第159篇笔记-区块链的升级与分叉

本文主要内容来自Vitalik Buterin的文章。

区块链领域的一个重要的争论：硬分叉或软分叉是否应该成为区块链首选的升级机制？比起软分叉，硬分叉背后的选择性实际上远远优于软分叉的强制性。本文旨在对硬分叉及软分叉进行辩证，并阐述不同分叉类型的效果。

一、分叉的定义

在区块链领域，一个很重要的争辩是硬分叉或软分叉是否应该成为首选的协议升级机制。

两者之间的基本区别在于：

软分叉通过严格减少有效的交易集合来改变协议的规则，所以遵循旧规则的节点仍然能够在新链中运行。

硬分叉则使得过去无效的交易和区块变为有效，所以客户端必须升级以留在硬分叉链上。

上图中，严格扩展硬分叉，其严格地扩大了有效的交易集合，因此对于新规则，旧规则是一个软分叉；双边硬分叉，即两种规则互不相容。

二、分叉的优缺点

硬分叉和软分叉的常见优点如下：

硬分叉让开发者在协议升级上具有更大的灵活性，因为他们不需要关心确保新规则符合旧规则的问题。

软分叉对用户来说更方便，因为用户不需要为了留在区块链而进行升级。

软分叉不太可能导致链条分裂。

软分叉只需要得到矿工/验证者的同意。因为即使用户仍然使用旧规则，如果参与链条创建的节点使用新规则，那么任何情况下，只有在新规则内有效的事物才能进入链条。硬分叉需要得到用户的选择性同意。

除此以外，硬分叉经常遭受的一个主要批评是，硬分叉是强制性的。也就是说，如果网络将规则从A改成B，那么即使你个人喜欢A，但如果大多数其他用户喜欢B并切换到B，那么尽管你对这种更改不满意，但你仍然必须切换到B以与其他人保持一致。

硬分叉的支持者常常被抨击为试图实现对网络进行敌意接管，并强迫用户追随他们。

此外，链条分裂的风险通常被用来作为硬分叉不安全的理由。

这些批评并不总是对的，实际上，如果更改是无争议的，那么无论分叉的形式如何，通常都可以安全地进行。

关于强制问题，硬分叉和软分叉都以某种用户不喜欢的方式来改变协议。实际上，只要没有得到100%的支持，任何协议的改变都可能导致这种情况。此外，在任何情况下，都至少会有某些反对者更重视与更大的群体相关的网络效应，而不是他们自己对协议规则的偏好，这几乎是不可避免的。因此，从网络效应的角度看，这两种分叉类型都是强制性的。

然而，硬分叉和软分叉之间有一个本质的区别，即硬分叉是选择性的，而软分叉不允许用户进行选择。用户要想加入某条硬分叉链，他们必须亲自安装实现该分叉规则的软件包。此外，理论上那些严重不同意该规则的用户集合可以选择留在旧链上。

在严格扩展硬分叉和双边硬分叉的场景下，情况确实如此。然而，在软分叉的情况中，如果分叉成功，则不存在所谓的原链。因此，从制度上而言，显然软分叉更偏向于强制而非分离，而硬分叉则正好相反。V神的观点是赞成分离而非强制，硬分叉相比之下更有助于保留用户的自由度。

三、分叉情况分析

分三种情况来看分叉案例：

双边硬分叉

在最好的情况下，情况很简单，两条链都正常运行，由交易者来决定两者的相对价值。从ETH/ECH的情况来看，大量证据表明矿工在绝大多数情况下都是根据价格比例来分配自身的算力，从而实现利润最大化，而无关自身的意识形态如何。

这里有两种边缘情况：

首先是因为难度调整算法效率低下，可能会有一小部分的链因为无法解决这种困境而走向消失。而这是不是一件好事，取决于你对强制与分离的看法。V神认为这种对少数链不友好的难度调整算法很糟糕。

第二种边缘情况是，如果差异很悬殊，那么大链可以对小链发动51%攻击。即使在ETH/ECH以10：1的比例分裂的情况下，这种攻击也没有发生，所以这种攻击肯定不是一个必然事件。然而，如果主导链上的矿工更青睐于强制而不是分离，并且据此价值观作为他们行动的指导，那么这种攻击是有可能发生的。

严格扩展硬分叉

此时，原链在该分叉规则下是有效的。因此，如果分叉链的价格比非分叉链的价格低，那么他拥有的哈希算力会比非分叉链更少，所以非分叉链最终会被原始客户端和分叉链客户端的规则接受为最长链，因此分叉链将会消失。

有人认为，这种分叉成功将会导致一种强烈的内在偏见，因为分叉链可能消失最终会反映到价格中，从而压低价格，并使该链更有可能消失。V神认为这个论点非常有力，也是一个鼓励人们做出有争议的双边硬分叉而不是严格扩展硬分叉的好理由。

用户激活的软分叉

用户可以发动软分叉规则，同时不必从其矿工那里取得共识。处于经济利益考量，矿工们只需要与用户保持一致，如果很多用户没有跟随，这时将会发生分裂，并且这将导致等同于严格扩展硬分叉的情况。

V神总结说，如果真的想做出一个有争议的改变，并且认为这么做所花费的高昂的社会成本是值得的，那就实现一个干净的双边硬分叉，花费一些时间来增加适当的重放保护，然后把剩下的事情交给市场。