Хард-форки и софт-форки в криптовалютах

Хард-форки и софт-форки — ключевые механизмы для внедрения изменений и обновлений в децентрализованных блокчейн-сетях без центрального органа. Они позволяют блокчейну развиваться и добавлять новые функции, обеспечивая гибкость и улучшения с течением времени.

Основы

Обновление банковских приложений — необходимый процесс, чтобы не потерять доступ к услугам. На смартфонах обычно появляется запрос на обновление, а иногда оно проходит автоматически без уведомления пользователя. Однако обновление блокчейна — задача сложнее, так как нет центрального органа, который мог бы навязать обновления и реализовать новые функции в сети. 

В этой статье мы разберём процесс обновления криптовалютных сетей в отсутствие центрального управления. Для этого существуют два применимых механизма: хард-форки и софт-форки.

Кто принимает решения об изменениях в блокчейне?

Понимание управления блокчейн-сетью важно для осознания работы форков. В Bitcoin процесс принятия решений включает три подгруппы участников, которые активно участвуют в сети: разработчики, майнеры и пользователи полных нод. Лёгкие ноды, такие как кошельки на персональных устройствах, также важны для сети, но они не участвуют в обновлении блокчейна.

Разработчики

Разработчики отвечают за создание и обновление кода, и любой желающий может внести вклад в этот процесс. Они публично предлагают изменения для обзора другими разработчиками.

Майнеры

Майнеры защищают сеть, запуская код криптовалюты и выделяя ресурсы для добавления новых блоков в блокчейн. В сети Bitcoin они используют Proof of Work для включения новых блоков и получают вознаграждение за блок за свои усилия.

Пользователи полных нод

Пользователи полных нод, являясь опорой сети, проверяют, отправляют и получают блоки и транзакции, а также хранят копию блокчейна. Часто эти категории пересекаются, поскольку одни и те же люди могут совмещать несколько ролей.

Хотя разработчики и майнеры играют заметную роль в принятии решений для сети, реальная власть принадлежит полным нодам. Пользователи могут выбирать, какое программное обеспечение им использовать, и разработчики с майнерами не могут заставить их применять конкретное ПО.

Программное обеспечение не является проприетарным, поэтому пользователи могут вносить любые правки. Если другие запустят их модифицированное ПО, они смогут взаимодействовать между собой, и при этом появится новая сеть. Поэтому разработчики и майнеры не в состоянии навязать нежелательные изменения пользователям.

В целом эти участники не всевластные правители, а поставщики услуг. Если люди решат не пользоваться сетью, монета потеряет ценность, что напрямую затронет майнеров. Разработчики также могут быть проигнорированы пользователями. Таким образом, принятие решений в блокчейн-сетях — это совместная работа.

Объяснение форка 

В мире разработки программного обеспечения форк происходит, когда код копируется и изменяется, создавая отдельный проект, который идёт по своему пути, отличному от исходного. Это обычное явление в проектах с открытым исходным кодом и может восприниматься как расхождение двух проектов, которые когда-то имели общую основу, подобно дороге, разделяющейся на два направления.

Например, если участники популярного сайта о криптовалютах не согласятся по поводу направления развития ресурса, одна группа может скопировать сайт на другом домене и публиковать иной контент, отличающийся от оригинала.

В блокчейн-пространстве существуют два типа форков: хард-форки и софт-форки. Хотя эти термины специфичны для блокчейна, форкинг происходил в разработке ПО задолго до появления криптовалют вроде Bitcoin или Ethereum.

Хард-форк

Хард-форки возникают в блокчейне, когда в сообществе появляется принципиальное несогласие относительно направления развития протокола. Они происходят, когда в код вводится новое правило, несовместимое со старыми правилами. Это может привести к расхождению истории блокчейна, в результате чего образуются две отдельные цепочки, каждая со своей версией блокчейна. Наиболее распространённые причины хард-форка — разногласия по изменениям ПО, проблемы безопасности и перегрузка сети. 

