نقش هارد فورک (انشعاب سخت) و سافت فورک در کریپتوکارنسی‌ها

نقش هارد فورک (انشعاب سخت) و سافت فورک در دنیای کریپتوکارنسی‌ها بسیار قابل توجه است و در بسیاری از موارد، باعث ایجاد ارز دیجیتال جدیدی شده است. در این مقاله به مفهوم فورک، تاریخچه و نقش آنها در دنیای ارزهای دیجیتال پرداخته شده است.

مقدمه

رمزارزهایی مانند بیت‌کوین (BTC) و اتریوم (ETH) از نرم‌افزار متن‌باز غیرمتمرکزی به نام بلاکچین قدرت می‌گیرند. فورک (انشعاب) نیز تغییری است که در پروتکل اصلی این بلاک‌چین‌ها رخ می‌دهد. هر فورک بلاکچین ارتقای مهمی را در شبکه ایجاد می‌کند و می‌تواند به منزله ایجاد تغییر عمیق یا تغییر جزئی در شبکه باشد که به وسیله توسعه‌دهندگان یا اعضای جامعه آن شبکه، اجرا می‌شود.

برای این منظور به اپراتورهای گره – ماشین‌هایی که برای کمک به تایید تراکنش‌ها به بلاکچین وصل می‌شوند- نیاز است تا آخرین نسخه تغییرات پروتکل را اجرا کنند. هر گره رونوشتی از بلاک‌چین را در اختیار دارد و تضمین می‌کند که تراکنش‌های جدید با تاریخچه آن تناقضی ندارد.

هر هارد فورک (انشعاب سخت) تغییر عمیقی است که می‌تواند تراکنش‌ها و بلوک‌های پیشین را معتبر یا نامعتبر سازد و تمام تاییدکنندگان تراکنش در شبکه را ملزم می‌کند تا نرم‌افزار خود را به جدیدترین نسخه آن ارتقا دهند. این فورک با نسخه‌های پیشین خود، هماهنگی و سازگاری ندارد.

سافت فورک نیز ارتقایی در نرم‌افزار است که با تغییرات قبلی سازگاری دارد و تاییدکنندگان، تراکنش‎‌های خاصی را که از نسخه‌های پیشین استفاده می‌کنند در تراکنش‌های نسخه جدید نیز معتبر به حساب می‌آورند.

در عمل هارد فورک (انشعاب سخت) غالبا انفصال دائمی در بلاک‌چین ایجاد می‌کند و نسخه قدیمی‌تر آن با نسخه‌های جدیدتر سازگاری نخواهد داشت. بدین ترتیب افرادی که توکن‌های زنجیره قدیمی را نگهداری می‌کنند به دلیل اینکه تاریخچه یکسانی داشته‌اند، توکن‌هایی بر روی زنجیره‌ی جدید دریافت خواهند کرد.  هارد فورک به دلایل متعددی رخ می‌دهد.

درک فرایند هارد فورک

برای درک هارد فورک یا انشعاب سخت ابتدا باید فناوری بلاک‌چین را فهمید. بلاک‌چین در اصل زنجیره‌ای از بلوک‌های مختلف داده‌ها است که به عنوان یک دفتر کل الکترونیک عمل می‌کند و یک بلوک جدید تنها زمانی معتبر خواهد بود که اعتبار بلوک‌های پیشین آن با تاییدکنندگان تراکنش‌ها تایید شده باشد. داده‌های موجود بر روی شبکه بلاک‌چین را می‌توان تا اولین تراکنشی که روی این شبکه انجام شده است به عقب دنبال کرد. به‌همین دلیل است که می‌توان اولین بلوکی را که بر روی بلاک‌چین بیت‌کوین ایجاد شده است را مشاهده کرد.

هارد فورک (انشعاب سخت) در اصل، انحراف دائمی از نسخه پیشین بلاکچین است که منجر به ایجاد انفصال و جدایی در بلاک‌چین می‌شود و برخی از گره‌های آن با شبکه به اجماع نمی‌رسند و دو نسخه متفاوت شبکه به صورت جداگانه اجرا خواهند شد.

