·闲聊“分叉”(fork)、“叉分”与“差分”

图.镂空叉分裤

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区块链软件升级形式不同于传统软件的升级。一个分布式共识系统的升级是非常困难的，需要协调好所有的系统参与者。这就是区块链技术“去中心化”的核心思想特征体现——社区民主化。

每次升级可能会伴随着区块链的共识规则改变，这会导致整个网络中，升级了软件的节点与未升级软件的节点运行在不同的规则下，于是分叉就产生了。

区块链分叉有硬分叉和软分叉。

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分叉

硬分叉
如果区块链软件的共识规则被改变了，并且这种规则改变无法再向前兼容，而部分旧节点又无法认可新节点产生的区块，此即为硬分叉。

这时候旧节点会拒绝新规则的区块，于是新节点和旧节点会开始在不同的区块链上运行(如挖矿、交易、验证等)。由于区块链上的新旧节点可能会长期存在，这种分叉也可能会长期持续下去，如下图所示。

图.硬分叉示例

这时候，区块链即发生了硬分叉，新旧矿工将在各自的区块链上进行挖矿，他们的去留将决定两条链的生死和价值。

在没有得到几乎所有生态中的参与者都同意的情况下，硬分叉很可能会分裂整个区块链生态，所以这是一种极具争议和危险的区块链升级技术。例如，整个比特币社区对于硬分叉非常谨慎，到目前为止，比特币一共发生过两次软件升级造成的硬分叉，但都是意外情况(软件BUG)所引起，最终矿工们又通过回退或全体升级达成了一致，使事态影响没有扩大。

软分叉
如果区块链的共识规则改变后，这种改变仍然是向前兼容的，旧节点可以兼容新节点产生的区块，此即为软分叉。

软分叉提供了一种逐步升级区块链软件的方式。软分叉刚开始并不会产生两条区块链。因为新规则下产生的块会被旧节点接受，旧节点只是无法识别新规则下的真实意义。所以新旧节点仍然处于同一条区块链上，它对整个系统的影响也就较小。

软分叉相比硬分叉“温和”了不少，但由于软分叉必须向前兼容，也就是说不能增加新字段，只能在已有结构下做修改，所以升级空间有限。因此，会存在一定的局限性。

软分叉可能存在隐性缺陷。软分叉相比硬分叉技术实现要复杂很多，会使区块链的代码变得越来越复杂，这不利于未来的代码维护，也更容易出现隐性缺陷(BUG)。

软分叉易在各节点还会出现验证放松现象。未升级的节点或客户端视新规则下的区块为有效，但是他们对新规则并不进行验证，对于旧节点而言它不再能做完整的验证，似乎有悖去中心化的理念。

软分叉也是不可逆转的。硬分叉通常是扩展共识规则，而软分叉是收紧共识规则，所以一旦进行了软分叉，想要回退就非常困难了，很可能最终造成硬分叉，从而导致系统性的记账损失。

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叉分

叉分描述一种事物的固定形态。

叉分，在生物界有一种叉分粘滑藻，藻体扁压，5~10cm高，基部具小盘状固着器，上具较细的很短的柄，向上扩展成5~10次叉状分枝；紫红色，体内部充满粘液。生长在潮下带岩石上。

图.叉分粘滑藻

叉分粘滑藻的细部特征是，藻体内部构造，髓部由疏松的网状星形细胞组成，臂部径6~10μm，皮层由2~3层细胞组成，圆至卵圆形，排列紧密。叉分粘滑藻的生殖器官未见到。

粘滑藻的的形态是一种二叉分枝。二叉分枝是指顶端的分生组织平分成两半，各形成一个分枝，以此方式重复产生次级分枝，从而形成二叉状分枝系统。这是一种原始的分枝方式，在高等植物中见于苔类的地钱、蕨类植物的石松等。

形容词有“二叉分的”(dichotomous)。

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差分

差分是数学术语。

差分，又名差分函数或差分运算，差分的结果反映了离散量之间的一种变化，是研究离散数学的一种工具，常用函数差近似导数。差分在数学、物理和信息学中应用很广泛。例如，模拟电路中有差分放大电路。

是研究离散数学的一种工具。它将原函数f(x) 映射到 f(x+a)-f(x+b) 。差分运算，相应于微分运算，是微积分中重要的一个概念。

差分对应离散，微分对应连续。差分又分为前向差分、向后差分及中心差分三种。

数据结构体系里有差分编码、帧间差分等方法。

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九丰庄主，RS47.2018-10-24