硬分叉、软分叉、违约和执行

硬分叉还是软分叉应该是首选的协议升级机制是区块链领域的一个重要争论。 两者之间的基本区别在于，软分叉通过严格减少有效交易集来更改协议规则，以使节点在新链上遵循旧规则（假设大多数矿工/验证者执行分叉） ，并且硬分叉使以前无效的交易和区块有效，因此客户必须升级他们的客户端以留在硬分叉后的区块链上。 硬分叉进一步分为两种子类型：严格扩展硬分叉，严格扩展有效交易的集合，因此有效的旧规则相对于新规则是软分叉； 双向硬分叉，其中两个规则集在两个方向上都不兼容。

下图可以说明货叉类型：

图中左侧为双向硬分叉，右侧从大到小依次为：严格扩容硬分叉、原始协议、软分叉

以下是软分叉和硬分叉的一些常被引用的优点。

除此之外，对硬分叉的主要批评之一是硬分叉是“被迫的”。 这里所说的胁迫不是物理武力，而是通过网络效应进行的胁迫。 也就是说，如果网络将规则从 A 更改为 B，即使你个人喜欢 A，如果大多数其他用户喜欢 B 并切换到 B，那么为了启用与其他人相同的网络，你必须切换到 B，尽管您的个人不同意更改。

硬分叉的支持者经常被嘲笑为试图实现网络的“恶意收购”并“强迫”用户加入。 此外，区块链分裂的风险使得硬分叉方案被贴上“不安全”的标签。

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我个人的看法是，这些批评是错误的，在很多情况下是本末倒置。 这一点并不特定于以太坊、比特币或任何其他区块链； 它源于这些系统的普遍性，适用于其中任何一个系统。 此外，以下论点仅适用于有争议的协议变更，即当至少一个社区组成部分（矿工/验证者和用户）的大多数成员不赞成变更时； 如果协议更改没有争议，那么更改通常可以安全地完成，无论分叉是通过哪种方式实现的。

首先，让我们讨论强制问题。 硬分叉和软分叉都可以以某些用户可能不喜欢的方式更改协议； 如果更改没有得到 100% 的支持，那么任何协议更改都将面临被强制执行的问题。 此外以太坊分叉是什么，几乎不可避免的是，在任何情况下，至少有一些协议变更的反对者会放弃他们偏爱的协议规则，因为他们希望与大多数成员保持一致，更加强调网络效应。 因此，从网络效应的意义上讲，这两种类型的分叉都是强制性的。

但是，硬分叉和软分叉有一个本质区别：硬分叉给用户选择的机会，而软分叉不允许用户“选择”。 想要加入硬分叉链的用户必须自己安装实现分叉规则的软件包，而那些不同意规则变化的用户群更看重网络效应，理论上可以简单地留在旧链上——实际上，这样事件就发生了。

以上描述同样适用于严格扩展硬分叉和双向硬分叉。 但是，在软分叉过程中，一旦分叉成功，分叉前的区块链就不复存在了。 因此，软分叉显然在制度上偏向于强制接受而不是脱离，而硬分叉在这方面恰恰相反。 我自己的道德观点使我倾向于脱离接触而不是强制，尽管其他人可能不同意（最常见的论点是网络效应确实很重要，并且“一枚硬币”的存在至关重要，尽管也存在更温和的版本）。

除了上面的讨论，如果我不得不猜测为什么软分叉通常被认为比硬分叉“更不强制”，我会说这是因为硬分叉感觉像是“强迫”用户安装软件更新，而软分叉用户不要“必须”做任何事情。 然而，这种直觉具有误导性：重要的不是个人用户是否必须执行单击“下载”按钮这样简单的官僚步骤，而是用户是否需要被迫接受他们不愿接受的协议规则更改。 以这个标准衡量，软硬分叉终归是强制性的，而硬分叉在维护用户自由方面稍好一些。

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现在，让我们看看极具争议的分叉，尤其是那些矿工/验证者偏好与用户偏好冲突的。 这里有三种情况：（i）双向硬分叉，（ii）严格扩展的硬分叉，以及（iii）所谓的“用户激活软分叉”（UASF）。 第四类是矿工在未经用户同意的情况下激活软分叉； 我们稍后再讨论。

首先，双向硬分叉。 在最好的情况下，情况很简单。 这两种硬币在市场上交易，交易者确定两者的相对价值。 从 ETC/ETH 案例中，我们有充分的证据表明，矿工很可能只是简单地根据币价比例分配算力，以实现利润最大化，而不考虑他们的意识形态。

