Wat is een Bitcoin Improvement Proposal? (BIP)
Een Bitcoin Improvement Proposal is een voorstel om de Bitcoin blockchain te verbeteren. Met zo’n BIP worden nieuwe features of verbeterde procedures toegevoegd om Bitcoin te verrijken.
In 2011 deed programmeur Amir Taaki het eerste voorstel, toepasselijk BIP 0001 genoemd. Hierin definieerde hij wat een BIP is, wie ze mag implementeren en hoe ze werken.
Waarom zijn er Bitcoin Improvement Proposals?
Een BIP bestaat omdat Bitcoin gedecentraliseerd en autonoom is. Computers die de Bitcoin software draaien en het netwerk beveiligen heten miners en nodes. Zij stemmen over deze voorstellen om het netwerk te verbeteren, omdat zij het netwerk draaiende houden. De miners hebben ook de hoogste belangen, omdat zij hier hun geld mee verdienen.
Bitcoin heeft geen vast team van ontwikkelaars, zoals Ethereum, Solana of andere belangrijke blockchains. De meeste programmeurs die werken aan de Bitcoin Core (de open source software van Bitcoin) zijn vrijwilligers, een enkeling wordt gesponsord. Er zijn maar een paar ontwikkelaars die professioneel werken om de Bitcoin blockchain draaiende te houden en te verbeteren.
De samenstelling van het team van Bitcoin verandert regelmatig, waardoor het moeilijk wordt om dingen te regelen en Bitcoin met de tijd mee te laten gaan. Er moet een manier zijn om zowel de programmeurs als de miners op één lijn te krijgen. Die is er en hij heet het Bitcoin Improvement Proposal.
Hoe werkt een Bitcoin Improvement Proposal?
Na BIP 0001 was er dus een protocol opgezet om een verbetering aan Bitcoin voor te stellen. Hier werd dan ook vaak gebruik van gemaakt. Als iemand een idee heeft waarmee Bitcoin erop vooruit gaat, kan er een procedure gestart worden om er een BIP van te maken. De ontwikkelaars bespreken het voorstel eerst op GitHub en als zij menen dat het een goed plan is zal men verdere stappen zetten.
Het onderwerp van een BIP kan heel uiteenlopend zijn. Zo kan het gaan om echte kernzaken, zoals het consensus mechanisme (goedkeuren van blokken), de grootte van een blok, de beveiliging of de schaalbaarheid. Het kan echter ook gaan om kleinere aanpassingen die toch genoeg impact hebben, zoals de gas fees, community standaarden, een bug fix of ontwikkelprocedures.
Af en toe kan het er ook hard aan toe gaan, zoals tijdens de Blocksize Wars, waarin er zo veel onenigheid was dat er gestemd werd voor een hard fork. De grootte van een blok was in deze “oorlog” de kern en het leidde tot de Bitcoin Cash hard fork, waarbij er nu 2 blockchains waren. Bitcoin ging gewoon verder, maar een deel van de oude Bitcoin community scheidde zich af en ging door onder de naam Bitcoin Cash.
Zodra een BIP het geschopt heeft tot voorstel en alle aspecten van het BIP bekend zijn, zullen de miners en de nodes gaan stemmen of ze het een goed plan vinden. Zij moeten er immers mee gaan werken. Elke upgrade en update van de Bitcoin blockchain na 2011 vindt zijn oorsprong in een BIP.
De implementatie van een BIP
De Bitcoin Improvement Proposal route werkt dus als volgt:
- Iemand heeft een goed idee om de Bitcoin blockchain te verbeteren
- Ontwikkelaars bespreken het onder elkaar op GitHub
- Hier rolt een BIP uit
- Miners en nodes stemmen ja of nee
- Bij voldoende steun wordt de BIP toegepast en beginnen programmeurs het voorstel uit te werken
Welke soorten BIP zijn er?
1. Informational: Deze geeft slechts richtlijnen of design vraagstukken weer.
2. Proces: Beschrijft een verandering van processen.
3. Standaard: Beschrijft veranderingen aan het protocol, transactie valideringen of hoe een blok uitziet.
4. Consensus: Stelt veranderingen voor aan het consensus mechanisme van Bitcoin.
5. Deployment: Beschrijft hoe veranderingen ingevoerd worden.
6. Extension layer: Deze stelt extensies of verbeteringen voor aan specifieke layers van het Bitcoin protocol.
7. Transactie type: Stelt nieuwe transactietypes of formats voor.
8. Layer2: Layer2 of off-chain oplossingen voor het opschalen van de Bitcoin blockchain.
9. Economisch: Deze gaan over de economische aspecten van Bitcoin, bijvoorbeeld transactie fees die miners krijgen.
10. Onderzoek: Research ideeën of experimentele veranderingen aan het Bitcoin protocol.
De lijst met alle BIP’s is te vinden op GitHub: https://github.com/bitcoin/bips
Wat is een fork op Bitcoin?
