軟件由于方案優(yōu)化、BUG修復(fù)等原因進(jìn)行升級(jí)是一種非常常見的現(xiàn)象。如手機(jī)應(yīng)用等傳統(tǒng)軟件，升級(jí)非常簡(jiǎn)單，只需廠商發(fā)布，用戶接 受升級(jí)即可。但是對(duì)于比特幣這種去中心化的系統(tǒng)，升級(jí)是非常困難 的，需要協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)參與者。軟件升級(jí)意味著運(yùn)行邏輯的改變， 但是在比特幣中，升級(jí)必然會(huì)導(dǎo)致不同節(jié)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)行不同的版本，于是就會(huì)產(chǎn)生分叉。

分叉主要包含軟分叉和硬分叉兩種。如果比特幣升級(jí)后，新的代 碼邏輯向前兼容，即新規(guī)則產(chǎn)生的區(qū)塊仍然會(huì)被舊節(jié)點(diǎn)接受，則為軟 分叉；如果新的代碼邏輯無法向前兼容，即新產(chǎn)生的規(guī)則產(chǎn)生的區(qū)塊無法被舊節(jié)點(diǎn)接受，則為硬分叉。

軟分叉

軟分叉由于向前兼容，新舊節(jié)點(diǎn)仍然運(yùn)行在同一條區(qū)塊鏈上，并不會(huì)產(chǎn)生兩條鏈，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響相對(duì)較小。到目前為止，比特幣發(fā)生過多次軟分叉，如BIP-34，BIP-65，BIP-66，BIP-9等。其中比特幣改進(jìn)建議（Bitcoin Improvement Proposal, BIP）指的是比特幣社區(qū)成員針對(duì)比特幣提出的一系列改進(jìn)建議，這些改進(jìn)建議的具體內(nèi)容感興趣的讀者可以通過訪問BIP的網(wǎng)站(1)自行查閱。

此處以BIP-34為例，簡(jiǎn)單說明軟分叉的過程。在舊版本中，存在一個(gè)無意義的字段“coinbase data”，礦工不會(huì)去驗(yàn)證該字段的內(nèi)容。BIP-34升級(jí)的新版本則要求該字段必須包含區(qū)塊高度，同時(shí)將版本信息由“1”修改為“2”。該升級(jí)共包含三個(gè)階段。

第一個(gè)階段：礦工將版本號(hào)修改為“2”，此時(shí)所有礦工驗(yàn)證區(qū)塊時(shí)，按照舊的規(guī)則驗(yàn)證，即不關(guān)心“coinbase data”字段內(nèi)容，所有礦工不論以新規(guī)則還是舊規(guī)則打包區(qū)塊，均可以被整個(gè)網(wǎng)絡(luò)接受。

第二階段：如果最新產(chǎn)生的1 000個(gè)區(qū)塊中，版本號(hào)為“2”的區(qū)塊個(gè)數(shù)超過75%時(shí)，則要求版本號(hào)為“2”的礦工必須按照新的規(guī)則打包區(qū) 塊，升級(jí)的礦工收到 版本號(hào)為 “2”的區(qū)塊時(shí) ， 只會(huì)接受“coinbase data”字段包含區(qū)塊高度的區(qū)塊，對(duì)于版本號(hào)為“1”的區(qū)塊，仍然不校驗(yàn)該字段并接受。

第三階段：如果最新產(chǎn)生的1 000個(gè)區(qū)塊中，版本號(hào)為“2”的區(qū)塊個(gè)數(shù)超過95%，則升級(jí)的礦工只接受版本號(hào)為“2”的區(qū)塊，并會(huì)對(duì)“coinbase data”字段進(jìn)行校驗(yàn)，版本號(hào)為“1”的區(qū)塊則不被接受，以此來逼迫剩余少量礦工進(jìn)行升級(jí)。

軟分叉雖然對(duì)系統(tǒng)的影響較小，但是為了保證向前兼容，不能新增字段，只能在現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下修改，即可升級(jí)的內(nèi)容非常有限。同時(shí)，因?yàn)檫@些限制，軟分叉一般升級(jí)方案比較復(fù)雜，復(fù)雜的方案往往更容易產(chǎn)生BUG，并且可維護(hù)性很差。