هارد فورک و سافت فورک چیست و چه فرقی با هم دارند؟

فورک (Fork) یعنی قواعد یک بلاک‌چین عوض شود. اگر قاعده تازه فقط سخت‌گیرانه‌تر از قبلی باشد، به آن سافت فورک (Soft Fork) می‌گویند. در این حالت نودهایی که نرم‌افزارشان را به‌روز نکرده‌اند، بلاک‌های تازه را هنوز معتبر می‌دانند و شبکه یکی می‌ماند. اگر قاعده تازه چیزی را مجاز کند که قبلاً ممنوع بود، با هارد فورک (Hard Fork) سروکار داریم. نودهای قدیمی بلاک‌های تازه را رد می‌کنند و اگر گروهی روی قواعد قبلی بماند و به ساختن بلاک ادامه بدهد، زنجیره دو شاخه می‌شود و دو رمزارز جدا به وجود می‌آید.

بیشتر فورک‌ها ارتقاهای برنامه‌ریزی‌شده‌اند و دارنده رمزارز لازم نیست برایشان کاری بکند. موجودی‌تان همان‌جایی می‌ماند که بود. ماجرا وقتی جدی می‌شود که جامعه یک شبکه سر یک تغییر به توافق نرسد و شبکه دو تکه شود. پایین‌تر هر دو حالت را با نمونه‌های واقعی و تاریخ‌دار توضیح داده‌ایم و گفته‌ایم در هر کدام چه چیزی به شما مربوط است.

فورک دقیقاً یعنی چه؟

بلاک‌چین شرکتی ندارد که نسخه تازه برنامه را برای همه بفرستد. هزاران کامپیوتر به اسم نود (Node) هر بلاک را با یک دفترچه قانون مشترک چک می‌کنند و فقط بلاکی را می‌پذیرند که با آن جور باشد. به این دفترچه «قواعد اجماع» می‌گویند. اگر با خود بلاک‌چین آشنا نیستید، بلاک‌چین چیست را اول بخوانید.

برای عوض کردن قواعد، باید نرم‌افزار نودها عوض شود و این کار هم‌زمان اتفاق نمی‌افتد. مدتی بعضی نودها نسخه تازه را دارند و بعضی هنوز نسخه قبلی را. سؤال اصلی این است که نود قدیمی با بلاکی که طبق قواعد تازه ساخته شده چه می‌کند؛ فرق سافت فورک و هارد فورک دقیقاً همین‌جاست. درباره نود و الگوریتم اجماع جداگانه هم نوشته‌ایم.

یک مثال ساده: نگهبان‌های یک ساختمان فقط کسی را راه می‌دهند که کارت شناسایی داشته باشد. اگر مدیر بگوید «از امروز فقط کارت عکس‌دار قبول است»، نگهبانی که خبر ندارد باز هم همه کسانی را که نگهبان‌های باخبر راه می‌دهند، راه می‌دهد؛ کارت عکس‌دار هم بالاخره کارت شناسایی است. این سافت فورک است. حالا اگر مدیر بگوید «از امروز گذرنامه هم قبول است»، نگهبان بی‌خبر کسی را که گذرنامه آورده برمی‌گرداند و دو گروه نگهبان درباره یک نفر دو تصمیم متفاوت می‌گیرند. این هارد فورک است.

سه معنای کلمه «فورک»

در دنیای رمزارز، کلمه فورک برای سه چیز متفاوت به کار می‌رود و قاطی کردنشان سردرگمی زیادی درست می‌کند:

• دو شاخه شدن موقت زنجیره: گاهی دو ماینر تقریباً هم‌زمان بلاک می‌سازند و چند دقیقه دو نسخه از سر زنجیره وجود دارد. طبق راهنمای توسعه‌دهندگان بیت‌کوین، نودها زنجیره‌ای را دنبال می‌کنند که بیشترین کار پشتش است و بلاک رقیب کنار گذاشته می‌شود. به کنار رفتن یک یا چند بلاک و جایگزین شدنشان «بازآرایی زنجیره» (Reorg) می‌گویند. قواعد عوض نشده‌اند و این بخشی از کار عادی شبکه است؛ برای همین صرافی‌ها پیش از ثبت واریز منتظر چند تأیید می‌مانند.
• تغییر قواعد شبکه: همان سافت فورک و هارد فورک که موضوع این مطلب است.
• برداشتن کد یک پروژه: کسی کد یک شبکه را برمی‌دارد و با آن شبکه تازه‌ای از صفر راه می‌اندازد. لایت‌کوین از کد بیت‌کوین ساخته شد، ولی زنجیره خودش را از اول شروع کرد؛ برای همین دارندگان بیت‌کوین لایت‌کوینی نگرفتند. هارد فورکی که زنجیره را دو تکه می‌کند فرق دارد: تاریخچه تا لحظه جدا شدن مشترک است و موجودی‌تان در هر دو شاخه وجود دارد.

