Wat is Blockchain Technology? De Ultieme Gids

Delen
Copied to clipboard!
Wat is Blockchain Technology? De Ultieme Gids
Luister naar het artikel
00:00 / 00:00

Hoofdstukken

  1. Blockchain 101
  2. Hoe werkt blockchain?
  3. Waar wordt blockchain voor gebruikt?


Hoofdstuk 1 - Blockchain 101

Inhoud


Wat is blockchain?

Een blockchain is een speciaal type database. Misschien heb je in veel gevallen ook de term distributed ledger technology (of DLT) gehoord, ze verwijzen naar hetzelfde.

Een blockchain heeft bepaalde unieke eigenschappen. Er zijn regels over hoe gegevens kunnen worden toegevoegd en als de gegevens eenmaal zijn opgeslagen, is het vrijwel onmogelijk om ze te wijzigen of te verwijderen.

Gegevens worden in de loop van de tijd toegevoegd in structuren die  blokken worden genoemd. Elk blok is bovenop het vorige gebouwd en bevat een stuk informatie dat terug linkt naar het vorige. Door naar het meest actuele blok te kijken, kunnen we controleren of het na het laatste is gemaakt. Dus als we helemaal doorgaan in de keten, bereiken we ons allereerste blok dat bekend staat als het genesis block.

Veronderstel dat je een spreadsheet met twee kolommen hebt. In de eerste cel van de eerste rij plaats je alle gegevens die je wilt bewaren.

De gegevens van de eerste cel worden omgezet in een tweeletterige ID, die vervolgens wordt gebruikt als onderdeel van de volgende invoer. In dit voorbeeld moet de tweeletterige ID KP worden gebruikt om de volgende cel in de tweede rij in te vullen (defKP). Dit betekent dat als u de eerste invoergegevens (abcAA) wijzigt, u in elke andere cel een andere combinatie van letters krijgt.


A database where each entry is linked to the last.

Een database waarin elk item is gekoppeld aan het laatste.


Als we nu naar rij 4 kijken, is onze meest recente ID TH. Weet je nog dat we zeiden dat je niet terug kunt gaan om vermeldingen te verwijderen of te wijzigen? Dat komt omdat het voor iedereen gemakkelijk zou zijn om te vertellen dat het is gebeurd, en ze negeren gewoon uw poging tot verandering.

Stel dat u de gegevens in de allereerste cel verandert, krijgt u een andere ID, wat betekent dat uw tweede blok verschillende gegevens zou hebben, wat leidt tot een andere ID in rij 2, enzovoort. TH is in wezen een product van alle informatie die eraan voorafgaat.


Hoe zijn de blokken verbonden?

Wat we hierboven bespraken met onze tweeletterige ID's, is een vereenvoudigde analogie van hoe een blockchain hashfuncties gebruikt. Hashing is de lijm die blokken bij elkaar houdt. Het bestaat uit het nemen van gegevens van elke grootte en deze door een wiskundige functie te sturen om een uitvoer (een hash) te produceren die altijd dezelfde lengte heeft.

De hashes die in blockchains worden gebruikt, zijn interessant, omdat de kans dat je twee stukjes gegevens vindt die exact dezelfde output opleveren astronomisch laag is. Net als onze identificaties hierboven, zal elke kleine wijziging van onze invoergegevens een totaal andere output opleveren.

Laten we dit illustreren met SHA256, een functie die veel wordt gebruikt in Bitcoin. Zoals u kunt zien, is zelfs het wijzigen van de hoofdletters van letters voldoende om de uitvoer volledig te verstoren.


Input dataSHA256 output

Binance Academy

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Binance academy

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

binance academy

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181


Het feit dat er geen SHA256 collisions zijn (d.w.z. twee verschillende inputs die ons dezelfde output geven) is ongelooflijk waardevol in de context van blockchains. Het betekent dat elk blok terug kan wijzen naar het vorige door de hash op te nemen, en elke poging om oudere blokken te bewerken zal onmiddellijk duidelijk worden.


Each block contains a fingerprint of the previous.

Elk blok bevat een vingerafdruk van het vorige.


Blockchains en decentralisatie

We hebben de basisstructuur van een blockchain uitgelegd. Maar als je mensen hoort praten over blockchain-technologie, praten ze waarschijnlijk niet alleen over de database zelf, maar ook over de ecosystemen die zijn opgebouwd rond blockchains.