Een BIP uitwerken en implementeren is een fork. Zodra de BIP actief is, zal een miner of node deze moeten doorvoeren om ermee te werken. Je hebt twee soorten forks, namelijk de hard en de soft fork. Bij een soft fork kun je denken aan een kleine aanpassing, zoals we dat ook zien bij andere software. Je gaat geen hele nieuwe versie van Windows op de markt brengen als er een kleine bug in zit. Dat doe je door een update over het netwerk te verspreiden, net als bij de meeste BIP’s.
Een hard fork kun je vergelijken met een geheel nieuwe versie van Windows, waarbij alles anders is en oude programma’s niet meer werken. Dus van Windows 1 naar 1.1 is een soft fork en van Windows 1 naar Windows 2 is een hard fork.
De soft fork is heel gebruikelijk bij software en dus ook voor Bitcoin. Als er nieuwe ontwikkelingen zijn in de blockchain wereld, kan het zijn dat er mensen zijn die dit ook voor Bitcoin willen. Dit kan dus eenvoudig geregeld worden via een BIP.
Soft fork op Bitcoin
Als er een soft fork wordt doorgevoerd is er een update van de blockchain software beschikbaar, die miners of nodes kunnen downloaden. Deze zijn niet verplicht en nodes die nog oudere versies van de software draaien zijn backwards compatible met de nieuwe software. Een soft fork kun je zien als een kleine aanpassing aan een blockchain die niet veel stof doet opwaaien, zoals een sneller netwerk of bugs die opgelost worden.
Zodra het gaat over verdiensten van miners worden de oren gespitst van Bitcoin miners. Dan kan er heftig gereageerd worden, want de miners houden het netwerk draaiende en hebben genoeg inkomsten nodig om te blijven minen.
Een soft fork is weliswaar niet verplicht, maar de meeste miners en nodes zullen hem uiteindelijk wel downloaden, als deze populair genoeg blijkt.
Hard fork op Bitcoin
Met een hard fork worden verplichte ingrijpende veranderingen doorgevoerd aan het consensus protocol van het netwerk en is er geen backwards compatibiliteit met het oude netwerk. Als je de nieuwe software niet downloadt kun je dus niet meer meedoen met minen en het valideren van nieuwe blokken. Door een hard fork ontstaan twee verschillende blockchains, zoals BTC en BCH.
Bij de vorming van Bitcoin Cash als hard fork van Bitcoin ging het om de grootte van een blok. Bitcoin supporters wilden de blocksize klein houden, zodat nodes minder zware hardware hoefden te draaien. Bij een hele grote blocksize zouden alleen bedrijven of grote organisaties genoeg geld hebben om deze dure nodes te draaien.
Dit staat bekend als de “Blocksize Wars” en het ging natuurlijk om geld. De miners wilden niet uit de markt gedrukt worden door SegWit en het Lightning Network en hielden de blocksize op 8 MB, terwijl Bitcoin Cash via een hard fork een andere weg insloeg met grotere blocksizes en daardoor lagere transactiekosten en schaalbaarder.
Toevallige fork
Als twee miners op hetzelfde moment de oplossing vinden van de “cryptografische puzzel” (groot alfanumeriek getal raden door brute force computing) en een nieuw blok mogen maken zullen ze dat ook doen. Hierdoor komen er opeens twee blockchains tevoorschijn. De langste keten geldt altijd als de correcte en bij het vormen van een nieuw blok zal deze aan een van de twee blockchains toegevoegd worden. De andere miner met de juiste oplossing heeft dan pech, maar er is wel weer een enkele blockchain over.
De fork van de Bitcoin software
Aangezien Bitcoin open source is, kun je er technisch gesproken een nieuwe coin mee maken. Dat is ook wel eens gebeurd, zoals door Litecoin. Als je met de software van Bitcoin een nieuwe coin maakt noemen we dat ook een fork, zeg maar een spin-off zoals bij series of films.