سافت فورک: قانون سخت‌تر، شبکه یکپارچه

در سافت فورک، هر بلاکی که با قواعد تازه درست باشد با قواعد قدیمی هم درست است. پس نود قدیمی بلاک‌های تازه را قبول می‌کند و از شبکه جدا نمی‌شود. راهنمای توسعه‌دهندگان بیت‌کوین یک شرط مهم هم برایش می‌گذارد: این روش فقط وقتی جواب می‌دهد که اکثریت قدرت استخراج قواعد تازه را اجرا کند. آن وقت زنجیره‌ای که اکثریت می‌سازد از همه بلندتر می‌شود و نودهای قدیمی هم دنبال همان می‌روند.

برای همین، بیت‌کوین معمولاً سافت فورک‌هایش را وقتی فعال کرده که درصد بالایی از ماینرها آمادگی‌شان را اعلام کرده باشند. ماینرها این آمادگی را با علامتی نشان می‌دهند که در سربرگ بلاک‌هایشان می‌گذارند.

دو نمونه معروف: سگویت و تپ‌روت

• سگویت (SegWit): امضای تراکنش‌ها را به بخش جداگانه‌ای از تراکنش برد و جای بیشتری در هر بلاک باز کرد. آدرس‌های `bc1q` حاصل همین تغییرند. فعال شدنش ماه‌ها کش آمد، چون حمایت ماینرها به آستانه ۹۵ درصدی نمی‌رسید. طبق Bitcoin Optech، گروهی از کاربران نرم‌افزاری ساختند که بلاک‌های بدون علامت حمایت از سگویت را رد می‌کرد. بعد از ماه‌ها کشمکش، حمایت لازم جمع شد و سگویت طبق کد بیت‌کوین کور از بلاک ۴۸۱٬۸۲۴ اجرا شد؛ یعنی ۲ شهریور ۱۳۹۶.
• تپ‌روت (Taproot): نوع تازه‌ای از امضا را به بیت‌کوین آورد و آدرس‌های `bc1p` از همین‌جا آمدند. این بار ماینرها پیش از فعال شدن حمایت گسترده‌ای نشان دادند و به گزارش The Block تپ‌روت در بلاک ۷۰۹٬۶۳۲، یعنی ۲۳ آبان ۱۴۰۰، فعال شد و هیچ زنجیره اقلیتی هم از آن باقی نماند.

لایت‌کوین هم بخش خصوصی MWEB را با یک سافت فورک اضافه کرد. ماجرایش را در لایت‌کوین چیست گفته‌ایم.

خطر سافت فورک برای نودهای قدیمی

سازگاری سافت فورک روی دیگری هم دارد. نود قدیمی قاعده تازه را نمی‌شناسد، پس ممکن است بلاکی را معتبر بداند که آن قاعده را زیر پا گذاشته است. Bitcoin Optech نمونه‌ای از تیر ۱۳۹۴ را تعریف می‌کند. چند بلاک بعد از فعال شدن سافت فورکی به اسم BIP66، ماینری که به‌روز نکرده بود بلاکی نامعتبر ساخت. چند ماینر دیگر هم، بی‌آن‌که بلاک را کامل چک کنند، روی آن بلاک ساختند و یک شاخه شش‌بلاکی نامعتبر درست شد.

در این مدت نودهای قدیمی و بسیاری از کیف پول‌های سبک (کیف پول‌هایی که خودشان همه بلاک‌ها را چک نمی‌کنند)، ۹۶ تراکنش بلاک اول را با شش تأیید نشان می‌دادند، در حالی که آن تراکنش‌ها هنوز در هیچ بلاک معتبری ثبت نشده بودند. آخر کار همه تراکنش‌های عادی در بلاک‌های معتبر ثبت شدند و کاربر عادی پولی از دست نداد. درس این ماجرا ساده است: بعد از هر ارتقا، نرم‌افزار کیف پول و نودتان را به‌روز نگه دارید.

