Wat zijn Bitcoin Improvement Proposals en hoe werken ze?

Wat is een Bitcoin Improvement Proposal (BIP)?

Bitcoin Improvement Proposals, ook wel BIPs genoemd, zijn formele voorstellen voor aanpassingen aan het Bitcoin-protocol. Doordat Bitcoin gedecentraliseerd is, wordt het niet door één organisatie of entiteit beheerd, daarom kunnen ontwikkelaars of gebruikers op het netwerk voorstellen doen om het protocol te verbeteren. Iedereen met genoeg technische kennis kan een Bitcoin Improvement Proposal doen. BIPs zijn meestal wijzigingen waarmee nieuwe cryptografische functies, optimalisatie, interne processen of documentatie worden voorgesteld.

Bitcoin Improvement Proposals werden in 2011 geïntroduceerd door Amir Taaki en zijn geïnspireerd op het Python Enhancement Proposal (PEP)-systeem. Dit werd gedaan in de allereerste BIP, namelijk BIP 0001, waarin beschreven werd hoe het proces zelf werkt en hoe het voorstel-mechanisme werkt. Hiermee werd een belangrijke stap gezet richting de volwassen softwareontwikkeling op het Bitcoin-netwerk.

Korte samenvatting

• Bitcoin Improvement Proposals (BIPs) zijn formele voorstellen om het Bitcoin-protocol te verbeteren, ingediend door ontwikkelaars en gebruikers.

• BIPs worden besproken en beoordeeld via een open proces met conceptversies, feedback en statusupdates zoals Draft, Proposed en Final.

• Miners stemmen via signalling of ze een BIP ondersteunen, wat bepalend is voor acceptatie en implementatie.

• Er zijn drie categorieën: Standards Track (protocolwijzigingen), Process (proceswijzigingen) en Informational (informatie zonder technische veranderingen).

• Protocolwijzigingen via BIPs kunnen worden doorgevoerd met soft forks (achterwaarts compatibel) of hard forks (niet-compatibel, splitsing blockchain).

• Belangrijke BIPs zijn onder andere Segregated Witness (SegWit) voor het oplossen van transaction malleability en vergroting van blockruimte, en Schnorr Signatures (BIP-340) voor efficiëntere transacties en smart contracts.

Hoe werkt een Bitcoin Improvement Proposal?

Bitcoin Improvement Proposals werken als volgt: een BIP komt tot stand doordat er ideeën ontstaan op social media, in forums of tijdens discussies op platforms als GitHub. Als meerdere mensen zich in het idee kunnen vinden, wordt er een formeel voorstel gedaan, wat de conceptversie van het BIP is.

Dan wordt deze conceptversie gedeeld via de officiële Bitcoin developer mailing list, waar andere ontwikkelaars feedback kunnen geven op het BIP. Zo kan het voorstel worden aangepast of herschreven worden voordat het goedgekeurd wordt als 'volwaardige' BIP.

Het BIP wordt geaccepteerd voor verdere evaluatie en krijgt de status "Draft" of "Proposed". Zodra het voorstel uiteindelijk wordt goedgekeurd door de ontwikkelaars en genoeg steun heeft binnen de community, dan krijgt het de status "Final" of "Active" en wordt het implementatieproces gestart.

Miners geven door middel van het signalling-proces aan of ze een BIP willen ondersteunen. Dit doen zij door een specifiek "bit" toe te voegen aan de blocks die zij minen. Als de meerderheid van de blocks dit specifieke bit bevatten, dan wordt het BIP als geaccepteerd beschouwd.

Welke Bitcoin Improvement Proposals zijn er?

Er zijn drie categorieën waar BIPs in kunnen worden verdeeld:

1. Standards Track Bitcoin Improvement Proposals
   Dit zijn de voorstellen die over verandering in het Bitcoin-protocol gaan, zoals verbeteringen in transacties, consensusregels of netwerkfunctionaliteiten.

2. Process Bitcoin Improvement Proposals
   Deze gaan over wijzigingen in processen rondom Bitcoin. Bijvoorbeeld hoe beslissingen worden genomen of hoe de software releases worden gepland.

3. Informational Bitcoin Improvement Proposals
   Dit zijn informatieve documenten die richtlijnen geven of uitleggen hoe iets werkt, zonder dat er directe technische veranderingen worden voorgesteld.