Als op zichzelf staande datastructuren zijn blockchains alleen echt nuttig in niche toepassingen. Waar het interessant wordt is wanneer we ze gebruiken als instrumenten voor vreemden om deze onderling te coördineren. Gecombineerd met andere technologieën en wat game theory, kan een blockchain fungeren als een distributed ledger dat door niemand wordt beheerd.

Dit betekent dat niemand de macht heeft om de vermeldingen buiten de regels van het systeem te bewerken (binnenkort meer over de regels). In die zin zou je kunnen stellen dat het grootboek tegelijkertijd eigendom is van iedereen: deelnemers bereiken een akkoord over hoe het er op een bepaald moment uitziet.


Het Byzantine Generals Problem

De echte uitdaging die een systeem als hierboven beschreven in de weg staat, is het zogenaamde Byzantine Generals Problem. Ontworpen in de jaren 80, beschrijft het een dilemma waarin geïsoleerde deelnemers moeten communiceren om hun acties te coördineren. Het specifieke dilemma betreft een handvol leger-generalen die een stad omringen en beslissen of ze deze willen aanvallen. De generaals kunnen alleen communiceren via messenger. 

Ieder moet beslissen of ze aanvallen of terugtrekken. Het maakt niet uit of ze aanvallen of zich terugtrekken, zolang alle generaals het eens zijn over een gemeenschappelijke beslissing. Als ze besluiten aan te vallen, zullen ze alleen succesvol zijn als ze tegelijkertijd intrekken. Dus hoe zorgen we ervoor dat ze dit voor elkaar krijgen?

Natuurlijk kunnen ze communiceren via messenger. Maar wat als de boodschapper wordt onderschept met een bericht dat zegt dat we bij zonsopgang aanvallen en dat bericht wordt vervangen door dat we vanavond aanvallen? Wat als een van de generaals kwaadaardig is en opzettelijk de anderen misleidt om ervoor te zorgen dat ze worden verslagen?


All generals are successful when attacking (left). When some retreat while others attack, they will be defeated (right).

Alle generaals zijn succesvol als ze aanvallen (links). Wanneer sommigen zich terugtrekken terwijl anderen aanvallen, worden ze verslagen (rechts).


We hebben een strategie nodig waarin consensus kan worden bereikt, zelfs als deelnemers kwaadaardig worden of berichten worden onderschept. Het niet kunnen onderhouden van een database is geen situatie van leven en dood als het aanvallen van een stad zonder versterkingen, maar hetzelfde principe geldt. Als er niemand is die toezicht houdt op de blockchain en gebruikers correcte informatie geeft, dan moeten de gebruikers onderling kunnen communiceren.

Om het potentiële falen van een (of meerdere) gebruikers te overwinnen, moeten de mechanismen van de blockchain zorgvuldig worden ontworpen om bestand te zijn tegen dergelijke tegenslagen. Een systeem dat dit kan bereiken, wordt Byzantine fault-tolerant genoemd. Zoals we binnenkort zullen zien, worden consensus algoritmen gebruikt om robuuste regels af te dwingen.


Waarom moeten blockchains gedecentraliseerd worden?

Je zou natuurlijk zelf een blockchain kunnen bedienen. Maar je zou eindigen met een database die onhandig is in vergelijking met superieure alternatieven. Het echte potentieel kan worden benut in een gedecentraliseerde omgeving, dat wil zeggen een omgeving waarin alle gebruikers gelijk zijn. Op die manier kan de blockchain niet worden verwijderd of met opzet worden overgenomen. Het is een enkele waarheid die iedereen kan zien.


Wat is het peer-to-peer-netwerk?

Het peer-to-peer (P2P) netwerk is onze gebruikerslaag (of de generaals in ons vorige voorbeeld). Er is geen beheerder, dus in plaats van te bellen naar een centrale server wanneer ze informatie willen uitwisselen met een andere gebruiker, stuurt de gebruiker deze rechtstreeks naar zijn collega's. 

Overweeg de onderstaande afbeelding. Aan de linkerkant moet A hun bericht via de server routeren om het naar F te krijgen. Aan de rechterkant zijn ze echter verbonden zonder tussenpersoon.


