区块链“分叉”的产生“ & ”BestChain选择准则

“分叉”现象的产生

所谓“挖矿”，是计算一个HASH值<=TargetHash的过程；

而符合计算规则的结果Hash有很多个，所以会出现同时好多个“矿工”同一时段（考虑到网络延迟）宣布“挖矿”成功；

所以，同一区块高度会出现多个区块的时候，由此就产生了区块链的Fork,也就是“分叉”现象。（插一句，这就是为什么中本聪要规定均值10分钟产生一个区块，为的就是降低碰撞的频次，减少fork次数）；

这种人为分叉，要从区块链的共识机制说起。

区块链是由点对点的去中心化节点共同维护的，区块链的有序运转靠的就是大家的共识；

即对于哪些交易是可以接受的、哪些节点具有记账权等关键事宜，有一套公认的标准。

这套标准是部署在区块链底层协议中自动化执行的。

当不同节点运行的底层标准（即客户端软件版本不一致）不一致的时候，人为分叉自然而然就产生了。

PS：为什么会出现不同的客户端软件版本不一致呢？主要原因有以下几种

利益原因：不同的矿工因为利益关系，矿工个体本身有选择性的接受或者不接受新的升级版本
- 不接受新版本，挖到的新矿就在某个分支上。如果算力过硬，该分支有可能取代其他分支，作为主链。
时延原因：不可能所有的客户端在同一时刻同时升级，即使所有节点都同意升级并立刻升级，也会有时延
区块链网络节点可自由动态加入或者离线，离线的那部分节点会感知不到升级，等再次入局升级的时候，这中间会有一段时间。

那么，要保证区块链的MainChain唯一性，当出现多处分叉的时候，该用什么准则去选择最佳链（select the bestChain as mainChain）呢？

如果不同分支的区块高度不同，那么选择最长区块高度的分支为MainChain（在POW共识机制下，最长工作量代表着最权威的说服力）；
如果高度一致，则选择难度系数最大的分支为MainChain（在POW共识机制下，difficulty越大，则说明该区块被创造所需要的工作量越大，则权威说服力越大）；
区块高度如果相同，并且难度系数也一样，那么选择接受时间最早的那个分支为MainChain；
若所有的评判系数均相同，则等待各自某分支的区块高度+1之后，重新重复上述1~3步骤选择出一个BestChain。

比特币网络正常运行出现的“分叉”，是非人为干扰的系统“自分叉”，系统的筛选逻辑可解决该种分叉；

所以，也会存在人为“分叉”，人为“分叉”分为：软分叉和硬分叉；

硬分叉指的是改变了比特币底层协议，使得之前被验证无效的区块变得有效，而为了保持兼容性，会强制要求所有节点都更新协议版本至最新。（一句话就是：凡是霸王手段耍流氓式的要求所有节点必须升级，否则运行机制不兼容影响新生成区块和交易验证的分叉都是硬分叉）

软分叉指的是虽然改变了比特币底层协议，但是只会使之前被验证有效的区块变的无效，而且即使节点不升级（虽然官方WIKI是这么描述的，但是是有具体的实施机制的，下文中会详细说明，暂不提），也不会影响新生成区块和交易被验证接受。软分叉是“向后兼容”的。