Wat is een blockchain?

Op 9 januari 2009 heeft Satoshi Nakamoto ons kennis laten maken met de Bitcoin en daarmee een compleet nieuwe technologie, de Blockchain.

Deze revolutionaire technologie, die als basis dient voor de meeste cryptografische valuta’s, wordt nu in bijna elke sector getest. Veel mensen begrijpen echter nog steeds niet wat een Blockchain is.

Wat doet een blockchain doen? Blockchains hebben een zeer specifieke functie: het beveiligen van een gedistribueerd, vertrouwd, onveranderlijk grootboek (geheugen / ledger) voor gegevens.

Voor de uitvinding van de Blockchains was er geen manier om een database te delen met het hele internet en er nog steeds op te vertrouwen dat hun gegevens betrouwbaar en fraudebestendig zijn. Dankzij de Blockchains kunnen we niet alleen op deze gegevens vertrouwen, maar in het geval van Bitcoin kunnen we ook een netwerk beveiligen met een waarde van 166 miljard dollar.

Geschiedenis van de

Blockchains werden voor het eerst geïntroduceerd in 1991 door een groep cryptografen als een theoretisch type datastructuur. Maar het duurde nog 18 jaar totdat een persoon of groep genaamd Satoshi Nakamoto daadwerkelijk een Blockchain als grootboek gebruikte voor de cryptografische munt Bitcoin.

Er zijn al pogingen ondernomen om digitale valuta te creëren. Sommige van hen worden zelfs genoemd in het Bitcoin-Whitepaper. Alle voorgangers van Bitcoin hadden echter één ding gemeen: hun databases waren gecentraliseerd en hun makers waren publiekelijk bekend. Als gevolg hiervan werden de projecten al snel om diverse juridische redenen afgesloten.

Satoshi, die had geleerd van de fouten van deze eerdere pogingen, wist twee dingen zeker. Eerst wist hij dat zijn identiteit verborgen moest blijven, wat werd bereikt door het pseudoniem Satoshi Nakamoto te gebruiken. Ten tweede wist hij dat er niemand controle kon hebben over het grootboek om geen juridische problemen te riskeren. De Blockchain was het baanbrekende concept dat het tweede probleem oploste.

Algemeen overzicht

Een Blockchain is een soort database waarin de gegevens in groepen, zogenaamde blokken, zijn georganiseerd. Elk nieuw blok gebruikt een cryptografische procedure genaamd hashing om een verwijzing naar de gegevens van het vorige blok te bewaren. Dit creëert een keten in de zin dat het veranderen van gegevens in het ene blok op zijn beurt het volgende blok zou veranderen, enzovoort.

Afhankelijk van de moeilijkheid om nieuwe blokken aan de ketting toe te voegen, maakt het feit dat er een verwijzing is naar het vorige blok de ketting bestand tegen wijzigingen. Hoe langer de keten wordt, hoe beter bestand tegen veranderingen. Dit maakt de gegevens over de Blockchain uiterst veilig en betrouwbaar.

Gebruiksgevallen

Het eerste gebruik van een Blockchain was als grootboek voor de digitale valuta Bitcoin. In de jaren daarna zijn er verschillende pogingen geweest om Blockchains in andere industrieën te gebruiken.

Microsoft effent de weg voor een toekomst waarin we geen identificatiedocumenten meer hoeven te scannen en gebruikt Blockchains om online verificatie te vergemakkelijken. Storj gebruikt Blockchains om gegevensopslag te decentraliseren, en Augur biedt een voorspellende markt die accurate voorspellingen belooft. Terwijl bedrijven als La’Zooz en Arcade City gebruik maken van Blockchains om carpools te distribueren, willen Follow My Vote en Democracy Earth deze gebruiken om de stemmen te decentraliseren en te beveiligen.

In andere gevallen worden Blockchains niet alleen als grootboek gebruikt. Er zijn een handvol teams die blokkettingen gebruiken als platform voor slimme contracten. Vroeger werden deze projecten “blockchain 2.0” projecten genoemd omdat ze het plan dat Satoshi ons gaf naar het volgende niveau brengen. Deze Blockchains worden verondersteld te werken als een wereldwijde computer, niet als een database.

Hoe is een Blockchain veilig?