A centralized network (left) vs. a decentralized one (right).

Een gecentraliseerd netwerk (links) versus een gedecentraliseerd netwerk (rechts).


Normaal gesproken bevat de server alle informatie die een gebruiker nodig heeft. Wanneer je Binance Academy opent, dan vraagt je aan de servers om alle artikelen te sturen. Als de website offline gaat, dan ben je niet meer in staat ze te zien. Echter als je alle inhoud hebt gedownload, kan je deze op je computer laden zonder Binance Academy te raadplegen.

In de kern is dat ook wat elke ‘peer’ doet met de blockchain: de hele database wordt op zijn computer opgeslagen. Als iemand het netwerk verlaat, hebben de resterende gebruikers nog steeds toegang tot de blockchain en kunnen ze de informatie met elkaar delen. Wanneer een nieuw blok aan de keten wordt toegevoegd, dan worden alle gegevens over het netwerk gedistribueerd, zodat iedereen zijn eigen exemplaar van het grootboek weer kan bijwerken.

Bekijk Peer-to-Peer Networks Explained voor een meer diepgaande uitwerking van dit type netwerk.


Wat zijn blockchain nodes?

Nodes zijn simplistische gezegd de machines die op het netwerk zijn aangesloten: het zijn degenen die kopieën van de blockchain opslaan en informatie delen met andere machines. Gebruikers hoeven deze processen niet dan ook niet handmatig af te handelen. Doorgaans hoeven ze alleen maar de software van de blockchain te downloaden en uit te voeren en voor de rest wordt volledig automatisch gezorgd.

Het bovenstaande beschrijft wat een node in de kern is, maar de definitie kan namelijk ook andere gebruikers bevatten die op verschillende manieren met het netwerk kunnen communiceren. In cryptocurrency staat een eenvoudige wallet-app op je telefoon bijvoorbeeld bekend als een zogenaamd light node


Public versus private blockchains

Zoals je misschien al wel zal weten, heeft Bitcoin de basis gelegd voor de blockchain-industrie om uit te groeien tot wat het nu is. Sinds Bitcoin gezien wordt als een legitiem financieel middel, zijn innovators aan het nadenken over het potentieel van de onderliggende technologie in andere gebieden. Dit heeft geresulteerd in het zoeken naar talloze use-cases van blockchain buiten financiële sector.

Bitcoin is wat we een openbare blockchain noemen. Dit betekent dat iedereen de transacties erop kan bekijken en het enige dat je nodig hebt om deel te nemen is een internetverbinding en de benodigde software. Aangezien er geen andere vereisten voor deelname zijn, kunnen we dit een autorisatieloze omgeving noemen.

Daarentegen zijn er andere ook soorten blockchains die private blockchains worden genoemd. Deze systemen stellen vooraf enkele regels vast over wie de blockchain kan zien en ermee kan communiceren. Hierdoor refereren we hiernaar als geautoriseerde omgevingen. Hoewel privé-blockchains in eerste instantie wellicht nutteloos lijken, kunnen ze een aantal belangrijke toepassingsgebieden hebben zoals voornamelijk in het bedrijfsleven.

Voor meer informatie bekijk het artikel Public, Private and Consortium Blockchains - What’s the Difference?



Wil je ook aan de slag met cryptocurrency? Koop Bitcoin op Binance!



Hoe werken transacties?

Als Alice via de bank geld over wil schrijven naar Bob, dan zend ze een verzoek naar haar bank. Laten we voor het gemakt aannemen dat de twee partijen dezelfde bank gebruiken. De bank controleert vervolgens of Alice voldoende geld heeft om de transactie uit te voeren, voordat de database wordt bijgewerkt (bijvoorbeeld -$50,- voor Alice, +$50,- voor Bob).

Dit verschilt niet heel veel met wat er gebeurt op een blockchain. Dit is tenslotte ook niks anders dan een database. Het belangrijkste verschil echter, is dat er geen enkele partij is die de controles uitvoert en de saldi bijwerkt. Alle nodes moeten hier gezamenlijk voor zorgdragen.

