Was ist eine Blockchain-Gabelung („Fork“)?

Lernergebnisse:

Am Ende dieses Artikels haben Sie folgendes gelernt: 

1. Die Definition einer Gabelung („Fork“) 
2. Warum Gabelungen grundlegend für offene, genehmigungslose Blockchains sind 
3. Was eine Soft Fork ist und welche Auswirkungen sie hat 
4. Was eine Hard Fork ist und welche Auswirkungen sie hat 

Was ist eine Gabelung?

Eine Gabelung tritt auf, wenn sich eine Blockchain in zwei konkurrierende Pfade aufspaltet. Die Ursachen von Gabelungen können unterschiedlich sein. Manchmal kommt es vor, dass unbeabsichtigt konkurrierende Blöcke erstellt werden, was zu einer vorübergehenden Spaltung der Blockchain führt. Gabelungen können aber auch absichtliche Erweiterungen der Regeln sein, die für die Erstellung neuer Blöcke gelten.

Wenn eine Einigung über die Änderung der Regeln besteht, funktionieren absichtliche Blockchain-Gabelungen wie ein Software-Upgrade für Ihren Internet-Browser oder Ihr PC-Betriebssystem. Dies wird als „Soft Fork“ bezeichnet.

Besteht Uneinigkeit über die Änderung der Regeln, teilt sich die Blockchain ab diesem Zeitpunkt in zwei verschiedene konkurrierende Chains, die jeweils ihrer eigenen Implementierung folgen. Das Ergebnis: zwei getrennte Kryptowährungen (alt und neu). Dies wird als „Hard Fork“ bezeichnet.

Unbeabsichtigte Gabelungen: „Orphan“-, „Uncle“- und „Stale“-Blöcke

Es gibt zahlreiche Blockchain-Konsensmechanismen, aber das gemeinsame Merkmal ist ein pseudozufälliger Auswahlprozess, um zu entscheiden, wie ein neuer Block von Transaktionen zur historischen Chain hinzugefügt wird.

Die Eigenheiten dieses Auswahlverfahrens können manchmal zwei neue Blöcke anstelle von einem erzeugen, wodurch ungewollt konkurrierende Versionen der Blockchain entstehen:

Orphan/Stale-Blöcke – Entstehen, wenn zwei Miner gleichzeitig gültige neue Blöcke einreichen. Dies führt zu zwei konkurrierenden Chains, bis eine von der Mehrheit der Nodes verworfen wird.

Uncle-Blöcke – In Ethereum vor dem Merge konnten zwei Blöcke gleichzeitig gemined werden, wobei der Block mit dem höheren PoW der Chain hinzugefügt wurde. Nach dem Merge werden die Blockvorschlagsträger im Rahmen von PoS vorausgewählt, so dass diese Besonderheit entfällt.

Was ist ein Soft Fork? 

Ein Soft Fork ist das Ergebnis einer absichtlichen, rückwärtskompatiblen Änderung des Konsensmechanismus einer Blockchain. Dabei kann es sich um die Behebung einer Sicherheitslücke, die Verbesserung bestehender Funktionen oder das Hinzufügen einer neuen Funktion handeln.

Soft Forks sind vergleichbar mit der Aktualisierung Ihres Internet-Browsers oder Ihres PC-Betriebssystems. Die Nodes sind nicht verpflichtet, ihre Client-Software zu aktualisieren, aber wenn sie dies nicht tun, können sie nicht mehr als Miner/Validierer fungieren, neue Blöcke vorschlagen und Belohnungen verdienen.

Rückwärtskompatibilität bedeutet, dass Soft Fork eine Chain nicht spalten, da die alten und neuen Regeln mit der Systemfunktion kompatibel sind. Sie können dies mit einem alten Betriebssystem auf Ihrem Smartphone vergleichen: Es funktioniert noch, profitiert aber nicht von den Änderungen.

Soft Forks und Verbesserungsvorschläge 

Auf den Nodes läuft eine Client-Software, welche die Betriebsregeln der Blockchain widerspiegelt und als Protokoll bezeichnet wird. Der offene Charakter von Blockchains erstreckt sich auch auf ihre Open-Source-Protokolle, die es jedem ermöglichen, große Korrekturen, kleinere Änderungen oder Funktionserweiterungen vorzuschlagen.

Am Beispiel von Bitcoin zeigt sich, dass der Prozess der Protokolländerungskontrolle demokratisch gestaltet ist. Der Prozess ermöglicht gemeinschaftsbasierte Änderungsentscheidungen, die das System wachsen lassen und gleichzeitig seine Funktionalität und Sicherheit verbessern. 

Neue Änderungen werden in nummerierten Bitcoin-Verbesserungsvorschlägen (Bitcoin Improvement Proposals, BIPs) eingereicht, von denen der erste im Jahr 2011 einen Standard für die Einreichung von BIPs festlegte. 

Eine vollständige Liste der BIPs finden Sie auf Github, wobei die Soft Forks in Klammern angegeben sind. Hier ist eine Auswahl der wichtigsten BIPs:

Segregated Witness (BIP 141) – Verbesserung der Skalierbarkeit, da mehr Transaktionen in einen einzigen Block passen.

Taproot (BIP 340-342) – Verbesserung von Datenschutz und Effizienz; Ermöglichung von Smart Contracts

Solange sich alle über die Annahme oder Ablehnung des BIP einig sind, entwickeln sich die Gemeinschaft und die Blockchain weiter. 

Dieser offene und demokratische Ansatz ermöglicht es jedoch jedem, der sich von einer bestimmten Entwicklung stark betroffen fühlt, sich abzuspalten und seine eigene neues Gemeinschaft bzw. sein eigenes neues System zu schaffen. Dies ist vergleichbar mit politischen Parteien, die sich aufgrund unterschiedlicher Ansichten abspalten. Dies wird als Hard Fork bezeichnet.

Was ist ein Hard Fork?

Ein Hard Fork entsteht durch die absichtliche Implementierung einer Aktualisierung des Protokolls, die nicht rückwärtskompatibel ist. 

Ein Hard Fork zwingt validierende Nodes dazu, sich zu entscheiden, welcher Chain sie folgen wollen – der bestehenden oder der neuen, die beide parallel existieren, aber unterschiedlichen Regeln folgen. Dies führt zu einem Wettbewerb bei der Auswahl der Nodes, wobei die Chain mit den meisten Nodes als dominant angesehen wird und wahrscheinlich eine größere Akzeptanz bei den Endnutzern findet.

Beispiele für Hard Forks 

Es hat über 100 Bitcoin-Hard-Forks gegeben, aber die, die aus den Blockkriegen (von 2015 - 2017) resultierten, sind die wichtigsten.

Die Blockkriege wurden um die unterschiedlichen Lösungen für die Skalierbarkeit von Bitcoin geführt. Da kein Konsens über den besten Weg zur Verbesserung der Geschwindigkeit und des Durchsatzes von Transaktionen erzielt werden konnte, wurde am 1. August 2017 eine neue Implementierung namens Bitcoin Cash (BCH) geschaffen.

BCH verfügte nicht über eine Mehrheit der Miner. Stattdessen blieben die meisten Miner bei der bestehenden BTC-Blockchain und implementierten schließlich das oben erwähnten Segregated Witness BIP.

BCH selbst spaltete sich im November 2018 ab, um Bitcoin SV zu schaffen; eine Implementierung von Blockspace, die 2.000 Mal größer ist als BTC.

Auswirkungen von Hard Forks

Eine neue Kryptowährung 

Hard Forks erschaffen eine völlig neue Kryptowährung, deren anfängliche Verteilung die Besitzverhältnisse der ursprünglichen Chain zum Zeitpunkt der Abspaltung widerspiegelt.

In der Praxis bedeutete dies, dass die Besitzer von Bitcoin das Recht hatten, die gleiche Menge an BCH zu beanspruchen, indem sie eine Transaktion unterzeichneten, um den Besitz der privaten Schlüssel nachzuweisen. Wenn Sie jedoch BTC über einen Verwahrungsdienst, wie z.B . eine zentrale Börse, gehalten haben, haben Sie keinen automatischen Anspruch auf die Forked Coins. 

Es liegt im Ermessen der Börse, ob Gabelungen verteilt werden. Angesichts der riesigen Menge an Kryptowährungen, die von Verwahrungsdiensten gehalten werden, stellt dieser gesperrte Wert einen erheblichen wirtschaftlichen Verlust dar.

Es besteht eine gewisse Ähnlichkeit mit Aktiensplits, bei denen die Aktionäre zusätzliche Aktien erhalten, der zugrundeliegende Wert des Unternehmens aber gleich bleibt. 

Die Gabelung einer Kryptowährung sollte theoretisch einen Teil des Wertes der dominanten Chain abziehen, obwohl BCH und BSV heute weniger als 1 % der Kapitalisierung von BTC ausmachen, wobei der Anteil mit der Zeit abnimmt.

Verwässerung von Tokenomics 

Befürworter von Bitcoin und Post-Merge-Ethereum verweisen auf ihre Wirksamkeit als Wertaufbewahrungsmittel. Bitcoin hat ein festes Angebot, wobei die Inflation jährlich abnimmt und schließlich Null erreicht, während die aktualisierte Gebührenstruktur von Ethereum die Inflation neutralisiert hat.

Kritiker weisen jedoch darauf hin, dass Hard Forks ein Mittel sind, um die eingebauten Tokenomics zu umgehen und eine Kopie zu erstellen, welche die Angebotsbeschränkungen aufhebt. Auch wenn das stimmt, gibt es Anzeichen dafür, dass die Angebotsobergrenze ein wichtiges Merkmal ist, das den Kauf von Bitcoin ankurbelt.

Ethik und Code als Gesetz 

Öffentliche Blockchains wie Bitcoin oder Ethereum zeichnen sich dadurch aus, dass sie offen, genehmigungslos und dezentralisiert sind. 

Jedem steht es frei, dem Netzwerk von Nodes beizutreten, das die historischen Aufzeichnungen der in einer Blockchain enthaltenen Transaktionen speichert, oder sich gegen eine Belohnung an der Validierung neuer Transaktionsblöcke zu beteiligen. 

Obwohl diese Offenheit als fortschrittlich gepriesen wird, kann sie auch ethische Dilemmata mit sich bringen. Eine Gabelung kann beispielsweise als Freifahrtsschein fungieren, wenn die Regeln der Blockchain unbeabsichtigte Folgen haben, wie z. B. die Möglichkeit von Missbrauch.

Das berühmteste Beispiel für dieses moralische Dilemma ist der DAO-Hack, den Ethereum ein Jahr nach seinem Start erlebte und der die Ausbeutung von 14 % Ether ermöglichte, die zu diesem Zeitpunkt existierten. 

In den Foren tobte eine Debatte zwischen denjenigen, die das Prinzip „Code als Gesetz“ (bei dem niemand das Recht hat, die Ausführung von Code zu zensieren) ungeachtet der Konsequenzen einhalten wollen, und denjenigen, die glauben, dass es ein moralisches Vorrecht gibt, Ethereum zu gabeln und die Gelder wiederherzustellen. 

Die Ethereum Foundation entschied sich für Letzteres, was zur Schaffung von Ethereum und Ethereum Classic führte; die Ethereum Classic-Blockchain behielt die ausgebeuteten Transaktionen bei.

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