5.4 且慢，且慢
矿工运行共识算法时，要判断是否被修改的单元是区块，而不是交易。当然，交易的修改也体现在区块的修改上，对区块的保护也就是对交易的保护。区块链的使用者关心的是交易是否被修改、交易是否有效，等等。本节我们从使用者的角度来讨论。
5.4.1 “双花”
付款者当然希望“一个钱变两个钱花”，这就是所谓的“双花”，也叫双重支付、多重支付。希望归希望，在现实世界中应该设法避免。
在实物货币场景中，花掉的钱被转移到别人手中，你就不可能再花一次了。当然，如果你的“复印”技术高超，就可以实现“双花”了。在数字货币场景中，“复印”即复制，可以一模一样。那么，该如何避免“双花”呢？
我们对“双花”分两种情况考虑。
（1）显性“双花”：区块链上有两个交易花同一笔钱。
（2）隐性“双花”：区块链上没有两个交易花同一笔钱，但从贸易角度确实有“双花”现象，如其中一人收到的款项后来作废了，相当于在实物货币下，发货后才发现是假钞。
为下面讨论方便，我们先定义一对“双花”交易。
交易1：将冠字号为xyz的“数字钞”，从A账户划转到B账户。
交易2：将冠字号为xyz的“数字钞”，从A账户划转到C账户。
注：这里假定能以某种方式区分不同的“数字钞”（如本书UTXO模型中的OUT），不妨视为“冠字号”（类似于现实中纸币上的冠字号（人民币上的编号）），设A有一张“数字钞”，其冠字号为xyz，则单独从上述两笔交易看，都是正常交易，但放在一起看就是有冲突的“双花”交易。
5.4.2 作恶的付款者
假设付款者客户A是个作恶者，他可以向区块链系统提交上述两“双花”交易，之后，交易由记账员入账，即打包放入区块链中，但守规矩的记账员在打包时保证“自己”的区块符合以下要求（“双花”交易提交容易、入账难）。
（1）同一区块中无双重支付问题。
上述两冲突交易（交易1和交易2）不会在同一区块中，这是由打包该区块的守规矩记账员的操守所决定的。这两笔交易中只能有一笔被记账员“认可”。守规矩的记账员各自独立地保证“自己”的区块正确，但相互间呢？例如，有记账员选交易1记账，包在区块1中，另有记账员选交易2记账，包在区块2中。在这种情况下两个冲突交易可能会位于不同的区块中。
（2）区块间无双重支付问题。
上述交易1和交易2可能各自在不同的区块中（分别被不同的记账员所打包，例如分别在区块1和区块2中），假定区块1和区块2都被广播，则区块1和区块2因为有冲突交易而只能在链的不同“叉”上，再经共识机制的剪枝，一段时间T后，交易1和交易2只能有一个被保留在区块链的“长长的树干”中，另一个则成为“垃圾交易”而被抛弃。
“垃圾交易”包括两类：一是交易本身不合格；二是交易本身合格但在竞争中失去了资格，如上述情况。在网络中剔除“垃圾交易”也是需要考虑的，否则会导致“垃圾交易”泛滥，如可以设定时间上限TimeOut，当交易的发生时间超过这个上限，则认为交易“老死”了，记账员不用理它，甚至在本地删除它即可。另外，由于区块的容量和产生区块的频度限制，在交易火爆期会有大量交易积压，造成大量非“垃圾交易”“老死”而不能被记账。
这就是比特币区块链避免“双花”的原理，即由于守规矩记账员的上述努力，区块链上不可能存在显性“双花”。
5.4.3 多次确认
在第4章中，我们知道“长度优先”原则和类似于“猜对有奖”的奖励机制，可以避免记账员“坚持己见”，让记账员及时调整自己的错误选择，这里的错误不是指记账或计算错误，而是指选择错误。因网络延迟等而使这类错误在所难免，因此，共识链上的分叉只发生在记账员还没有发现自己选择错误时。但因发现错误只是个时间问题，故共识链上的分叉只发生在最右边几个区块上，并且从右向左看发生分叉的概率逐渐减少。
因此，共识问题变成了一个概率问题：一个交易T被打包进入了一个区块，创造这个区块时，该区块就在某分支链的最右端，即该区块和所包含的交易被第1次确认。由于该区块有可能被抛弃，该交易还不能算数，一段时间后，该区块要么被抛弃，要么向右长出一个新区块，这样就会使得T所在的区块被剪掉的可能性大大降低，称为该区块和所包含的交易被第2次确认。如此下去，长出一定块数后，如比特币实践检验数据为6个区块，当T所在的区块被剪掉的概率接近0时，全网记账员“认可”这一区块，即达成了共识，这就是所谓的比特币交易需要6次确认的原理。
在第4章中提到过，区块的被确认次数为该区块的深度。在这里我们定义“交易被确认的次数”为该交易所在的区块的被确认次数，如图5.2所示，交易T被确认了三次。
