Chain Params

鏈參數（Chain Parameters）定義了比特幣網路的核心配置，包括共識規則、 地址格式、創世區塊、軟分叉啟用高度等。不同網路（Mainnet、Testnet、Regtest） 有不同的參數配置。

參數類別

鏈參數主要分類:

1. 共識參數 (Consensus)
   - 區塊大小限制
   - 難度調整週期
   - 區塊獎勵減半間隔
   - 軟分叉啟用高度

2. 網路參數 (Network)
   - P2P 端口
   - 網路魔數
   - DNS Seeds
   - 協議版本

3. 地址參數 (Address)
   - 地址前綴
   - Bech32 HRP
   - 私鑰版本號

4. 創世區塊 (Genesis)
   - 區塊雜湊
   - Merkle Root
   - 時間戳
   - nBits / nNonce

Mainnet 參數

// 主網核心參數

共識參數:
nSubsidyHalvingInterval = 210000    // 減半週期（區塊）
powLimit = 0x00000000ffffffff...    // 最小難度
nPowTargetTimespan = 14 * 24 * 60 * 60  // 2 週
nPowTargetSpacing = 10 * 60         // 10 分鐘目標間隔
fPowAllowMinDifficultyBlocks = false
fPowNoRetargeting = false

軟分叉啟用高度:
BIP34Height = 227931    // Coinbase 高度
BIP65Height = 388381    // OP_CLTV
BIP66Height = 363725    // 嚴格 DER 簽名
CSVHeight = 419328      // OP_CSV + BIP-68
SegwitHeight = 481824   // SegWit
TaprootHeight = 709632  // Taproot

網路參數:
pchMessageStart = {0xf9, 0xbe, 0xb4, 0xd9}
nDefaultPort = 8333
nPruneAfterHeight = 100000

地址前綴:
base58Prefixes[PUBKEY_ADDRESS] = 0     // 1...
base58Prefixes[SCRIPT_ADDRESS] = 5     // 3...
base58Prefixes[SECRET_KEY] = 128       // 5, K, L
bech32_hrp = "bc"                      // bc1...

Testnet 參數

// Testnet3 參數（與主網的差異）

共識差異:
fPowAllowMinDifficultyBlocks = true   // 允許最小難度區塊
// 20 分鐘無區塊後可使用最小難度

軟分叉啟用高度:
BIP34Height = 21111
BIP65Height = 581885
BIP66Height = 330776
CSVHeight = 770112
SegwitHeight = 834624

網路參數:
pchMessageStart = {0x0b, 0x11, 0x09, 0x07}
nDefaultPort = 18333

地址前綴:
base58Prefixes[PUBKEY_ADDRESS] = 111  // m 或 n
base58Prefixes[SCRIPT_ADDRESS] = 196  // 2...
base58Prefixes[SECRET_KEY] = 239      // 9 或 c
bech32_hrp = "tb"                     // tb1...

創世區塊:
hashGenesisBlock = 000000000933ea01ad0ee984209779baaec3ced90fa3f408719526f8d77f4943

Signet 參數

// Signet 特殊設計

Signet 特點:
- 需要授權簽名才能出塊
- 可預測的區塊生產
- 適合測試閃電網路等應用

共識參數:
fPowAllowMinDifficultyBlocks = false
// 使用簽名而非 PoW

簽名驗證:
challenge = OP_TRUE  // 默認 Signet
// 自定義 Signet 可設置不同的 challenge

網路參數:
pchMessageStart = {0x0a, 0x03, 0xcf, 0x40}
nDefaultPort = 38333
bech32_hrp = "tb"  // 與 Testnet 相同

啟動 Signet:
bitcoin-cli -signet getblockchaininfo

自定義 Signet:
signetchallenge=5121...  # 自定義 challenge 腳本

Regtest 參數

// Regtest (Regression Test) 參數

特點:
- 本地測試網路
- 可以即時生成區塊
- 難度始終最低
- 完全本地控制

共識參數:
nSubsidyHalvingInterval = 150        // 快速減半（測試用）
powLimit = 0x7fffffff...             // 極低難度
fPowAllowMinDifficultyBlocks = true
fPowNoRetargeting = true             // 不調整難度

軟分叉:
// Regtest 中所有軟分叉從創世區塊啟用
BIP34Height = 1
SegwitHeight = 0
// 這允許立即測試所有功能

網路參數:
pchMessageStart = {0xfa, 0xbf, 0xb5, 0xda}
nDefaultPort = 18444
bech32_hrp = "bcrt"  // bcrt1...

