从技术层面分析 ETHPoW 分叉的正统性

作者：0xTodd，Nothing Research 合伙人
原文：《为什么从技术角度看 ETH PoW 分叉不够正统？》

我看很多朋友经常混淆各种 “分叉”，以及 ETH PoW 为什么从分叉角度是不太正统的。今天想科普个小概念。

区块链，顾名思义，就是很多个区块串成的链条。新的区块，永不停歇地接到老的区块之后。如果说，咱们现实世界以秒为单位计算时间，区块链上的世界，就以区块为最小单位计算时间。

世界上的分叉有两种：

1. 因网络不同步而产生的分叉。

2. 因版本有分歧而产生的分叉。

先说第一种，因为网络问题而产生的分叉。这是一个很常见的现象，每天都在发生。举个例子，当两个矿工几乎同时解开难题，打包出新的区块，那到底谁的块，是有资格接到老区块之后呢？分叉就自然而然产生了。

通常来说，矿工们会认为第一个算出来的是合法区块。但是，就怕两个矿工几乎同时算出来，比如相差几毫秒，再算上网络中广播的延迟。那么自然而然，就变成了两个集团。有人先收到了 A 区块，有人先收到了 B 区块。

同时收到新区块为了解决这个问题，行业里有了 “最长链原则”。它规定，如果区块链在某高度分叉了，那么就比谁的链更长，谁的区块就有意义，短的则被废弃。如图所示，从分叉高度开始，两个矿工集团开始做算力竞赛，其他所有矿工都要选边站队。因为是暴力计算哈希，算力更强的一方，通常可以更快算出来。但是理论上，也存在弱的一方运气逆天，能够反超的。

算力竞赛赢家，赚走所有区块头奖励+手续费，输家什么也得不到，白白浪费了电力。

当然，ETH 为了解决这个问题，专门设计了叔块。叔叔是爸爸的弟弟，但是叔叔没有儿子。它让输家也能拿一点点补偿，可以避免一些矿工死磕。

如果一方是恶意的，那就是 51% 攻击。如果两方都无恶意，那就是正常分叉。这也是交易所要求充值代币时，要等到若干个区块才给上账的原因。

那么，如图所示，最长的链就变成了主链，网络分叉的风波也就过去了。

赢家变成了正统主链那么再说说第二种，什么是因版本有分歧而产生的分叉。

理论上，ETH 分叉过很多很多很多很多次，大多数都是因为系统的版本升级。凡是因为版本升级而产生的分叉，最长链原则都【不】适用。最长链原则只适用于解决网络同步问题。

这里会进一步分为硬分叉和软分叉。

由于升级而产生的硬分叉，如果全网都同意的话，不会诞生出新的分叉链。它其实是新链对旧链的完全取代。

代表案例是 以太坊 的 “伦敦升级”，美其名曰升级，其实是伦敦分叉。伦敦升级带来了 EIP-1559（手续费燃烧），没有产生新的链。这就好比，清基本继承明的版图，民国又继承了清的版图。

EIP1559 是标准的硬分叉升级但是，如果社区对于版本升级没有达成共识，则会造成分裂。例如 ETC 分叉，ETC 和 ETH 两条链彻底分家。前者是没有因黑客而回滚的版本，后者则是有的版本。两者版本有分歧，互不认可。这类似于朝鲜和韩国，过去曾是一个国家，但如今已经完全变成两个国家，互不认可。

ETC 和 ETC 同时存在，互不干扰所以，硬分叉有风险，并不能保证每次都全网皆同意。所以， 比特币 的世界比较喜欢软分叉，这样的风险会小的多。

什么是软分叉？就是虽然版本有变化，但是属于可升、可不升，大家仍然在一个网络当中。大家都知道美国各州有自己的法律，只不过都遵循美国的宪法。软分叉就好比美国某一个州推出了新的法规，那么不必全国采用，也不会造成分裂。

比特币最著名的软分叉是 segwit 隔离见证，它可以将见证人信息拿掉一部分以节约比特币的区块空间，不破坏 1MB，又不影响安全性。如图所示，如果你认可隔离见证，那么你可以升级，如果你不认可，也可以不升级。不同版本客户端虽有分歧，但仍能一起挖矿。

软分叉：新老版本可以共存软分叉非常在意 “向前兼容” 这个问题，而硬分叉没有办法 “向前兼容”。所以，你能看到，比特币的改革 “似乎” 幅度很小，而以太坊的改革都是大刀阔斧。因为软分叉非常考验核心开发者的智慧。

做软件开发的朋友可能深有体会，想上新特性，又想让老版本继续用，是一件多么困难的事。这是带着脚镣跳舞，想要设计两全其美方案非常困难。但是比特币做到了，用了很多政治权衡和开发智慧，每一次软分叉设计都很精妙，让人赞叹。

原因是，比特币是一个 “财政政策” 绝对稳定的公链。这种感觉是给人非常安心的，比特币在方面追求极致。再过 10 年甚至 100 年，比特币和今天不会有什么大区别，就像真正的黄金。未来 100 年，美元可能会消失，但黄金不会。

而以太坊这边，V 神还活着，并且以太坊不追求极致的安全，而追求突破不可能三角，因此每次都在冒着风险做硬分叉升级。要知道，硬分叉容易造成社区的分裂。昔日的 ETC，今日的 ETH PoW。

按照以前的经验，如图所示，PoS Merge 本应该是一次和之前类似的硬分叉升级，本不会诞生新的链，直接继承原来的版本。同时，之前也从来没人问过 USDT 和 USDC 的归属。

原来是一次技术升级但是 ETHPoW 团队，决心在 PoS Merge 的同一高度，再搞一次硬分叉升级。这次升级摘除了难度炸弹等等。这里指出大家一个常见的错误：ETH PoW 这个分叉并不是 ETH 的原始 PoW 链，很多人误以为如下图所示，一个直行，一个左转。如果这样，ETH PoW 的正统性是无容置疑的。

经常被误以为的情况然而，ETH 的原始 PoW 链，应该是有难度炸弹的那条链，也就是 “不升级客户端” 的 PoW 链。而 PoS ETH 则是一个 “升级了客户端” 的新链。而 ETH PoW 其实，也是一条 “升级了客户端” 的链！所以，实际情况如下图所示才对，一个左转，一个右转，没人直行。

真实的状况，一个向左，一个向右，没人直行所以，实际情况是：ETH PoS 和 ETH PoW 其实都是硬分叉产生的新链，只不过恰好在同一高度罢了，而真正的 ETH PoW 原链则会因为难度炸弹而消亡。所以 ETH PoW 在正统性方面也是较弱的。换句话说，如果它今天就分叉，不和 PoS Merge 选择同一高度，也是完全可以的。那它为什么非要选择和 PoS ETH 同一高度分叉呢？答案司马昭之心，路人皆知。有人可能会问，Todd 你把这些东西厘这么清干什么呢？我是觉得其实每一条链都是一个国家。你生活一个国家，务必要搞清它的正统性和制度。既然忝用 0x 开头，作为 ETH 世界的公民，自然是要刨根问底的。

共识，决定一个链的天花板高低，失去了正统性，也就失去了很多的共识。