Kryptovaluuttojen forkit: mitä ne oikein ovat?

Sana fork liittyy oleellisesti kryptovaluuttoihin. Aihe on ollut viime aikoina tapetilla etenkin Moneroon liittyen, jonka hard fork synnytti äskettäin neljä uutta kryptovaluuttaa. Tämä artikkeli kertoo, mistä forkeissa on tarkalleen ottaen kyse.

Taustaa: lohkoketjun toiminta

Forkin ymmärtämiseksi on hahmotettava ensin kryptovaluuttojen toimintalogiikkaa teknisellä tasolla. Käsitellään aihetta tässä Bitcoinin näkökulmasta, mutta sama idea toimii myös karkeasti sanottuna muiden kryptovaluuttojen kohdalla.

Bitcoin on lohkoketjuun perustuva digitaalinen valuutta. Lohkoketju tarkoittaa tässä yhteydessä hajautettua kirjanpitojärjestelmää, josta käytetään englannin kielessä lyhennettä DLT – distributed ledger technology.

Lohkoketju koostuu sananmukaisesti ketjussa olevista lohkoista. Ne on sidottu toisiinsa algoritmin avulla, mikä estää lohkojen muokkaamisen jälkeen päin. Yhden lohkon voi ymmärtää olevan kuin tietokoneen kiintolevyllä oleva tiedosto, joka sisältää rajatun määrän transaktioita. Jokainen transaktio tarkoittaa Bitcoinin verkossa tapahtuvan liikenteen kirjanpitoa: X kappaletta Bitcoinia osoitteesta A osoitteeseen B.

Lohkoketjun ylläpidosta vastaavat louhijat, jotka ovat käytännössä erikoisvalmisteisia tietokoneita. Ne rakentavat Bitcoinin lohkoketjuun uuden lohkon noin 10 minuutin välein. Bitcoinin verkko koostuu puolestaan palvelinkoneista, joita kutsutaan nimellä node. Nämä palvelimet välittävät transaktiot eteenpäin louhittaviksi ja tallentavat lohkoketjua. Node-palvelimen täytyy pyöritää Bitcoin Core -ohjelmistoa, jotta se voi osallistua verkon ylläpitoon.

Bitcionkeskuksesta löytyy myös erillinen artikkeli lohkoketjusta, jos aihe kiinnostaa enemmän.

Forkit ovat ohjelmistopäivityksiä

Miten fork sitten liittyy edellä kuvattuun teknologiaan? Sanalla fork tarkoitetaan käytännössä Bitcoinin (tai minkä tahansa muun kryptovaluutan) ohjelmistopäivitystä. Fork jakaantuu tämän lisäksi kahteen eri tyyppisen päivitykseen: hard fork ja soft fork.

Bitcoin on maailman tunnetuin kryptovaluutta, joten sen forkit ovat saaneet myös eniten julkisuutta. Bitcoin on artikkelin kirjoitushetkellä lähes 10 vuotta vanha keksintö, joten sen ohjelmakoodia on ehditty päivittää jo moneen kertaan. Syyt päivitykselle ovat samoja kuin minkä tahansa muunkin ohjelmiston kohdalla. Kyseessä voi olla bugikorjaus, teknisen haavoittuvuuden paikkaus, uusien ominaisuuksien kehittäminen tai ohjelmiston nopeuttaminen.

Näistä jälkimmäinen syy ajoi Bitcoinin sen tunnetuimpaan forkkiin elokuussa 2017, jonka seurauksena syntyi kokonaan uusi kryptovaluutta – Bitcoin Cash. Kehitystyötä tekevä yhteisö ei päässyt yksimielisyyteen Bitcoinin skaalausongelmien ratkaisemisesta, joten Bitcoin Cash -tiimi synnytti uuden kryptovaluutan.

The man known as "Bitcoin Jesus" says he's "incredibly bullish" on Bitcoin cash, not Bitcoin core https://t.co/VS253ftLdJ #BloombergInvest pic.twitter.com/yEkTrVMPxi

— Bloomberg Asia (@BloombergAsia) April 11, 2018

Yllä oleva twiitti: Roger Ver on Bitcoin Cash -leirin keulahahmo ja yksi Bitcoin-sisällissodan merkittävimmistä pelureista.

Viimeisen puolen vuoden aikana Bitcoinista on haarautunut myös muita versioita, kuten Bitcoin Private, Bitcoin Gold, Bitcoin Diamond ja niin edelleen. Kaikki edellä mainitut tapaukset ovat syntyneet hard forkin tuloksena. Seuraavassa käydään hieman läpi hard ja soft forkin eroja.

Hard fork ja soft fork

Kryptovaluutan ohjelmakoodi voidaan päivittää kahdella eri tavalla: hard fork tai soft fork. Tässä kohtaa on syytä palata ensimmäiseen kappaleeseen ja node-palvelimiin. Kun Bitcoinin tai muiden kryptovaluuttojen ohjelmakoodi päivittyy, se ei tarkoita loppukäyttäjän kannalta yhtään mitään. Sinun ei tarvitse päivittää esim. Bitcoin-lompakkosi ohjelmistoa tai muuta vastaavaa. Suurin osa peruskäyttäjistä ei edes tiedä mikä fork on. Ohjelmistopäivitys koskettaa node-palvelinten ylläpitäjiä.

Hard fork on lohkoketjun peruuttamaton jakaantuminen kahteen eri versioon. Hard fork -päivityksessä uusi lohkoketjun haara ei hyväksy enää vanhoja versiota pyörittäviä node-palvelimia. Hard fork kannattaa siis tehdä vain siinä tapauksessa, että riittävä määrä nodeja tukee uutta ohjelmistopäivitystä. Hard forkissa päivitettävä softa ei ole taaksepäin yhteensopiva.

Soft fork eroaa hard forkista siten, että ohjelmistopäivitys on valinnainen. Vaikka node-palvelin ei suorittaisi päivitystä, se voi olla edelleen osa verkkoa ja verifioida transaktioita. Soft fork on lisäksi taaksepäin yhteensopiva, eli lohkoketju ei jakaannu kahdeksi yhteensopimattomaksi haaraksi (=kryptovaluutaksi).

Monien mielestä tunnetuin soft fork on vuonna 2017 tehty Bitcoin-päivitys nimeltään SegWit. Sen tarkoituksena oli nopeuttaa verkon toimintaa. SegWitin käyttöönotto on kestänyt kuukausia, ja tälläkin hetkellä sen adoptio on noin 30% tasolla Bitcoinin verkossa.

Esimerkkejä tunnetuista hard forkeista

Hard forkista on syytä tuoda esiin vielä yksi tärkeä pointti. Vaikka lohkoketju jakautuu yllä olevan kuvan tavoin kahteen haaraan, se ei ole koko totuus. Hard fork on usein tyypiltään non-contentious, eli kyseessä on silloin ei-kiistanalainen päivitys. Tässä tapauksessa louhijat siirtyvät louhimaan uutta haaraa hyvässä sovussa ja vanha haara kuolee siten pois käyttämättömänä.

Jos kehitysyhteisö riitautuu ja jakautuu eri suuntiin, kyseessä on contentious eli kiistanalainen päivitys. Silloin molemmat haarat jatkavat elämäänsä eri kryptovaluuttoina. Tunnetuin tällainen hard fork lienee elokuussa 2017 tapahtunut päivitys, joka synnytti Bitcoin Cashin ja sai mm. aikaan Bitcoin-sisällissodan.

Hard forkkeja voidaan käyttää myös tilanteissa, joissa lohkoketjua on hakkeroitu rikollisessa tarkoituksessa. Sen avulla lohkoketju voidaan palauttaa tiettyyn lohkoon ennen hakkerointia. Maailman toiseksi suurin kryptovaluutta, Ethereum, syntyi tällaisen hard forkin seurauksena. Ethereum-ekosysteemin The DAO -älysopimus hakkeroitiin vuonna 2016, ja yhteisö äänesti tämän jälkeen hard forkista, jolla tehtiin ns. rollback tapahtunutta edeltävään aikaan.

Osa Ethereum-yhteisöstä ei hyväksynyt tätä forkkia, minkä seurauksena alkuperäinen Ethereumin lohkoketju jatkoi elämäänsä eteenpäin. Nykyinen Ethereum on siis hard forkissa syntynyt haara, ja Ethereum Classic seuraa alkuperäistä lohkoketjua.

Moneron suorittama hard fork on aiheuttanut kohua viime aikoina. Pienempien päivitysten lisäksi Moneron kehittäjät halusivat tehdä oleellisia muutoksia kryptovaluutan käyttämään tiivistealgoritmiin (CryptoNight). Päivitys tehtiin ns. ASIC-koneiden pudottamiseksi ulos Moneron louhimisesta.

Yllä olevassa kuvassa on kiinalaisen Bitmain-yhtiön valmistama ASIC-louhintatietokone. Monero-tiimin mukaan ASIC-laitteiden käyttö aiheuttaa louhinnan keskittymistä vaarallisesti tiettyjen tahojen haltuun. ASIC-koneet ovat tuhansien eurojen arvoisia, joten louhintaa dominoivat muutamat suuret syndikaatit, joilla on varaa tehdä miljoonien dollareiden arvoisia sijoituksia konesaleihin. Uusimman forkin myötä Moneron louhinta ei onnistu enää ASIC-koneilla. Hard forkissa syntyi uusia Moneron versioita, jotka tukevat jatkossakin ASIC-louhintaa.

—

Forkit ovat olennainen osa kryptovaluuttojen ohjelmistokehitystä. Forkista riippuen ne voivat aiheuttaa myös riitoja tai suoranaisia sisällissotia. Tämä koskee etenkin Bitcoinin kaltaista yhteisöä, jonka kehitystyö on aidosti hajautettu.

Lähes kaikkien muiden kryptovaluuttojen roadmap on viime kädessä parin henkilön hyväksynnän takana. Nykyisin myös Bitcoinin käyttämä Proof of Work -konsensusalgoritmi on korvattu vaihtoehdoilla, jotka eivät vaadi louhijoiden käyttöä. Näin ollen monien kryptovaluuttojen ohjelmistopäivitykset muistuttavat luonteeltaan perinteistä softakehitystä.

Kuva: Flickr / Marko Verch