一、区块链如何防止分叉(区块链分叉是什么意思)

区块链为什么会分叉

分叉是区块链体验的核心，类似于系统升级。“分叉”一条链，本质上就是要对运行区块链的软件做出改变。根据不同的情况，分叉所引发的问题也非常多，有的很快能够达成共识，有的则极具争议。在中心化系统中，软件升级极其简单，只需要打补丁或者对其某些功能的兼容性等迭代更新。而去中心化系统中，升级远没有那么简单轻松，它需要取得链上各节点或者交易方达成共识。在一些重大功能上的改善时，常会遭到社区某些人的反对，一旦有超过2/3的人不同意，那么他们就得选择其它途径，创造它们自己的协议和分支区块链，于是分叉也就随之发生。在比特币中，其通过比特币软件（也叫比特币协议）的形式实现，它确定了针对所有人的规则，包括区块大小、对矿工的奖励等。如果所有人使用比特币，那就得同意这份协议。类似于国家的法律，每个人必须遵守。然而，不仅仅是比特币，其它加密数字货币也是一样的，作为软件项目，总是不乏需要完善的地方，因此，技术更新和开发基本都是一往直前的，比特币开发者是通过更新软件（比特币协议）来解决问题或增强功能的。简单而言，区块链网络中只要发生意见分歧、协议改进（新增、升级）等就有可能产生分叉。其实，谈起分叉我们并不难理解，以比特币为例，可以将比特币分叉分为两大类：比特币协议和存储交易系统。比特币协议完全是开源的，如果要创建自己的分支区块链，那就要先把比特币软件源代码复制下来，然后再根据自己的需要进行适当修改。最后，通过指定的区块编号让比特币开始分叉并生效，其实就是相当于中心化系统程序中的定时指令。比如可以规定区块编号在到达10000时分叉开始生效，当该区块编号传送的指令到社区时会分成两部分，一部分支持原协议，一部分支持分叉协议，然后每个部分会再次添加新的区块到它们所支持的那一条链上。

【区块链知识】当我们遇到分叉问题时，该怎么办？

遇到分叉问题，该听谁的？

假想这样一个场景，在区块链中，一定会遇到这样的情况，区块甲和区块乙同时把一条信息记录下来，并且做好编码和时间戳。

他们两个区块同时发布信息，说这个编码为4495662的信息是我记账的，它的报酬应该归我！

然后，大家就有的认为报酬应该归区块甲，有的则认为归区块乙，而报酬只有一份，只能给一个区块。这下好了，出现不同意见了，该怎么办？

更严重的是，有的区块会认为这件事是区块甲做的，也记下来，顺着编码继续往后记账；另外一些区块则认为这件事是区块乙做的，跟着在区块乙后边继续记账。

这样事情就大条了！原本严谨的唯一的一条信息链，到区块甲和区块乙这里，硬生生给分开了，它们各自后边分别跟着常常的链条。

这种情况持续下去，就导致每个人都无法辨别自己掌握的信息链，是否正确了！

为了解决这个问题，区块链技术又出台了一个新的规则:每条记录都要顶格写，同时要保证中心离田字格上边缘要保持0.897?57毫米的位置上。

为了符合要求，每个人都得拿着尺子去量好位置，然后才能开始记录。这样记录每条信息时，增加了难度，延长了操作时间。

只要一个人做好了记录，大喊一声，我记录好了！

其他人就停笔不再记录这条信息，反而开始记录这条信息是某某记录的接着那个编码继续往下记录。

遇到分叉问题，就是这样解决的。

比特币究竟会不会分裂？及币行应对比特币分叉方案

如果你一直在关注比特币社区的消息，你会知道在大约两周内，最快可能2天内，比特币网络可能会面临协议上的一些改变。

为了改进比特币的交易能力，解决比特币网络拥堵问题，各方一直争论不休，并且提出了多种解决方案。未来多则几周内短则几天比特币社区，可能会是迎来一次平滑的升级，也可能会出现链分裂，又或者只是简单地维持现状。