این مسئله در اصل به یعنی در مکانی که این فورک روی شبکه بلاک‌چین ایجاد شده است همچنان مجموعه قوانین پیشین خود را دنبال خواهد کرد و در مسیر دوم مجموعه قوانین جدیدی را در پیش خواهد گرفت. هارد فورک قابلیت سازگاری رو به عقب ندارد و به‌همین دلیل نسخه‌های پیشین، دیگر نسخه‌ی جدید را معتبر به حساب نخواهند آورد.

هارد فورک (انشعاب سخت) به دلیل تفکیکی که بین زنجیره بلاک‌چین ایجاد می‌کنند غالبا خطرناک محسوب می‌شوند. اگر جدایی در بین ماینرهایی که امنیت شبکه را تضمین می‌کنند و گره‌های تاییدکننده تراکنش‌ها روی دهد، امنیت خود شبکه نیز کاهش می‌یابد و در برابر حملات آسیب‌پذیرتر می‌شود.

یکی از روش‌های رایج حملات مخرب علیه بلاک‌چین حمله‌ی 51% است و زمانی روی می‌دهد که گروهی انحصاری از استخراج‌کنندگان (ماینرها) بتوانند بیش از 51% قدرت محاسباتی لازم برای تضمین امنیت شبکه را به دست بیاورند و با استفاده از آن سوابق بلاکچین را تغییر دهند. در واقع برخی شبکه‌ها که به فکر ایجاد هارد فورک افتاده‌اند، متحمل حملات 51% شده‌اند. این حملات به بازیگران بد شبکه اجازه می‌دهد با اهرم کردن (تقویت) قدرت محاسباتی خود، بلوک‌ها را دوباره سازمان‌دهی کنند و همچنین بتوانند برخی وجوه را دو مرتبه خرج کنند.

نقطه ضعف دیگر هارد فورک آسیب‌پذیری در برابر حملات تکرار است. حملات تکرار زمانی اتفاق می‌افتد که یک نهاد مخرب، تراکنشی انجام شده در شبکه منشعب شده خاصی را رهگیری و داده‌هایش روی زنجیره دیگری تکرار کند. هارد فورکی که بدون تدابیر محافظتی در برابر حملات تکرار روی می‌دهند شاهد تایید اعتبار هر دو تراکنش خواهند بود بدین ترتیب فردی می‌تواند وجوه کاربر دیگر را بدون در دست داشتن کنترل آن‌ها جابه‌جا کند.

چرا هارد فورک‌ها ایجاد می‌شوند؟

اگر هارد فورک‌ها می‌توانند امنیت بلاکچین را به شدت تضعیف کنند چرا اصلا چنین فورک‌هایی ایجاد می‌شود؟

پاسخ ساده‌ است: انشعاب‌های سخت در واقع ارتقای نرم‌افزار خاصی هستند که اجرای آن‌ها برای بهبود عملکرد شبکه و تحول مداوم فناوری بلاک‌چین ضروری است. دلایل متعددی برای ایجاد هارد فورک‌ها وجود دارند که البته همه آن‌ها منفی نیستند:

• افزایش قابلیت‌های شبکه
• اصلاح ریسک‌های امنیتی
• حل اختلاف‌نظرات در داخل جامعه رمزارزها
• معکوس‌سازی برخی تراکنش‌ها در بلاکچین

هارد فورک‌ها می‌توانند به صورت اتفاقی نیز روی دهند. غالبا این رویدادها به سرعت برطرف می‌شوند و گره‌هایی که با بلاکچین اصلی اتفاق‌نظر ندارند پس از درک آنچه روی داده است عقب‌نشینی می‌کنند و با بلاکچین همراه می‌شوند. هارد فورک‌هایی که به منظور افزایش قابلیت‌ها و ارتقای شبکه ایجاد می‌شوند نیز به‌طور مشابه به افرادی که از این اتفاق‌نظر و همراهی با شبکه خارج شده‌اند اجازه می‌دهند تا مجددا به شبکه بپیوندند.

هارد فورک‌های تصادفی

بلاک‌چین بیت‌کوین در سراسر تاریخچه پیدایش خود شاهد هارد فورک‌های تصادفی فراوانی بوده است. این انشعاب‌ها بسیار رایج‌تر از آن‌چیزی هستند که احتمالا تصور می‌کنید و غالبا به سرعت برطرف می‌شوند و به‌همین دلیل به ندرت شایان توجه هستند.

