Na verdade, a rede Bitcoin não experimentou uma interrupção desde março de 2013 . Mesmo assim, o protocolo Bitcoin está longe de ser perfeito e o software que interage com a rede ainda é um trabalho em andamento.

No entanto, como podemos atualizar uma rede como o Bitcoin, onde todos os participantes precisam chegar a um consenso total sobre as regras e mecanismos? Sem esse consenso, a rede pode se dividir, ou “bifurcar”, em duas ou mais cadeias interoperáveis. Isso tem um impacto no valor do Bitcoin e pode até mesmo “eliminar” as moedas que você recebeu recentemente.

O Bitcoin Core, o software de “ nó completo ” mais popular , em breve lançará a versão 0.21. Dados do repositório Github do projeto mostram entre 20 e 100 commits para a base de código todas as semanas de dezenas de contribuidores. A maioria dessas alterações de código afeta apenas a funcionalidade de seu software local, não a rede como um todo, mas de vez em quando, essas atualizações também precisam ser implementadas e não é um processo fácil.

Há muito debate e desacordo sobre como atualizar o Bitcoin com segurança. Veja por que provavelmente haverá desafios com a próxima atualização:

Bifurcações de rede e o modelo de consenso

A rede Bitcoin é composta por centenas de milhares de nós, cada um validando meticulosamente cada transação em cada bloco, desde o início do Blockchain. Os mineiros de Bitcoin têm um forte incentivo para criar apenas blocos que sigam essas regras; afinal, eles não gostariam que seus blocos fossem “descartados” depois de gastar energia para criá-los.

Em teoria, você poderia alterar essas regras em seu próprio nó livremente. Você pode permitir blocos maiores, mais Bitcoins ou novos esquemas de assinatura. Se você conseguir convencer um número suficiente de pessoas ao seu redor a implementar as mesmas alterações em seus softwares (ou simplesmente executar sua versão), poderá conseguir dividir a rede pela metade. Um lado rejeitará os blocos criados de acordo com este novo conjunto de regras, enquanto o outro lado os aceitará. A rede agora se “bifurcou” ou, mais precisamente, se “dividiu” e não está mais em consenso sobre as regras. Essa divisão pode ser abandonada rapidamente, mas também pode viver perpetuamente. O resultado: duas criptomoedas separadas, cada uma com seu próprio valor.

Dividindo a corrente

Consideramos duas facções, cada uma controlando cerca de metade dos nós e metade de todos os mineiros de Bitcoin. Eles discordam sobre uma regra arbitrária existente, por exemplo, o número de Bitcoins que podem ser criados recentemente. O campo “limitado” prefere que o número de Bitcoins seja limitado a 21 milhões, representando o status quo. O grupo da “inflação”, no entanto, argumenta que uma inflação pequena e previsível é importante para o funcionamento da economia e saúde da rede Bitcoin, e eles vão adiante para configurar seus nós para permitir que até 6 BTC sejam criados em cada novo bloco, para sempre.

Embora ambos os grupos consistam em cerca de metade do total de mineiros e, por sua vez, no poder hash, eles criarão cerca de metade de todos os blocos. A frequência exata, entretanto, depende do acaso. Para aqueles que executam os nós “limitados”, isso não é um grande problema. Todos os blocos minerados por esses mineradores serão aceitos pelos usuários, enquanto todos os blocos minerados pelos mineradores da “inflação” serão rejeitados. A rede perde segurança e usuários e fica significativamente mais lenta, mas não há surpresas desagradáveis ​​esperando por usuários “limitados”.

Os nós que executam o software de "inflação", no entanto, aceitarão não apenas os blocos criados por seus próprios mineradores, mas também aceitarão todos os blocos criados pelos nós "limitados", pois embora contenham menos Bitcoins recém-cunhados, eles ainda formalmente respeitar as regras de criação de “até 6 BTC”.

Se, por sorte, a cadeia de “inflação” for mais longa do que a cadeia “limitada”, a rede será dividida. Mas se a cadeia “limitada” em algum ponto se tornar mais longa, então ela será aceita como válida por todos os usuários da “inflação” também, desenrolando a cadeia e tornando inválidos todos os blocos de “inflação” extraídos anteriormente. Como cada cadeia vai inevitavelmente ser mais longa do que a outra em algum ponto, e como esse processo pode ser repetido uma quantidade infinita de vezes, a cadeia "infinita" só pode sobreviver implementando regras adicionais que renderizam blocos criados sob o antigo conjunto de regras como inválido, por exemplo, exigindo que cada bloco contenha "exatamente 6 BTC".