هارد فورک: قاعده‌ای که نودهای قدیمی قبولش ندارند

در هارد فورک، بلاک‌هایی که طبق قواعد تازه ساخته می‌شوند از نظر نرم‌افزار قدیمی نامعتبرند. پس همه باید نرم‌افزارشان را به‌روز کنند. نودی که جا بماند، یا روی شاخه‌ای گیر می‌کند که دیگر کسی رویش بلاک نمی‌سازد، یا اگر عده‌ای عمداً روی قواعد قدیمی مانده باشند، روی شاخه آن‌ها. هارد فورک را از نظر این‌که چطور پیش می‌آید، می‌شود سه دسته کرد.

هارد فورک برنامه‌ریزی‌شده

بیشتر هارد فورک‌ها ارتقاهایی‌اند که تقریباً همه با آن‌ها موافق‌اند. اتریوم در سال‌های اخیر تقریباً هر سال دست‌کم یکی از این ارتقاها را اجرا کرده است. سایت ethereum.org توضیح می‌دهد که برای هر ارتقا، نرم‌افزار نودها باید به‌روز شود. چون تغییرها از قبل توافق شده‌اند، شاخه به‌روزشده همان زنجیره اصلی می‌شود. مرج (The Merge) که ۲۴ شهریور ۱۴۰۱ اتریوم را از استخراج به اثبات سهام برد و فیوساکا (Fusaka) که ۱۳ آذر ۱۴۰۴ اجرا شد، هر دو هارد فورک بودند.

فهرست ارتقاهای مهم اتریوم را در اتریوم چیست آورده‌ایم. کاردانو هم ارتقاهایش را هارد فورک می‌نامد و برای هر کدام اسم می‌گذارد؛ مثلاً Chang که ۱۲ شهریور ۱۴۰۳ رأی‌گیری روی زنجیره را راه انداخت. تاریخچه‌اش را در کاردانو چیست ببینید.

هارد فورک اختلافی

گاهی بخشی از جامعه با تغییر مخالف است و روی قواعد قبلی می‌ماند. آن وقت دو زنجیره با تاریخچه مشترک کنار هم ادامه می‌دهند و دو رمزارز جدا خواهیم داشت. دو نمونه معروفش این‌هاست:

• اتریوم و اتریوم کلاسیک: سال ۱۳۹۵ قراردادی به اسم The DAO هک شد و بیش از ۳٫۶ میلیون ETH از آن بیرون کشیده شد. طبق ethereum.org، در رأی‌گیری‌ای که دارندگان ETH در آن شرکت کردند، بیش از ۸۵ درصد آرا موافق بود که در بلاک ۱٬۹۲۰٬۰۰۰، یعنی ۳۰ تیر ۱۳۹۵، پول‌ها به قراردادی منتقل شوند که فقط یک کار بلد بود: پس دادن پول به صاحبانش. تاریخچه شبکه پاک یا بازنویسی نشد؛ فقط موجودی آن قرارداد جابه‌جا شد. بعضی ماینرها قبول نکردند، چون به نظرشان ایراد از پروتکل نبود، و روی زنجیره قبلی ماندند. آن زنجیره امروز اتریوم کلاسیک (ETC) است.
• بیت‌کوین و بیت‌کوین کش: ۱۰ مرداد ۱۳۹۶ طرفداران بلاک بزرگ‌تر با بلاک ۴۷۸٬۵۵۹ از بیت‌کوین جدا شدند و بیت‌کوین کش (BCH) به وجود آمد. خود بیت‌کوین کش هم بعدها دو بار دیگر دو تکه شد.

داستان کامل جدایی بیت‌کوین کش و نمودار شاخه‌هایش را در بیت‌کوین کش چیست نوشته‌ایم.

هارد فورک ناخواسته

فورک همیشه تصمیم کسی نیست. BIP 50 ماجرای اسفند ۱۳۹۱ را تعریف می‌کند. نسخه ۰٫۸ نرم‌افزار بیت‌کوین بلاکی را پذیرفت که تعداد ورودی‌های تراکنش‌هایش بی‌سابقه بود، ولی نسخه‌های قدیمی‌تر به خاطر محدودیتی در پایگاه داده‌شان نمی‌توانستند پردازشش کنند. شبکه بی‌آن‌که کسی بخواهد دو تکه شد و حدود ۶۰ درصد قدرت استخراج پشت شاخه نسخه ۰٫۸ بود.

برای این‌که شبکه دوباره یکی شود، دو استخر بزرگ استخراج نرم‌افزارشان را عمداً به نسخه قبلی برگرداندند، هرچند این کار برایشان گران تمام شد. در همین فاصله یک نفر توانست یک مبلغ را دو بار خرج کند. به گفته BIP 50، او فقط می‌خواست ببیند این کار شدنی است و قصد دزدی نداشت. صرافی‌های بزرگ هم واریزها را برای مدت کوتاهی متوقف کردند.

