理解比特幣中的孤兒挖礦和陳舊區塊

在加密貨幣網路的背景下，特別是比特幣，孤兒區塊指的是一個有效的挖礦區塊，最終與主區塊鏈斷開連接。盡管其名稱暗示這是一個沒有父數據的區塊，但現代孤兒區塊實際上擁有已知的祖先——它們在技術上被稱爲“陳腐區塊”或“滅絕區塊”，但由於挖礦池和客戶端將其放棄的獎勵標記爲“孤兒”，行業繼續使用原始術語。

比特幣歷史中孤兒區塊的演變

孤兒區塊的字面定義——缺乏其前驅信息的區塊——在早期的比特幣核心實現中是常見的。節點確實可以接收和存儲區塊，即使祖先數據仍然不可用。然而，2015年初發布的比特幣核心版本0.10通過改進的驗證協議消除了這種技術可能性。改變的不是現象本身，而是網路如何處理和分類這些孤兒挖礦結果。

如何在實踐中發生陳腐區塊和孤兒挖礦

今天的孤兒挖礦情況源於分布式區塊鏈網路的一個基本現實：同時區塊廣播。當兩個獨立的礦工在幾分之一秒內完成有效塊時，他們幾乎同時將這些解決方案廣播到網路上。由於網路延遲和節點的分布式特性，信息傳播不是瞬時的。這會造成一個臨時分叉，其中一些網路參與者驗證一個塊，而其他人則驗證競爭塊。

共識機制——最長鏈規則——最終決定結果。只有一個區塊被附加到主區塊鏈上並獲得發獎，而另一個盡管在數學上是有效的卻成爲孤兒區塊。兩個區塊都經過了適當的驗證；區別在於網路時機和鏈選擇。

自然發生與故意孤兒挖礦

陳腐區塊和孤立礦業通常通過正常的挖礦操作自然發生。概率法則確保隨着更多礦工加入網路和計算能力的增加，同時發現是定期發生的。然而，這種機制也可以被利用。試圖進行51%攻擊的惡意行爲者故意創建替代的有效鏈，故意生成孤立區塊，作爲他們幹擾共識的策略的一部分。在這種情況下，孤立礦業成爲潛在網路幹擾的工具，而不是意外的副產品。

區塊生成的連續性意味着孤立挖礦仍然是工作量證明加密貨幣的一個內在方面，代表着維護一個真正去中心化網路的成本和復雜性。