فورک و انواع آن

فورکینگ در بلاک چین و دفاترکل توزیع شده: یک مرور کلی

بلاک چین و دفاترکل توزیع شده به دلیل تغییر ناپذیری، شفافیت و امنیت شناخته شده اند. این ویژگی‌ها، زنجیره بلوکی و DLT را به یک راه‌حل ایده‌آل برای موارد استفاده مختلف، از جمله مدیریت زنجیره تامین، خدمات مالی و تأیید هویت تبدیل می‌کند. با این حال، یکی از چالش های مهم مرتبط با بلاک چین و DLT ها، فورکینگ است. در این مقاله، فورکینگ چیست، چرا اتفاق می‌افتد، انواع مختلف فورکینگ و نمونه‌هایی از بلاک چین که فورک ندارند را بررسی می‌کنیم.

فورکینگ در بلاک چین و DLT چیست؟

فورکینگ فرآیند ایجاد یک نسخه جدید از بلاک چین یا DLT است که در آن نسخه جدید از نسخه موجود جدا می شود. این تقسیم می تواند به دلایل مختلفی از جمله اختلاف نظر بین شرکت کنندگان شبکه در مورد قوانین، تغییر مکانیسم توافق شبکه یا اشکال در کد رخ دهد. هنگامی که نسخه جدید ایجاد می شود، تاریخچه تراکنش جداگانه و مجموعه قوانین جداگانه ای خواهد داشت که ممکن است با نسخه اصلی متفاوت باشد.

چرا فورکینگ اتفاق می افتد؟

فورکینگ می تواند به دلایل مختلفی رخ دهد، از جمله:

• اختلاف بین شرکت کنندگان شبکه در مورد قوانین: فورک زمانی ممکن است رخ دهد که بین شرکت کنندگان شبکه در مورد قوانین حاکم بر شبکه اختلاف نظر وجود داشته باشد. به عنوان مثال، اگر برخی از شرکت کنندگان معتقدند که کارمزدهای تراکنش باید کاهش یابد، در حالی که برخی دیگر معتقدند که کارمزدها باید ثابت بماند، می تواند منجر به انشعاب شود.
• تغییر در مکانیسم اجماع شبکه: فورکینگ همچنین ممکن است زمانی رخ دهد که تغییری در مکانیسم اجماع شبکه ایجاد شود. به عنوان مثال، اگر شبکه از مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند، و برخی از شرکت‌کنندگان معتقدند که این مکانیسم بیش از حد انرژی بر است، ممکن است تغییر مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) را پیشنهاد کنند. اگر این تغییر توسط همه شرکت کنندگان شبکه پذیرفته نشود، می تواند منجر به انشعاب شود.
• اشکال در کد: فورکینگ نیز ممکن است به دلیل اشکال در کد رخ دهد. برای مثال، اگر آسیب‌پذیری در کد وجود داشته باشد که به هکر اجازه سوء استفاده از شبکه را می‌دهد، توسعه‌دهندگان شبکه ممکن است راه حلی را پیشنهاد کنند. اگر رفع مشکل توسط همه شرکت‌کنندگان شبکه پذیرفته نشود، می‌تواند منجر به انشعاب شود.

انواع فورکینگ

دو نوع فورک وجود دارد: سافت فورک و هارد فورک.

• سافت فورک: سافت فورک یک تغییر سازگار با عقب در پروتکل بلاک چین است. این بدان معناست که نسخه جدید بلاک چین همچنان بلاک های استخراج شده توسط نسخه قدیمی بلاک چین را می پذیرد. به عبارت دیگر، گره هایی که نسخه قدیمی بلاک چین را اجرا می کنند، همچنان می توانند با گره هایی که نسخه جدید بلاک چین را اجرا می کنند، ارتباط برقرار کنند. با این حال، گره هایی که نسخه جدید بلاک چین را اجرا می کنند، نمی توانند با گره هایی که نسخه قدیمی بلاک چین را اجرا می کنند، ارتباط برقرار کنند. سافت فورک ها نسبت به هارد فورک ها اختلال کمتری دارند و عموماً برای ایجاد تغییرات جزئی در پروتکل بلاک چین استفاده می شوند.
• هارد فورک: هارد فورک یک تغییر غیرسازگار با پروتکل بلاک چین است. این بدان معناست که نسخه جدید بلاک چین بلوک های استخراج شده توسط نسخه قدیمی بلاک چین را نمی پذیرد. به عبارت دیگر، گره هایی که نسخه قدیمی بلاک چین را اجرا می کنند، نمی توانند با گره هایی که نسخه جدید بلاک چین را اجرا می کنند، ارتباط برقرار کنند. این می تواند منجر به شکاف در بلاک چین شود و در نتیجه دو بلاک چین مجزا با تاریخچه تراکنش و قوانین آنها ایجاد شود. هارد فورک ها بیشتر از سافت فورک ها مخرب هستند و عموماً برای ایجاد تغییرات عمده در پروتکل بلاک چین استفاده می شوند.