使用:
bitcoin-cli -regtest generatetoaddress 101 <address>

創世區塊

// 主網創世區塊

區塊頭:
Version: 1
hashPrevBlock: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
hashMerkleRoot: 4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b
Time: 1231006505 (2009-01-03 18:15:05 UTC)
Bits: 0x1d00ffff
Nonce: 2083236893

區塊雜湊:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

Coinbase 消息:
"The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks"

特點:
- 第一個區塊，沒有父區塊
- Coinbase 輸出無法花費（特殊情況）
- 包含著名的報紙標題
- 時間戳證明創建時間

難度調整參數

// 難度調整算法參數

主網:
nPowTargetTimespan = 14 * 24 * 60 * 60  // 2 週 = 1209600 秒
nPowTargetSpacing = 10 * 60             // 10 分鐘 = 600 秒

計算:
調整週期 = nPowTargetTimespan / nPowTargetSpacing
         = 1209600 / 600
         = 2016 區塊

難度調整公式:
new_target = old_target * actual_time / nPowTargetTimespan

限制:
- 最大增加 4 倍
- 最大減少 4 倍
- 防止難度劇烈波動

// Testnet 特殊規則
如果 20 分鐘沒有新區塊:
- 允許使用最小難度
- 下一個正常區塊恢復難度

地址版本字節

DNS Seeds

// 節點發現的 DNS Seeds

主網 DNS Seeds:
seed.bitcoin.sipa.be          // Pieter Wuille
dnsseed.bluematt.me           // Matt Corallo
dnsseed.bitcoin.dashjr.org    // Luke-Jr
seed.bitcoinstats.com         // Christian Decker
seed.bitcoin.jonasschnelli.ch // Jonas Schnelli
seed.btc.petertodd.org        // Peter Todd
seed.bitcoin.sprovoost.nl     // Sjors Provoost
dnsseed.emzy.de               // Emzy
seed.bitcoin.wiz.biz          // Jason Maurice

工作原理:
1. 新節點查詢 DNS Seeds
2. 獲取活躍節點的 IP 地址列表
3. 連接到這些節點
4. 通過 addr 消息發現更多節點

# 測試 DNS Seed
nslookup seed.bitcoin.sipa.be

在代碼中訪問

// Bitcoin Core C++ 代碼

#include "chainparams.h"

// 獲取當前鏈參數
const CChainParams& params = Params();

// 訪問共識參數
int halving = params.GetConsensus().nSubsidyHalvingInterval;
int64_t spacing = params.GetConsensus().nPowTargetSpacing;

// 訪問網路參數
uint16_t port = params.GetDefaultPort();
CMessageHeader::MessageStartChars magic = params.MessageStart();

// 訪問地址參數
std::string hrp = params.Bech32HRP();
std::vector prefix = params.Base58Prefix(PUBKEY_ADDRESS);

// 選擇網路
SelectParams(CBaseChainParams::MAIN);      // 主網
SelectParams(CBaseChainParams::TESTNET);   // 測試網
SelectParams(CBaseChainParams::SIGNET);    // Signet
SelectParams(CBaseChainParams::REGTEST);   // Regtest

自定義參數（Signet/Regtest）

# 創建自定義 Signet

# 1. 生成簽名密鑰
bitcoin-cli -regtest getnewaddress

# 2. 創建 challenge 腳本
# OP_1 
signetchallenge=5121...

# 3. 啟動自定義 Signet
bitcoind -signet -signetchallenge=5121...

# Regtest 自定義區塊獎勵
# 在 chainparams.cpp 中修改

# 自定義難度
# 修改 powLimit 和相關參數

// 自定義鏈的使用場景:
// - 私有測試環境
// - 企業內部鏈
// - 特定研究目的

參數檢查

# 查看當前網路參數
bitcoin-cli getblockchaininfo

{
  "chain": "main",
  "blocks": 850000,
  "headers": 850000,
  "bestblockhash": "...",
  "difficulty": 83148355189239.77,
  "time": 1719360000,
  "mediantime": 1719356789,
  "softforks": {
    "bip34": {"type": "buried", "active": true, "height": 227931},
    "bip66": {"type": "buried", "active": true, "height": 363725},
    "bip65": {"type": "buried", "active": true, "height": 388381},
    "csv": {"type": "buried", "active": true, "height": 419328},
    "segwit": {"type": "buried", "active": true, "height": 481824},
    "taproot": {"type": "buried", "active": true, "height": 709632}
  }
}

# 驗證地址屬於哪個網路
bitcoin-cli validateaddress bc1q...  # 主網
bitcoin-cli -testnet validateaddress tb1q...  # 測試網

相關概念

• Network Magic：網路識別魔數
• Genesis Block：創世區塊
• Test Networks：測試網路
• Soft Fork Activation：軟分叉啟用
• Difficulty Adjustment：難度調整