Was ist ein Hard Fork?

Änderungen der Regeln einer Blockchain können Nutzer, Entwickler, Händler und Anleger betreffen. Ein wichtiger Begriff ist der Hard Fork: eine Änderung der Konsensregeln, die nicht mit der alten Software kompatibel ist.

Nicht jedes Blockchain-Update benötigt einen Hard Fork. Es gibt auch Soft Forks und Softwareverbesserungen ohne neue Konsensregeln. Der Unterschied erklärt, welche Software neue Regeln prüft und wann sich ein Netzwerk teilen kann.

Was ist ein Hard Fork?

Ein Hard Fork ändert die Regeln, anhand derer Knoten die Gültigkeit von Blöcken und Transaktionen beurteilen.

Nach neuen Regeln gültige Blöcke können von Knoten mit alten Regeln abgelehnt werden. Die Änderung kann Funktionen einführen oder Protokollgrenzen verändern. Entscheidend ist die Kompatibilität der Konsensregeln, nicht nur der Umfang der Codeänderung.

Knotenbetreiber, die die Kette mit neuen Regeln prüfen wollen, benötigen kompatible Software. Niemand ist technisch zur Teilnahme gezwungen: Einige können die alten Regeln beibehalten. Ob die alte Kette fortbesteht, hängt von der Unterstützung der Teilnehmer und dem Konsensmechanismus ab.

Entwickler oder Mitglieder der Gemeinschaft können einen Hard Fork für neue Funktionen, Fehlerbehebungen oder eine andere Entwicklungsrichtung vorschlagen. Der Vorschlag allein verändert das Netzwerk nicht. Teilnehmer müssen die Software übernehmen und die Aktivierung koordinieren.

Was passiert bei einem Hard Fork?

Neue Regeln werden meist bei einer festgelegten Blockhöhe oder zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiviert. Nicht aktualisierte Knoten können Blöcke ablehnen, die neue Knoten akzeptieren. Ein Hard Fork erzeugt aber nicht zwangsläufig zwei dauerhafte Netzwerke oder Währungen. Wechseln die Teilnehmer gemeinsam, kann die alte Kette zum Stillstand kommen.

Erzeugen unterschiedliche Gruppen weiter Blöcke nach unvereinbaren Regeln, kann eine dauerhafte Trennung entstehen. Das unterscheidet sich von einer vorübergehenden Verzweigung, bei der zwei gültige Blöcke fast gleichzeitig gefunden werden und das Netzwerk danach wieder einer gemeinsamen Historie folgt.

Zwei fortbestehende Ketten teilen die Historie bis zur Abzweigung und entwickeln sich anschließend getrennt. Die alte wird nicht automatisch bedeutungslos. Beide benötigen Unterstützung von Nutzern, Entwicklern, Knotenbetreibern und Minern oder Validatoren.

Welche Kette gilt als die ursprüngliche?

Hard Forks betreffen nicht nur Bitcoin oder Ethereum. Name und Identität nach einer Trennung hängen von Nutzung und Anerkennung in Gemeinschaft und Markt ab. Keine allgemeine Regel gibt der Kette mit dem neuesten Code den ursprünglichen Namen.

Eine Regeländerung und die Identität eines Projekts sind unterschiedliche Fragen. Nach einem koordinierten Update kann ein Netzwerk den Namen behalten. Gegner der Änderung können eine andere Kette unter anderem Namen weiterführen. Das bedeutet nicht, dass jedes Bitcoin-Update ein Hard Fork ist.

Bitcoin Cash und Bitcoin Gold sind Beispiele für Projekte, die aus Verzweigungen im Umfeld von Bitcoin entstanden. Bitcoin SV ging später aus einer Abspaltung von Bitcoin Cash hervor. Es sind eigenständige Netzwerke, nicht bloß Versionsnamen derselben Bitcoin-Software.

Warum einen Hard Fork vorschlagen?

Gründe können neue Funktionen, andere Konsensparameter oder das Beheben von Schwachstellen sein. Eine Mehrheit kann die Koordination erleichtern, trifft aber keine zentrale Entscheidung, die alle Knoten zum Wechsel zwingt. Teilnehmer wählen die Regeln, die sie ausführen.

Eine große Kette oder viele Knoten bedeuten keinen automatischen Schutz vor Angriffen. Schwachstellen in Smart Contracts, Software und Konsens sind unterschiedliche Probleme. In besonderen Fällen kann die Gemeinschaft eine Änderung des Netzwerkzustands unterstützen. Das ist nicht dasselbe wie das beliebige Löschen der Transaktionshistorie.

Eine Regeländerung ist auch von einem Plattformwechsel zu unterscheiden, wie im verwandten Artikel über Polymath und Ethereum beschrieben. Ein Beispiel für eine Zustandsänderung durch einen Hard Fork war Ethereums Reaktion auf den DAO-Angriff von 2016.

Bei dem Angriff ging es um Kryptowährungen im Wert von mehreren zehn Millionen Dollar. Am 20. Juli 2016 wurde der DAO-Fork bei Block 1.920.000 aktiviert. Der Bericht der Ethereum Foundation beschreibt die Übertragung von Geldern aus betroffenen DAO-Verträgen in einen Wiederherstellungsvertrag. Große Unterstützung bedeutete keine Einigkeit der gesamten Gemeinschaft: Einige lehnten die Änderung ab und führten die Kette ohne Fork als Ethereum Classic weiter.

Der Fork löschte die Angriffstransaktionen nicht aus der Historie. Die Zustandsänderung verschob Gelder in einen neuen Vertrag, aus dem DAO-Tokeninhaber entsprechend ihren Rechten abheben konnten. Die Wiederherstellung erfolgte über diesen Vertrag, nicht durch eine automatische gleichzeitige Auszahlung an alle.

Unterschiede zwischen Hard Fork und Soft Fork

Beide können Konsensregeln ändern, unterscheiden sich aber in der Kompatibilität. Ein Soft Fork verschärft Regeln: Blöcke nach den neuen Regeln werden auch von alten Knoten akzeptiert. Die alten Knoten prüfen allerdings nicht sämtliche zusätzlichen Einschränkungen.

Bei einem Hard Fork können alte Knoten Blöcke ablehnen, die die neuen Regeln erlauben. Behalten beide Gruppen ihre Regeln bei, können zwei Ketten fortbestehen. Ein Soft Fork soll eine kompatible Kette erhalten, doch Fehler in Koordination oder Umsetzung können trotzdem Probleme und Trennungen verursachen.

Wer alle neuen Regeln prüfen möchte, muss die Software aktualisieren. Bei einem Soft Fork können alte Knoten neuen Blöcken folgen, ohne alle zusätzlichen Einschränkungen zu verstehen. Bei einem Hard Fork können sie diese Blöcke ablehnen. Beide Verfahren erzeugen also nicht zwangsläufig dieselbe Aufspaltung.

Ein Hard Fork ist nicht grundsätzlich sicherer als ein Soft Fork. Sicherheit hängt von Entwurf, Umsetzung, Tests, koordinierter Aktivierung und Netzwerkunterstützung ab. Soft Forks sind auch nicht veraltet: Bitcoins Taproot war ein 2021 aktivierter Soft Fork. Ein Hard Fork benötigt nicht automatisch wesentlich mehr Rechenleistung; der Ressourcenbedarf hängt von der konkreten Protokolländerung ab.

Fazit

Hard Forks ermöglichen Konsensänderungen, die mit alten Knoten nicht kompatibel sind. Sie können Teil eines Entwicklungsplans sein oder auf dringende Probleme reagieren. Nicht jede neue Funktion erfordert dieses Verfahren.

Das Ergebnis hängt vom Inhalt der Änderung und der Unterstützung der Teilnehmer ab. Ein koordiniertes Update kann ein Netzwerk erhalten, während Uneinigkeit getrennte Ketten hervorbringen kann. Nutzer sollten die gewählten Regeln, die Software und das Netzwerk verstehen.