Hard forks en soft forks in crypto

Hard forks en soft forks zijn cruciale mechanismen om wijzigingen en upgrades door te voeren in gedecentraliseerde blockchain-netwerken zonder centrale autoriteit. Ze stellen een blockchain in staat te evolueren en nieuwe functies te integreren, wat flexibiliteit en verbetering in de loop van de tijd mogelijk maakt.

Basisprincipes

Het bijwerken van bankapps is een noodzakelijke handeling om te voorkomen dat je de toegang tot hun diensten kwijtraakt. Meestal wordt hiervoor op smartphones een update gevraagd en soms gebeurt dit automatisch zonder dat de gebruiker het merkt. Het upgraden van een blockchain is echter een grotere uitdaging omdat er geen centrale autoriteit is die updates kan doorvoeren en nieuwe functies kan implementeren. 

Dit artikel gaat dieper in op het upgradeproces van cryptocurrency-netwerken, zelfs in afwezigheid van een centrale autoriteit. Hiervoor zijn twee toepasselijke mechanismen: hard forks en soft forks.

Wie neemt beslissingen over blockchain-wijzigingen?

Begrijpen hoe de governance van een blockchain-netwerk werkt is essentieel om te snappen hoe forks opereren. Bij Bitcoin omvat het besluitvormingsproces drie groepen deelnemers die actief bijdragen aan het netwerk: ontwikkelaars, miners en gebruikers van full nodes. Light nodes zoals wallets op persoonlijke apparaten zijn ook belangrijke leden van het netwerk, maar zij dragen niet bij aan het upgraden van de blockchain.

Ontwikkelaars

Ontwikkelaars zijn verantwoordelijk voor het maken en bijwerken van de code, en iedereen kan aan dit proces bijdragen. Zij dienen wijzigingen openbaar in voor andere ontwikkelaars om te beoordelen.

Miners

Miners beveiligen het netwerk door de cryptocurrency-code uit te voeren en middelen te besteden aan het toevoegen van nieuwe blocks aan de blockchain. In het Bitcoin-netwerk gebruiken ze Proof of Work om nieuwe blocks toe te voegen, en ze ontvangen een blockbeloning voor hun inspanningen.

Full node-gebruikers

Full node-gebruikers vormen de ruggengraat van het cryptocurrency-netwerk: zij valideren, verzenden en ontvangen blocks en transacties en bewaren een kopie van de blockchain. Er is vaak overlap tussen deze categorieën, omdat sommige personen meer dan één rol kunnen vervullen.

Hoewel ontwikkelaars en miners een belangrijke rol spelen bij netwerkbeslissingen, ligt de echte macht bij full nodes. Gebruikers kunnen zelf kiezen welke software ze gebruiken, en ontwikkelaars of miners kunnen hen niet dwingen tot specifieke software.

De software is niet propriëtair, dus gebruikers kunnen alle aanpassingen maken die ze willen. Als anderen hun aangepaste software draaien, kunnen ze onderling communiceren en ontstaat er in het proces een nieuw netwerk. Ontwikkelaars en miners kunnen daarom geen ongewenste wijzigingen aan gebruikers opleggen.

Al met al zijn deze partijen geen almachtige heersers, maar dienstverleners. Als mensen besluiten het netwerk niet meer te gebruiken, verliest de munt waarde, wat direct effect heeft op miners. Ontwikkelaars kunnen door gebruikers genegeerd worden. Besluitvorming in blockchain-netwerken is dus een gezamenlijk proces.

Uitleg van een fork 

In de wereld van softwareontwikkeling ontstaat een fork wanneer de code gekopieerd en aangepast wordt, waardoor een apart project ontstaat dat een andere richting inslaat dan het origineel. Dit komt vaak voor in open-source projecten en kan gezien worden als een divergentie in het pad van twee projecten die ooit een gemeenschappelijke basis deelden, als een weg die zich in tweeën splitst.

Bijvoorbeeld, als er onenigheid zou ontstaan binnen het team van een populair cryptocurrency-contentplatform over de koers van de site, zou een groep kunnen besluiten de site op een ander domein te repliceren en andere inhoud te publiceren dan het origineel.

In de blockchain-wereld zijn er twee soorten forks: hard forks en soft forks. Hoewel deze termen uniek zijn voor blockchain, gebeurden forks al lang in softwareontwikkeling voordat cryptocurrencies zoals Bitcoin of Ethereum ontstonden.

Hard fork

Hard forks treden op in een blockchain wanneer er een fundamenteel meningsverschil is binnen de gemeenschap over de richting van het protocol. Ze ontstaan wanneer er een nieuwe regel in de blockchain-code wordt geïntroduceerd die niet compatibel is met de oude regels. Dit kan leiden tot een divergentie in de geschiedenis van de blockchain, resulterend in twee afzonderlijke chains, elk met hun eigen versie van de blockchain. De meest voorkomende redenen voor een hard fork zijn onenigheid over softwarewijzigingen, beveiligingszorgen en netwerkcongestie. 

