怎麼辦？例如下圖所示，A->F 該鏈並非一個最長合法鏈，所以 B->F 這些區塊怎麼辦？該給挖礦補償嗎？
如果規定將下面整條鏈作爲一個整體，給予出塊獎勵，這一定程度上鼓勵了分叉攻擊(降低了分叉攻擊的成本，因爲即使攻擊失敗也有獎勵獲得)。因此，ETH系統中規定，只認可A區塊爲叔父區塊，給予其補償，而其後的區塊全部作廢。