ماجرای BIP-110: وقتی سافت فورک هم شبکه را دو تکه کرد

اسم «سافت» تضمین نمی‌کند که شبکه هیچ‌وقت دو تکه نشود. تازه‌ترین نمونه‌اش ۱۷ مرداد ۱۴۰۵ در خود بیت‌کوین اتفاق افتاد.

BIP-110 پیشنهادی است که می‌خواهد حدود یک سال ثبت داده‌های غیرمالی در بلاک‌های بیت‌کوین را محدود کند؛ داده‌هایی مثل نوشته‌ها و تصویرهایی که به اسم اوردینالز (Ordinals) در بلاک‌ها ثبت می‌شوند. چون فقط قواعد را سخت‌تر می‌کند، یک سافت فورک است. موافقانش می‌گویند این داده‌ها جای تراکنش‌های پرداخت را می‌گیرند و نگه داشتن نود را سنگین‌تر می‌کنند. مخالفانش می‌گویند هر کس کارمزد را بپردازد حق دارد از فضای بلاک هر طور که می‌خواهد استفاده کند.

به گزارش The Block، اگر ۵۵ درصد بلاک‌های یک دوره دوهفته‌ای از این پیشنهاد حمایت می‌کردند، بدون دو تکه شدن شبکه فعال می‌شد. در آخرین دوره فقط ۵۱ بلاک از ۲٬۰۱۶ بلاک، یعنی ۲٫۵۳ درصد، علامت حمایت داشتند. ولی نودهایی که BIP-110 را اجرا می‌کردند تنظیم شده بودند که از بلاک ۹۶۱٬۶۳۲ به بعد هر بلاک بدون این علامت را رد کنند. شب ۱۷ مرداد به وقت ایران، استخر AntPool بلاک ۹۶۱٬۶۳۲ را بدون علامت ساخت. بقیه شبکه آن را پذیرفت، ولی نودهای BIP-110 ردش کردند و دنبال بلاک دیگری رفتند که ماینری از استخر Ocean ساخته بود.

نتیجه یک زنجیره اقلیت بود. همان شب شاخه BIP-110 فقط دو بلاک ساخته بود و از شبکه اصلی عقب افتاده بود. دلیلش روشن است: این شاخه سختی استخراج شبکه اصلی را به ارث برده بود، ولی فقط سهم کوچکی از ماینرها را داشت. The Block یادآوری کرد که BIP-110 به‌خودی‌خود رمزارز جدیدی برای معامله نمی‌سازد و آینده این شاخه به ماینرها و پشتیبانی صرافی‌ها و کیف پول‌ها بستگی دارد.

دو نکته این ماجرا به دارنده بیت‌کوین مربوط است. اول این‌که شبکه اصلی بی‌وقفه کارش را ادامه داد و کسی که بیت‌کوین داشت لازم نبود کاری بکند. دوم این‌که چون BIP-110 فقط قواعد را سخت‌تر می‌کند، تقریباً هر تراکنش معمولی که در شاخه BIP-110 معتبر باشد در شبکه اصلی هم معتبر است. پس کسی که می‌خواست سکه‌های آن شاخه را بفروشد، ممکن بود ناخواسته بیت‌کوین واقعی‌اش را هم جابه‌جا کند. پایین‌تر این خطر را بیشتر توضیح داده‌ایم.

جدول فورک‌های معروف، از ۱۳۹۱ تا ۱۴۰۵

تاریخ‌ها به وقت ایران‌اند. منبع‌ها: BIP 50، Bitcoin Optech، کد بیت‌کوین کور و زمان بلاک‌ها در mempool.space، تاریخچه ارتقاهای اتریوم، مشخصات فنی جدایی بیت‌کوین کش، Kraken و The Block.

یک الگو در این جدول تکرار می‌شود: سرنوشت فورک را برچسب «سافت» یا «هارد» تعیین نمی‌کند. چیزی که تعیین می‌کند این است که چند درصد ماینرها، نودها، صرافی‌ها و کاربران با تغییر همراه شوند.

