比特币的升级往往伴随着硬分叉或软分叉。软分叉影响较小，但要求更严格，需要非常严谨的考虑向前兼容性问题。
硬分叉：
1.硬分叉的成因就是采用旧软件版本的节点拒绝验证采用新软件版本的节点生产的区块，然后双方各自挖矿。
2.硬分叉的成因是采用新软件版本的节点拒绝验证采用旧软件版本的节点生产的区块，然后双方各自挖矿。
到目前为止这两次硬分叉都是意外，但硬分叉的成因前一个是因为对新产生的区块格式在不同节点上产生分歧，后一个是因为对交易格式在不同节点上产生分歧。
硬分叉是指比特币区块格式或交易格式（这就是广泛流传的“共识”）发生改变时，未升级的节点拒绝验证已经升级的节点生产出的区块，不过已经升级的节点可以验证未升级节点生产出的区块，然后大家各自延续自己认为正确的链，所以分成两条链。
正在策划的区块扩容硬分叉
目前比特币社区正在策划一次硬分叉，来由是目前的区块被塞满了交易，为了能在十分钟一个区块里容纳更多的交易，就需要对区块的数据结构做修改。那我们先再来看下区块的数据结构。
目前比特币网络主要的完整节点软件是bitcoin core 0.12，这个软件规定表6里的“区块大小”这个字段最大值为1M。这就导致最后一个字段“交易”能够容纳的比特币交易数据有限，一笔交易至少是250字节，1Mb只能装下4000多笔交易，平均每秒最多只能处理7笔交易。而因为实际的交易往往会达到500字节的大小，实际上平均每秒往往只能容纳3笔交易。
所以有人就提出将这个字段的最大值调高，比如Bitcoin Classic这个软件就将这个字段的最大值调到2M，并且以后有计划取前2016个区块大小的中位数再乘一个约定好的倍数来决定下一批区块的大小上限。而Bitcoin XT则将这个值修改为20M，并且每两年翻一倍，直到上限值达到8.3G。而Bitcoin Unlimited则直接将这个字段修改为由矿池决定自己打包多大。
问题是，使用这些修改了这个字段的软件的节点生产出的区块就会和没有升级的节点不兼容，没升级的会拒绝验证这些新节点生产的区块。这就会导致硬分叉。
到这里，我们基本知道了，所谓的硬分叉需要修改的“共识”就是指的是修改区块数据结构格式，或修改交易数据结构格式。
软分叉需要保证完美的兼容性就要求达到以下两种情况：
1.升级过的节点接受没有升级的节点生产的交易和区块（向后兼容）；
2.没有升级的节点接受升级过的节点生产的交易和区块（向前兼容）。
硬分叉需要保证的兼容性只需要达到上面的第1种情况，也就是新节点需要从0高度区块开始验证整个区块链就可以了。
向前兼容的意思是旧版本软件要无条件接受自己所不能理解的新版本软件生产的数据。就像是你用word 2010去打开word2013版的文件。这种难度不知道有多高啊，旧版软件怎么会知道还没有定义过的数据呢？它唯一能做的就是忽略这些新功能。
而硬分叉是不考虑这么复杂的兼容性的，首先是拒绝向前兼容。硬分叉就不会理会没有升级的节点拒绝验证升级过的节点生产的区块这会事，你受验证不验证，你不升级我就不跟你玩了。
软分叉可以保证不想升级的人不去升级，这种不想升级的需求在现实生活中其实是很常见的。
硬分叉必须要求所有旧节点进行升级，否则旧节点就无法识别新节点生产的交易和区块，导致区块链分成两条链。
软分叉的升级空间有限，因为目前的比特币交易数据结构和区块数据结构所有字段都已经详细定义好了，你想保证向前兼容，就不可能增加新的字段，否则旧节点就会拒绝你。所以软分叉的升级空间补束缚在对现有字段的重新定义。就包括软分叉就无法重新定义区块数据结构里的“区块大小”这个字段，也就是软分叉永远实现不了对1M区块的突破。而且这种极端复杂的兼容性稍微出点错，就会新旧节点不兼容，即导致硬分叉。这个事情已经发生过一次了。
硬分叉的升级空间则要大很多，因为硬分叉只要考虑能够接受以前旧节点生产的交易和区块就可以了，硬分叉不需要考虑旧节点是否会接受新节点生产的交易和区块。那硬分叉就可以对交易数据结构和区块数据结构更大胆的修改。
最后，比特币交易数据结构和区块数据结构都有一个字段叫“版本号”，意义是“明确这笔交易或区块参照的规则”。这意味着中本聪是希望使用硬分叉来修改这些规则，就是说如果我们要修改规则，那就重新定义版本号。但软分叉在不修改“版本号”的前提下，却修改了规则。
其实在“不破坏共识”包装下的软分叉，本质上和硬分叉是一样要修改相同的对象的，而且更可怕的代价是向前兼容，即要求不升级的软件去忽视升级过的软件生产的数据和代码，冒这种风险得来的好处仅仅是懒得升级软件。我想任何理智的人都是不愿意接受这种风险收益比的。
