Что такое активируемый пользователями софтфорк (UASF)?

В начале 19-го века образованными могли считаться люди, умеющие банально писать и читать на родном языке. Сегодня мы все ближе к тому моменту, когда минимальный уровень образования будет определяться умением писать или читать программный код. Одним из наиболее значимых технологических прорывов последних лет можно назвать появление и стремительный рост популярности криптовалют, которые основаны на блокчейн. Преимущество этой технологии, кроме прочего, представляется возможность уже в момент существования той или иной криптовалюты совершенствовать программный код. Подобное внесение изменений называется форком, и его задача заключается в оптимизации работы всей сети.

Что такое софтфорк и хардфорк

Если вы не майнер, но в принципе интересуетесь блокчейном, биткоином, то, скорее всего, вы сталкивались с такими терминами, как софтфорк (soft fork) или хардфорк (hard fork). Английское слово fork дословно переводится как “вилка”. И в целом, применительно к процессу развития криптовалюты, означает разветвление цепочки блокчейн на две части. Таким образом возникает новая сеть, внутри которой узлы взаимодействуют по новым правилам. В первую очередь, это касается того, как именно необходимо определять подлинность переводов. Модернизация программного кода или, если точнее, правил взаимодействия между блоками, можно реализовать двумя основными способами:

• Хардфорк — значительное изменение кода. Результатом будет разделение сети на две несвязанные друг с другом ветки, поскольку степень противоречия новых правил старым — не предполагает возможности взаимодействия. Грубо говоря, те блоки, которые приняли новые правила, уже не смогут быть в одной сети с блоками, работающими в соответствии со старыми правилами. Продолжающие работать со старой версией программного обеспечения узлы просто не смогут идентифицировать новые трансакции как действительные.
• Софтфорк — незначительные изменения правил взаимодействия блоков. Узлы (называемые также “нодами”), начавшие функционировать по новым правилам, все равно могут быть связанными с нодами, не принявшими изменения. В итоге сеть может оставаться одним целым, хотя, в некоторых случаях, и софтфорк может привести к разветвлению.

Уровень безопасности и сами принципы работы криптовалют на основе блокчейн на данный момент находятся на стадии совершенствования. Именно поэтому процесс улучшения необходим, и, соответственно, периодически проводятся хардфорки либо софтфорки. 

Например, в первой половине 2020 года должна быть реализована вторая часть крупного, восьмого по счету, хардфорка второй по популярности криптовалюты Ethereum под названием Berlin. Это должно привести к повышению устойчивости к DoS-атакам и масштабируемости решений, а также совместимости с криптовалютой Zcash и т.д.

UASF: активируемый пользователями софтфорк

Процедуры внесения изменений в принципы функционирования биткоина могут быть различными. В частности, существует UASF (User Activated Soft Fork — активируемый пользователями софтфорк) — представляет собой концепцию, предполагающую реализацию софтфорка в конкретный день, выбранный для этого и озвученный нодами заранее. Так как такая концепция реализации изменений предполагает поддержку значительной части сети (более 90%), UASF зачастую называется “экономическим большинством”.

Модификацию в формате софтфорка можно реализовать также путем активации MASF (Miner Activated Soft Fork). Основное отличие от UASF в том, что данный механизм может быть запущен только если к этому готовы почти все майнеры. К слову, одним из ключевых слабых мест UASF — это механизм, который характеризуется слишком долгим этапом внедрения — может занять около года. Плюс к тому, UASF в ряде случаев несет в себе повышенную опасность разделения сети на две части.

Что такое Segregated Witness и какая связь с UASF

Начиная с 2009 года наблюдался ежегодный рост количества биткоин-трансакций. Учитывая, что с 2010 года размер одного блока равнялся 1 Мб, сеть характеризовалась хорошей совместимостью узлов и ее способностью эффективно противостоять DDoS-атакам. Однако это негативно сказалось на пропускной способности, которая составляла от 3 до 7 трансакций в секунду. Сильный рост количества держателей биткоина и числа переводов привели к значительным задержкам при совершении трансакций, вплоть до нескольких дней. Параллельно росли комиссии и, как следствие, падала привлекательность биткоина как средства для совершения небольших платежей.

Также, у биткоина была еще одна проблема — так называемая пластичность трансакций. Суть ее заключается в том, что технически существовала возможность подделки подписи трансакции. А это могло привести к несанкционированному изменению (без согласия отправителя денег) ее суммы и, таким образом, воровству биткоинов. А это прямо противоречит сути практического применения блокчейн. Ведь изначально криптовалюты позиционировались не только как децентрализованная альтернатива классической банковским системам, но и как платежи с более высоким уровнем безопасности.

Связь UASF с Segregated Witness

Для решения вышеперечисленных проблем было предложено обновление, получившее название Segregated Witness, причем его активация была реализована в соответствии с концепцией UASF. Именно такая комбинация обновления была маркирована BIP 148. Результатом чего стало увеличение размера одного блока и повышение пропускной способности. Кроме того, благодаря активации SegWit, изменения коснулись принципа хранения данных внутри блока и способа проверки трансакций. В частности, новый принцип подтверждения трансакции, в соответствии с которым даже измененная подпись не может повлиять на сумму перевода.