نمونه هایی از بلاک چین که فورک ندارند:

• Polkadot: Polkadot یک پلت فرم بلاک چین نسل بعدی است که امکان همکاری بین بلاک چین های مختلف را فراهم می کند. این توسط گاوین وود، یکی از بنیانگذاران اتریوم، تأسیس شد و برای غلبه بر محدودیت‌های مقیاس‌پذیری و قابلیت همکاری بلاک چین‌های موجود طراحی شده است. Polkadot از یک معماری منحصر به فرد استفاده می کند که به بلاک چین های مختلف اجازه می دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و امکان انتقال دارایی ها و داده ها بین بلاک چین های مختلف را فراهم می کند. با وجود معماری پیچیده اش، Polkadot از زمان راه اندازی آن در سال 2020 هرگز یک چنگال را تجربه نکرده است.
• ریپل: ریپل یک پروتکل پرداخت و ارز دیجیتالی است که در سال 2012 راه اندازی شد. این پروتکل برای تسهیل پرداخت های مرزی سریع و کم هزینه طراحی شده است و توسط موسسات مالی مختلف در سراسر جهان استفاده می شود. ریپل از مکانیزم اجماع به نام الگوریتم اجماع پروتکل ریپل (RPCA) استفاده می‌کند که نوعی از مکانیسم اجماع PoW است. با وجود محبوبیت و پذیرش گسترده، ریپل هرگز چنگال را تجربه نکرده است.
• Stellar: Stellar یک پلت فرم بلاک چین است که در سال 2014 راه اندازی شد. این پلتفرم برای امکان پرداخت سریع و کم هزینه برون مرزی طراحی شده است و توسط موسسات مالی مختلف و ارائه دهندگان پرداخت در سراسر جهان استفاده می شود. استلار از مکانیزم اجماع به نام پروتکل اجماع ستاره‌ای (SCP) استفاده می‌کند که نوعی سازوکار توافق فدرال بیزانس (FBA) است. علیرغم محبوبیت و پذیرش روزافزون استلار، هرگز چنگال را تجربه نکرده است.
• EOS: EOS یک پلت فرم بلاک چین است که در سال 2018 راه اندازی شد. این پلتفرم برای فعال کردن برنامه های غیرمتمرکز سریع و مقیاس پذیر (Dapps) طراحی شده است و توسط مشاغل و توسعه دهندگان مختلف در سراسر جهان استفاده می شود. EOS از مکانیزم اجماع به نام Delegated Proof of Stake (DPoS) استفاده می‌کند که نوعی از مکانیسم توافق PoS است. با وجود مقیاس پذیری و محبوبیت، EOS هرگز فورک را تجربه نکرده است.

برخی از هارد فورک های اخیر که در بلاک چین های معروف رخ داده اند:

