ブロックチェーンにおけるソフトフォークとハードフォーク

ブロックチェーンにおけるフォークとは？

ブロックチェーンにおけるフォークとは、トランザクションブロックの作成、検証、チェーンへの追加方法を決定するプロトコルルールの変更または分岐を指します。フォークは、計画的なアップグレードとして発生する場合もあれば、将来の開発に関するコミュニティ内での意見の相違から意図せず発生する場合もあります。ネットワーク機能のアップグレード、バグ修正、新機能やガバナンスモデルの実装において、フォークは極めて重要な役割を果たす可能性があります。

ブロックチェーン技術におけるフォークには、主にソフトフォークとハードフォークの2種類があります。主な違いは、プロトコルの以前のバージョンとの互換性と、それぞれのフォークに関連するネットワークコンセンサスメカニズムにあります。それぞれのフォークについて、さらに詳しく見ていきましょう。

ビットコインやイーサリアムなどの暗号通貨に携わる開発者、マイナー、ユーザー、投資家にとって、ソフトフォークとハードフォークの根本的な違いを理解することは不可欠です。フォークの種類によって、ノードソフトウェア、トランザクション検証、コミュニティの連携への影響は異なります。

フォークには、競合が発生するものと発生しないものがあります。非競合が発生するフォークとは、ネットワーク参加者全員が変更に同意し、それに応じてアップグレードすることを意味します。競合が発生するフォークは、2017年のビットコインとビットコインキャッシュの例に見られるように、永続的な分裂を引き起こし、異なるネイティブアセットを持つ別々のブロックチェーンを作成する可能性があります。

全体として、フォークは分散型ネットワークの継続的な進化において極めて重要な役割を果たし、プロトコルのアップデート、パフォーマンスの向上、ガバナンスの変更、あるいは開発者コミュニティ間の異なるイデオロギーの方向性を可能にします。

ソフトフォークの仕組み

ソフトフォークとは、ブロックチェーンプロトコルの後方互換性を維持したアップグレードです。つまり、新しいルールにアップグレードしていないノードであっても、新しいブロックが古いルールにも準拠していれば、そのブロックを有効なものとして扱うことができます。ただし、これらのノードは新しいルールのすべてを厳密に適用するとは限らず、特定のリスクやエッジケースにおける不整合が生じる可能性があります。

通常、ソフトフォークはルールセットを狭めたり、有効なトランザクションの種類を減らしたりすることで、拡張ではなく制限を導入します。例えば、ソフトフォークは、以前は承認されていた特定の種類のトランザクションを禁止したり、スクリプトルールをより厳格にしたりすることはありますが、既存の機能を互換性のない方法で拡張したり書き換えたりすることはありません。

適用に関して言えば、ソフトフォークは通常、十分なハッシュパワーを獲得し、コンセンサスプロセスに影響を与えるために、マイナーの過半数の支持を必要とします。有効化されると、アップグレードされたすべてのノードは新しいルールセットに従うようになりますが、ブロックがレガシールールと互換性がある限り、古いノードは引き続きそれらのノードと通信できます。

ソフトフォークの有名な例としては、2017年8月に有効化されたビットコインのSegregated Witness (SegWit)アップグレードが挙げられます。SegWitは、署名データを分離することでブロックとトランザクションの構造を変更し、より効率的なブロックストレージを可能にし、ライトニングネットワークのようなセカンドレイヤーソリューションへの道を開きました。

ソフトフォークの主な特徴は次のとおりです。

• 後方互換性: 古いノードも引き続き参加しますが、機能は制限されます。
• コンセンサスフレンドリー: マイナーの過半数が必要ですが、チェーンの分裂を回避できることが多いです。
• 保守的なアップグレード: 制限はルールを拡張するのではなく、強化します。
• コミュニティ調整: 混乱が最小限に抑えられるため、実装が容易です。

これらの利点にもかかわらず、ソフトフォークは大規模な改修や理念の転換には適さない可能性があります。その保守的な性質により、既存のコンセンサスルールの枠組み内で許容される変更の範囲が制限されます。

まとめると、ソフトフォークは、ノードの相互運用性を維持し、ネットワークの断片化を最小限に抑えながら、プロトコルを段階的に改善するのに最適です。

ハードフォークとその影響

ハードフォークとは、基盤となるブロックチェーンプロトコルに根本的な、かつ後方互換性のない変更を加えることです。ハードフォークが発生すると、すべての参加者は、更新されたチェーンとのやり取りを継続するために、新しいバージョンのソフトウェアにアップグレードする必要があります。一部のユーザーまたは開発者が変更を拒否した場合、ブロックチェーンは2つの別々のチェーンに分裂し、それぞれが独自の台帳、ルール、そして多くの場合、独自のネイティブコインを持つ可能性があります。

ソフトフォークと比較して、ハードフォークはより劇的な変更であり、リスクと複雑さが増します。ハードフォークは、重要な機能変更の実装、トランザクション履歴の逆転、プロジェクトの方向性における相容れない意見の相違の解決などによく使用されます。

ハードフォークでは、以前は無効だったトランザクションやブロックを許可するルール変更は、新しいチェーンで有効になります。同様に、新しいルールに従って生成されたブロックは、古いプロトコルバージョンを実行しているノードでは無効とみなされます。すべてのノードが同時にアップグレードされない限り、これは避けられない分岐につながります。

注目すべきハードフォークの例:

• イーサリアムとイーサリアムクラシック (2016): DAOハッキング事件の後、イーサリアムコミュニティは不正なトランザクションを元に戻す投票を行いました。その結果、イーサリアム (ETH) は変更された履歴を継続し、イーサリアムクラシック (ETC) は元のチェーンの不変性を維持しました。
• ビットコインとビットコインキャッシュ (2017): ビットコインキャッシュのフォークは、ブロックサイズのスケーラビリティに関する意見の相違から発生しました。 Bitcoin Cashは、より高いトランザクションスループットに対応するためにブロックサイズの制限を引き上げ、元のBitcoinの流れから逸脱しました。

ハードフォークの主な特徴：

• 後方互換性がない：すべてのノードはアップデートを採用するか、新しいチェーンから切断される必要があります。
• チェーン分割の可能性：コンセンサスが得られない場合、2つのブロックチェーンと2つの異なるデジタル資産が生成されます。
• 柔軟性の向上：プロトコル全体のオーバーホールや、より根本的な変更に役立ちます。
• ガバナンスへの影響：多くの場合、コミュニティ内のイデオロギー対立に関連しています。

ハードフォークは、計画的（コミュニティの合意に基づく意図的なアップグレード）または論争的（不和から生じる）になる可能性があります。議論の的となるケースでは、ハードフォークは混乱を招き、ユーザーに不満を抱かせ、時価総額を分散させる可能性がありますが、同時に、代替プロトコルを用いたイノベーションや実験を促進する可能性も秘めています。

混乱を避けるため、コア開発者はハードフォークを開始する前に、コミュニティの幅広い支持を得ようとすることがよくあります。堅牢なテスト、明確なコミュニケーション、互換性評価といった対策は、移行を成功させる上で不可欠です。

結局のところ、ハードフォークは変化をもたらす強力なツールですが、セキュリティ、ユーザーの信頼、そしてエコシステムの安定性を維持するために、先見性を持って管理する必要があります。