但最终哪种方案将会落地实施，还要看最终的投票结果。

截止到发稿前，已有88.2%的矿工投票支持SegWit2x（比特币分叉投票结果查询网址：coin.dance/blocks）

最近比特币圈内频繁出现了这几个词：SegWit2x、BIP148、BIP91。

然而，大部分读者可能根本不理解这些词的含义和他们的相互作用。

今天，OK君给大家讲解一下这些词的含义，和他们可能给比特币带来的变化。

SegWit2x（纽约共识）

是由一些比特币公司和80%的矿工在Consensus2017会议上签署的协议。会议由此决定了比特币的新版本：Segwit（隔离见证）+2x（将1M扩展至2M）。SegWit2x旨在通过一次软分叉将隔离见证应用到比特币主链上，同时承诺三个月后通过硬分叉增加比特币的区块大小。

BIP148

使用一种较旧的机制来对比特币作更改，这种机制被称为用户激活软分叉（UASF）。其需要大约50%的矿池支持，如果得不到支持，BIP148便会激活，网络会被分裂成两条竞争的区块链。

说白了，在2017年8月1日这天，如果大多数矿工运行这个软件，隔离见证的激活条件就触发了。如果BIP148没有得到大多数矿工支持，那么比特币就会一分为二，产生两种比特币。

BIP91

BIP91的目标是在8月1号之前锁定SegWit2x的隔离见证，使得SegWit2x提案与BIP148相兼容。BIP91的锁定需要80%的矿工算力投票支持。

BIP91通过让SegWit2x和BIP148产生兼容性从而避免分裂。

小白一句话简单理解：SegWit2x是一个可以优化比特币的东西，BIP91是为比特币不分裂保驾护航，BIP148有可能导致比特币分裂成2种。

为了帮助你更好地理解比特币将会发生的一些事，我们用一张图来展示：

目前我们正处于图中的第一阶段：对BIP91进行投票，BIP91的激活门槛是在336个区块周期里，有269个支持，也就是80%的支持率。如果80%的矿工算力投票支持，答案为“YES”，那么Segwit（隔离见证）将被锁定，其他的提案将全部无效，比特币不会分裂。目前看来BIP91通过可能性极大。

最新进展

截止到发稿时，336个区块，其中47（14%）个已经支持BIP91。（BIP91投票结果查询网址：coin.dance/blocks）

目前，全网76%算力的矿池似乎已经承诺支持这个提案，目前看来BIP91通过的可能性相当大，如果结果和预期相符，本次比特币不会分裂。

比特币自2009年诞生以来，经过8年的发展，取得了令人难以预测的全球影响力。比特币是互联网技术发展的必然产物，是人类文明进化的重大成果,是目前全球最可靠的公有区块链网络之一，未来有极大的可能性成为其他区块链应用的底层基础设施，将在服务实体经济方面发挥重大作用。

在比特币高速发展的同时，比特币社区出现了不同的技术发展路线图。有人认为应该扩大比特币区块，以支持更多的交易并发；有人认为应该优化比特币的数据存储方式(segwit)，并发展闪电网络技术以支持更多的交易并发。

OKCoin币行对所有致力于比特币技术发展的工程师、专家都致以崇高的敬意，我们认为比特币扩容的路线之争是不同技术理念的争论，不是阴谋论，也不是各种从业公司之间的政治关系。

我们每天享用的高科技，在历史上都出现过技术路线争论。比如WindowsMobile、NokiaSymbian、iOS、Android等移动操作系统经过多年的市场竞争以后，最终iOS和Android广为市场接受；基于磁悬浮和基于轮轨的高铁技术，在多年的市场竞争以后，基于轮轨技术的高铁在中国被广泛应用。

在比特币的世界里，我们也同样认为所有的技术路线之争，最终应该由市场的用户来选择，而不应该通过开会或者政治谈判来支持某一种技术路线。

OKCoin币行作为一家致力于比特币应用的公司，我们的崇旨是服务好每一位客户，OKCoin币行并没有权力帮助用户选择哪一种比特币技术，因此OKCoin币行将支持所有了比特币技术发展路线，把选择权交给市场和客户。