Als Alice vijf bitcoins naar Bob wil sturen, stuurt ze een verzoek naar het netwerk. Dit verzoek wordt niet meteen aan de blockchain toegevoegd, hoewel de nodes dit wel zien, maar eerst moeten nog andere acties worden voltooid alvorens de transactie kan worden bevestigd. Bekijk How are blocks added to the blockchain?

Zodra de transactie aan de blockchain is toegevoegd, kunnen alle nodes dit zien. Ze updaten hun kopie van de blockchain om dit weer te geven. Nu is Alice niet meer in staat om diezelfde vijf eenheden naar Carol sturen (dus dubbele uitgaven), omdat het netwerk weet dat ze deze eenheden al bij een eerdere transactie heeft uitgegeven.

Hier wordt geen gebruik gemaakt van gebruikersnamen en wachtwoorden, maar wordt cryptografie met public-keys gebruikt om het eigendom van de fondsen te bewijzen. Om in de eerste plaats geld te ontvangen, moet Bob een private key genereren. Dat is niks ander dan een heel lang willekeurig getal, dat vrijwel onmogelijk is voor iemand om te raden. Zelfs als diegene honderden jaren tot zijn beschikking heeft om hier aan te verspillen. Als hij iemand zijn private key geeft, dan stelt hij die ander in staat om te bewijzen dat diegene de eigenaar is van zijn geld (en dit dus uit kan geven). Het is dus zeer belangrijk dat hij het geheim houdt.

Wat Bob wel kan doen, is een public key generen uit zijn private key. Hij kan dan de public key aan alles en iedereen geven, omdat het onmogelijk is om deze te reverse-engineeren om de private key te achterhalen. In de meeste gevallen voert hij nog een andere bewerking uit (zoals hashen) op de openbare sleutel om een public adress te verkrijgen.


how a blockchain transaction works


Hij geeft het public adress aan Alice zodat ze weet waar ze geld naartoe moet sturen. Ze genereert een transactie waarin staat opgenomen dat ze dit geld moet betalen aan dit public adress. Om vervolgens aan het netwerk te bewijzen dat ze niet probeert om geld uit te geven dat niet van haar is, genereert ze een digitale handtekening met behulp van haar eigen private key. Iedereen is vervolgens in staat om het digitaal ondertekende bericht van Alice te bekijken en het vergelijken met haar public key, zodat vast te stellen is dat ze het recht heeft om dat geld naar Bob te sturen.


Hoe doe je Bitcoin transacties

Om te laten zien hoe je Bitcoin-transacties kunt uitvoeren, hebben we twee verschillende scenario's bedacht. De eerste bestaat uit het opnemen van bitcoins van Binance en de tweede uit het verzenden van bezit van je TrustWallet naar je Electrum-wallet.


Hoe haal ik Bitcoin uit mijn Binance account

1. Log in op je Binance account. Als je nog geen Bitcoins hebt, bekijken dan onze handleiding hoe je deze kunt bemachtigen.

2. Beweeg je muis naar Wallet en selecteer vervolgens Spot Wallet.


selecting spot wallet from the wallet dropdown on binance


3. Klik op Withdraw in de sidebar aan de linker zijde.

4. Kies de coin die je graag wilt opnemen, in dit voorbeeld BTC.

5. Kopieer het adress waar je je Bitcoins naar toe wilt sturen, en plak deze in Recipient's BTC Address.


binance withdrawal screen


6. Geef het aantal op dat je wilt opnemen.

7. Klik op Submit.

8. Hierna ontvang je spoedig een ontvangstbevestiging via de e-mail. Controleer zorgvuldig of het adres klopt. Als dat het geval is, dan kan je in de e-mail de bevestiging rond maken.

9. Wacht tot je transactie doorkomt op de blockchain. Je kan de status zien onder de Deposit & Withdrawal History tab of door gebruik te maken van een block explorer.


Bitcoins verzenden van Trust Wallet naar Electrum

In dit voorbeeld verzenden we een aantal bitcoins van Trust Wallet naar Electrum.