De meeste BIPs vallen onder de Standards Track-categorie, doordat deze voorstellen direct invloed hebben op hoe het netwerk werkt en hoe gebruikers, miners en ontwikkelaars met Bitcoin interacteren.

Wat is het verschil tussen een soft fork en een hard fork?

Bij sommige implementaties van BIPs is er een wijziging in het protocol nodig. Dit kan via een soft fork of een hard fork. We leggen kort uit wat dit zijn.

Soft fork

Een soft fork is een achterwaarts compatibele wijziging in het protocol. Je kunt dit zien als een software update voor dezelfde cryptocurrency. Oudere nodes op de blockchain die niet zijn bijgewerkt, kunnen de nieuwe blokken nog steeds herkennen en accepteren, maar ze kunnen niet altijd de volledige inhoud begrijpen. Soft forks vereisen meestal dat een meerderheid van de miners hun software bijwerkt en dat ontwikkelaars, crypto wallet en exchanges de wijziging ondersteunen. Een bekend voorbeeld van een soft fork is de SegWit-upgrade.

Hard fork

Een hard fork is een niet-compatibele wijziging in het protocol. Dit kun je zien als een software update waarbij dit leidt tot een splitsing van de blockchain in twee afzonderlijke netwerken. Dit komt doordat sommige nodes op het netwerk niet eens zijn met de software update, als ze dit niet updaten raken ze gescheiden van het netwerk. Een bekend voorbeeld van een hard fork is Bitcoin Cash, waarmee het gescheiden raakte van de originele Bitcoin blockchain.

Wat zijn de belangrijkste Bitcoin Improvement Proposals?

Niet elke BIP heeft een grote impact gehad op het Bitcoin-netwerk. Er zijn twee voorstellen cruciaal geweest voor de schaalbaarheid, veiligheid en functionaliteit van Bitcoin. Dit zijn de voorstellen voor Segregated Witness (SegWit) en Schnorr Signatures (Taproot). We leggen kort uit wat deze BIPs inhouden.

Schnorr Signatures (BIP-340)

Schnorr Signatures werd in 2021 geïntroduceerd via BIP 340 en was een echte mijlpaal in de geschiedenis van Bitcoin. Hiermee werden kleinere handtekeningen mogelijk waardoor transacties compacter werden en kon door Batch-verificatie meerdere handtekeningen tegelijkertijd worden gecontroleerd. Daarnaast bevatten dit voorstel Key aggregation, waarmee meerdere publieke sleutels konden worden samengevoegd tot één. Schnorr Signatures verbeterden de efficiëntie van transacties, maar legde ook de basis voor complexe smart contracts op Bitcoin. De Schnorr Signatures waren onderdeel van de Taproot-upgrade, die op block 709.632 in november 2021 live ging.

Segregated Witness (BIP-141)

Segregated Witness, beter bekend als SegWit, werd geïntroduceerd in BIP 141 door Peter Wuille. Met dit voorstel werd het probleem van transaction malleability opgelost en de capaciteit van het Bitcoin-netwerk te vergroten. Transaction malleability is het probleem waarbij de handtekening van een transactie kon worden aangepast zonder de inhoud te wijzigen, hierdoor was het moeilijk om betrouwbare Layer-2-oplossingen te bouwen zoals het Lightning Network.

De SegWit upgrade zorgde voor een nieuw format waarbij handtekeninggegevens (witness) los werden gemaakt van de transactie. Daarnaast zorgde het voor meer ruimte per block, doordat witness-data buiten de klassieke 1 MB-limiet werd opgeslagen. De acceptatie van BIP 141 verliep niet zonder strijd, veel miners weigerden in eerste instantie te signaleren, maar in augustus 2017 werd SegWit officieel geactiveerd in block 477.120.

Conclusie

Bitcoin Improvement Proposals zorgen ervoor dat het Bitcoin-netwerk kan blijven groeien en verbeteren, zonder dat een partij de baas is. Dankzij dit open systeem kunnen ontwikkelaars en gebruikers samen ideeën aandragen en bespreken, zodat Bitcoin steeds slimmer, veiliger en efficiënter wordt. Grote updates zoals SegWit en Taproot laten zien hoe belangrijk deze voorstellen zijn voor de toekomst van Bitcoin. Zo blijft het netwerk sterk en klaar voor nieuwe ontwikkelingen, terwijl het gedecentraliseerde karakter gewaarborgd blijft.