Om te zeggen dat een Blockchain veilig is, betekent dat de informatie die in de Blockchain is opgeslagen niet kan worden gewijzigd. Hoe kan een database die volledig is opgebouwd en wordt onderhouden door vreemden, van wie sommigen bekend staan als slechte acteurs, dan zo betrouwbaar zijn? Het gaat om twee essentiële zaken: intelligente planning van de beloning versus straf en decentralisatie.

Speltheorie

Een van de kenmerken van een Blockchain is het evenwicht tussen de moeilijkheid om nieuwe blokken toe te voegen en de beloning die daarvoor wordt ontvangen. Als de blokken te moeilijk te creëren zijn of als er onvoldoende beloning is, zullen er nooit transacties worden bevestigd. Als de blokken echter te gemakkelijk te maken zijn, kan een kwaadwillende speler de keten ongedaan maken, zichzelf meer geld geven, en dan de blokken weer opbouwen – uiteraard een ramp.

De analyse van hoe deelnemers in een competitief systeem zich gedragen als reactie op beloning en bestraffing wordt speltheorie genoemd. Sommige mensen zullen zeggen dat de grote uitvinding van de Blockchain weinig te maken had met cryptografie of economie, maar een briljante stap voorwaarts was voor de wereldwijde speltheorie in deze genetwerkte wereld.

Wat Satoshi deed, was om de inherente kosten van energieopwekking als straf te gebruiken en de nieuw gewonnen Bitcoins als beloning. Dit hielp op twee manieren: het was een stimulans om eerlijk te blijven en een methode om nieuwe Coins te genereren.

Mijnbouw

Wanneer transacties worden uitgevoerd op een crypto valutanetwerk, worden ze eerst naar andere knooppunten op het netwerk gestuurd en opgeslagen in een groep die wacht om te worden opgenomen in het volgende blok. Deze groep van onbevestigde transacties wordt de “Mempool” genoemd.

Om deze transacties in een blok te kunnen opnemen, moet er eerst een bepaalde hoeveelheid rekenwerk worden verricht. De gespecialiseerde hardware die dit werk doet wordt een Miner genoemd, en het vereist een enorme hoeveelheid kracht om een nieuw blok te creëren. Miners die met succes een nieuw blok toevoegen ontvangen een beloning van 12,5 Bitcoin.

Dit systeem van energetische aanvulling van de keten met nieuwe blokken heet “Proof of Work” (PoW).

Een andere interessante methode die gebruikt wordt is de zogenaamde “Proof of stake” (PoS). In een PoS-systeem worden de kansen om een blok te vinden niet bepaald door fysieke machines die elektriciteit verbruiken, maar door de hoogte of leeftijd van de cryptografische munt die een Miner gebruikt. Tot nu toe is PoS nog niet echt wereldwijd getest, maar dit zal veranderen als Ethereum de overgang naar Casper begint.

De PoS-methode is interessant omdat het twee onderwerpen behandelt. De eerste is duidelijk, een vermindering van het energieverbruik door middel van PoW. De tweede is filosofisch van aard. In een PoW-systeem hoeft een Miner geen munten te bezitten die hij wint. Hij kan al zijn beloningen onmiddellijk verkopen en dat is vaak noodzakelijk. De meeste Miners hebben hoge kosten verbonden aan het uitvoeren van hun activiteiten.

Er is een theorie dat dit gebrek aan belangstelling bij de Miner om de Coins zelf te bezitten in de toekomst een negatieve invloed zou kunnen hebben op de Blockchain. Anderzijds moet een Miner bij het PoS een deel van zijn vermogen in de vorm van munten in handen hebben om de mijnbouw in stand te houden. De theorie is dan ook dat de Miners bij het Paus een persoonlijk belang hebben bij de toekomst van de Coins.

Ongeacht het proofing algoritme, zolang beloning en moeilijkheidsgraad in evenwicht blijven, is het altijd in het belang van de Miner om transacties volgens de regels te bevestigen. Pogingen om de regels te overtreden of een deel van de Blockchain te herschrijven zal de Miners straffen. Zelfs met een extreem grote hoeveelheid geld is het niet mogelijk om een aanval te lanceren die winstgevender is dan alleen het volgen van de regels.

decentralisatie

Een ander belangrijk kenmerk van een gezonde Blockchain is decentralisatie, wat betekent dat de werking van de knooppunten gediversifieerd is. Het is ook belangrijk dat er voldoende knooppunten zijn om het volledige historische dossier van elke transactie op te slaan. Deze staan bekend als “Full Nodes”.