OKCoin币行将在比特币出现分叉可能性的期间采取如下措施：

1?在可能出现分叉的时间点，2017-07-30-2017-08-02，为了防止比特币充值或提现被回滚和重放攻击，我们将停止比特币的充值和提现。

具体的停止提现的时间点，我们会另行通知。为了您分叉期间的交易便捷，建议您提前进行比特币的充值，以防止遇到突发行情无法交易。

2?如果没有出现分叉，网络稳定以后，我们将恢复充值和提现。

3?如果比特币分裂为一种或多种比特币，OKCoin币行将会把分裂出来的各种比特币按拥有权提供给所有客户，并且逐步上线所有新种类的比特币的交易。

4?对于用户来讲，最简单的方法提前充值比特币，我们会为您处理好分叉过程中的各种技术问题。

5?如果分叉过程出现了价格异常，OKCoin币行可能会临时中止交易。

我们相信，很多年后，经过长期的市场竞争，一个或多个版本的比特币将被广泛采用，让我们一起为比特币的未来努力。

区块链为什么有分叉？分叉会发生什么情况？

????区块链的分叉（fork）的形成原因可能有多种。

????当两个结点几乎在同一个时间挖到了矿并同时发布区块，此时就出现临时性的的分叉（statefork），

????本质上是对比特币这个区块链当前的状态产生了意见分歧，

????当人为的发起分叉攻击（forkingattack），也就是故意造成这类分叉（deliberatefork）还有一类分叉是，当比特币的协议发生了改变的时候，软件需要升级。而在分布式系统中不能保证所有节点同时升级软件，假设存在部分节点未升级，会导致协议分叉（protocolfork）。对协议修改的内容的不同，又可以将分叉分为硬分叉（hardfork）和软分叉（softfork）；

????比特币协议增加新协议，扩展新功能，未升级软件的旧节点会不认可这些修改，会认为这些特性是非法的。这也就是对比特币协议内容产生分歧，从而导致的分叉叫硬分叉。此时，就出现了新节点永远沿着新节点产生的链挖矿，旧节点永远沿着旧节点链挖矿，由于新节点算力足够强，所以形成两条永远都在延伸且平行的链。只要这部分旧节点永远不更新，则旧链将一直延续，可见这种分叉是持久性的。

出现hardfork后，便变成了两条平行的链，也就造成了社区分裂。社区中有一部分人，会认为下面的链才是根正苗红，各个链上的货币独立。以太坊历史上的一件大事就是硬分叉事件。以太坊称为ETH，但目前看到的ETH已经不是最初的ETH了，以太坊在历史上发生过硬分叉，另一个链称为ETC。实际上，ETC才是以太坊设计原本的协议，而ETH是黑客攻击ETH上一个智能合约THEDAO后，进行回滚的协议链(将黑客攻击偷取的以太币采用硬分叉方式回滚回到另一智能合约，然后退还给真正拥有者)。

????分叉之初，由于两个链分叉造成了互相影响，产生了很多麻烦。比如：在ETH链上有一笔转账B-C，有人便在ETC链上回放，将ETC链上的货币页转给了C(C收到两笔钱)。后来，对两条链各添加了一个chainID，将两个链区分开，才使得这两条链真正分开。

如果对BTC协议添加限制，使得原本合法交易在新交易中不合法，便会形成软分叉。

当大多数节点已经更新完毕之后，旧节点认可新节点挖出的区块，因此发布自己挖出的区块，但新节点不认可旧结点挖出的区块，便沿着上一个新节点发布的区块继续挖矿，当新节点拥有大部分算力的时候，新链会越来越长，从而旧节点挖出并发布的区块一直被抛弃，无法获得出块奖励，最终倒逼旧节点升级软件，实现所有节点认可新协议并进行升级。可见，只要系统中拥有半数以上算力节点更新软件，此类分叉不会出现永久性分叉。比特币脚本中的P2SH就是通过软分叉方法加进去的。

?

????这一部分我并没有查到太多的资料，但是在绝大多数共识协议之中我们都假设需要过半算力；

????在理论上，如果掌握了50%以上的算力，就拥有了获得记账权的绝对优势，可以更快地生成区块，也拥有了篡改区块链数据的权利。因此，当具有过半的算力，也就是51%都是诚实可靠的，能保证整一个区块链在合法有序的进行运行。

????但是为什么选择过半的算力，而不是过半的用户？比特币系统，任何人都可以加入，且创建账户及其简单，只需要本地产生公私钥对即可。只有转账（交易）时候,比特币系统才能知道该账户的存在。这样，黑客可以使用计算机专门生成大量公私钥对，当其产生大量公私钥对超过系统中一半数目，就可以获得支配地位（女巫攻击）。因此，比特币系统中很巧妙的使用算力作为投票的依据。

二、如何精准估算矿机的回本周期

在我的一篇关于矿机的科普中，曾提到基于PoW共识机制的加密资产的挖矿，是一门变电为“金”的手艺。而这听起来颇具诱惑力的手艺，也曾让不少怀揣希望，投资挖矿的朋友血本无归，惨淡退场。