Hard forks zijn achterwaarts onverenigbare software-updates, en nieuwe nodes kunnen alleen communiceren met andere nodes die de nieuwe versie gebruiken. Als gevolg splitst de blockchain en ontstaan er twee netwerken: één met de oude regels en één met de nieuwe regels.

Na de fork blijft de blockchain-geschiedenis hetzelfde tot het punt van de fork. Daarna worden er echter verschillende blocks en transacties aan beide netwerken toegevoegd, waardoor parallelle systemen ontstaan. Als iemand 5 BTC had toen er bij Block 600.000 een fork plaatsvond, kon diegene ze op de oude chain uitgeven, maar hij zou nog steeds vijf munten op de nieuwe blockchain hebben als hij zijn private keys behoudt.

Een voorbeeld van een hard fork is de Bitcoin-fork van 2017, die resulteerde in twee aparte chains: het originele Bitcoin (BTC) en het nieuwe Bitcoin Cash (BCH). De fork was het gevolg van onenigheid over de beste schaaloplossing. Voorstanders van Bitcoin Cash wilden de blockgrootte vergroten, terwijl Bitcoin-ondersteuners tegen die wijziging waren. Daardoor konden nodes alleen blocks accepteren die kleiner waren dan 1MB. Als nodes hun software hadden geüpgraded om grotere blocks te accepteren, konden alleen die nodes met dezelfde aanpassingen onderling communiceren, wat ze incompatibel maakte met de vorige versie.

Soft fork

Soft forks zijn een type upgrade in het blockchain-netwerk dat achterwaarts compatibel is. Dit betekent dat geüpgradede nodes nog steeds met niet-geüpgradede nodes kunnen communiceren. Soft forks worden doorgaans geïmplementeerd om verbeteringen aan het netwerk door te voeren, zoals het verminderen van blockgroottes of het toevoegen van nieuwe functies. Ze kunnen ook worden gebruikt om beveiligingslekken of andere problemen met de blockchain te verhelpen.

Zo kan het verkleinen van de blockgrootte via een soft fork worden bereikt. Bitcoin is hiervoor een goed voorbeeld. Hoewel er een limiet is aan hoe groot een block kan zijn, is er geen limiet aan hoe klein het kan zijn. Als je dus alleen blocks van kleine omvang wilt accepteren, kun je grotere weigeren. Deze actie zal je niet van het netwerk loskoppelen, maar je filtert wel sommige informatie die nodes die die regels niet implementeren, naar je sturen.

Segregated Witness (SegWit) is een uitstekend voorbeeld van een soft fork. Het vond plaats na de Bitcoin/Bitcoin Cash-splitsing. SegWit was een doordachte update die het formaat van blocks en transacties wijzigde. Oude nodes konden nog steeds blocks en transacties verifiëren omdat het formaat geen regels verbrak. Ze zouden ze echter niet volledig begrijpen, aangezien sommige velden pas leesbaar zijn wanneer nodes naar nieuwere software overschakelen, waardoor ze extra data kunnen parseren.

Twee jaar na de activering van SegWit waren nog niet alle nodes geüpgraded, hoewel er voordelen aan verbonden zijn. Er was echter geen urgentie, omdat geen enkele wijziging het netwerk kon breken.

Welke optie is beter - hard forks of soft forks?

Er zijn twee hoofdtypen forks in de blockchain-wereld en ze dienen verschillende doelen. Controversiële hard forks kunnen verdeeldheid in een gemeenschap veroorzaken, terwijl geplande hard forks de vrijheid bieden om aanpassingen door te voeren met instemming van alle betrokken partijen.

Soft forks zijn daarentegen een mildere optie. Over het algemeen zijn ze beperkter in wat ze kunnen bereiken omdat nieuwe wijzigingen niet in conflict mogen zijn met de oude regels. Als een update echter zo is ontworpen dat deze compatibel blijft met de oude regels, is er geen risico op het splitsen van het netwerk.

Soft forks hebben de voorkeur boven hard forks omdat ze minder verstorend zijn voor het blockchain-netwerk. Bij een soft fork blijft het netwerk intact en kunnen nodes die niet zijn geüpgraded nog steeds aan het netwerk deelnemen. Een hard fork creëert daarentegen een nieuwe blockchain die incompatibel is met de vorige versie. Dit kan leiden tot een scheuring in de gemeenschap en het ontstaan van twee afzonderlijke cryptocurrencies.

Conclusie

Het belang van hard forks en soft forks kan niet worden overschat in de context van blockchain-netwerken. Deze mechanismen maken het mogelijk wijzigingen en upgrades door te voeren in gedecentraliseerde systemen, waar geen centrale autoriteit is.

Forks spelen een vitale rol bij het toestaan dat blockchains en cryptocurrencies nieuwe functies opnemen naarmate ze worden ontwikkeld. Zonder deze mechanismen zouden we een gecentraliseerd systeem met top-down controle nodig hebben, wat onze mogelijkheid om het protocol te laten evolueren zou beperken. Dankzij hard forks en soft forks hebben we de flexibiliteit om het blockchain-netwerk in de loop van de tijd aan te passen en te verbeteren.