1. Open de Trust Wallet App.

2. Tik op je Bitcoin account.

3. Tik op Send.

4. Open je Electrum wallet.

5. Klik op de Receive tab in Electrum en kopieer het adres.


screenshot of elextrum wallet


Als alternatief kan je ook terug gaan naar Trust Wallet en op het [–]-icoontje tikken om de QR code te scannen die je naar je Electrum adress verwijst.


screenshot of trustwallet


6. Plak je Bitcoin Adress bij Recipient Address in Trust Wallet.

7. Geef het aantal op.

8. Als je alles gecontroleerd hebt en het klopt, dan kan je de transactie bevestigen.

9. Je bent nu klaar! Wacht tot je transactie is opgenomen op de blockchain. Je kan de status inzien door het adres te kopieren in een block explorer.



Wilt u aan de slag met cryptocurrency? Koop Bitcoin op Binance!



Wie heeft blockchain technologie uitgevonden?

Blockchain-technologie werd in 2009 geformaliseerd met de release van Bitcoin de eerste en meest populaire blockchain. De pseudonieme maker Satoshi Nakamoto liet zich echter inspireren door eerdere technologieën en voorstellen.

Blockchains maken veel gebruik van hashfuncties en cryptografie, die al tientallen jaren bestonden voorafgaand aan de release van Bitcoin. Interessant is dat de structuur van de blockchain teruggaat tot begin jaren negentig, hoewel deze alleen werd gebruikt voor tijdstempeldocumenten zodat ze later niet konden worden gewijzigd.

Zie ook Geschiedenis van Blockchain voor meer informatie over dit onderwerp.


Voor- en nadelen van blockchain technologie

Goed ontworpen blockchains lossen een probleem op dat belanghebbenden in een aantal industrieën teistert, variërend van financiën tot landbouw. Een gedistribueerd netwerk biedt veel voordelen ten opzichte van het traditionele client-server-model, maar er zijn ook enkele compromissen.


Voordelen

Een van de directe voordelen die in de Bitcoin white paper worden benoemt, is dat betalingen kunnen worden verzonden zonder tussenkomst van een tussenpersoon. Latere blockchains hebben dit nog verder door ontwikkeld, waardoor gebruikers allerlei soorten informatie konden verzenden. Het elimineren van tegenpartijen betekent dat er minder risico is voor de betrokken gebruikers, en dat dit resulteert in lagere kosten omdat er geen tussenpersoon is die zijn aandeel opeist.

Zoals we eerder vermeldden, is een openbaar blockchain-netwerk ook zonder toestemming, er is geen toegangsbarrière omdat er niemand de leiding heeft. Als een potentiële gebruiker verbinding kan maken met internet, kunnen ze communiceren met andere collega's op het netwerk.

Velen zouden beweren dat de belangrijkste kwaliteit van blockchains is dat ze een hoge mate van censuurbestendigheid hebben. Om een gecentraliseerde service onstabiel te maken, hoeft een kwaadwillende alleen maar een server te targeten. Maar in een peer-to-peer-netwerk fungeert elk node als een eigen server.

Een systeem als Bitcoin heeft meer dan 10.000 zichtbare nodes verspreid over de hele wereld, waardoor het zelfs voor een goed voorbereide aanvaller vrijwel onmogelijk is om het netwerk in gevaar te brengen. Opgemerkt moet worden dat er ook veel verborgen nodes zijn die niet zichtbaar zijn voor het bredere netwerk.

Dit zijn enkele algemene voordelen. Er zijn veel specifieke use-cases waar blockchains zich op kunnen richten, zoals je zult zien in Waar wordt blockchain voor gebruikt?


Nadelen

Blockchains zijn niet altijd de oplossing voor elk probleem. Omdat ze zijn geoptimaliseerd voor de voordelen in de vorige sectie, ontbreken ze op andere gebieden. Het meest voor de hand liggende obstakel voor massale acceptatie van blockchains is dat ze niet erg goed schalen.

Dit geldt voor elk gedistribueerd netwerk. Aangezien alle deelnemers synchroon moeten blijven, kan nieuwe informatie niet te snel worden toegevoegd, omdat nodes dat niet bij kunnen houden. Daarom hebben ontwikkelaars de neiging om opzettelijk de snelheid te beperken waarmee de blockchain kan worden bijgewerkt om ervoor te zorgen dat het systeem gedecentraliseerd blijft.

Voor gebruikers van een netwerk kan dit zich manifesteren in lange wachttijden als te veel mensen transacties uitvoeren. Blokken kunnen slechts zoveel gegevens bevatten en ze worden niet onmiddellijk aan de chain toegevoegd. Als er meer transacties zijn dan in het blok passen, moeten eventuele extra transacties wachten op het volgende blok.