那么，这其中问题出在哪里？如果挖矿是一个赤裸裸的谎言，那为什么还有那么多人确实从中获益，甚至持续投资？

挖矿从最初的野蛮生长，到现在已经逐步形成一个业态丰富，分工明确的千亿级市场。但在实施过程中，其实存在着各种各样的“陷阱”，导致收益不及预期。如果没有合理的风险规避措施，确实很容易导致亏损。

笔者还是以比特币挖矿为例，针对一个常见的营销陷阱——“矿机回本周期”做一个分享，希望读者能在接下来十几分钟的阅读里获益。

“有毒”的营销口号

在矿机的宣传和买卖过程中，有一个即关键又鸡肋的参数，叫做“回本周期”。如果是比较负责任的商家或渠道商，会注明这是“静态回本周期”。

这个数据是参照矿机的理论算力和功耗，发布数据时刻的挖矿难度，区块奖励，实时币价以及一个特定的电价计算所得。根据上述数据，先计算出当天挖矿的净收益。然后用矿机成本价格除以这个净收益，就可以得到静态的回本周期。

这个数值一般不大，大部分矿机静态回本周期在 300天以内，而部分性能远超当下同类的矿机（如矿机性能提升2-4倍，或者某币种首次出现的 FPGA矿机或 ASIC矿机），静态回本周期甚至可以达到150天以内。

这么快速的回本时间，对于普通投资者来说，简直是暴利，就像一颗色彩艳丽的毒苹果吸引投资者吞噬！

但实际情况总会跟预期有巨大差别，随着矿机大量出货，每台矿机的收益会被快速摊薄，因为大部分加密资产的单位时间产量是固定的。

试想一下，在你买了矿机几个月后，因为厂商大量出货，导致算力暴涨 30%，而因”各种原因“电价被矿场提高了10%，市场动荡又引起币价暴跌，屋漏偏逢连夜雨，偏偏在这个时候发生了区块奖励减半，你会突然发现矿机此时的静态回本周期是无限长，因为此时挖矿收益已经不抵电费支出。你也只能无语望苍天，心里来一句“你大爷，我挖个毛线啊”。

影响挖矿收益的因素

静态回本周期是一个不能用来充饥的画饼，但我们在进行投资决策的时候，又不能不考虑投资回报率的问题，那如何评估矿机的回本周期，使它尽可能得更接近实际情况呢？

要解决这个问题，我们首先要了解影响挖矿收益的因素有哪些，为什么静态回本周期不值得参考。

以比特币为例，目前绝大部分矿池采用基于 PPS的收益模式（如PPS+，FPPS等）。而根据“挖矿收益的计算方法”，可以得到：

括号部分为单位算力日理论收益，计算时，也可直接从第三方网站获取

我们发现实际影响比特币挖矿收益的要素有以下几个：

矿机算力：正常行情下，矿工并不会太早选择给矿机超降频处理，可视为固定参数；

挖矿难度：从比特币的发展历程来看，比特币挖矿按难度持续增长，当前挖矿难度，为2019年同时期的 2倍，为2018年同时期的 3倍，变化剧烈；

图1比特币挖矿难度变化曲线

区块奖励：比特币目前区块奖励为6.25BTC，这个数值将保持近4年（下次减半在2024年5月份），可以视为固定参数；

交易费奖励：在较长周期内，交易费平均值稳定在一个固定的区间。如果市场没有出现剧烈波动（如2017年底大牛市，导致大量BTC交易产生，引起网络拥堵，交易费奖励大幅度提高），变化不大，可以视为固定参数；

图2比特币交易费奖励在挖矿收益中的占比变化情况

币价：如果将挖矿收益兑换为现金时的币价不同，挖矿收益也会大有不同。但在实际操作中，可以通过套期保值等金融手段将挖矿收益提前锁定在预期币价。也为了尽量减少变量，计算挖矿收益时，可将币价视为固定参数。

此外，电价对挖矿的影响也比较直接，电价影响挖矿成本，电价越高，挖矿收益越低。一般情况下，靠谱的矿场不会频繁修改电价，电费成本可以视为固定参数。

综上，挖矿难度的剧烈波动，是导致静态挖矿回本周期与挖矿实际回本周期产生巨大差异的主要原因。因此，想要更为准确的预测挖矿回本周期，需要把挖矿难度的变化考虑在内。

矿机回本周期的估算方法

整理好思路，我们就可以尝试估算一次挖矿的投资回本周期。以当前最新一代比特币矿机 S19为例：

如果按照官方售价购入S19，开始在全年电矿场（电价：0.35元/度）挖矿，在当前难度周期内，每天挖矿收益为：

笔者撰写此文时，矿机算力=95TH/s，单位算力日理论收益=0.00000929 BTC每TH/s（数据来自F2Pool鱼池），当前币价=68549.55元（数据来自CMC）。每日挖矿收益=60.5元。