De belangrijkste Bitcoin Improvement Proposals
Een aantal BIP’s zijn een stuk bekender dan andere, omdat ze meer impact gehad hebben op het Bitcoin netwerk. We zullen de belangrijkste de revue laten passeren.
BIP 0141 Segregated Witness
In 2015 werd dit voorstel door Peter Wuille voorgesteld en in 2017 geïmplementeerd. Segregated witness betekent afgescheiden getuige en staat voor het scheiden van de digitale handtekening van de transactiegegevens. Oorspronkelijk was hier geen hard fork voor nodig.
Naarmate Bitcoin meer gebruikt werd, begon het gebrek aan schaalbaarheid duidelijk te worden. Transactiekosten rezen de pan uit en een transactie kon lang op zich laten wachten. Digitale handtekeningen besloegen 65% van een blok en met SegWit konden dus meer transacties worden gedaan per tijdsperiode en tegen een lagere prijs. Ook werd de blokgrootte verhoogd, zodat er nog meer transacties per blok konden worden verwerkt. Privacy en veiligheid werden ook verbeterd.
Door de grotere blocksize werd minen ook moeilijker en duurder, hier waren vooral veel Chinese miners op tegen. Ook verdienden miners minder aan transactiekosten. Door de controverse hieromheen ontstond de Bitcoin Cash hard fork, precies de reden waarom dit het bekendste BIP is geworden.
Overigens, als SegWit en grotere blocksizes niet waren ingevoerd zouden transactiekosten en wachttijden waarschijnlijk zo hoog geworden zijn dat het de handel in Bitcoin had stilgelegd.
BIP 0340 – 0341 – 0342 Taproot
De Taproot soft fork werd in 2018 voorgesteld door Gregory Maxwell en in 2021 na goedkeuring door de miners geactiveerd.
BIP 0340 Schnorr signatures
Bitcoin werkte met het Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) voor het maken van digitale cryptografische handtekeningen vóór de Schnorr signatures.
Hierbij wordt een digitale handtekening aan iedere transactie toegevoegd om te bewijzen dat de eigenaar van een Bitcoin adres toegang heeft tot de private key, zonder deze private sleutel mede te delen. Elke input in een transactie had zijn eigen digitale handtekening nodig, voordat deze BIP werd opgesnord.
Schnorr signatures kunnen het aantal digitale handtekeningen drastisch verminderen door onder andere MultiSigs en het onderbrengen van verschillende digitale handtekeningen in één enkele. Zo werd niet alleen aan de privacy gewerkt, maar ook werd de hoeveelheid data in een blok verminderd, waardoor er meer transacties in een blok passen.
Schnorr is een soft fork en is backwards compatible met ECDSA. Naarmate de tijd voortschrijdt zullen er echter steeds meer miners en nodes zijn die de Schnorr update downloaden.
BIP 0341 Bitcoin Taproot upgrade
Bouwt verder op de SegWit upgrade qua privacy via Merkelized Alternative Script Trees (MAST, soms ook Merkelized Abstract Syntax Tree genoemd), die alleen de uitgevoerde voorwaarden van een smart contract transactie vastleggen op de blockchain in plaats van alle details. Vóór Taproot moest je met het Bitcoin script alle voorwaarden van een smart contract invoeren in een blok, hetgeen meer ruimte kost en privacygevoelige informatie onthult.
Een Merkle tree (soort boomdiagram) bewijst dat gegevens bestaan zonder de gehele gegevensverzameling te onthullen. Door te werken met een root tree, die uit een enkel getal bestaat, kunnen Merkle trees een flink aantal gegevens samenvoegen en vervangen door een enkel getal. Als dit getal klopt, klopt ook de hele Merkle tree met alle gegevens erin en is er veel ruimte bespaard in een blok van een blockchain.
Met de Bitcoin Taproot upgrade wordt gevoelig private informatie afgeschermd en wordt Bitcoin schaalbaarder omdat veel informatie wordt samengevoegd voordat het in een blok verschijnt.
BIP 0342 Tapscript
Dit is een update voor het Bitcoin script. Het maakt gebruik van Schnorr signatures voor meer efficiëntie in de script language. Tapscript maakt het ook gemakkelijker om in de toekomst updates voor Bitcoin te implementeren door integratie van nieuwe soorten opcodes (instructies voor een transactie), zoals Pay-to-Taproot outputs.