图5.2 交易确认次数
5.4.4 何时发货
B收到来自A的一个通知，A声称他已经汇款给B，因要货急，让B尽早发货。在去中心方式下，没有任何人能证明A的可靠。接到这一通知，B该何时发货呢？
上述已谈到“双花”交易最终只有一个体现在区块链中，即它俩是竞争入链的，竞争过程正如民主选举过程，某方可能出现暂时领先而结果失败的情况。
假定在“双花”交易的竞争过程中，B在区块链上看到交易1已被记载，即被确认了（注意：确认的次数还不够），若B在A的催促下发货了，最后交易1竞争失败了，则交易1成为“垃圾交易”而被抛弃，即B受到了损失。但对A来说，实现了“双花”：A收到了B的货，还将会收到交易2的收款方C的货。这就是隐性“双花”，区块链不能避免隐性“双花”。因此，区块链的使用者要知道这种情况，要预防风险，像在现金交易中小心收假钱一样。
综上，B应等到“足够时间”后才发货，而“足够时间”在区块链中就是“足够的确认次数”。此处的“足够的确认次数”是指“交易”所在区块应到达“树干”（再不会被剪掉），比特币认为这个数为6，而且比特币产生区块的频度均值为10分钟，故通常认为B在1小时后发货才安全，而这1小时就是“足够时间”。
上述的1小时只是估计的，因为产生区块的速度在短期看是很不均匀的，而且在交易量大时，会有交易积压，故需要一个较精确的办法确定何时发货。
B应通过自己的客户端软件对该交易进行简单的支付验证，如在使用比特币的情形下，只有SPV返回的确认数超过6次才可发货。关于SPV，参见后面章节。
当然，对于小额支付，则没有必要等待那么多次确认，因为即便损失也是少量的资金，而方便是第一位的，就像口渴了就要去喝水，而谁也不愿等一小时再喝。
5.4.5 连锁交易
类比传统交易，这个时间可以被看成交易的“在途时间”，真是“近在咫尺”，却“远在天涯”。“近”是指在P2P网已全网广播了该交易，它就在你身边；“远”是指在需要足够的时间到达共识状态。
当然，当交易1“在途”，即交易1已在某区块中，而区块已在某分支上，但确认次数不够的时候，B可以提交一个交易x，将该资金转给C，提交是可以成功的，但应设法让记账不成功。
交易资金流向的先后关系不能违背它们在区块链中的先后关系。
在交易x能在交易1还是“在途”时提交的前提下，要求记账员在对交易x和其前置交易，即交易1打包时，两交易所在区块的次序应符合交易次序，即含有交易x的区块在含有交易1的区块的右边。
实际上，从程序的角度可将上述前提修改得更严格：交易x只能在交易1已经在“长长的树干”上时才能提交。更进一步，资金“在途”不可见：付款方交易直到确认到“长长的树干”上时，收款方才能“看到”，如交易1经过了6次确认，即1小时后，B才能在其“钱包”软件中使用他的收款。通常“钱包”软件在查询收款项时，返回结果有该款项当前已被确认的次数，因此可以设参数控制，如只有达到一定确认次数的款项才可以使用。这样，既能避免收款方提前发货的风险，又能避免收款方提前使用该款项失败的麻烦。当前，“钱包”软件安在客户端，客户完全可以修改或重写，故记账员的检查责任还是必不可少的。
总之，对收款方而言，资金的到达有一个“在途”时间，客户不能“急着”启动后续动作，如发货或转出该资金，也就是说，公有区块链不支持强实时性应用。
5.4.6 “双花”趣事
上述我们看到，交易者A同时提交同一款项的两个交易后，由于这两个交易可能“双花”，在软分叉阶段，所以这两个交易在区块链的不同分支上，体现为临时的显性“双花”，而通过剪枝就避免了显性“双花”。若收款人B在这个软分叉的显性“双花”阶段就发货了，但付款给他的交易被剪掉了，则A就实现了隐性“双花”。
回到图5.1，在海底电缆断开期间，若A在“Y”的底部有一笔款项，则可以在他的子网上花掉这笔钱，如在“Y”的右侧分支花掉这笔钱。之后，坐飞机到“Y”的左侧分支所在的大陆，在那里记账员因看不到“Y”的右侧分支上的交易而认为A仍有这笔款项在“Y”的底部，因此，A可以再以一个交易来花掉这笔款项，这样，A就实现了永久的显性“双花”,永久的前提是两子网不再连接。之所以有此现象，是由于这里违背了区块链的前提条件之五：区块链网络要保持足够的“互联”。
若海底电缆修好了，则“Y”面临着剪掉一个分支的情况，而且剪的并不是软分叉情形下的短枝。剪枝后，区块链上的显性“双花”消失，A的显性“双花”变成了隐性“双花”（因为两个交易合同都履行了，但有一个人的收款变成了“假钞”，即被剪掉了）。