Een ander mogelijk nadeel van gedecentraliseerde blockchain-systemen is dat ze niet gemakkelijk kunnen worden geüpgraded. Als u uw eigen software bouwt, kunt u naar eigen inzicht nieuwe functies toevoegen. U hoeft niet met anderen samen te werken of toestemming te vragen om wijzigingen aan te brengen.

In een omgeving met mogelijk miljoenen gebruikers is het aanbrengen van wijzigingen aanzienlijk lastiger. U kunt enkele parameters van uw node-software wijzigen, maar uiteindelijk zult u merken dat u gescheiden bent van het netwerk. Als de gewijzigde software niet compatibel is met andere nodes, zullen ze dit herkennen en weigeren om met uw node te communiceren.

Stel dat u een regel wilt wijzigen over hoe grote blokken kunnen zijn (van 1 MB naar 2 MB). U kunt proberen dit blok naar nodes te sturen waarmee u bent verbonden, maar ze hebben een regel die zegt dat blokken van meer dan 1 MB niet worden geaccepteerd. Als ze iets groters ontvangen, zullen ze dit niet opnemen in hun kopie van de blockchain.

De enige manier om veranderingen door te voeren, is door de meerderheid van het ecosysteem ze te laten accepteren. Bij grote blockchains kunnen het maanden of zelfs jaren van intensieve discussie in forums opleveren voordat er veranderingen kunnen worden gecoördineerd. Zie Hard Forks en Soft Forks voor meer informatie over dit onderwerp.





Hoofdstuk 2 - Hoe werkt blockchain?

Inhoud


Hoe worden er blokken aan de blockchain toegevoegd?

We hebben tot nu toe veel besproken. We weten dat nodes met elkaar zijn verbonden en dat ze kopieën van de blockchain opslaan. Ze communiceren informatie over transacties en nieuwe blokken met elkaar. We hebben al besproken wat nodes zijn, maar je vraagt je misschien af: hoe worden nieuwe blokken toegevoegd aan de blockchain?

Er is geen enkele bron om gebruikers te vertellen wat er moet gebeuren. Omdat alle nodes dezelfde kracht hebben, moet er een mechanisme zijn om eerlijk te beslissen wie blokken aan de blockchain kan en mag toevoegen. We hebben een systeem nodig dat het duur maakt voor gebruikers om vals te spelen, maar beloont hen voor eerlijk handelen. Elke rationele gebruiker zal willen handelen op een manier die voor hen economisch voordelig is.

Omdat het netwerk geen toestemming heeft, moet het maken van blokken voor iedereen toegankelijk zijn. Protocollen zorgen hiervoor vaak door van de gebruiker te eisen dat hij eigen vermogen inbrengt, hij moet zijn eigen geld op het spel zetten. Als ze dit doen, kunnen ze deelnemen aan het maken van blokken en als ze een geldige genereren, ontvangen ze een beloning.

Als ze echter proberen vals te spelen, weet de rest van het netwerk het. Welke inzet ze ook hebben aangedragen, ze zullen verloren gaan. We noemen deze mechanismen consensusalgoritmen omdat ze netwerkdeelnemers in staat stellen consensus te bereiken over welk blok vervolgens moet worden toegevoegd.


Mining (Proof of Work)

Proof of work


Mining is verreweg het meest gebruikte consensusalgoritme. In mining wordt een Proof of Work (PoW) -algoritme gebruikt. Dit houdt in dat gebruikers rekenkracht opofferen om te proberen een door het protocol uiteengezette puzzel op te lossen.

De puzzel vereist dat gebruikers transacties en andere informatie in het blok hashen. Maar om de hasj als geldig te beschouwen, moet deze onder een bepaald nummer vallen. Omdat er geen manier is om te voorspellen wat een bepaalde output zal zijn, moeten miners licht gewijzigde gegevens blijven hashen totdat ze een geldige oplossing vinden.

Blijkbaar is het herhaaldelijk hashen van gegevens rekenkundig duur. In Proof of Work-blockchains is de inzet die gebruikers naar voren brengen het geld dat is geïnvesteerd in mine-computers en de elektriciteit die wordt gebruikt om ze van stroom te voorzien. Ze doen dit in de hoop een blokbeloning te krijgen. 

