什麼是最長的鏈條規則？

最長的鏈條規則通過以最累積的工作證明為有效，對共識和安全至關重要，從而確保區塊鏈完整性。

2025/04/08 07:50

最長的鏈條規則是區塊鏈技術中的一個基本概念，尤其是在Bitcoin等加密貨幣的背景下。該規則對於維持區塊鍊網絡的完整性和安全性至關重要。從本質上講，最長的鏈條規則表明，有效的區塊鍊是最累積的工作證明的區塊鏈，通常由最長的塊鍊錶示。該規則有助於網絡達成共識，即區塊鏈的版本是正確的，尤其是在有多個競爭鏈的情況下。

最長鏈條規則的重要性

最長的鏈條規則對於區塊鍊網絡的分散性質至關重要。沒有中央權力來驗證交易和區塊，該網絡依靠此規則來確保所有參與者都同意區塊鏈狀態。通過遵循最長的鏈條，網絡中的節點可以自信地丟棄較短的鏈，這通常是臨時叉或惡意嘗試改變區塊鏈的結果。這種機制對於防止雙重支出和維持網絡的可信度至關重要。

最長的鏈條規則如何工作

當開採新區塊並添加到區塊鏈中時，它會廣播到網絡。網絡上的每個節點都會驗證新塊，如果有效，將其添加到其本地副本中。如果兩個礦工同時解決了工作證明難題，則可能導致一個臨時叉子，其中存在兩個不同版本的區塊鏈。在這種情況下，最長的鏈條規則發揮了作用。節點將繼續在他們首先收到的鏈條上工作，但是如果另一個鏈變長，它們將切換到更長的鏈條。此過程確保具有最累積的工作證明的區塊鏈被認為是有效的。

行動中最長的鏈條規則的示例

為了更好地理解最長的鏈條規則，請考慮以下情況：

• 方案1：兩名礦工，愛麗絲和鮑勃，同時解決了工作證明難題，在高度100處創建了兩個不同的塊。有些節點首先收到愛麗絲的塊，並根據愛麗絲的塊開始在街區101上工作，而另一些節點則首先收到鮑勃的塊，並根據鮑勃的塊在其他塊101上工作。如果愛麗絲的連鎖店的增長速度更快，並且在鮑勃（Bob）的鏈條上達到102，那麼在鮑勃（Bob）的鏈條上工作的節點將切換到愛麗絲（Alice）的鏈條，並將其視為有效的節點。

• 方案2：惡意演員試圖通過秘密地挖掘競爭連鎖店來創建叉子。如果誠實的節點繼續在公共鏈上開採，並且比惡意連鎖店更長，則該網絡將拒絕惡意連鎖店，從而確保區塊鏈的完整性。

最長的鏈條規則在共識中的作用

最長的鏈條規則是工作證明區塊鏈共識機制的關鍵組成部分。它允許網絡通過確保所有節點在同一區塊鏈上達成共識，而無需中央權威獲得共識。該規則在解決衝突和維持網絡的安全性方面尤其重要。通過始終使用最累積的工作證明，該網絡可以有效防止攻擊（例如51％的攻擊），在這種攻擊中，攻擊者試圖控制大多數網絡的採礦能力。

最長鏈條規則的局限性和挑戰

儘管最長的鏈條規則在大多數情況下是有效的，但並非沒有其局限性和挑戰。主要挑戰之一是臨時叉子的潛力，這可能會引起混亂和交易確認的延遲。此外，如果發生51％的攻擊，攻擊者可以控制大多數網絡採礦能力，他們可能會創建更長的鏈條並覆蓋誠實的鏈條。但是，這種攻擊極為昂貴且難以執行，因此在實踐中很少見。

在節點中實現最長的鏈條規則

對於那些有興趣了解最長鏈條規則在節點中如何實現的人來說，這是一個逐步指南，介紹了節點如何處理該規則：

• 接收一個新塊：當節點接收新塊時，它首先驗證塊的有效性，包括檢查塊內的工作證明和交易。

• 與當前鏈相比：然後節點將新塊的高度與當前鏈的高度進行比較。如果新塊的高度更高，則表示潛在的叉子。

• 評估競爭鏈：如果有多個鏈，節點會評估每個鏈的累積工作證明。最累積的工作證明的鏈被認為是有效的鏈條。

• 切換到最長的鏈條：如果新塊是較長鏈的一部分，則節點將切換到此鏈條，丟棄較短的鏈條並更新其本地區塊鏈的副本。

• 廣播決定：然後節點將其決定切換到網絡中其他節點的決定，有助於傳播共識。

常見問題

問：一小群礦工可以操縱最長的鏈條規則嗎？

答：雖然一小群礦工在理論上可能試圖操縱最長的鏈條規則是可能的，但它的不可能和昂貴。為了成功地操縱該規則，該集團需要控製網絡採礦能力的很大一部分，這在沒有大量資源的情況下很難實現。

問：最長的鏈條規則如何影響交易確認時間？

答：最長的鏈條規則可能會影響交易確認時間，尤其是在高網絡擁塞期或臨時叉時。當每個額外的塊添加到鏈條中時，交易被認為更安全，因此更長的鏈條對交易的有效性更有信心。

問：在其他區塊鏈共識機制中，還有最長的鏈條規則的替代方案嗎？

答：是的，其他區塊鏈共識機制（例如驗證證明）使用不同的規則來達成共識。例如，在驗證系統中，根據其持有的加密貨幣的量來選擇驗證者，並且願意將“股權”作為抵押品，而不是依靠工作證明和最長的鏈條規則。

問：最長的鏈條規則如何影響區塊鏈的可擴展性？

答：最長的鏈條規則可以通過在臨時叉期間引入延遲來影響區塊鏈的可擴展性。但是，該規則本身旨在確保網絡的安全性和完整性，這對於維持對區塊鏈的信任至關重要。可伸縮性解決方案通常集中於提高共識機制的效率，同時仍然遵守最長的鏈條規則。