Een belangrijke reden voor een brede gedecentraliseerde verdeling van de Blockchain is om de censuur te bemoeilijken. Men zou bijna 100% van de knopen moeten krijgen om het eens te worden over censuur. Zonder de meerderheid, krijg je twee verschillende versies van de werkelijkheid, met sommige knooppunten met de gecensureerde gegevens en andere met de ongecensureerde gegevens. Deze twee subknooppunten zullen niet langer met elkaar communiceren en een zogenaamde “Hard Fork” veroorzaken, wat rampzalige gevolgen kan hebben voor beide partijen.

Dit type vork gebeurde eigenlijk met Ethereum (ETH) toen de ontwikkelaars besloten om de Blockchain om te keren om een codeerfout te herstellen, en sommige knooppunten weigerden te volgen. De knooppunten die weigerden te volgen hebben nu hun eigen Coin: Ethereum Classic (ETC).

Een andere reden om het netwerk gedecentraliseerd te houden is niet de veiligheid, maar de algemene toestand van het systeem. Wanneer nieuwe knooppunten online gaan, of het nu gaat om het vastleggen van de hele Blockchain of om het controleren van het saldo van één enkel adres, moeten ze deze gegevens opvragen bij andere knooppunten. Als er geen aanvaardbaar aantal knooppunten is dat de gegevens levert, kunnen de bestaande knooppunten gemakkelijk worden overbelast. Dit kan het hele netwerk vertragen of zelfs stoppen.

Waarom een Blockchain gebruiken?

Onze digitale informatie wordt al decennialang opgeslagen in databases die weinig onderhoud vergen en vaak door één persoon worden onderhouden. Als u erover nadenkt, is een Blockchain een van de minst efficiënte manieren om gegevens op te slaan. Dus waarom alle middelen gebruiken die nodig zijn om een Blockchain op te bouwen en te onderhouden?

Er is veel vertrouwen in een traditioneel gegevensopslagsysteem, zelfs als u het niet herkent. Denk bijvoorbeeld aan uw bankrekening. Wanneer u geld uitgeeft of stort, wordt deze actie ingevoerd in de database van de bank. Uw rekeningsaldo is de som van alle informatie in deze database met betrekking tot uw rekening. Tenzij een medewerker van de bank zich vergist, is deze informatie meestal correct, omdat de bank een reputatie heeft en vaak een wettelijke verantwoordelijkheid draagt.

Om deze gecentraliseerde databases te beschermen, wordt er veel tijd en geld geïnvesteerd in beveiliging, zowel technologisch als fysiek. Een Blockchain daarentegen stelt ons in staat om deze database bruikbaar te maken voor iedereen en toch veilig te blijven. De deelnemers kunnen instemmen met een openbaar gegevensregister zonder dat ze een van de betrokken partijen hoeven te vertrouwen of wettelijke aansprakelijkheid hoeven op te leggen.

De reden dat je niemand aan een echte Blockchain hoeft te vertrouwen is omdat je kunt vertrouwen op de wetten van de thermodynamica. Het feit dat er kosten zijn voor het omzetten van energie in elektriciteit is de reden dat het uiteindelijk nooit mogelijk zal zijn om vals te spelen.

Samenvatting van de

Het lijdt geen twijfel dat het concept van het gebruik van een Blockchain voor Bitcoin diepgaand was. Zonder dat, zou er geen cryptografische munt zijn zoals we die vandaag de dag kennen. Maar Blockchains hebben meer gedaan dan dat. Zij hebben op elegante en veilige wijze een cruciaal vertrouwensprobleem voor het internettijdperk opgelost.

We hebben nu de mogelijkheid om informatie uit te wisselen met meer veiligheid en betrouwbaarheid dan ooit tevoren. Ik ben er zeker van dat men in de toekomst zal terugkijken op de uitvinding van de Blockchain en deze zal vergelijken met de uitvinding van het internet zelf.

Het is echter nog heel vroeg in het leven van de Blockchains en buiten de cryptografie is het voor de meeste mensen nog niet duidelijk hoe ze werken. Toch worden ze op andere gebieden getest en het is slechts een kwestie van tijd voordat een andere industrie er fundamenteel door verandert. In de komende jaren zal het spannend zijn om te ontdekken waar andere Blockchains nog meer kunnen floreren en hoe veel efficiënter ze zullen zijn.

Wat is de blockchain? En wat kan je ermee?

Bespaar 10% op uw Binance Trading kosten: