Qu'est-ce qu'un fork (embranchement) de la chaîne de blocs ?

Objectifs d'apprentissage :

À la fin de cet article, vous aurez compris : 

1. La définition d'un fork 
2. Pourquoi les forks sont fondamentaux pour les chaînes de blocs ouvertes et sans autorisation 
3. Ce qu'est un soft fork et ses implications 
4. Ce qu'est un hard fork et ses implications 

Qu'est-ce qu'un fork ?

Un fork se produit lorsqu'une chaîne de blocs se divise en deux chemins concurrents. La cause des forks peut varier. Parfois, nous assistons à la création involontaire de blocs concurrents, ce qui entraîne une scission temporaire de la chaîne de blocs. Mais les forks peuvent également être des mises à niveau intentionnelles des règles qui régissent la création de nouveaux blocs.

Lorsqu'il existe un accord sur la modification des règles, les forks intentionnels de la chaîne de blocs fonctionnent comme une mise à jour logicielle de votre navigateur Internet ou du système d'exploitation de votre PC. On parle alors de soft fork.

En cas de désaccord sur la modification des règles, la chaîne de blocs se divise en deux chaînes concurrentes distinctes à partir de ce moment-là, chacune suivant sa propre mise en œuvre. Il en résulte deux cryptomonnaies distinctes (l'ancienne et la nouvelle). On parle alors de hard fork.

Forks involontaires : blocs orphelins, oncle et périmés

Il existe de nombreux mécanismes de consensus pour la chaîne de blocs, mais la caractéristique commune est un processus de sélection pseudo-aléatoire pour décider comment un nouveau bloc de transactions est ajouté à la chaîne historique.

Les particularités de ce processus de sélection peuvent parfois produire deux nouveaux blocs au lieu d'un, créant ainsi involontairement des versions concurrentes de la chaîne de blocs :

Blocs orphelins ou périmés : ils sont créés lorsque deux mineurs soumettent de nouveaux blocs valides en même temps. Il en résulte deux chaînes concurrentes jusqu'à ce que l'une d'entre elles soit rejetée par la majorité des nœuds.

Blocs oncle : Dans l'Ethereum avant la Fusion, deux blocs peuvent être minés en même temps, le bloc présentant la plus grande preuve de travail étant ajouté à la chaîne. Après la Fusion sous la preuve d'enjeu, les personnes proposant des blocs sont présélectionnées, ce qui élimine cette particularité.

Qu'est-ce qu'un soft fork ? 

Un soft fork résulte d'une modification intentionnelle rétrocompatible du mécanisme de consensus d'une chaîne de blocs. La modification peut consister à corriger une faille de sécurité, à améliorer une fonctionnalité existante ou à ajouter une nouvelle fonctionnalité.

Les soft forks peuvent être comparés à la mise à jour de votre navigateur Internet ou du système d'exploitation de votre PC. Les nœuds ne sont pas obligés de mettre à jour leur logiciel client, mais s'ils ne le font pas, ils ne peuvent plus agir en tant que mineur/valideur, proposer de nouveaux blocs et obtenir des récompenses.

La compatibilité ascendante signifie que les soft forks ne divisent pas une chaîne, car les anciennes et les nouvelles règles sont compatibles avec le fonctionnement du système. Vous pouvez comparer cela à l'utilisation d'un ancien système d'exploitation sur votre smartphone ; il fonctionne toujours mais ne bénéficie pas des changements.

Soft forks et propositions d'amélioration 

Les nœuds exécutent un logiciel client qui reflète les règles opérationnelles de la chaîne de blocs, décrites comme son protocole. La nature ouverte des chaînes de blocs s'étend à leurs protocoles à code source ouvert, ce qui permet à quiconque de suggérer une correction importante, une modification mineure ou une mise à niveau des fonctionnalités.

Si l'on prend l'exemple de Bitcoin, le processus de contrôle des modifications du protocole est conçu pour être démocratique. Ce processus permet à la communauté de prendre des décisions de changement qui permettent au système de se développer tout en améliorant sa fonctionnalité et sa sécurité. 

Les nouvelles modifications sont soumises dans des propositions d'amélioration du Bitcoin (BIP pour Bitcoin Improvement Proposals) numérotées, dont la première a établi une norme pour la soumission des BIP en 2011. 

Vous pouvez consulter la liste complète des BIP sur Github, les soft forks étant indiqués entre parenthèses, mais voici une sélection des plus importantes :

Segregated Witness (BIP 141) : amélioration de l'évolutivité en permettant à un plus grand nombre de transactions de tenir dans un seul bloc.

Taproot (BIP 340-342) : amélioration de la confidentialité et de l'efficacité ; activation des contrats intelligents.

Tant que tout le monde est d'accord sur l'acceptation ou le rejet du BIP, la communauté et la chaîne de blocs avancent. 

Mais cette approche ouverte et démocratique du changement permet à toute personne suffisamment convaincue par un développement spécifique de se séparer et de créer sa propre communauté/système, un peu comme les partis politiques se séparent lorsqu'ils ne parviennent pas à se mettre d'accord sur une différence de politique essentielle. C'est ce qu'on appelle un hard fork.

Qu'est-ce qu'un hard fork ?

Un hard fork de la chaîne de blocs résulte de la mise en œuvre intentionnelle d'une mise à jour du protocole qui n'est pas rétrocompatible. 

Un hard fork oblige les nœuds de validation à choisir la chaîne à suivre, l'existante ou la nouvelle, qui existeront toutes deux en parallèle mais selon des règles distinctes. Cela crée une concurrence pour la sélection des nœuds, la chaîne attirant le plus grand nombre de nœuds étant considérée comme dominante et susceptible d'être adoptée par un plus grand nombre d'utilisateurs finaux.

Exemples de hard fork 

Il y a eu plus de 100 hard forks de Bitcoin, mais ceux qui ont résulté de la guerre des blocs (de 2015 à 2017) sont les plus importants.

Les guerres des blocs portaient sur les différentes solutions à l'évolutivité de Bitcoin. En l'absence de consensus sur la meilleure façon d'améliorer la vitesse et le débit des transactions, une nouvelle implémentation a été créée le 1er août 2017, appelée Bitcoin Cash (BCH).

BCH n'a pas obtenu la majorité des mineurs. Au lieu de cela, la plupart des mineurs sont restés avec la chaîne de blocs BTC existante, et ont finalement mis en œuvre le BIP Segregated Witness mentionné ci-dessus.

Le BCH a lui-même évolué en novembre 2018 pour créer le Bitcoin SV, une implémentation d'un espace de bloc 2 000 fois plus grand que le BTC.

Conséquences des hard forks

Une nouvelle cryptomonnaie 

Un hard fork crée une toute nouvelle cryptomonnaie, avec une répartition initiale correspondant à la propriété de la chaîne d'origine au moment où le fork s'est produit.

Concrètement, cela signifie que les propriétaires de Bitcoin pouvaient réclamer la même quantité de BCH en signant une transaction pour montrer qu'ils étaient propriétaires des clés privées. Toutefois, si vous déteniez des BTC par l'intermédiaire d'un service de conservation, tel qu'une plateforme d'échange centralisée, vous ne disposiez d'aucun droit automatique sur les pièces ayant fait l'objet du fork. 

La distribution des forks est laissée à la discrétion de la plateforme, de sorte qu'étant donné l'énorme quantité de cryptomonnaie détenue par les services de conservation, cette valeur bloquée représente une perte économique importante.

Il y a une certaine similitude avec les divisions d'actions lorsque les actionnaires reçoivent des actions supplémentaires, mais que la valeur sous-jacente de l'entreprise reste la même. 

La bifurcation d'une cryptomonnaie devrait en théorie soustraire une partie de la valeur de la chaîne dominante, bien qu'aujourd'hui BCH et BSV représentent moins de 1 % de la capitalisation de BTC, avec une part qui diminue avec le temps.

La dilution de la Tokenomics 

Les défenseurs du bitcoin et de l'Ethereum post-Fusion soulignent leur efficacité en tant que réserve de valeur. Le Bitcoin a une offre fixe, l'inflation diminuant chaque année pour finalement atteindre zéro, tandis que la structure de frais actualisée d'Ethereum a rendu son inflation neutre.

Cependant, les critiques pointent du doigt les hard forks comme des moyens de contourner les Tokenomics intégrés, en créant une copie carbone qui supprime les restrictions de l'offre. Même si cela est vrai, les données disponibles à ce jour suggèrent que le plafond d'approvisionnement est une caractéristique importante qui alimente l'engouement pour le Bitcoin.

L'éthique et le code en tant que loi 

Les caractéristiques qui définissent les chaînes de blocs publiques telles que Bitcoin ou Ethereum sont l'ouverture, l'absence d'autorisation et la décentralisation. 

Chacun est libre de rejoindre le réseau de nœuds stockant l'historique des transactions contenues dans une chaîne de blocs, ou de participer à la validation de nouveaux blocs de transactions en échange d'une récompense. 

Bien que cette ouverture soit présentée comme une caractéristique progressiste, elle peut également présenter des dilemmes éthiques. Par exemple, un fork peut servir de moyen de libération si les règles de la chaîne de blocs ont des conséquences inattendues, notamment en permettant des manipulations.

L'exemple le plus célèbre de ce dilemme moral est le piratage de la DAO qu'Ethereum a connu un an après son lancement, qui a permis le détournement de 14 % de l'Ether existant à l'époque. 

Un débat a fait rage dans les forums, avec une division entre ceux qui avaient l'intention d'honorer le principe du code comme loi (où personne n'a le droit de censurer l'exécution du code) indépendamment des conséquences et ceux qui croyaient qu'il y avait une prérogative morale de faire un fork d'Ethereum et de restaurer les fonds. 

La Fondation Ethereum a opté pour cette dernière solution, ce qui a conduit à la création d'Ethereum et d'Ethereum Classic ; la chaîne de blocs Ethereum Classic a conservé les transactions exploitées.

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