Хард-форки — это обновления ПО, несовместимые назад по принципу, и новые ноды могут соединяться только с теми, кто использует новую версию. В результате блокчейн делится, и появляются две сети — одна со старыми правилами, другая — с новыми.

После форка история блокчейна остаётся общей до точки форка. Однако в обе сети добавляются разные блоки и транзакции, создавая параллельные системы. Если у человека было 5 BTC в момент форка на блоке 600000, он может потратить их в старой цепочке, но при сохранении приватных ключей у него останутся пять монет и в новой цепочке.

Пример хард-форка — разделение Bitcoin в 2017 году на оригинальный Bitcoin (BTC) и новый Bitcoin Cash (BCH). Форк произошёл из‑за разногласий по масштабированию. Сторонники Bitcoin Cash предлагали увеличить размер блока, в то время как сторонники Bitcoin выступали против. В результате ноды могли принимать только блоки меньше 1 МБ. Если бы ноды обновились для приёма больших блоков, только такие ноды с одинаковыми модификациями могли бы взаимодействовать, делая их несовместимыми с предыдущей версией.

Софт-форк

Софт-форки — это тип обновления блокчейн-сети, который совместим назад. Это означает, что обновлённые ноды по-прежнему могут взаимодействовать с теми, кто не обновился. Софт-форки обычно внедряются для улучшения сети блокчейна, например, уменьшения размеров блоков или добавления новых функций. Их также используют для устранения уязвимостей безопасности или других проблем в блокчейне.

Например, уменьшение размера блока можно реализовать через софт-форк. Bitcoin хорошо иллюстрирует этот случай. Несмотря на ограничение максимального размера блока, нет нижнего предела его размера. Поэтому, если вы хотите принимать только небольшие блоки, вы можете отклонять большие. Это не отключит вас от сети, но вы будете фильтровать часть информации, которую отправляют ноды, не реализующие эти правила.

Segregated Witness (SegWit) — яркий пример софт-форка. Он произошёл после разделения Bitcoin и Bitcoin Cash. SegWit стал аккуратно продуманным обновлением, которое изменило формат блоков и транзакций. Старые ноды всё ещё могли проверять блоки и транзакции, потому что формат не нарушал правил. Они просто не понимали некоторых полей, которые читаются только при переходе на новое ПО, позволяя парсить дополнительные данные.

Прошло два года после активации SegWit, и не все ноды обновились, хотя у обновления есть преимущества. При этом нет особой срочности, поскольку никаких изменений, способных разрушить сеть, не ожидается.

Что лучше — хард-форки или софт-форки?

В мире блокчейна существуют два основных типа форков, и они служат разным целям. Конфликтные хард-форки могут разделить сообщество, тогда как запланированные хард-форки дают свободу вносить изменения при согласии всех участников.

Софт-форки, напротив, более мягкий вариант. Как правило, они ограничены в возможностях, поскольку новые изменения не должны противоречить старым правилам. Однако если обновление разработано так, чтобы оставаться совместимым с предыдущими правилами, можно избежать раскола сети.

Софт-форки предпочтительнее хард-форков, потому что они менее разрушительны для сети. При софт-форке блокчейн остаётся целым, и ноды, не обновившиеся, всё ещё могут участвовать в сети. В то же время хард-форк создаёт новую сеть, несовместимую с предыдущей версией, что может привести к разделению сообщества и появлению двух отдельных криптовалют.

Заключение

Значение хард-форков и софт-форков трудно переоценить в контексте блокчейн-сетей. Эти механизмы позволяют внедрять изменения и обновления в децентрализованных системах, где нет центрального органа.

Форки играют важную роль, позволяя блокчейнам и криптовалютам внедрять новые функции по мере их разработки. Без этих механизмов нам бы потребовалась централизованная система с управлением сверху вниз, что ограничило бы способность протокола к эволюции. Благодаря хард-форкам и софт-форкам у нас есть гибкость адаптироваться и улучшать сеть с течением времени.