Een hard fork is een protocolwijziging die zo ingrijpend is dat hij niet compatibel is met eerdere softwareversies, waardoor het netwerk in twee paden splitst tenzij alle deelnemers gezamenlijk upgraden. Waar een gewone update de bestaande regels aanscherpt, herschrijft een hard fork ze: blocks of transacties die de oude code zou hebben afgewezen, worden opeens geldig, waardoor nodes die nog de vorige versie draaien niet langer dezelfde chain kunnen volgen als de geüpgradede nodes.
In de praktijk stellen ontwikkelaars de wijziging voor, bespreekt de community deze, en wordt een specifieke blockhoogte of datum vastgesteld voor activering. Nodes die niet op tijd updaten, vallen ofwel volledig van het netwerk af, of, als er genoeg hashrate trouw blijft aan de oude regels, blijven beide versies bestaan als afzonderlijke chain splits, die de geschiedenis tot dat punt delen maar daarna uit elkaar lopen, vaak elk met een eigen token.
Hard forks hebben de crypto-geschiedenis meermaals bepaald. De hack van The DAO op Ethereum in 2016 zette ontwikkelaars ertoe aan de chain te forken en de diefstal terug te draaien, een beslissing die een minderheid afwees: zij bleven het onaangetaste ledger minen als Ethereum Classic. Een jaar later leidde een discussie over de blockgrootte van Bitcoin tot Bitcoin Cash, dat zelf in 2018 opnieuw splitste in Bitcoin Cash en Bitcoin SV. Niet elke hard fork levert een concurrerende coin op: veel forks worden met vrijwel unanieme steun doorgevoerd zonder blijvende splitsing, omdat het doel simpelweg is het hele netwerk samen vooruit te helpen.
De belangrijkste risico's zijn replay-aanvallen, waarbij dezelfde ondertekende transactie geldig is op beide ontstane chains, en zwakkere miningbeveiliging op de chain die na de splitsing minder hashpower overhoudt.