• Ethereum Classic (ETC): اتریوم کلاسیک یک بلاک چین است که در سال 2016 در نتیجه هارد فورک در شبکه اتریوم ایجاد شد. این فورک به دلیل اختلاف نظر بین شرکت کنندگان در شبکه در مورد نحوه رسیدگی به هک رخ داد که منجر به از دست رفتن میلیون ها دلار اتر شد. هارد فورک منجر به ایجاد دو بلاک چین مجزا شد: اتریوم (ETH) و اتریوم کلاسیک (ETC).
• بیت کوین کش (BCH): بیت کوین کش یک ارز دیجیتال است که در سال 2017 در نتیجه هارد فورک در شبکه بیت کوین ایجاد شد. این انشعاب به دلیل اختلاف نظر بین شرکت‌کنندگان در شبکه در مورد چگونگی افزایش محدودیت اندازه بلوک برای تطبیق تراکنش‌های بیشتر رخ داد. هارد فورک منجر به ایجاد دو بلاک چین مجزا شد: بیت کوین (BTC) و بیت کوین کش (BCH).
• بیت کوین اس وی (BSV): بیت کوین اس وی یک ارز دیجیتال است که در سال 2018 در نتیجه هارد فورک در شبکه بیت کوین کش ایجاد شد. این فوک به دلیل اختلاف نظر بین شرکت کنندگان در شبکه در مورد چگونگی افزایش بیشتر محدودیت اندازه بلوک و بهبود مقیاس پذیری شبکه رخ داد. هارد فورک منجر به ایجاد دو بلاک چین مجزا شد: بیت کوین کش (BCH) و بیت کوین SV (BSV).
• مونرو (XMR): مونرو یک ارز دیجیتال متمرکز بر حفظ حریم خصوصی است که در سال‌های اخیر برای بهبود ویژگی‌های حفظ حریم خصوصی و افزایش مقاومت در برابر استخراج ASIC، چندین هارد فورک را پشت سر گذاشته است. جدیدترین هارد فورک در نوامبر 2020 رخ داد و منجر به ایجاد یک بلاک چین جدید به نام مونرو (XMR) شد که در برابر استخراج ASIC مقاوم‌تر است.
• Zcash (ZEC): Zcash یکی دیگر از ارزهای دیجیتال متمرکز بر حریم خصوصی است که برای بهبود ویژگی‌های حفظ حریم خصوصی و رفع اشکالات مختلف در کد خود، چندین هارد فورک را پشت سر گذاشته است. جدیدترین هارد فورک در نوامبر 2020 رخ داد و منجر به ایجاد یک بلاک چین جدید به نام Zcash (ZEC) شد که شامل چندین پیشرفت در پروتکل، از جمله سرعت تراکنش های سریع تر و بهبود ویژگی های حفظ حریم خصوصی است.

شایان ذکر است که اگرچه هارد فورک ها گاهی اوقات می توانند بحث برانگیز باشند و منجر به ایجاد بلاک چین های جدید شوند، اما می توانند راهی برای بهبود عملکرد و امنیت یک بلاک چین نیز باشند.
برعکس، برخی هارد فورک ها منجر به ایجاد بلاک چین های جدید نمی شوند، بلکه منجر به ایجاد تغییرات عمده می شوند. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

1. اتریوم شانگهای: ارتقا شانگهای یک هارد فورک پیشنهادی برای شبکه اتریوم است که انتظار می‌رود در هارد فورک آینده برلین گنجانده شود. این ارتقا شامل چندین EIP با هدف بهبود کارایی و امنیت قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم و همچنین معرفی یک نوع تراکنش جدید است که امکان تعاملات قراردادی کارآمدتر و ایمن‌تر را فراهم می‌کند.
2. اتریوم لندن: ارتقای لندن در آگوست 2021 در شبکه اتریوم فعال شد. این ارتقا تغییرات متعددی را در پروتکل اتریوم ایجاد کرد، از جمله کاهش پاداش بلاک و اجرای چندین EIP با هدف بهبود کارایی شبکه و کاهش هزینه های گاز.
3. آپدیت مرج: ادغام اتریوم یک ارتقای برنامه ریزی شده است که هدف آن انتقال اتریوم از مکانیسم اجماع اثبات کار (PoW) به مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) است. انتظار می رود این ارتقا مصرف انرژی شبکه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و مقیاس پذیری آن را افزایش دهد. این ارتقا در حال حاضر در حال توسعه است و انتظار می رود در سال 2022 فعال شود.
4. بیت کوین Taproot: ارتقاء Taproot یک ارتقاء برنامه ریزی شده برای شبکه بیت کوین است که انتظار می رود در نوامبر 2021 فعال شود. این ارتقاء چندین تغییر در زبان اسکریپت بیت کوین ایجاد می کند که حریم خصوصی، امنیت و کارایی شبکه را بهبود می بخشد.

نتیجه

فورکینگ یک چالش مهم مرتبط با بلاک چین و DLT است. این می تواند به دلایل مختلفی از جمله اختلاف نظر بین شرکت کنندگان شبکه در مورد قوانین، تغییر مکانیسم توافق شبکه یا اشکال در کد رخ دهد. دو نوع فورک وجود دارد: سافت فورک و هارد فورک. سافت فورک‌ها تغییراتی هستند که در پروتکل بلاک‌چین با عقب‌نشینی سازگار هستند، در حالی که هارد فورک‌ها تغییرات غیرسازگار در پروتکل بلاک‌چین هستند.

Polkadot، Ripple، Stellar و EOS نمونه هایی از بلاک چین هستند که فورک ندارند. علیرغم موارد استفاده متفاوت، این بلاک چین ها یک چیز مشترک دارند: آنها توانسته اند با حفظ اجماع بین شرکت کنندگان شبکه و اجتناب از تغییرات عمده در پروتکل خود، از فورک جلوگیری کنند.