Wat gebeurt er als twee miners op precies hetzelfde moment een blok vinden? Een kijkje in een ‘orphan race’

Waarom twee miners tegelijk kunnen ‘winnen’

Bitcoin-mining is een race zonder scheidsrechter die in realtime de finishlijn in de gaten houdt. Een nieuw blok moet zich fysiek verspreiden (d.w.z. van knooppunt naar knooppunt springen) over een wereldwijd netwerk voordat alle deelnemers het eens zijn over wat het huidige uiteinde van de keten is. Die reis duurt enkele seconden, soms langer bij een overbelaste verbinding.

Als een tweede miner zelf een geldig blok vindt voordat het eerste blok volledig naar hem is verspreid, bouwt hij voort op de versie die hij als laatste heeft gezien (meestal het vorige blok) en verzendt hij zijn eigen concurrerende blok. Gedurende een kort tijdsbestek bestaan er twee even geldige blokken op dezelfde hoogte, elk met zijn eigen reeks bevestigde transacties en zijn eigen voorstel voor wat er vervolgens gebeurt.

Geen van beide blokken is „verkeerd“, aangezien beide aan alle regels van het protocol voldoen; het enige verschil is de timing en welke knooppunten toevallig als eerste van welk blok op de hoogte waren. Ongeveer de helft van het netwerk mineert uiteindelijk op basis van de ene kandidaat, de rest op basis van de andere, en Bitcoin heeft kortstondig twee eerlijke, gelijktijdige versies van zichzelf.

Hoe de patstelling daadwerkelijk wordt doorbroken

Bitcoin lost dit niet op via een stemming, autoriteit of door te kijken wie technisch gezien zijn blok als eerste heeft gevonden. Het lost het op dezelfde manier op als alles: de keten die meer proof-of-work verzamelt, wordt degene waarnaar elke node overschakelt, en het blok of de blokken van de andere kant worden verwijderd.

Verworpen betekent niet dat de vernietigde geschiedenis is herschreven, maar het betekent dat dat blok, dat „verweesd“ of „verouderd“ wordt genoemd, niet langer deel uitmaakt van de keten die iedereen erkent, en dat alle transacties daarin die niet ook aan de winnende kant zijn bevestigd, gewoon terugvallen in de mempool om in een toekomstig blok weer te worden opgepakt.

Meestal lost dit zich al na één extra blok op, en merkt niemand buiten de kringen van de mining-infrastructuur er iets van. Een echte race van twee blokken diep (waarbij de gelijke stand op de een of andere manier een hele extra ronde standhoudt zonder dat één kant een voorsprong neemt) is zeldzaam genoeg om de krantenkoppen te halen wanneer het gebeurt, juist omdat het vereist dat de kansen bij de toss twee keer achter elkaar op dezelfde manier uitvallen.

Het geval van maart 2026: toen de muntworp zich herhaalde

Dat is precies wat er op 24 maart 2026 gebeurde. Nadat Antpool en Foundry USA elk hun eigen versie van blok 941.881 hadden geproduceerd met een tussenpoos van twaalf seconden, breidde ViaBTC de versie van AntPool uit met blok 941.882, terwijl Foundry, op basis van zijn eigen tip, zijn versie eveneens uitbreidde. Voor één blok was het netwerk daadwerkelijk precies in tweeën gesplitst tussen twee geldige ketens. Vervolgens nam Foundry de leiding en minede achtereenvolgens de blokken 941.883 tot en met 941.886 (zes opeenvolgende blokken op zijn tak) totdat zijn keten, in de woorden van een Bitcoin-ontwikkelaar die de gebeurtenis volgde, „met ruime marge de zwaarste“ was.

Elk knooppunt paste zich aan aan de versie van Foundry, en de blokken die AntPool en ViaBTC hadden gemined, werden ‘verweesd’; hun miners verloren de blokbeloning en vergoedingen voor dat werk, hoewel de transacties zelf weer in de mempool terechtkwamen en kort daarna opnieuw werden bevestigd.

Bitcoin-analist b10c, die het voorval als eerste publiekelijk onder de aandacht bracht, noemde het „een vrij zeldzame fork/reorganisatie met twee blokken tussen Foundry en AntPool+ViaBTC“. Zeldzaam klopt wel, maar de gebeurtenis vestigde ook de aandacht op een minder prettige trend, namelijk dat het voor Foundry gemakkelijker is om zes blokken achter elkaar aan elkaar te rijgen als pool die al een groot deel van de hashrate van het netwerk in handen heeft. In de berichtgeving over de gebeurtenis werd opgemerkt dat krimpende marges kleinere miners uit de markt verdringen en de hashrate concentreren in een kleiner aantal grotere pools.

Een meer geconcentreerd netwerk zorgt er niet voor dat een race om één blok vaker voorkomt, maar het maakt de kansen van een pool met ruime middelen om een bepaalde race te winnen (en de daaropvolgende blokken aan elkaar te rijgen waarmee die race wordt beëindigd) wel meetbaar groter dan die van een kleine miner.

De alledaagse versie is saai, en dat is juist de bedoeling

Reorganisaties van twee blokken zijn de uitzondering; de onderliggende race-omstandigheid erachter is dat niet. Door de echte bloktijdstempels rechtstreeks uit mempool.space te halen voor de drie dagen vóór de reorganisatie (hoogtes 941.452 tot 941.887), vielen 40 van de 435 opeenvolgende blokintervallen (ongeveer 9,2%) binnen 60 seconden na elkaar, waaronder één paar met slechts 5 seconden verschil. Elk van die spannende momenten is een moment waarop er, hoe kort ook, een echte race condition op het netwerk bestond.

Bijna allemaal worden ze binnen datzelfde blok opgelost, zonder dat iemand het merkt, omdat de volgende miner die een blok vindt vrijwel altijd voortbouwt op de tip die hem het eerst bereikte, en de kans op twee gelijke standen achter elkaar klein is. Compacte blokrelais en speciale relaisnetwerken met lage latentie, zoals FIBRE, die de meeste grote pools nu gebruiken, hebben de propagatievertragingen die races veroorzaken korter gemaakt dan in de beginjaren van Bitcoin (en dat is precies waarom een race die twee volledige blokken overleeft, zoals die van AntPool en Foundry, zeldzaam genoeg is om nieuwswaardig te zijn in plaats van routine).