De totale Taproot update moet gaan zorgen voor meer ruimte op de Bitcoin blockchain en kan allerlei nieuwe mogelijkheden bevorderen op Bitcoin, zoals DeFi en andere ontwikkelingen gebaseerd op smart contracts.
BIP 0009 Versionbits
Met dit Bitcoin Improvement Proposal moest het eenvoudiger worden om een soft fork toe te passen. Miners konden aangeven of ze het eens waren met een update door een bepaalde bit van het 32bits version field van Bitcoin op 0 of 1 te zetten, eens of oneens.
Als voldoende miners het eens waren (meer dan 95%) kon de update of de BIP geactiveerd worden en was er een nieuwe versie geboren van het Bitcoin protocol, die de miners en nodes konden downloaden en gebruiken.
Door Versionbits werd het voorstellen van een protocol upgrade ook gemakkelijker gemaakt en een stuk meer gedecentraliseerd.
BIP 0010 MultiSig Transaction Distribution
Regelt de distributie als een aantal Bitcoin over meerdere ontvangstadressen moeten worden verdeeld.
BIP 0016 Pay to Script Hash
Een nieuw standaard transactietype en eenvoudigere regels voor het doorvoeren van een transactie door Gavin Andresen uit 2013. Deze BIP zorgde ook voor meer privacy. Dit was de eerste update na het vertrek van Satoshi Nakamoto.
BIP 0347 OP_CAT in Tapscript Smart contracts
Smart contracts op het Bitcoin netwerk.
Voordelen van een BIP
- Door een BIP kan het Bitcoin netwerk gebruiksvriendelijker worden.
- Een BIP kan Bitcoin betrouwbaarder en veiliger maken.
- Een BIP kan Bitcoin schaalbaarder en efficiënter maken.
- Door de invoering van een BIP heeft Bitcoin een mogelijkheid om verbeteringen aan te brengen aan de blockchain, zonder dat de community uit elkaar valt.
Nadelen van een BIP
- Door al dat stemmen en upgrades en updates kan het Bitcoin netwerk gefragmenteerd raken, doordat al die BIP’s wel of niet geïmplementeerd worden door een miner of node.
- Elke BIP is een risico voor het netwerk, omdat er bugs in kunnen zitten en gebruikers daar geen weet van hebben.
- Gebruikers van het Bitcoin netwerk kunnen in sommige gevallen financiële risico’s lopen als ze niet snappen hoe een BIP werkt.
Bitcoin Ordinals
Een aantal snel populair geworden mogelijkheden op Bitcoin mogen we niet onbesproken laten, of ze nou een BIP zijn of niet.
Bitcoin Ordinals brengt de NFT (non fungible token) naar de Bitcoin blockchain. Ordinals werken samen met het Taproot protocol, waarmee men data kan koppelen aan een specifieke satoshi (het kleinste deel van een Bitcoin). Het is gemaakt door Casey Rodarmor, die niet eens werkt in het Bitcoin team.
Een Ordinal of Inscription kun je vertalen met de positie van een nummer in een reeks. Zo zou je een Ordinal kunnen maken van satoshi 100.000 van Bitcoin 100.000. Dit zou betekenen dat je een NFT maakt op de 100.000e satoshi van de 100.000e Bitcoin die ooit gemined is. Je krijgt hiervoor 400 Kb ruimte, dus je kunt hier een schilderij, plaatje, geluidsfragment of wat dan ook in plaatsen en hebt dan een NFT gemaakt. Dan moet je die satoshi natuurlijk wel in je bezit hebben.
Sinds de lancering van Ordinals zijn er flink veel extra Bitcoin adressen gemaakt voor het gebruik van Ordinals. Ordinals bezetten ongeveer 50% van een blok in de Bitcoin blockchain, waar natuurlijk niet iedereen blij mee is. Hierdoor krijg je meer netwerkcongestie en verdienen miners meer geld, wat zij dan weer niet zo erg vinden.
Bitcoin Runes
Casey Rodarmor heeft veel kritiek gekregen op zijn Ordinals creatie, vanwege het nodeloos opvullen van een Bitcoin blok met “junk”. Hierdoor gaan de transactiekosten omhoog en wordt het Bitcoin netwerk langzamer.
Hij heeft dus zijn beste beentje voorgezet en is aan de slag gegaan om de problemen van zijn creatie op te lossen. Deze oplossing noemde hij Bitcoin Runes. Het is een nieuwe token standaard op de Bitcoin blockchain die je wel kunt vergelijken met andere standaarden als ERC-20 en BEP-20.