每日挖矿支出（即电费）为：

S19的矿机功耗=3250W，矿机全天候运行，运行时间=24小时，因此，矿机每日耗电量=矿机功耗×矿机运行时间=3250×24=78000 W·时=78度。电价=0.35元/度。每日挖矿支出=27.3元。

可知，此时 S19的挖矿净收益=每日挖矿收益-每日挖矿支出=33.2元，按照当前挖矿难度和币价计算的矿机静态回本周期=S19矿机价格/S19的挖矿净收益= 429天。

但前文提到，实际挖矿情况，受挖矿难度变化的巨大影响，会跟矿机静态回本周期有较大出入，为了更准确的估算挖矿回本周期，需要考虑挖矿难度波动情况。

回顾近两年比特币挖矿难度变化情况，两年内，比特币挖矿难度调整 54次，平均每次挖矿难度提升 2.38%（挖矿收益与挖矿难度成反比，即每次挖矿收益下降 2.32%）。假设未来两年内挖矿难度按照这个速度继续增长，平均每隔14天调整1次难度，那么可以估算截至第n次挖矿难度调整时：

其中，0.0232是每次挖矿难度调整后，挖矿收益的跌幅，n为挖矿难度调整次数挖矿总支出中，矿机每日耗电量×电价=每日挖矿支出=27.3元

代入矿机算力，当前单位算力日理论收益，币价，矿机每日耗电量和电价数据，可以得到挖矿净收益随时间变化的曲线：

可以发现，在第35次难度调整时（大约2021年10月），矿机挖矿收益开始不抵电费支出。而此时挖矿净收益达到最大值为 7076.9元，不到矿机成本的一半，投资没有回本，，，（作为励志科普挖矿的博主，感觉好尴尬啊）

还好，实际情况并不一定是这样：如果此时S19矿机折旧价格能达到销售价格的一半，此时选择售出矿机，能够回本。（作为最新一代机王，S19还是有这个保值性的）

上述结果的限定条件是：

电价0.35元/度

矿机更新迭代维持近两年的速度

币价稳定在63000元到70000元之间，或提前通过套期保值将币价锁定在这个区间

但实际情况多变，上述条件并不一定在此次投资挖矿过程中有效，比如部分矿工可以以更低的价格拿到矿机，有的人有更优势的电力资源，更有技术达人可以对矿机改造提升挖矿性能等等，因此，在计算投资回报的过程中要结合自身情况综合考虑，下面列几种其他的可能情况，以供参考：

如果有更优势电力资源，数据还会有所不同，比如如果电价达到 0.21元/度，那么矿机将在第55次难度调整时（大约2022年8月），达到挖矿净收益最大值13900元；

鉴于目前最新一代矿机使用的芯片制程已经达到很高水准，乐观估计，接下来2-3年内矿机的更新迭代速度会大幅度降低。全网算力的变化，会持续围绕S19为代表的新一代矿机替代之前所有老矿机进行，全网算力缓慢增长。因此，未来三年内，平均每次挖矿难度增幅可以设定低一些。如此，结果也会大有不同；

币价对挖矿收益有剧烈影响。投资挖矿时，可以通过套期保值，提前将未来的挖矿收益以某个币价售出，来锁定币价（笔者对未来两年行情持乐观态度，投资者可以留足现金流，等待在一个较高的币价进行套期保值），降低币价波动对挖矿收益可能带来的影响，获取稳定收益。

整体而言，随着加密资产受众越来越多，挖矿行业也逐渐合规，挖矿利润也必定从暴利回归薄利，挖矿投资风险也会越来越大，未来需要整合优质资源，使用必要的金融手段来规避风险，锁定收益。

以上所有估算结果，都是按照笔者撰文时的挖矿难度，币价进行计算的，读者在估算时，要结合实际情况。本文仅提供一个相对合理的挖矿回本周期的估算思路，抛砖引玉，相信有大神会做出包含更多变量的估算模型，可以更准确的估算挖矿的投资回报率。