權益證明與拜占庭共識

分叉選擇規則

分叉選擇規則是每個節點都執行的確定性程序,用以回答一個問題:當區塊樹分岔成互相競爭的鏈時,哪一條分支才是我們該據以建構、視為標準的真鏈?分叉是正常且不斷發生的——兩位驗證者可能近乎同時提議、訊息以不同順序送達、網路暫時意見不一。分叉選擇規則所保證的,是在相同資訊下,所有誠實節點各自獨立地選出相同的鏈頭並收斂。

不同的共識家族會插入不同的規則。比特幣使用最重鏈:跟隨累積工作量最多的分支,在誠實多數算力下,那幾乎總是最長的一條。以太坊的權益證明使用 LMD-GHOST:跟隨承載驗證者最新證明權重最大、且錨定於最新已最終化檢查點的子樹。像 Tendermint 這樣以輪為基礎的 BFT 系統幾乎不需要分叉選擇,因為每個區塊在下一個被提議前就已最終化,互相競爭的鏈從不會持續存在。

分叉選擇規則是以鏈為基礎之協議中,那顆即時、永不歇息的心臟,也是常見的攻擊面:對手以自私挖礦、平衡攻擊與賄賂去試探它,企圖挑起有利可圖的重組。一條好的規則必須兼具收斂性(誠實節點迅速取得一致)與抗重組性(攻擊者無法廉價改寫近期歷史)。在以太坊中,它與最終性裝置攜手運作——分叉選擇供應快速的活性,而已最終化的檢查點則在其下方設一道規則絕不可跨越的硬底線。

最終性與分叉選擇回答的是不同問題:分叉選擇規則決定的是「此刻」的暫定鏈頭,而最終性決定的是「永不改變」的部分。一個安全的協議禁止分叉選擇與已最終化的區塊相牴觸。