Was ist der Unterschied zwischen Soft Fork und Hard Fork?

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Soft Fork und Hard Fork. Seit Monaten sehen sich immer mehr Kryptowährungen aus unterschiedlichen Gründen in Zugzwang, die Blockchain zu verbessern. So wurde die Währung Ethereum in der ersten Jahreshälfte 2016 zum Opfer eines Hackerangriffs, bei dem es den Hackern gelang, Millionen Ether zu stehlen, die im Rahmen eines Crowdfunding-Projektes eingesammelt worden waren.

Bitcoin hingegen ist zum Opfer des eigenen Erfolges geworden: Nach der Kursrallye in den Monaten zuvor, brach der Bitcoin Kurs massiv ein. Weil es zuvor einen extremen Zulauf von Nutzern gegeben hatte, stieß diese Kryptowährung an ihre Kapazitätsgrenzen. So wurden im Juli 2017 täglich rund 300.000 Transaktionen gezählt, also sekündlich drei bis vier.

Eingeschränkt wird die Leistungsfähigkeit der Währung dadurch, dass ein Block eine Größe von maximal einem Megabyte haben darf. Das hat zur Folge, dass die Zahlungsabwicklung langsamer und somit auch teurer wird. Während die Miner größtenteils dafür plädieren, dass die Blockgröße erweitert wird, lehnen dies die Core-Entwickler ab. Die Miner hatten die Befürchtung, dass Bitcoin ohne die Erweiterung der Blockgröße den führenden Rang im Bereich der Kryptowährungen verlieren könnte. Geeinigt hatte man sich zuletzt auf die Aktivierung von Bitcoin Segwit, wodurch die Skalierung verbessert wird. Zwangsläufig steht vielen Kryptowährungen ein sogenannter Fork, also gewissermaßen eine Abspaltung, bevor. Dafür gibt es folgende Alternativen:

  • einen User Activated Soft Fork,
  • einen Miner Activated Soft Fork,
  • einen User Activated Hard Fork,
  • einen Miner Activated Hard Fork.

Soft Fork – doch was bedeutet das konkret?

Das ist eine Blockchain Fork

Der Begriff Fork stammt aus dem Englischen und meint nichts weiter als „Gabelung“. Das bedeutet in der Welt der Kryptowährungen nicht weniger, als dass der Quellcode so verändert wird, dass sich aus der bestehenden eine neue Blockchain abspaltet. Ein vielleicht bekanntes Beispiel für einen derartigen Fork ist der Litecoin, der vom Bitcoin abgespalten wurde. Die Litecoin-Entwickler hatten nämlich den Quellcode von Bitcoin kopiert und diesen durch verschiedene Änderungen für ihr eigenes Projekt ergänzt. Allerdings ist ein Fork, ganz gleich, ob es sich um Hard Fork oder Soft Fork handelt, in der Realität nicht ganz so einfach umzusetzen. Der Grund: Das Netzwerk ist darauf angewiesen, dass sämtliche darin aktiven Nutzer miteinander kompatibel sind. Ist das nicht der Fall, kann es beispielsweise vorkommen, dass die Miner in unterschiedlichen Blockchains agieren.

Was ist Soft Fork?

Die Soft Fork Erklärung ist im Grunde ganz einfach: Das Protokoll der jeweiligen Kryptowährung wird dahingehend abgeändert, dass lediglich diejenigen Blöcke deaktiviert werden, die nicht entsprechend der Änderung erstellt wurden. Allerdings sind die Änderungen abwärtskompatibel. Das geänderte Protokoll kann also auch von älteren Versionen der Software genutzt werden.

Was ist Hard Fork?

Bei Hard Fork handelt es sich um eine Änderung im Protokoll der jeweiligen Kryptowährung, die nicht abwärtskompatibel ist – so einfach lautet die Hard Fork Erklärung. Alle Miner im Netzwerk müssen also stets die aktuelle Software-Version nutzen, damit diese die neuen Blöcke auch erkennen kann. Wer weiterhin die alte Version nutzen möchte, wird also von jenen Minern, die auf der neuen Version arbeiten, getrennt. Blöcke, die auf den unterschiedlichen Versionen gemint werden, können von der jeweils anderen Version nicht erkannt werden, wodurch die bestehende Blockchain in zwei neue Pfade aufgeteilt wird – das ist also die wortgebende Gabelung.

Beispiele für Hard Forks und Soft Forks

Soft Fork wird am häufigsten für ein Update der Blockchain genutzt. Der Grund: Bei Soft Fork ist das Risiko einer Aufspaltung wesentlich geringer. Bei Upgrades der Software wie etwa BIP 66, bei der die Signatur-Validierung überarbeitet wurde, oder bei P2SH, wodurch die Formatierung der Bitcoin-Adressen geändert wurde, handelt es sich um erfolgreiche Beispiele für Soft Fork.

Das bekannteste Beispiel für Hard Fork dürfte bei der Kryptowährung Ethereum erfolgt sein. Hier wurde Hard Fork als Reaktion auf den bereits genannten Hack der DAO durchgeführt: Nachdem im Rahmen einer Crowdfunding-Aktion rund 150 Millionen US-Dollar eingesammelt worden waren, hatten Hacker etwa ein Drittel dieser Summe in Ether abgezapft. Die Ethereum Foundation reagierte auf diesen kriminellen Akt, indem sie gewissermaßen die Hacker hackte: Die komplette Blockchain wurde gespalten. Dadurch wurde Ethereum in die beiden Währungen Ethereum Classic und Ether aufgespalten.

Hard Fork geschieht übrigens nicht so selten, wie viele vielleicht glauben. Im Grunde passieren tagtäglich sogar mehrere Hard Forks. Der Grund: Suchen Miner durchgehend nach Blocks, kann es immer wieder geschehen, dass unterschiedliche Miner in etwa gleichzeitig einen Block finden und diesen natürlich für sich beanspruchen und dies signalisieren. Dadurch werden zwei Blöcke gemint, die größtenteils identisch sein dürften. Bei der Erweiterung stellt sich jedoch rasch heraus, bei welchem Block es sich um den richtigen handelt. Daraufhin wird der zweite Block annulliert, und die dafür erledigten Transaktionen werden dann dem nächsten Block zugerechnet.

Hard Fork contra Soft Fork

Die zuletzt genannten Hard Forks sind für die Blockchain nichts Besonderes. Anders sieht es bei einem großen Hard Fork aus. Der Grund: Ein mehr oder weniger großer Teil der Community beschließt eine Regeländerung. Das wiederum hat derart weitreichende Folgen, dass jener Teil der Gemeinschaft, der gegen die Regeländerung ist, künftig in der Handlungsweise eingeschränkt wäre. Die Nutzer sind also gezwungen, ein Software-Upgrade durchzuführen, um auch künftig wie gewohnt agieren zu können. Bei Soft Fork hingegen wird das bestehende System um neue Regeln ergänzt – die alten gelten aber weiterhin vollumfänglich. Soft Fork wird also vorwiegend genutzt, um das Netzwerk um neue Funktionalitäten zu ergänzen.

Bitcoin Cash entsteht durch Hard-Fork

Bitcoin Cash (Abkürzung BCC oder BCH) ist eine Kryptowährung, die am 1. August 2017 durch die Abspaltung (Hard Fork) vom originalen Bitcoin-Netzwerk (Bitcoin Core) entstand. Der Grund für die Abspaltung war die Erhöhung des Blockgrößen-Limits von 1 MBauf 8 MB. Dadurch sind bei Bitcoin Cash 8 mal so viele Transaktionen pro Zeit möglich. Bis zur Abspaltung (bis Block 478558) sind beide Blockchains identisch. Definition Wikipedia

Bitcoin Segwit: Das Netzwerk steigt auf Segwit2x um

Segwit

Im Bitcoin Netzwerk wurde über Wochen hinweg heftig diskutiert, wie die Zukunft der Blockchain aussehen soll. Eine Entscheidung ist Ende Juli gefallen, als sich das Netzwerk für den Umstieg auf Segwit2x entschied. Dadurch wurde im August aus Soft Fork ein Hard Fork,, sodass weitere Unruhe innerhalb des Netzwerks absehbar ist.

Nachdem zunächst BIP91 erfolgreich eingefügt wurde, wurden lediglich noch die Blöcke von allen Nutzern akzeptiert, welche die Bereitschaft signalisiert hatten, BIP141 – also Bitcoin Segwit – zu unterstützen. Im Vorfeld hatte das die Mehrheit der Miner der Nutzer getan, sodass der Übergang relativ problemlos über die Bühne gehen sollte.

Was ist BIP?

Beim Bitcoin Improvement Proposal (BIP) handelt es sich um ein Dokument mit neuen Features für das Währungssystem. Hiervon gibt es folgende drei Arten:

  • Der Standards Track: Mit diesem werden Dinge wie Blocks, Netzwerkprotokoll, Validierung oder die Blockkette abgeändert.
  • Das Informational BIP: Dieses gilt für Guidelines, Designfragen und ähnliches.
  • Das Process BIP: Dieses gibt Vorschläge für Änderungen außerhalb des Protokolls.

Die Abstimmung über ein BIP erfolgt über die Blockchain, wobei die Stimmen gemäß der Hashing-Power eines Miners gewichtet werden. In aller Regel wird für eine Zustimmung oder Ablehnung eine Mehrheit zwischen 75 und 95 Prozent – teilweise auch mehr – verlangt. BIP141 sowie BIP91 sind Dokumente aus der ersten Kategorie.

Zunächst ging es darum, sämtliche systemrelevanten Teilnehmer und letztlich auch sämtliche Miner vom Umstieg auf Bitcoin Segwit zu überzeugen. Geplant war es außerdem, die Blockchain dahingehend zu verbessern, dass eine höhere Geschwindigkeit erreicht wird und Sidechains schwieriger erstellt werden können. In BIP91 ist darüber hinaus noch eine weitere Anpassung enthalten.

Wie wirkt sich Segwit auf die Blockchain aus?

Entwickelt und präsentiert wurde Segwit vom Core-Team der Kryptowährung. Der Chainblock-Algorithmus von Bitcoin wird dahingehend abgeändert, dass aus den Transaktionen die Signaturdaten entfernt werden, wodurch die Dateien kleiner werden. Ferner soll das „Gewicht“ statt der „Größe“ des Blocks entscheiden, wie viele Transaktionen maximal enthalten sein dürfen.

Folgende Elemente sind in den Transaktionen enthalten: der Sender, der Empfänger sowie die Signaturen, die auch als Zeugen bezeichnet werden. Diese sind die größten Elemente der Transaktion und haben einen Anteil von rund 60 Prozent an der Datenmenge.

Weil jede Transaktion samt Signatur ein Datenvolumen von 250 Byte hatte und die Blöcke maximal ein Megabyte groß sein durften, enthielten die Blöcke in der Regel 4.000 Transaktionen. Weil es durchschnittlich zehn Minuten dauerte, bis ein Block erstellt war, konnten also 6,66 Transaktionen pro Sekunde abgewickelt werden. Demgegenüber konnten bei Visa bereits 2010 mehr als 1.700 Transaktionen pro Sekunde abgewickelt werden.

Weil die Zahl der Nutzer – anders als die Geschwindigkeit der Blockchain – kontinuierlich anstieg, konnte es durchaus vorkommen, dass eine Bitcoin-Überweisung länger dauerte als eine SEPA-Überweisung. Dadurch war es also ausgeschlossen, dass Bitcoin eine wichtigere Rolle im weltweiten Zahlungsverkehr einnehmen kann.

Eine andere Gewichtung

Um Bitcoin fit für die Zukunft zu machen, greift Segwit an zwei Stellen ein. So wird die Signatur von der eigentlichen Transaktion ausgelagert, zudem wird das vorherige Größenlimit durch ein sogenanntes „Vier Millionen-Byte-pro-Block-Limit“ ersetzt. Nun spricht man auch nicht mehr von Größe, sondern von Gewicht. Dabei zählen die ausgelagerten Signaturen als eine Einheit, die weiteren Transaktionsdaten als vier Einheiten. Dadurch lassen sich in einem Block insgesamt mehr Transaktionen durchführen.

Der Unterschied zwischen einer User- und einer Miner Activated Soft Fork bei Bitcoin

Die User Activated Soft Fork wird zu einem bestimmten Datum vorgenommen, wobei eine bestimmte Zahl an vollwertigen Knoten nötig ist, damit Soft Fork erfolgreich umgesetzt werden kann. Maßgeblich ist hierbei die Gewichtung nach Zahl der Transaktionen. Bei der Miner Activated Soft Fork hingegen wird darauf gewartet, dass ein bestimmter Prozentsatz von Minern bereit ist, Soft Fork zu akzeptieren. Ein Software-Update ist in diesem Fall auch nicht notwendig, wenn die Miner zustimmen. Nachdem sich bereits im August 2017 Bitcoin Cash von Bitcoin abgespalten hat, sieht die Community die Gefahr, dass es weitere Abspaltungen geben könnte, die den Bitcoin an sich letztlich schwächen würden. So hatte es im August nur wenige Stunden gedauert, bis der erste Block der Währung Bitcoin Cash mit einer Größe von etwa 1,9 Megabyte geschaffen war, der sich mit dem Bitcoin-Protokoll nicht mehr vereinbaren ließ.

    blockchain-hero

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