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BIP-30 重复交易

一条堵漏的网络规则：区块不得包含标识符与链上更早一笔“尚未花完”的交易相同的交易，否则重组时已确认交易会被凭空覆盖。本 BIP 目前处于已激活状态。

一、档案卡

二、放在哪一族

共识层（软分叉）的“堵漏”族：不引入新功能，只给已有的交易标识符（txid）唯一性补上一条原本缺失的强制规则。

它的位置要和两个相邻话题分开看：

• 与 coinbase 的关系：重复交易最容易的来源正是 coinbase——币基交易结构简单、早期高度上完全可能逐字节相同，标识符随之相同；搭在重复 coinbase 之上，普通交易也能被复制出相同标识符。BIP-34（区块 v2、coinbase 中写入高度）是另一条线上让 coinbase 天然各不相同的办法，属于“让重复难以产生”；本页走的是另一头——直接规定链不许收。
• 与重组（reorg）的关系：本页真正的保护对象不是 txid 的美观，而是重组时的账本安全（见第三节）：规则要保证的“定律”，原文写在 Rationale 里，是任何方案都必须服从的前提。

同族可对照阅读的还有 BIP-16 等同年软分叉：都是“只收紧、不放宽”的规则变更。

三、它要解决什么

起因是参考实现里一个一直没被当真的假设：**它默认重复交易（标识符完全相同的交易）不存在。**原文指出这并不成立：

• coinbase 特别容易被复制出相同的；
• 一旦有了重复的 coinbase，建立在其输出之上的普通交易也可以有重复版本。

更要紧的是，已经有人描述并演示了利用这一处理方式的攻击：

• 回滚已确认交易：攻击可把一笔已完全确认的交易打回只剩一次确认的状态，进而使它有被彻底变成不可花费的风险；
• 分叉子集网络：另一种攻击可以让一部分节点眼中的区块链发生分叉。

原文在 Rationale 里把危害抽象成一条定律：可用交易输出的集合，不得因为“把若干区块加进链、再把它们移除”而改变。这正是重组（reorg）时发生的事，而当时的参考实现在临时加入的区块含有重复交易时，会违反这条定律——重复交易会覆盖掉先前同标识符交易的未花费输出，区块被重组移除后，账也回不到原样。

四、规则本身

4.1 规则一句话

区块不得包含这样的交易：其标识符与同一条链上更早的一笔交易相同，而那笔更早的交易尚未被完全花费。

换个方向读：标识符相同的新交易，只在旧的那笔已经花得一干二净时，才允许再次出现。

4.2 适用范围与历史例外

规则最初适用于时间戳在 2012 年 3 月 15 日 00:00 UTC 之后的所有区块（测试网：2012 年 2 月 20 日 00:00 UTC）。

后来经一次代码提交扩展：规则适用于全部区块，只豁免主链上两个已被“祖父条款”保留的历史违规区块——高度 91842 与 91880。除此之外，不再按时间戳划线。

4.3 为什么选这一条（三种候选方案）

原文列了三个候选，并说明了取舍：

1. 保证所有 coinbase 唯一，让重复交易极难产生。这是最完整的方案，还能顺带保证标识符唯一；但它需要多处改动并要全网接受，而且防不住“建立在更早重复 coinbase 之上”的重复交易。
2. 记住每个标识符此前剩下的输出，以备同标识符的新交易出现时使用。此路不通：它无法以向前兼容的方式实现，还可能让当前无效的区块变得有效。
3. 只允许在前一笔已无可花费输出时重复（即 4.1 的规则）。选它，因为它只需要一个很小的改动，且重组移除区块时能安全地把被移除交易的输出复位为空。

原文还点明了 4.1 中“已完全花费才可重复”这一宽容的用意：若任何交易永远不得重复，将来做剪枝（pruning）时就必须为历史上每一笔交易永久保留证据；允许已花完的交易被重复，才不挡剪枝的路。

4.4 向后兼容性

新增规则只是让一部分原本有效的区块变为无效（单向收紧）。原文由此推论：只要绝大多数矿工执行这条规则，有规则与无规则的节点之间也不可能形成永久性分叉——这正是它被归为软分叉的原因。

五、谁必须动

全节点：验证新区块时执行 4.1 的检查——收到与链上“尚未花完”的旧交易同标识符的交易，该区块判无效。实现上还要正确处理两个被豁免的历史高度。

矿工：不得把违规的重复交易打进自己出的区块；在绝大多数算力执行规则的前提下，违规区块会被网络拒绝。

普通持币人 / 钱包：无任何操作变化，不改变地址、签名或交易构造方式。收益是间接的：已确认的交易不会因重复交易加一次重组就被凭空打回未确认状态。

共识层：这正是本页改动所在——多了一条区块有效性规则；但它只收紧不放宽，未升级节点眼中的新链仍然有效（见 4.4）。

六、现在算不算数，以及一个常见误读

状态为 Deployed，站点标注“已激活”：规则已经进入共识，并且如 4.2 所述，后来被追溯适用于全部区块（两个历史高度除外）。原文记录的实现线索是参考客户端的对应提交（“Do not allow overwriting unspent transactions (BIP 30)”），其后还有若干提交继续打磨该实现。发现并演示问题、协助测试补丁的 Russell O’Connor 在原文 Acknowledgements 中被致谢。

常见误读：

“BIP-30 规定：任何交易标识符在链上永远只能出现一次。”

不对。规则禁止的只是覆盖尚有未花费输出的旧交易。前一笔同标识符交易若已被完全花费，后来出现同标识符交易是被允许的——这是原文有意留的口子，为的是不妨碍未来的剪枝。再加上高度 91842、91880 两个被祖父条款保留的历史区块，说“txid 全局唯一、无一例外”在两个方向上都与原文不符。

七、延伸

• 阅读版：https://bips.dev/30
• 官方原文：https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0030.mediawiki
• 相关：BIP-34 区块 v2：coinbase 中加入高度
• 仓库总目录：https://github.com/bitcoin/bips

本页内容整理自 bitcoin/bips 仓库与 bips.dev，事实已与仓库核对；解读仅供学习参考。