اکثر هارد فورک‌های تصادفی زمانی روی می‌دهند که دو ماینر بلوک یکسانی را تقریبا به طور هم‌زمان پیدا کنند. از آنجا که اجماع در این شبکه‌ها به شکل توزیع شده است هر دوی آن‌ها بلوک خود را معتبر تصور می‌کنند و به استخراج زنجیره‌های متفاوت ادامه می‌دهند تا اینکه خود آن‌ها یا استخراج‌کننده دیگری بلوک بعدی را به زنجیره اضافه کند.

بلوک بعدی تعیین می‌کند که کدام زنجیره بلندتر است و بدین ترتیب زنجیره‌ی دیگر برای حفظ اجماع شبکه به حال خود رها می‌شود. ماینرها به استخراج بلندترین زنجیره روی می‌آورند چرا که زنجیره‌ی رها شده دیگر برای استخراج بیت‌کوین سودآور نخواهد بود و استخراج آن به معنای استخراج انشعابی از شبکه اصلی خواهد بود.

زمانی که چنین انشعاب‌هایی در شبکه روی می‌دهند ماینری که بلوک رها شده را پیدا کند پایه‌کوین و پاداش هزینه‌ی انجام تراکنش را از دست خواهد داد. بااین‌حال هیچ تراکنشی نامعتبر نخواهد بود چرا که هر دو بلوک پیدا شده یکسان بودند و تراکنش‌های یکسانی را شامل می‌شدند.

سایر انشعاب‌های تصادفی به مشکلات کدنویسی مرتبط می‌شود که به نوعی باعث انفصال زنجیره‌ی کوتاه شده است. برای مثال در سال 2013 بلوکی استخراج و منتشر شد که تعداد کل تراکنش‌های درون آن بیشتر از چیزی بود که پیش از این مشاهده شده بود و این در حالی بود که برخی گره‌ها این بلوک را پردازش نکردند و انفصالی در زنجیره بلاک‌چین روی داد. این مسئله پس از آنکه برخی گره‌ها برای رسیدن به اجماع با شبکه، نسخه‌ی نرم‌افزار خود را تنزیل دادند و این بلوک بزرگ‌تر را نامعتبر به حساب آوردند برطرف شد.

تفاوت‌های هارد فورک و سافت فورک

هارد فورک‌ها تنها راه ارتقای نرم‌افزار پشتیبان رمزارزها نیستند. سافت فورک‌ها نیز راه دیگری برای ارتقای این نرم‌افزار هستند که در مقایسه با انشعاب سخت ایمن‌تر به نظر می‌رسند و قابلیت سازگاری رو به عقب دارند. به عبارت دیگر، گره‌هایی که نرم‌افزار خود را به نسخه‌های جدیدتر ارتقا نمی‌دهند نیز می‌توانند هم‌چنان زنجیره را معتبر به حساب آورند.

سافت فورک را می‌توان برای افزودن ویژگی‌ها و کارکردهایی استفاده کرد که قوانین حاکم بر بلاکچین را تغییر نمی‌دهند. انشعاب‌های نرم غالبا برای ایجاد ویژگی‌های جدید در سطح برنامه‌نویسی استفاده می‌شوند.

برای درک بهتر تفاوت بین هارد فورک و سافت فورک می‌توان اینگونه تصور کرد که سافت فورک‌ها به صورت ارتقاهای ساده سیستم عامل تلفن همراه یا رایانه هستند. پس از ارتقای سیستم عامل تمام نرم‌افزارهای موجود بر روی دستگاه هم‌چنان در نسخه‌ی جدیدتر اجرا می‌شوند، اما هارد فورک مانند آن است که سیستم عامل دستگاه را به طور کامل تغییر دهیم.

نمونه‌های برجسته‌ای از هارد فورک‌ها

نمونه‌های تاریخی متعددی از هارد فورک‌ها در دنیای رمزارزها وجود دارد اما همه آن‌ها در بلاکچین بیت‌کوین روی نداده‌اند. در اینجا به برخی از مشهورترین هارد فورک‌های تاریخ رمزارزها و تاثیرات آن‌ها بر این صنعت نگاهی می‌اندازیم.

فورک SegWit2x و بیت‌کوین کش

فورک SegWit2x پیشنهادی برای ارتقای شبکه بود که به بهبود مقیاس‌پذیری بیت‌کوین کمک می‌کرد. هدف این طرح اجرای امضای جداگانه (SegWit) و افزایش محدودیت اندازه بلوک شبکه رمزارز از یک مگابایت به دو مگابایت بود.

اتفاق‌نظر در مورد اجرای طرح (SegWit) در توافق جنجالی نیویورک در تاریخ 23 مه 2017 حاصل شد. بدین ترتیب تعدادی از مالکان تجاری و ماینرهای بیت‌کوین که مالک بیش از 85% نرخ هش آن بودند با امضای این موافقت‌نامه در پشت درهای بسته آینده‌ی بیت‌کوین را تعیین کردند.

بدین ترتیب مقرر شد که ابتدا طرح SegWit از طریق یک سافت فورک اجرا شود و پس از آن افزایش محدودیت اندازه بلوک‌ها در مراحل بعدی از طریق یک هارد فورک انجام شود. طرح پیشنهادی بسیار جنجال‌برانگیز بود چرا که هیچ‌یک از برنامه‌نویسانی که در شکل‌گیری پایه کد بیت‌کوین و هسته بیت‌کوین نقش داشتند در این جلسه دعوت نشده بودند و اجرای آن نوعی نیروی مرکزگرا در نظر گرفته می‌شد یعنی گروه کوچکی از تاجران، بدون حصول اجماع ماینرها و گره‌ها در مورد آینده شبکه تصمیم‌گیری می‌کردند. این توافق پس از سال‌ها بحث و گفتگو در مورد مقیاس‌پذیری بیت‌کوین انجام شد.

طرفداران بلوک‌های کوچک استدلال می‌کردند که بلوک‌های بزرگ میزبانی گره کامل را بسیار دشوارتر می‌کند و احتمالا به متمرکزسازی رمزارز منجر خواهند شد. افرادی که طرفدار بلوک‌های بزرگ‌تر بودند نیز ادعا می‌کردند که هزینه‌های تراکنش بیت‌کوین مانع رشد آن خواهند شد و برخی از کاربران را به ترک این شبکه وادار خواهد کرد.

اجرای سافت فورک‌های خاص از سوی کاربران روی شبکه بیت‌کوین ممکن است. در این حالت اپراتورهای کیف‌ پول، صرافی‌ها و سایر کسب‌وکارهایی که گره‌های کامل را اداره می‌کنند، می‌توانند به نسخه جدید بلاک‌چین که زمان فعال‌سازی خاصی در آینده دارد، منتقل شوند. ماینرهای حاضر بر روی این شبکه را نیز به «پیروی» و فعال‌سازی قوانین جدید وادار خواهد کرد که در صورت انجام ندادن چنین کاری ممکن است انفصال خاصی در این شبکه ایجاد شود.

کاربران بیت‌کوین در واکنش به تشکیل جلسه در پشت درهای بسته و دیکته کردن آینده بیت‌کوین به کاربران آن، به تبلیغ و حمایت از سافت فورک کاربرمحور مخصوصی روی آوردند که مانع اجرای این موافقت‌نامه می‌شد. آن‌ها خواستار اجرای پشنهاد به‌سازی بیت‌کوین (BIP) شماره 148 بودند که هدف آن اجرای SegWit بر روی شبکه بلاک‌چین بود و استدلال می‌کردند که SegWit2x هارد فورک ستیزه‌جویانه‌ای است که این شبکه را در برابر حمله‌ی تکرار آسیب‌پذیر می‌سازد. این پیشنهاد در مارس 2017 منتشر شد و زمان اجرای آن نیز 1 آگوست 2017 تعیین شد.

برخی طرفداران بلوک‌های بزرگ‌تر با مشاهده‌ی حمایت شدید جامعه این رمزارز از SegWit و هراس از عدم اجرای طرح SegWit2x تصمیم‌گرفتند در 1 آگوست 2017 انشعابی در بلاک‌چین بیت‌کوین ایجاد کنند. نتیجه‌ی این انشعاب ایجاد بیت‌کوین کش بود. طرفداران بیت‌کوین کش، این رمزارز را به منزله ایجاد شبکه رقیب برای بیت‌کوین به حساب نمی‌آورند بلکه آن را ادامه‌ رویای اصلی ساتوشی ناکاموتو می‌دیدند.

بلاک‌چین بیت‌کوین کش با اندازه بلوک 8 مگابایتی ایجاد شد که از زمان ایجاد این رمزارز اندازه بلوک آن به 32 مگابایت افزایش یافته است. تا امروز طرفداران بیت‌کوین کش مدعی هستند که هزینه‌ تراکنش‌های پایین این رمزارز به بهبود مقیاس‌پذیری آن و تبدیل آن به حساب بانکی افرادی که حساب بانکی ندارند کمک کرده است و باور دارند که بیت‌کوین به دلیل هزینه‌های تراکنش بالاتر به حال خود رها خواهد شد.

هارد فورک (انشعاب سخت) بیت‌کوین کش ایجاد چنین هارد فورکی در شبکه بلاک‌چین را در کانون توجه عموم قرار داد و اندکی پس از آن، هارد فورک‌های متعددی در بیت‌کوین روی داد. این انشعاب‌ها به ایجاد بیت‌کوین گلد، بیت‌کوین دایموند و رمزارزهای دیگر منجر شدند.

هک (DAO) دائو

هارد فورک (انشعاب سخت) اصلی و تاریخ‌ساز دیگر به سازمان خودمختار غیرمتمزکز DAO مرتبط است که در سال 2016 بر روی شبکه اتریوم ایجاد شد. اتریوم مجموعه‌ای از قراردادهای هوشمند را اجرا می‌کند که در اصل از دسته کدهای خاصی تشکیل شده‌اند که در هنگام برآورده شدن معیار خاصی به صورت خودکار اجرا می‌شوند. این قراردادها پول را به پدیده‌ای قابل برنامه‌ریزی تبدیل می‌کنند که عوامل پشتیبان  آن، نرم‌افزارهای مالی غیرمتمرکز (DApps) هستند.

در آن زمان و پیش از آغاز هیجان عرضه اولیه کوین‌ها (ICO) در سال 2017 سازمان خودمختار غیرمتمرکز (DAO) در یکی از اولین تلاش‌های تامین مالی جمعی خود بر مبنای رمزارزها توانست معادل 150 میلیون دلار اتریوم جمع‌آوری کند. این پروژه در اصل یکی از نمونه‌های تکراری الگوهای حکمرانی غیرمتمرکز بود که در پروتکل‌های امور مالی غیرمتمرکز استفاده می‌شوند که در آن توکن‌داران با رای دادن در مورد آینده این پروتکل تصمیم‌گیری می‌کردند.

DAO پس از شروع به کار خود هک شد که نتیجه آن سرقت مبلغی به ارزش 60 میلیون دلار اتریوم از 11000 سرمایه‌گذار بود. در آن زمان هر کوین اتریم در قیمتی کمتر از 10 دلار معامله می‌شد و به‌همین دلیل در حدود 14% از کل اترهای در گردش DAO به صورت مستقل سرمایه‌گذاری شده بودند و این هک ضربه بزرگی به اعتماد سرمایه‌گذاران این شبکه وارد کرد.

بدین ترتیب بحث و گفتگو در جامعه اتریوم بالا گرفت و هر فرد تلاش می‌کرد راهی برای پاسخ دادن به این حمله پیدا کند. در ابتدا، ویتالیک بوترین بنیان‌گذار اتریوم سافت فورکی را پیشنهاد داد که آدرس اینترنتی حمله‌کننده را در لیست سیاه قرار می‌داد و به وی اجازه جابه‌جایی وجوه را نمی‌داد.

این مهاجم یا فردی که خود را به عنوان این مهاجم جا می‌زد به جامعه این سازمان چنین پاسخ داد که این وجوه به روش «قانونی» و مطابق قوانین قرارداد هوشمند اخذ شده‌اند. آن‌ها ادعا کردند از هر فردی که برای توقیف این وجوه تلاش کند به طور قانونی شکایت می‌کنند. بدین ترتیب تنش در این جامعه بالا گرفت چرا که مهاجم اذعان داشتند به کمک این وجوه به ماینرهای اتریوم رشوه خواهند داد تا تلاش‌هایی که برای اجرای این سافت فورک انجام می‌شود را خنثی کنند.