即使一些矿工的意识形态倾向于一侧或另一侧，也很可能会有足够多的其他矿工愿意套利价格和哈希率之间的不匹配，以使两者保持一致。 假设一些矿工试图组成一个群体，不在某个链上挖矿，套利空间会产生一种激励，让人们不这样做。

这里有两个极端情况。 第一种可能是挖矿价值因价格下降而下降，但由于难度调整算法效率低下，难度并未下降到匹配水平。 这时候挖矿就变得无利可图了以太坊分叉是什么，没有矿工愿意赔钱。 继续推动整个链条前进，直到难度恢复平衡。 以太坊不是这种情况，但比特币可能是这种情况。 因此，少数链很可能永远不会启动。 请注意，这种情况是好是坏取决于您对强制与分裂的看法； 从我上面写的可以看出，我个人认为这种敌视小众链的难度调整算法是不好的。

第二种情况是，如果差异非常大，则较大的链可以 51% 攻击较小的链。 即使 ETH/ETC 比例为 10:1，也没有发生； 所以它当然不必发生。 但是，如果大链上的矿工更喜欢武力而不是脱离接触并按照自己的喜好行事，那么 51% 的攻击场景总是可能的。

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接下来，让我们看看严格扩展硬分叉。 SEHF（Strictly Extended Hard Fork的缩写）具有分叉前的链在分叉后的规则下仍然有效的特性，所以如果分叉链比非分叉链便宜，它的价格会比分叉链低非分叉链。 非分叉链的算力较低，因此非分叉链最终会被原链的客户端规则和分叉客户端规则接受为最长链，而分叉链“将被抹杀”。

这样的分叉有一个先天的劣势，因为分叉出来的链条被湮灭的可能性会体现在价格上，带动价格走低，使得链条更容易被湮灭……这个论点在我看来是非常有说服力的，所以任何有争议的分叉都应该是双向硬分叉，而不是严格的扩展。

Bitcoin Unlimited 开发人员建议在发生分叉后使用双向手动硬分叉来处理此问题，但更好的选择是通过内置双向性； 例如，在比特币的情况下，可以添加规则来禁止一些未使用的操作码，然后在非分叉链上进行包含该操作码的交易，以便在分叉规则下，非分叉链将被视为永久从此无效。 就以太坊而言，由于状态计算工作原理的各种细节，几乎所有硬分叉都是自动双向的。 由于结构差异，其他区块链可能具有不同的属性。

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上面提到的最后一种分叉是用户激活的软分叉。 UASF（User Activated Soft Fork的缩写），用户在没有矿工共识的情况下切换到软分叉规则； 由于经济利益，他们希望矿工自动同意规则变更。 如果许多用户不实施 UASF，那么硬币将会分裂，这将导致与严格缩放硬分叉相同的情况，除了 - 这是这个概念的真正聪明和狡猾的部分 - 在严格的情况下是非常有害的扩展硬分叉分叉链的“湮灭风险”在这里强烈偏向于 UASF 中的分叉链。 即使 UASF 提供了选择权，它也会利用经济不对称性来使分叉更有可能成功（尽管这种倾向不是绝对的；如果 UASF 决定不受欢迎，那么它就不会成功，并且会导致区块链分裂）。

然而，UASF 是一种危险。 例如，假设项目的开发人员想要创建一个 UASF 补丁，将以前未使用的接受所有交易的操作码转换为只接受符合某些新规则的交易的操作码，即使在政治或技术上有争议或矿工不喜欢它. 矿工有一个聪明狡猾的反击方式：他们可以单方面实施矿工激活的软分叉，使所有使用软分叉创建的功能的交易失败。

假设我们有三个规则集：

注意（2）是关于（1）的软分叉，（3）是关于（2）的软分叉。 假设存在支持 (3) 的强大经济压力，软分叉无法实现其目标。

结论是这样的。 软分叉是一种危险的游戏，如果有争议并且矿工开始反击，它会变得更加危险。 严格扩展硬分叉也是一个危险的游戏。 矿工激活的软分叉是强制性的； 用户激活的软分叉的强制性较低，但由于经济压力仍然是强制性的，并且它们有其自身的危险。 如果你真的想实施一个有争议的变化并且认为这样做的高社会成本是值得的，那么实施一个干净的双向硬分叉，花时间添加一些适当的重放保护，让市场选择。

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