区块链 = P2P 网络 + 不断增长的链式结构 + 生成这条链的算法，三者缺一不可；课件注明「实际上不一定是链」
区块头五要素的用途：Prev Hash 成链、Merkle Root 保证块内交易完整性、Target 与 Nonce 做 PoW，另有 Version 和 Time
区块头固定 80 字节 = 4 + 32 + 32 + 4 + 4 + 4；Magic no 与 Block size 各 4 字节，不算在区块头内
出块三步：收集有效交易算 Merkle Root → 改 nonce 反复做双 SHA-256 直到哈希小于 target → 广播全网
PoW 是穷举碰运气，每次尝试概率固定且独立，算力直接等价于出块概率
不可篡改的机制是代价：改一块要重挖其后所有块，而诚实链还在前进
Bitcoin 选择有效分支中累计工作量最大者；课件把同难度情形简写为最长链，收敛依赖网络与诚实算力假设
共识层（PoW – PoS – PBFT）是本课唯一战场；概率最终性与确定性最终性是贯穿全课的对比线索

send / receive / deliver 是三件事，所有性质只约束 deliver；receive 由网络说了算，协议唯一的手段是收到后先扣住不交
三级可靠性：best-effort = Validity + No Duplication + No Creation；Reliable 再加 Agreement；Uniform 把 Agreement 前件的「正确进程」换成「任何进程」
URB 协议一句话：先发给自己，收到后先转发再交付，用 MJ 集合去重；把转发和交付两步对调就退化成 RB
广播了不等于会被交付：URB 只承诺「有一个进程交付了，所有正确进程都交付」
FIFO 只约束同一发送方的消息，且只对每个节点各自成立；合法交付顺序数 = (a+b+c+…)! / (a! b! c! …)
m → m′ 三条规则：同一节点先后广播、交付后再广播、传递性；规则 2 正是 FIFO 做不到的那一条
交付条件 DC_i(m)：∀k: delivered_i[k] ≥ m.past[k]，用 ≥ 不用 =；delivered_i 是会增长的节点状态，m.past 是广播那一刻抄下的快照
FIFO TOB 与共识等价，FLP 同样适用；TOB 不保证因果性，与因果序不可比，两者都要就是 CO-TOB

TOB 四条标准性质：Validity、Agreement、Integrity（No Duplication + No Creation）、Total Order；FIFO Order 属于 FIFO Broadcast，不在其中
Lamport 接收事件：C ← max(本地上一个事件, 消息戳) + 1，max 的另一边是本地上一个事件，不是本进程初值；本地事件与发送事件只做 +1
向量时钟接收事件先逐分量 max、再只给自己那一维 +1，两步都不能省；发送时先自增再把整个向量附在消息上
向量时钟判因果：逐维 ≤ 且至少一维严格 < 即 happens-before，互不包含即并发；不同事件的 Lamport 戳相等可判并发；戳较小却不能反推因果
判定题第一步永远是问「这个没交付的进程是正确进程还是故障进程」：正确进程不交付违反 Agreement，故障进程不交付不违反
正确进程永远收不到消息属于 perfect links 假设被打破，RB 协议本身没出错；「收到即转发」是为了广播者中途崩溃时其余正确进程仍能收到
本题固定执行中，三个正确进程都收到足够副本；不能把阈值 2 推广成任意故障模型下的 URB 充分条件，安全阈值还取决于故障上限和转发规则
重画题解法：先定崩溃集合 → 用 Validity 补出必须被交付的消息 → 用 Uniform Agreement 把正确进程的交付集合拉齐；崩溃进程广播的消息可以无人交付

减半：每 210,000 块（约 4 年）奖励减半，50 → 25 → 12.5 → 6.25 → 3.125；2100 万 = 210,000 × 50 × 2，约 2140 年到顶
Tx[0] 是 coinbase：不花费已有 UTXO，输出总额至多为区块补贴 + 本块手续费；手续费 = 输入和 − 输出和；UTXO 只能整笔花，找零写成输出
区块头 6 字段共 80 字节：Version / Prev Hash / Merkle Root / Time / nBits / Nonce；Magic Num 与 Block Size 不进哈希
正目标 T 按 compact 指数与有效尾数解码，并检查符号位；p = (T+1)/2²⁵⁶，期望尝试次数 = 2²⁵⁶/(T+1)
600R = 2²⁵⁶/(T+1)；T_new = T_old × 实测时长 / (2016 × 600)，实测时长取两块 nTime 之差
nTime 两条规则：大于前 11 块 nTime 的中位数；不超过网络调整时间 2 小时
分叉按累计工作量裁决；stale block 的普通交易仍有效且符合本地策略才可回 mempool，coinbase 作废；6 个确认 = 本块之后再接 5 块
51% 攻击能双花、能审查交易，不能偷别人的币、不能改规则

Distributed Algorithms and Protocols for Blockchains

逐讲