در ادامه برای کاهش تنش‌ها، پیشنهادی مبنی بر اجرای یک هارد فورک در این شبکه مطرح شد. در نهایت این هاردفورک اجرا شد و سوابق شبکه‌ی اتریوم را به زمان پیش از حمله به DAO بازگرداند و وجوه به سرقت رفته مجددا به قرارداد هوشمند خاصی تخصیص داده شدند تا هر یک از سرمایه‌گذاران بتواند وجوه خود را از آن برداشت کند.

این حرکت فوق‌العاده جنجال‌برانگیز بود و در نظر برخی افراد تغییرناپذیری بلاک‌چین و مقاومت آن در برابر سانسور را تحت تاثیر قرار داد: در نظر آن‌ها سرمایه‌گذاران این شبکه در واقع با اعطای کمک مالی نجات یافته بودند. افرادی که چنین دیدگاهی داشتند هارد فورک جدید را نپذیرفتند و از نسخه پیشین شبکه حمایت کردند که امروزه به اتریوم کلاسیک (ETC) شهرت دارد.

جنگ نرخ‌هش: ABC در مقابل SV

بیت‌کوین کش پس از اجرای هارد فورکی در بلاک‌چین بیت‌کوین در آگوست 2017 ایجاد شد و با تشدید اختلاف‌نظر گروه‌های حاضر در این جامعه بعدها به دو شبکه مختلف تفکیک شد. در یک طرف، گروهی از برنامه‌نویسان بودند که تلاش می‌کردند فناوری این رمزارز را بهبود بدهند که نهایتا بیت‌کوین کش (BCHA) ABC ایجاد شد.

در طرف دیگر نیز گروهی از برنامه‌نویسان بودند که حمایت کریگ رایت که ادعا می‌کرد «ساتوشی ناکاموتو» اصلی است را داشتند. آنها تلاش می‌کردند اندازه بلوک‌های بیت‌کوین را از 32 مگابایت به 128 مگابایت افزایش دهند و اینگونه بود که بیت‌کوین کش (BSV) را ایجاد کردند.

این بلاک‌چین در بلوک شماره 555767 به دو قسمت تفکیک شد و جنگ بر سر نماد BCH آغاز شد. ماینرهای هر دو جناح از تمام منابع در توان خود برای کسب نرخ هش بالاتر استفاده کردند. بسیاری از آن‌ها خواستار حمله 51% به شبکه دیگر برای تغییر ساختار بلوک‌ها بودند تا بدین ترتیب حامیانشان مجبور به پیوستن به آن‌ها شوند.

صرافی‌های رمزارز و سایر کسب‌وکارها اعلام کردند که نماد BCH را به بلاک‌چینی اختصاص خواهند داد که در این رقابت برنده شود. بدین ترتیب برخی استخرهای ماین، تمام منابع خود را به سمت جنگ هش هدایت کردند. در نهایت بیت‌کوین کش ABC توانست اکثریت نرخ هش را به دست بیاورد و هر حمله 51% را خنثی کند. این رمزارز بعدها نماد BCH را در صرافی‌ها تصاحب کرد و شبکه دیگر نیز نماد BSV را به عنوان نماد خود انتخاب کرد.

می‌خواهید بهترین صرافی برای خرید و فروش ارزهای گوناگون با خدمات خودکار و درگاه بانکی را بشناسید؟ اترکس بهترین گزینه است!

اترکس، صرافی ارزهای دیجیتال با خدمات خودکار و پرداخت از طریق درگاه بانکی است. خرید و فروش ارزهای دیجیتال گوناگون به صورت سریع و امن در اترکس انجام می‌شود. با مزایایی نظیر سرعت، امنیت، تنوع و سهولت، اترکس بهترین گزینه برای خرید و فروش ارزهای دیجیتال است.

همین حالا به اترکس ملحق شوید و تجربه کار با صرافی مدرن و راحت را تجربه کنید.