De bedoeling van Bitcoin Runes is dat je eenvoudig en goedkoop nieuwe fungible tokens kunt maken op Bitcoin, zonder dat een Bitcoin blok gevuld wordt met “junk UTXO”, zoals bij Ordinals. Door deze standaard wordt het maken van fun coins of memecoins even simpel als op andere belangrijke netwerken als Ethereum en Solana.
Bitcoin Runes werken vrijwel identiek aan het ERC-20 token, je geeft een aantal variabelen op als Symbol, ID, Amount, Decimals en hebt binnen korte tijd je token bij elkaar en kunt het token gaan verhandelen. Het kan de populariteit van het Bitcoin netwerk sterk verhogen.
Bitcoin Runes is geen BIP, net als Ordinals. Veel miners zien Bitcoin als een store of value en willen niks weten van een “bruikbare blockchain”. Bitcoin is puur digitaal goud voor ze en deze miners zullen altijd tegen ontwikkelingen stemmen die van Bitcoin een netwerk voor smart contracts, memecoins of andere zijwegen maken.
De toekomst van het Bitcoin Improvement Proposal
Aangezien Bitcoin geen vast team heeft en miners het laatste woord hebben zullen er steeds weer nieuwe BIP’s worden voorgesteld. Bitcoin kan niet achterblijven bij allerlei ontwikkelingen, anders kan het sprookje opeens ophouden.
Daarom zal er waarschijnlijk steeds vaker een BIP worden voorgesteld, omdat ontwikkelingen in blockchain en cryptocurrency steeds sneller gaan. Zo lang het team van Bitcoin geen echte leiders heeft zullen miners zich iedere keer moeten buigen over iedere BIP.
Een van de nadelen van decentraliteit van blockchain is de trage ontwikkeling en het gebrek aan centraal bestuur. Dit is zeker volgens de visie van Satoshi Nakamoto, maar als een BIP het gevolg is van puur toeval of een geniale ingeving van het moment van een ontwikkelaar, kan de ontwikkeling van Bitcoin sterk achterblijven bij de blockchains met een vast sterk team.
Zonder roadmap lijkt Bitcoin op een schip zonder roer. Toch vaart het nog steeds en is het nog altijd de belangrijkste cryptocurrency in de wereld. Of ze dat ook blijven als Bitcoin Improvement Proposals de weg moeten plaveien valt nog maar te bezien.
Conclusie
Een Bitcoin Improvement Proposal is een van de belangrijkste onderdelen van de Bitcoin blockchain. Zonder dit protocol zou het moeilijk worden om Bitcoin up to date te houden.
Het is een slim idee om vernieuwing door te voeren met instemming van de leden van het netwerk. Zo blijft Bitcoin decentraal en kan het toch als een team functioneren.
FAQ – Veelgestelde vragen over wat is een Bitcoin Improvement Proposal?
1. Wat is een Bitcoin Improvement Proposal (BIP)?
Een BIP is een voorstel om Bitcoin te verbeteren. Het beschrijft een idee, wijziging of standaard die de community kan bespreken, testen en eventueel accepteren.
2. Waarom bestaan Bitcoin Improvement Proposals?
BIP’s zorgen ervoor dat Bitcoin zich kan ontwikkelen zonder centrale leiding. Iedereen kan een voorstel indienen, maar de community bepaalt samen of het wordt aangenomen.
3. Hoe wordt een BIP goedgekeurd?
Een BIP doorloopt meerdere stappen: indienen, discussie, technische review, implementatie en uiteindelijk brede acceptatie door node operators en miners.
4. Welke soorten BIP’s zijn er?
Er zijn drie categorieën:
- Standards Track BIP’s – technische wijzigingen aan Bitcoin
- Informational BIP’s – richtlijnen of documentatie
- Process BIP’s – processen en besluitvorming binnen Bitcoin
5. Wie kan een BIP indienen?
Iedereen. Bitcoin is open source, dus elke ontwikkelaar of gebruiker kan een voorstel schrijven en indienen.
6. Wat zijn bekende voorbeelden van BIP’s?
Voorbeelden zijn BIP 39 (seed phrases), BIP 32 (HD wallets) en BIP 141 (SegWit).
7. Is een BIP verplicht om Bitcoin te veranderen?
Ja. Grote wijzigingen in Bitcoin worden altijd via een BIP voorgesteld, zodat het proces transparant en gedocumenteerd blijft.