No uso popular, uma “bifurcação de rede” é usada para descrever o evento no qual uma cadeia ou rede se divide em pelo menos dois grupos, mas descreve com mais precisão apenas uma mudança proposta nas regras de consenso. Resumindo, uma bifurcação de rede pode levar a uma divisão da cadeia, mas, se bem executada, não o fará.

Apertando e afrouxando as regras

Existem duas maneiras pelas quais podemos alterar as regras de consenso do Bitcoin:

Aperte o conjunto de regras existente

Afrouxe o conjunto de regras existente

O exemplo acima mostra inicialmente um conjunto de regras mais flexível, porque enquanto o número de Bitcoins recém-criados cairá para zero, a nova regra permitiu a criação de “até 6 BTC”.

Conforme mostrado acima, expandir o conjunto de regras com segurança não é fácil e requer suporte da grande maioria da rede. Para expandir com segurança os conjuntos de regras, pode ser necessário não apenas expandir o conjunto de regras, mas também restringi-lo (por exemplo, tornar outra regra mais rígida). Em qualquer caso, a velha cadeia pode continuar a existir sob as regras antigas. É amplamente considerado uma bela característica de um blockchain que mesmo uma minoria minúscula pode não ser capaz de ser convencida a aceitar uma mudança nas regras.

Garfos macios e garfos rígidos

O afrouxamento das regras, portanto, pode ser denominado “hard fork”, já que levará quase inevitavelmente a uma divisão na cadeia se a mudança for adiante e for ativamente implementada.

Ao tornar as regras mais rígidas, a dinâmica é diferente. No que chamamos de “soft fork”, todos os blocos criados pelos novos nós serão aceitos por toda a rede, e os blocos criados com as regras antigas serão rejeitados pelos novos nós.

No entanto, atualizar uma rede tornando suas regras mais rígidas requer muita engenharia inteligente, já que as novas regras adicionadas ao protocolo de consenso precisam ser mais restritivas do que as regras anteriores.

Recursos adicionais anteriores foram adicionados por meio de garfos flexíveis, como Segwit em 2017 e Check Lock Time Verify em 2015. A atualização do Segwit fez uso de um truque usando endereços de “qualquer um pode gastar”. Esses endereços existem (mas não são usados ​​por razões óbvias) sob o antigo conjunto de regras e são muito permissivos, pois permitem que qualquer minerador simplesmente “pegue” os fundos deles. Sob as novas regras, os fundos desses endereços não podem mais ser gastos pelos mineiros, mas precisam seguir as novas regras da Segwit . Isso é seguro, desde que nós suficientes validem essas novas regras.

Para ativar um soft fork, em teoria basta uma maioria simples. Quanto maior a maioria, menor a chance de a cadeia de legado substituir a cadeia das novas regras. É difícil dizer exatamente o quão grande essa maioria precisa ser, e é mais difícil é como avaliar o quão grande essa maioria é na prática.

Como ativar seguramente garfos macios

Embora haja uma tendência a favorecer os garfos macios em vez dos duros, os últimos inevitavelmente levam a uma ruptura da corrente.

A metodologia anteriormente favorecida envolve “sinalização de minerador”, na qual cada minerador “vota” em cada bloco para ativar a atualização. Uma vez que uma certa porcentagem (por exemplo, 75%) dos blocos votam pela atualização, ela é “bloqueada” e ativada 14 dias depois. Isso, no entanto, dá às mineradoras um veto possivelmente desnecessário sobre as atualizações, como visto no debate de escalonamento de 2017.

Outra opção é a do "garfo macio ativado pelo usuário" ou "dia da bandeira". Nesta metodologia os usuários rodam softwares que exigem que as novas regras sejam seguidas após um certo tempo. Se um número suficiente de usuários participar, isso ameaça dividir a cadeia. Não se sabe quantos usuários - chamados de “maioria econômica” - são necessários para evitar uma divisão da cadeia e pressionar os mineiros a produzir apenas blocos de acordo com as novas regras.

Perigos de garfos macios

Muitas atualizações de protocolo perigosas podem ser implementadas por meio de um soft fork, como uma atualização que congela contas de Bitcoin ou exige que os remetentes e destinatários revelem suas próprias transações. Se as bolsas fossem obrigadas a executar esse software modificado, elas representariam uma “maioria econômica” para tornar a rede inútil?

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