在探讨区块链账本如何保持一致性的重要议题时，我们不可避免地要提及“分叉”这一概念。简而言之，分叉指的是区块链账本节点在共识上产生分歧，导致全网出现两种或多种账本版本。此时，必须依赖“链分叉选择规则”来促使矿工达成共识，从而在多个账本中选取一个作为该区块链的权威账本。本文将特别聚焦于“临时性分叉”的产生原因及其解决策略。 ### 区块链临时性分叉的产生原因 在基于工作量证明（PoW）的共识机制中，矿工们竞相破解一道题目，率先解出者获得下一个区块的记账权。然而，问题随之而来：是否有可能两个矿工同时破解题目，从而同时产生新区块？ 答案是肯定的。由于题目是随机的，且网络存在异步性，因此两个矿工同时解出题目并产生新区块是可能的。此时，双方将各自将新挖出的区块广播至网络，供其他节点验证。一旦验证通过，节点便会认可该区块为新区块。 以下以图例进行说明：甲节点挖出了C区块，乙节点挖出D区块，并同步广播至网络进行验证。由于网络信息传递存在延迟，网络状态可能会呈现如下情形： - **C队**：首先接收到C区块的节点会认可C为新区块（否定D区块，并将其置于孤块池中）。 - **D队**：首先接收到D区块的节点会认可D为新区块（否定C区块，并将其置于孤块池中）。 ### 分叉与最长链共识 在这种情况下，矿工之间产生分歧，区块链状态呈现出以下特征： 接下来，我们将探讨如何处理这种临时性分叉。在比特币PoW算法网络中，共识规则如下：当出现分叉时，网络将保持两个分支，一旦其中一个分支的工作量超过另一个分支，节点将只在工作量较大的链上工作。 简单来说，C队以C区块为父区块继续挖矿，D队以D区块继续挖矿。哪个队伍先挖出第二个区块，全网便会认可其为主链，这就是所谓的“最长链共识”。 以下以图例进行说明：假设D队率先挖出E区块，并广播至全网进行验证。C队接收到E区块后，会将D区块从孤块池中取出，并以D分支作为主链（因为C分支不再是最长链），C区块便成为孤块。 ### 分叉对交易的影响 当遇到分叉时，短链区块内验证的交易若尚未被长链验证，会发生什么情况呢？以下为中本聪本人的解释： （图片展示） 如果短链的交易不在长链里，会重新被放入交易池（内存池），等待矿工打包进入后面的区块。该笔交易的确认数也会重新计算。这就是为什么比特币需要等待六个区块才能完全确认交易，因为用户通常不知道区块链是否处于分叉状态。如果包含交易A的区块在下一个区块后成为孤块，交易A除了可能需要重新验证之外，还可能面临双花攻击的风险。 至于为什么是六个区块，这并非硬性规定，有些交易所只需两个或三个确认即可入账。六个确认代表该交易在全网共识中处于安全状态。当然，这个数字也是经过计算得出的，具体内容请参考比特币白皮书。 ### 硬分叉与最长链共识 以上我们介绍了区块链自然产生的临时性分叉。若区块链因版本更新或社群共识分裂而产生“硬分叉”，则由于硬分叉不是在自然情况下发生，且涉及矿工的意识选择，因此无法单纯通过“最长链共识”解决分叉问题。详情请见下一篇文章“硬分叉与软分叉”。

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