Version Bits

版本位格式

區塊版本號（4 bytes = 32 bits）：

位 31-29：必須為 001（表示使用 BIP-9）
位 28：保留
位 27-0：可用於信號的 28 個位

0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
│││                                  │
││└──────────────────────────────────┴── 位 0: 信號位（如 SegWit）
│└────────────────────────────────────── 位 28: 保留
└─────────────────────────────────────── 位 29-31: 001 前綴

十六進制：0x20000001（版本 1 + 信號位 0）

BIP-9 狀態機：

                    ┌─────────────────────┐
                    │      DEFINED        │ 初始狀態
                    └──────────┬──────────┘
                               │ startTime 到達
                               ▼
                    ┌─────────────────────┐
              ┌────▶│      STARTED        │◀────┐
              │     └──────────┬──────────┘     │
              │                │                │
              │    閾值達到    │    閾值未達到   │
              │                │                │
              │                ▼                │
              │     ┌─────────────────────┐     │
    timeout   │     │     LOCKED_IN       │     │ 重試週期
    未到達    │     └──────────┬──────────┘     │
              │                │                │
              └────────────────┼────────────────┘
                               │ 下一個週期
                               ▼
                    ┌─────────────────────┐
                    │       ACTIVE        │ 永久啟用
                    └─────────────────────┘

超時後（未達閾值）：
                    ┌─────────────────────┐
                    │       FAILED        │ 永久失敗
                    └─────────────────────┘

interface BIP9Deployment {
  // 信號位（0-28）
  bit: number;

  // 開始時間（Unix timestamp）
  startTime: number;

  // 超時時間（Unix timestamp）
  timeout: number;

  // 啟用閾值（區塊數）
  threshold: number;

  // 週期長度（區塊數）
  // 主網: 2016（約 2 週）
  period: number;

  // 最小啟用高度（可選）
  min_activation_height?: number;
}

// SegWit 部署範例（BIP-141）
const segwitDeployment: BIP9Deployment = {
  bit: 1,
  startTime: 1479168000,  // 2016-11-15
  timeout: 1510704000,    // 2017-11-15
  threshold: 1916,        // 95% of 2016
  period: 2016,
};

// Taproot 部署範例（使用 Speedy Trial）
const taprootDeployment: BIP9Deployment = {
  bit: 2,
  startTime: 1619222400,  // 2021-04-24
  timeout: 1628640000,    // 2021-08-11
  threshold: 1815,        // 90% of 2016
  period: 2016,
  min_activation_height: 709632,
};

class VersionBitsManager {
  // 計算部署狀態
  getState(
    deployment: BIP9Deployment,
    blockIndex: BlockIndex
  ): ThresholdState {
    // 找到週期開始區塊
    const periodStart = this.getPeriodStart(blockIndex, deployment.period);

    // 獲取中位時間
    const medianTime = this.getMedianTimePast(periodStart.prev);

    // 狀態轉換邏輯
    const prevState = this.getState(deployment, periodStart.prev);

    switch (prevState) {
      case ThresholdState.DEFINED:
        if (medianTime >= deployment.timeout) {
          return ThresholdState.FAILED;
        }
        if (medianTime >= deployment.startTime) {
          return ThresholdState.STARTED;
        }
        return ThresholdState.DEFINED;

      case ThresholdState.STARTED:
        if (medianTime >= deployment.timeout) {
          return ThresholdState.FAILED;
        }
        // 計算信號比例
        const signalCount = this.countSignals(
          periodStart.prev,
          deployment.period,
          deployment.bit
        );
        if (signalCount >= deployment.threshold) {
          return ThresholdState.LOCKED_IN;
        }
        return ThresholdState.STARTED;

      case ThresholdState.LOCKED_IN:
        // 檢查最小啟用高度
        if (deployment.min_activation_height &&
            blockIndex.height < deployment.min_activation_height) {
          return ThresholdState.LOCKED_IN;
        }
        return ThresholdState.ACTIVE;

      case ThresholdState.ACTIVE:
      case ThresholdState.FAILED:
        return prevState;  // 終態
    }
  }

  // 計算信號數量
  countSignals(
    tip: BlockIndex,
    period: number,
    bit: number
  ): number {
    let count = 0;
    let block = tip;

    for (let i = 0; i < period && block; i++) {
      if (this.isSignaling(block, bit)) {
        count++;
      }
      block = block.prev;
    }

    return count;
  }

  // 檢查區塊是否發信號
  isSignaling(block: BlockIndex, bit: number): boolean {
    // 檢查前綴
    if ((block.version & 0xE0000000) !== 0x20000000) {
      return false;
    }
    // 檢查信號位
    return (block.version & (1 << bit)) !== 0;
  }
}

interface BIP8Deployment extends BIP9Deployment {
  // Lock On Timeout
  // true: 超時後強制鎖定
  // false: 超時後失敗（同 BIP-9）
  lockinontimeout: boolean;
}

// BIP-8 狀態機（LOT=true）
//
// STARTED -> 超時 -> MUST_SIGNAL -> LOCKED_IN -> ACTIVE
//    │                    │
//    └── 閾值達到 ────────┘

// 如果 LOT=true，超時後進入 MUST_SIGNAL 狀態
// 要求所有區塊必須發信號，否則區塊無效

# 查看軟分叉狀態
bitcoin-cli getblockchaininfo | jq '.softforks'

# 輸出示例
{
  "taproot": {
    "type": "bip9",
    "bip9": {
      "status": "active",
      "start_time": 1619222400,
      "timeout": 1628640000,
      "since": 709632,
      "min_activation_height": 709632
    },
    "height": 709632,
    "active": true
  }
}

# 查看當前區塊版本
bitcoin-cli getblockheader $(bitcoin-cli getbestblockhash) | jq '.version'

# 解析版本位
python3 -c "
version = 0x20000004
print(f'Version: {version}')
print(f'Binary: {bin(version)}')
for i in range(29):
    if version & (1 << i):
        print(f'Bit {i}: signaling')
"