改一笔记录，为什么整条链都会知道？

在以太坊里，历史是网络按照同一套协议规则认可的、从创世区块一路延伸到当前链头的 规范区块序列。英文通常称为 canonical chain。

区块高度只是顺序编号。真正把“第 N 块”和“第 N+1 块”锁进一段具体历史的，是后者对前者的密码学引用； 真正决定哪一条有效分支叫“以太坊主链”的，是节点共同执行的分叉选择与最终性规则。

因此，“改历史”不是在一张中心数据库表里改一格。攻击者必须造出另一段从某个旧区块分出去的历史， 让每个区块都满足执行与共识规则，并让足够多的质押权重把它当成规范分支。

一个真实区块可以包含大量交易、日志和状态变化。节点不必把所有内容塞进下一个区块的父引用； 它们先用认证数据结构得到少数几个根哈希，再把这些根写入区块头。

以太坊执行层的区块头包含三项关键承诺： transactionsRoot 承诺本区块按顺序排列的全部交易； stateRoot 承诺执行完本区块后的世界状态； receiptsRoot 承诺交易执行结果与日志收据。 它们来自 Merkle-Patricia Trie。^[2]

这里的“承诺”可以理解为：先公开一个几乎无法针对性伪造的短指纹，日后任何人拿到完整数据， 都能重新计算并检查它是否与指纹一致。它证明“这批数据对应这个根”，却不会单独证明这个根属于主链； 后一个问题必须交给共识。

一笔交易改变，三个根都会变吗？

在哈希抗碰撞的安全假设下，交易字节或顺序改变，transactionsRoot 就会不同。 但 stateRoot 与 receiptsRoot 是否改变，要看执行结果。 例如两种不同输入在特殊情况下可能得到相同的最终业务状态；课程中常画成“三个根一起变”，那只是典型情形，不是逻辑必然。

严格地说，固定长度哈希面对无限多输入，数学上必然存在碰撞；密码学保证的是： 在现实计算资源下，主动找到可利用的碰撞应当不可行。因此“不同”是一项经过工程验证的安全假设，而不是集合论上的绝对命题。

即便后续状态偶然重新收敛到同一个 stateRoot，父哈希链仍会保留中间历史的差异。 因为父引用承诺的是具体前序区块，而不只是当前余额的快照。

初学时说“每个区块保存上一个区块的哈希”没有错，但还不够精确。 The Merge 之后，一个 Beacon 区块在共识层包裹一个执行载荷；两层各自形成连续历史。

Keccak-256 也不要写成 SHA3-256

两者来自同一家族，但标准化时采用了不同的填充规则，结果并不相同。 以太坊执行层传统上使用 Keccak-256；共识层 SSZ 的哈希树使用 SHA-256。说“以太坊所有哈希都是 SHA-256”或“都是 SHA3-256”都不准确。

提议者签名不在父引用里面

共识区块由提议者用 BLS 密钥签名。签名覆盖区块消息的签名根，但不是 parent_root 字段的一部分。改变区块内容后，除了根会变化，原提议者签名也不再对应新消息； 攻击者不能靠重算哈希伪造别人的签名。

其他节点收到区块后，不会相信提议者附带的计算结果。执行客户端会重新执行交易， 检查发送者签名、nonce、余额、Gas、合约规则与执行后的状态根是否一致。^[5]

这解释了一个常见误解：控制大量质押并不等于可以把“无签名转走 Alice 的钱”写成有效历史。 所有诚实执行客户端仍会判定这种状态转换无效。攻击者能够操纵的是哪些有效交易被纳入、按什么顺序、 哪条有效分支成为链头，而不是随意改写执行规则。

Fork choice 回答的是：“在我当前看到的所有有效区块中，下一块应该接在哪个链头上？” 以太坊使用 LMD-GHOST，从已经 justified 的检查点出发，沿着验证者最新消息所支持、 以有效质押余额加权的最重子树前进。^[6]

LMD 是 Latest Message Driven：每位验证者只以最新有效投票计权； GHOST 关注的是整棵子树得到的权重，而不是只数末端区块个数。 所以“节点最多的一边”或“块最长的一边”都不是准确表述，关键是活跃质押权重。

什么是重组？

Reorg 不是把旧区块悄悄改掉，而是节点原先暂时选择分支 A， 后来收到更多区块或投票后，改选另一条有效分支 B。A 上的某些区块会离开规范历史， 其中的交易可能回到待处理池、在 B 上重新纳入，或因为冲突而失效。

因此刚被提议的 latest 区块仍有短重组风险。 钱包显示“已上链”不一定等于“已经最终化”；交易所、大额结算与跨链桥会根据风险选择等待 safe 或 finalized 状态。

以太坊把时间分成 12 秒的 slot，并把 32 个 slot 组成一个 epoch。 验证者除了支持链头，也对 epoch 边界的检查点投票。当至少三分之二活跃质押权重形成 超多数链接时，较新的检查点可以 justified；当后继检查点满足条件，较早检查点 finalized。

检查点之间的所有祖先区块随之获得最终性。正常网络条件下通常要约两个 epoch，也就是大约 13 到 15 分钟； 如果网络或验证者出现故障，最终化会延迟，所以这不是固定倒计时。

最终性为什么是“加密经济”的？

因为它不是用数学定理宣告“宇宙中绝不可能出现另一个区块”，而是让互相冲突的最终性投票 会在同一可追责验证者集合中暴露大规模可罚没行为。要制造冲突最终性，至少约三分之一活跃质押权重会留下矛盾证据； 退出并完成提款后的长程攻击，则由近期弱主观性检查点防御。极端情况下还会触发社区、客户端、应用与交易所的链下协调。^[7]

弱主观性：新节点需要一个近期锚点

PoS 的旧验证者退出后，理论上可以用早已没有经济风险的旧密钥签署一段长程替代历史。 已在线并跟随最终性前进的节点会拒绝回退；但一个第一次同步、或离线过久的节点，需要从多个独立来源核对一个 近期 weak-subjectivity checkpoint，把它当作“近处的创世锚”，再从那里自行验证向前。 检查点需要多新取决于验证者集合变化，不是永久固定的天数。^[9]

社会层：机器无法替人回答所有极端问题

如果真的出现两条互相冲突、都声称 finalized 的链，协议内规则会暴露严重故障与可罚没证据， 却不能自动替全世界决定“哪条链继续叫 Ethereum”。节点运营者、客户端团队、应用、交易所与用户必须链下协调。 这不是日常治理，而是加密经济防线失效后的最后手段。