原文作者： Johan
原文作者： Johan區塊鏈分叉分為軟分叉和硬分叉。本文主要探討的是硬分叉，一種不支持向後兼容的軟件升級方式。
一級標題
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網絡層
由於分叉鍊是獨立於原網絡的區塊鏈，首先需要在網絡層（P2P）進行隔離：
1、種子節點
種子節點，也稱bootnode 或者seednode，是區塊鏈啟動時網絡首先會嘗試進行連接的節點。分叉鏈在啟動時首先連接種子節點列表裡的節點，從而進一步發現網絡中其它的對等節點，然後才能進一步同步區塊，達成共識。因而必須要修改種子節點列表，防止連接到原網絡的節點。
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共識層
1、交易隔離
通常與區塊鏈交互時，我們需要用自己的私鑰簽署一筆交易，隨後這筆交易被廣播到網絡，並被礦工或者出塊節點打包到區塊中。但如果區塊鏈出現分叉，這筆交易可能會被兩個網絡分別打包到不同的區塊當中，假設這是一筆原鏈上的轉賬，那麼分叉鏈上也會有相同的一筆轉賬，顯然這是一個非預期行為，會造成資產損失。
這時就需要對交易進行重放保護，在早期以太坊的版本中沒有做這樣的保護，後來EIP155 之後在交易結構中加入了ChainID，確保用戶簽署的交易只用於當前網絡。如果對以太坊進行分叉，那麼也需要對ChainID 進行重新定義，當然這並不是只修改配置裡的ChainID 這麼簡單，因為分叉鏈需要對舊的區塊做兼容，所以需要在分叉高度之後使用新的ChainID，才能保證分叉鏈正常運行。
比特幣的交易結構中不存在ChainID，那麼它是如何做重放保護的呢？比特幣使用了一種叫做UTXO 的模型，簡單說它是對一筆交易（UTXO）進行花費，而不是對賬號進行花費，通常全新啟動的網絡不會存在相同的兩筆交易，也就不存在重放的場景。
但是在硬分叉的情況下，還是會存在交易重放的問題，例如2017 年的BCH 分叉以及後來的BSV分叉。 BCH 通過在交易數據簽名添加SIGHASH_FORKID(0x40)，使得BCH 上的交易和BTC 的交易不再互相兼容，從而達到重放保護的目的。
2、算力調整
在分叉前，原鏈佔有全網所有的算力，那麼依據PoW 共識算法，它的出塊計算難度也是比較高的。分叉後，算力分散到不同的區塊鏈上，那麼分叉鏈由於共識不足通常無法獲得足夠的算力去生產新的區塊，區塊的增長會陷入停滯。這時有必要降低分叉後的初始計算難度，給分叉鏈贏得一個快速調整算力的時間窗口。
3、防範51% 攻擊
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應用層
我們把建立在交易上的應用，如基於虛擬機的智能合約，統歸為應用層。區塊鏈在分叉時，也會對運行在區塊鏈上的應用產生巨大影響。
1、簽名重放
簽名重放與上文提到的交易重放是相同道理的，有一些合約，例如Gnosis Safe，它會在合約裡驗證用戶的簽名，如果簽名里沒有包含ChainID，那麼這個簽名非常可能可以在兩個鏈上重放，導致資產損失。
2、預言機失效
分叉後的區塊鏈多數智能合約依舊可以正常運行，例如Token 合約、AMM 合約，這些自運行系統不依賴於鏈下數據就可以穩定運行，但類似MakerDAO 等借貸系統，高度依賴預言機的價格數據，在失去鏈下餵價支持後，它將無法繼續運行下去。
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總結
總結
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至此，我們從網絡層、共識層和應用層對區塊鏈分叉的安全性進行了分析，可以看到其中存在的技術風險，對於分叉我們需要十分審慎地對待。並且，不少分叉的背後不僅僅是技術變革的需要，有的可能存在商業上的直接利益，例如發起方在分叉中直接獲取大量的分叉幣，這些都需要用戶準確認識，避免不必要的損失。