فورک برای دارنده رمزارز یعنی چه؟

در ارتقای برنامه‌ریزی‌شده کاری لازم نیست

ethereum.org درباره مرج صریح گفته بود که دارندگان ETH لازم نیست با موجودی یا کیف پولشان کاری بکنند. «ETH قدیمی» و «ETH جدید» وجود ندارد و کسی که خلافش را بگوید احتمالاً کلاهبردار است. همین حرف درباره بیشتر ارتقاهای برنامه‌ریزی‌شده هم درست است. اگر پیامی دیدید که می‌گوید برای فورک باید رمزارزتان را «ارتقا» یا «تبدیل» کنید، یا عبارت بازیابی‌تان را در سایتی وارد کنید، با یک کلاهبرداری عبارت بازیابی طرفید.

در فورک اختلافی، «سکه مجانی» شرط دارد

وقتی زنجیره دو تکه می‌شود، هر آدرسی که در لحظه جدا شدن موجودی داشت، در هر دو شاخه همان موجودی را دارد. ولی این‌که این موجودی به دست شما برسد به چند چیز بستگی دارد:

• کیف پول شخصی: اگر کلید خصوصی یا عبارت بازیابی‌تان دست خودتان است، موجودی هر دو شاخه مال شماست و برای نگه داشتن سکه‌های اصلی‌تان لازم نیست کاری بکنید. عجله نکنید و عبارت بازیابی‌تان را در هیچ سایت یا برنامه ناشناسی برای «گرفتن سکه فورک» وارد نکنید.
• حساب صرافی: تصمیم با صرافی است. کراکن پیش از مرج اعلام کرد هر توکنی که از فورک به وجود بیاید، اول بررسی می‌شود و هیچ تضمینی برای فهرست شدنش نیست. اگر هم نگهداری‌اش را قبول می‌کرد، فقط ETH آزاد حساب می‌شد، نه ETH استیک‌شده. به گفته کراکن، واریزهایی که نزدیک لحظه فورک می‌رسیدند هم ممکن بود در موجودی ثبت‌شده آن لحظه حساب نشوند. کراکن بعدها معامله EthereumPoW را شروع کرد و آن را بین دارندگان ETH توزیع کرد، ولی هر صرافی سیاست خودش را دارد.
• ارزش سکه جدید: معلوم نیست. شاخه‌ای که ماینر کافی نداشته باشد، مثل شاخه BIP-110، ممکن است تقریباً متوقف بماند و هیچ بازاری پیدا نکند.

سکه‌ای که از فورک به دست می‌آید با ایردراپ پروژه‌ها فرق دارد؛ درباره ایردراپ در ایردراپ چیست نوشته‌ایم.

بازپخش تراکنش را جدی بگیرید

وقتی دو شاخه یک تراکنش امضاشده را معتبر بدانند، تراکنشی که برای یک شاخه می‌فرستید می‌تواند در شاخه دیگر هم پخش شود. به این «حمله بازپخش» (Replay Attack) می‌گویند. یعنی ممکن است بخواهید فقط سکه شاخه جدید را بفروشید و همان تراکنش سکه اصلی‌تان را هم جابه‌جا کند.

شبکه‌هایی که از قبل برای جدا شدن برنامه‌ریزی کرده‌اند، معمولاً جلوی این خطر را می‌گیرند. بیت‌کوین کش از روز اول شکل امضای تراکنش را عوض کرد تا تراکنش هر شاخه روی شاخه دیگر نامعتبر باشد. اتریوم این محافظت را چهار ماه بعد از جدایی ETC، در ارتقای اسپوریوس دراگون (۲ آذر ۱۳۹۵) با EIP-155 اضافه کرد. شاخه BIP-110 چنین محافظتی نداشت. پس تا وقتی کیف پول یا صرافی‌ای که به آن اعتماد دارید نگفته جدا کردن سکه‌های دو شاخه چطور امن انجام می‌شود، به سکه‌های شاخه جدید دست نزنید.

چرا صرافی‌ها واریز و برداشت را موقتاً می‌بندند؟

اگر واریزی در شاخه‌ای ثبت شود که بعد کنار برود، از بین رفته است. برای همین صرافی‌ها دور و بر فورک‌ها احتیاط می‌کنند. در ماجرای ۱۳۹۱ صرافی‌های بزرگ واریزها را بستند. کراکن در مرج واریز و برداشت ETH و همه توکن‌های شبکه اتریوم را موقتاً متوقف کرد، در حالی که معامله ETH باز ماند.

اگر خبر فورکی را شنیدید، در ساعت‌های نزدیک به آن رمزارز همان شبکه را جابه‌جا نکنید و اطلاعیه صرافی‌تان را بخوانید. اگر برداشتی در همین فاصله گیر کرد، برداشت در انتظار توضیح می‌دهد چه چیزهایی را چک کنید.