A 硬分叉是對區塊鏈規則的不向下相容變更，要求 節點、礦工及其他參與者升級軟體，方能繼續留在同一網路。若部分社群成員拒絕採用新規則，區塊鏈可能分裂為兩條各自獨立運行的鏈。最廣為人知的例子，是 2017 年 比特幣與 比特幣現金之間的分裂。

軟分叉是向下相容的協議升級，新規則比舊規則更嚴格，未升級的節點即便無法完整執行新功能，仍可將鏈識別為有效。比特幣的重大升級——2017 年的 SegWit 和 2021 年的 Taproot——均以軟分叉方式實施。

分叉是區塊鏈演進的基本機制。由於去中心化網路沒有任何中央機構主導升級，協議變更必須在礦工、開發者、交易所、錢包服務商和節點運營者之間協調推進。某次變更以硬分叉還是軟分叉方式實施，直接影響升級的衝擊程度，以及區塊鏈是否面臨分裂為競爭鏈的風險。

什麼是硬分叉？

硬分叉是區塊鏈協議升級，以與舊版軟體不相容的方式改變網路規則。執行舊規則的節點將拒絕按新規則創建的區塊，而已升級的節點則會接受。若兩個群體持續並行運行，區塊鏈可能永久分裂為兩個獨立網路。硬分叉的主要特徵包括：

  • 不向下相容：未升級的節點無法驗證按新規則生成的區塊。
  • 全網協調：礦工、節點、交易所、 錢包及其他參與者通常需要同步升級，才能留在同一條鏈上。
  • 潛在鏈分裂：若未能達成共識，網路可能分裂為兩條各自擁有獨立歷史記錄、社群和代幣的區塊鏈。
  • 更廣泛的協議變更：硬分叉可引入重大功能變更，而這些變更透過軟分叉可能無法實現。

典型案例包括：2017 年比特幣與比特幣現金的分裂，以及 2016 年 DAO 駭客事件後 以太坊與 以太坊經典之間的分歧。

什麼是軟分叉？

軟分叉是區塊鏈協議升級，在變更網路規則的同時保持向下相容性。按新規則創建的區塊，即便舊版節點無法完整理解或執行新功能，仍會被其識別為有效。

軟分叉的主要特徵包括：

  • 向下相容：未升級的節點持續將區塊鏈識別為有效，使網路在升級期間得以保持統一。
  • 漸進式採用：礦工、節點、錢包和交易所通常可分批升級，無需全網同步協調。
  • 鏈分裂風險較低：由於舊版節點不會拒絕按新規則創建的區塊，軟分叉的衝擊通常小於硬分叉。
  • 升級範圍較為有限：軟分叉通常新增限制條件、提升效率或引入可選新功能，而非從根本上改變網路的核心規則。

比特幣歷來傾向採用軟分叉，以降低協調風險並避免網路分裂。比特幣的主要軟分叉包括：2012 年的 Pay to Script Hash（P2SH）、2017 年的隔離見證（SegWit），以及 2021 年的 Taproot。

硬分叉與軟分叉：兩者有何差異？

硬分叉和軟分叉都是升級區塊鏈協議的方式，但兩者在相容性、協調需求和網路風險方面存在差異。

  1. 相容性： 硬分叉不向下相容，執行舊版軟體的節點將拒絕按新規則創建的區塊。軟分叉向下相容，舊版節點仍可將升級後的區塊識別為有效，即便其本身並不執行新規則。
  2. 協調需求： 硬分叉通常需要礦工、 驗證者、節點運營者、交易所、錢包及更廣泛社群的高度協調，缺乏足夠共識時區塊鏈可能分裂。軟分叉通常可較為漸進地啟動，只需足夠的算力或驗證者執行升級後的規則即可。
  3. 風險概況： 硬分叉風險較高，涉及鏈分裂、重複代幣、重放攻擊和社群分裂等問題。軟分叉通常衝擊較小，但因需保持與舊版節點的相容性，功能範圍較為受限。
  4. 典型使用場景： 硬分叉常用於重大協議變更，如區塊大小調整、新共識規則，或具爭議性的治理決策。軟分叉則更常見於漸進式升級，包括效率優化、新簽名機制或增強的腳本功能。

鏈分裂時會發生什麼？

當硬分叉引發爭議，且部分社群成員拒絕採用新規則時，鏈分裂便可能發生。兩條鏈在分叉前共享相同的交易歷史，但分裂後各自作為獨立網路運行，擁有不同的規則、社群和原生代幣。

由於原始帳本歷史被複製，分叉前持有代幣的用戶通常會在兩條鏈上獲得等值餘額。然而，兩條鏈各自的價值、安全性、採用程度及長期發展可能差異顯著。

典型的區塊鏈分裂事件包括：

  • 比特幣與 比特幣現金（2017 年 8 月）：因擴容方案和區塊大小的分歧，比特幣現金以更大區塊的獨立區塊鏈形式誕生。
  • 以太坊與以太坊經典（2016 年 7 月）： DAO 駭客事件發生後，以太坊社群多數成員支持硬分叉以撤銷漏洞攻擊，少數人則繼續維護原始鏈。
  • 比特幣現金與 Bitcoin SV（2018 年 11 月）：因擴容路線和協議理念的內部分歧，再度引發重大鏈分裂。

延伸閱讀： 什麼是比特幣現金（BCH）支付區塊鏈？它是如何運作的？

什麼是重放攻擊？

重放攻擊是區塊鏈分裂後的一種風險。由於兩條鏈最初可能共享相同的交易歷史、錢包地址和加密規則，在一條鏈上簽署的交易在另一條鏈上同樣可能有效。這意味著用戶在一條鏈上發送代幣時，可能在無意間同時移動了另一條鏈上的等值代幣。

為降低此風險，重大硬分叉通常會加入重放保護機制，確保交易僅在目標網路上有效，幫助用戶安全地在兩條鏈之間分離資產。

為什麼比特幣偏好軟分叉？

比特幣歷來傾向採用軟分叉，因其可減少衝擊並降低網路分裂風險。這反映了比特幣保守的協議開發理念——穩定性、向下相容性和長期安全性優先於快速試驗。

主要原因包括：

  • 網路統一性：軟分叉有助於避免鏈分裂，維護比特幣的網路效應。
  • 較低的協調風險：並非每位參與者都需要同步升級。
  • 更靈活的執行方式：若出現問題，停止執行軟分叉通常比撤銷具爭議性的硬分叉更為容易。
  • 保守的開發文化：比特幣升級通常規模小、經過嚴格審查，並以保護網路貨幣屬性和安全性為設計核心。

這正是比特幣升級往往不頻繁、在啟動前經過謹慎審查和廣泛討論的原因。

軟分叉與網路升級有何不同？

網路升級是區塊鏈規則、功能或技術設計任何變更的統稱，可涵蓋安全改善、功能新增、交易格式調整或區塊驗證規則更新。軟分叉是網路升級的一種特定類型，保持向下相容性，舊版與新版節點仍可留在同一條鏈上。

兩者的核心區別在於：

  • 網路升級：區塊鏈改進或規則變更的廣義類別。
  • 軟分叉：保持向下相容的升級，舊版與新版節點可繼續相容。
  • 硬分叉：不向下相容的升級，參與者須更新軟體，否則面臨鏈分裂風險。

簡言之，所有軟分叉都是網路升級，但並非所有網路升級都是軟分叉。

總結

分叉是區塊鏈升級、演進乃至分裂為獨立網路的主要方式之一。硬分叉引入不向下相容的變更，參與者必須升級才能留在同一條鏈上；若社群未能達成共識，硬分叉可能造成永久鏈分裂並產生新代幣。

軟分叉引入向下相容的規則變更，舊版節點仍可與升級後的鏈保持相容。軟分叉通常協調風險較低，有助於維護網路統一性，但功能範圍較為有限。理解硬分叉與軟分叉的差異，對於關注區塊鏈治理、協議升級及鏈分裂後產生的新代幣至關重要。

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  3. 什麼是驗證者？
  4. 什麼是比特幣？

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