Протокол Segregated Witness (дословно переводится как отдельный свидетель) сформировал новый принцип построения блока, в соответствии с которым скрипты, необходимые для корректного функционирования и занимавшие большую часть пространства блока, выделялись в отдельную часть. В результате основной блок теперь вмещает в себе больше информации о трансакциях, что привело к повышению пропускной способности сети. В итоге процесс активации разделился на несколько этапов:

• один из наиболее известных разработчиков в сфере блокчейн-технологий Питер Вюлле (Pieter Wuille) в конце 2015 года представил протокол SegWit с обоснованием целесообразности его активации;
• большая часть владельцев нод, в соответствии с UASF, согласилась с необходимостью внедрения обновлений;
• после дискуссий в сообществе, необходимое число майнеров также выразили поддержку, что привело в активации протокола SegWit 1 августа 2017 года.

Однако, протокол SegWit мог полноценно активироваться только при условии, что более 90% всей мощности сети приняли бы его. И в этом контексте весьма целесообразно было бы дополнить новый протокол концепцией UASF, что и было в итоге сделано. К слову, ряд крупнейших майнинговых ферм (например, Bitmain) и компаний (Bitcoin Unlimited) не поддерживали активацию SegWit. По этой причине до активации протокола в сообществе шли дискуссии относительно того, как, с одной стороны, обновить код, а с другой — сохранить единый блокчейн биткоин-трансакций.

Что было бы при отказе от BIP 148

Для начала рассмотрим, как именно работал BIP 148. Механизм во многом напоминал UASF, но с небольшими изменениями. А именно: активация SegWit произошла в существующей программной среде, но для этого потребовались совместные усилия как майнеров, так и владельцев нод. При UASF начало активации нодами происходит в принудительном режиме в конкретный день. Но в данном случае, на момент 1 августа 2017 года, более 80% сети уже осуществили обновление ПО, тем самым просигнализировав о том, что готовы к активации SegWit. Майнеры же начали подтверждать готовность 1 августа путем создания блоков с битом версии 1. Результатом этого стало исполнение протокола всеми активными на тот момент нодами.

Если бы SegWit в связке с UASF не был поддержан подавляющим большинством майнеров и прочих участников сети, как это предусматривает UASF, биткоин разделился бы на две части. А это, в свою очередь, негативно повлияло бы на общую атмосферу крипторынков. Далее события, скорее всего, развивались бы следующим образом:

• увеличение количества переводов, которые приводят к воровству денег;
• снижение доверия в сообществе к биткоину до критического уровня и, как следствие, возможная потеря биткоином лидерства;
• формирование общего негативного фона, выход с рынка большого числа держателей биткоина, обвал курса большинства криптовалют.

Главное, что необходимо понимать: несмотря на однозначное признание технологии блокчейн, криптовалюты сейчас находятся на стадии своего развития, что характеризуется наличием значительного числа проблем. Задача сообщества — разрабатывать и внедрять обновления. В первую очередь — софтфорки, призванные устранять проблемы и способствовать развитию отрасли. Что этому может мешать? Например, профессиональные майнинговые пулы, которые получают хорошие вознаграждения и не заинтересованы в значительных изменениях. 

В этом контексте можно упомянуть открытое письмо Эрика Ломброзо (разработчика Bitcoin Core), который детально рассказал о том, насколько мощное сопротивление активации протокола Segregated Witness оказывали владельцы, в частности, нескольких китайских майнинговых пулов.

Блокчейн, биткоин, софтфорки: чего стоит ожидать в будущем

Успешность дальнейшего развития криптовалют зависит от того, насколько вся экосистема блокчейна будет готова к внедрению решений, направленных на оптимизацию масштабируемости, и повышение безопасности для пользователей. Для этого и проводятся софтфорки и хардфорки. Но энтузиазм многих разработчиков зачастую вступает в противоречие с, в некотором смысле, приземленностью значительного числа майнеров, для которых на первом месте — заработок здесь и сейчас, а не развитие отрасли в целом.

Очевидно, что криптовалюты на данном этапе, после лавинообразного роста и последовавшего обвала спроса, находятся в стадии некоторого переходного периода. И речь даже не столько о росте курса того же биткоина, а о том, насколько главная криптовалюта сможет доказать свою состоятельность в конкурировании с классическими платежными системами (банковские карты, PayPal и прочие).  Децентрализация и отсутствие возможности полноценного контроля за проведением биткоин-трансакций в том виде, в котором это наблюдается сейчас, вряд ли будет принято правительствами крупнейших стран в мире, и причины этого очевидны.

Биткоину предстоит пережить еще не один софтфорк и пройти непростой путь развития, результатом которого должно стать обеспечение приемлемой для пользователей безопасности. Не так давно Питер Вюлле озвучил еще два предложения, направленные на оптимизацию биткоина. Одно из них основано на Taproot — так называется доработка программного кода с целью повышения конфиденциальности. И в данный момент идет активная разработка данного софтфорка. В это же время несколько групп программистов параллельно работают над альтернативными технологиями развития биткоин-сети. А значит, нас ждут новые споры и очередные витки развития отрасли. Так что скучно не будет — это можно гарантировать на 100%.  

Автор: Андрей Мельник