Weet je nog hoe we eerder zeiden dat het praktisch onmogelijk is om een hash om te keren, maar is het gemakkelijk om het te controleren? Wanneer een miner een nieuw blok naar de rest van het netwerk stuurt, gebruiken alle andere nodes het als invoer in een hashfunctie. Ze hoeven het maar één keer uit te voeren om te controleren of het blok geldig is volgens de regels van de blockchain. Als dat niet het geval is, ontvangt de miner de beloning niet en hebben ze voor niets elektriciteit verspild.

De eerste Proof of Work-blockchain was die van Bitcoin. Sinds de oprichting hebben veel andere blockchains het PoW-mechanisme overgenomen.


Voordelen Proof of Work

  • Geprobeerd en getest, Proof of Work is het meest volwassen consensusalgoritme en heeft honderden miljarden dollars aan waarde veiliggesteld.
  • Zonder toestemming Iedereen kan meedoen aan de mining competitie of gewoon een validatie node draaien.
  • Decentralisatie Miners strijden tegen elkaar om blokken te produceren, wat betekent dat de hash-kracht nooit door één partij wordt gecontroleerd.


Nadelen Proof of Work

  • Verspillend Mining verbruikt enorm veel elektriciteit.
  • Steeds hogere toegangsdrempels Naarmate meer miners zich bij het netwerk aansluiten, verhogen protocollen de moeilijkheidsgraad van de puzzel. Om concurrerend te blijven, moeten gebruikers investeren in betere apparatuur. Dit kan een heleboel miners uitsluiten.
  • 51% aanvallen hoewel mining decentralisatie bevordert, bestaat de mogelijkheid dat één miner het grootste deel van de hash-macht verwerft. Als ze dat doen, kunnen ze in theorie transacties ongedaan maken en de beveiliging van de blockchain ondermijnen.


Staking (Proof of Stake)

In Proof of Work-systemen stimuleert u om eerlijk te handelen mede door het geld dat u hebt betaald voor mine-computers en elektriciteit. Je ontvangt geen rendement op je investering als je blokken niet correct mined.

Met Proof of Stake (PoS) zijn er geen externe kosten. In plaats van miners hebben we validators die blokken voorstellen (of vervalsen). Ze kunnen een gewone computer gebruiken om nieuwe blokken te genereren, maar ze moeten een aanzienlijk deel van hun geld inzetten voor het voorrecht. Uitzetten gebeurt met een vooraf gedefinieerd bedrag van de blockchain native cryptocurrency, volgens de regels van elk protocol. 

Verschillende implementaties hebben verschillende variaties, maar zodra een validator zijn eenheden inzet, kunnen ze willekeurig worden geselecteerd door het protocol om het volgende blok aan te kondigen. Als ze dit correct doen, ontvangen ze een beloning. Als alternatief kunnen er meerdere validators zijn die het eens zijn over het volgende blok en wordt een beloning evenredig verdeeld over de inzet die elk heeft ingediend.

Pure PoS-blockchains komen minder vaak voor dan die van DPoS (Delegated Proof of Stake), die vereisen dat gebruikers stemmen op nodes (getuigen) om blokken voor het hele netwerk te valideren.

Ethereum, de toonaangevende blockchain voor slimme contracten, zal binnenkort overgaan op Proof of Stake bij de migratie naar ETH 2.0. 


Voordelen Proof of Stake

  • Milieuvriendelijk De ecologische voetafdruk van PoS is een fractie van die van PoW-mijnbouw. Uitzetten elimineert de behoefte aan resource-intensieve hashing-bewerkingen.
  • Snellere transacties Aangezien het niet nodig is extra rekenkracht te besteden aan willekeurige puzzels die door het protocol zijn ingesteld, beweren sommige voorstanders van PoS dat het de verwerkingscapaciteit van transacties zou kunnen verhogen.
  • Beloningen en rente In plaats van naar miners te gaan, worden beloningen voor het beveiligen van het netwerk rechtstreeks betaald aan tokenhouders. In sommige gevallen stelt PoS gebruikers in staat passief inkomen te verdienen in de vorm van airdrops of rente, simpelweg door hun geld te storten.


Nadelen Proof of Stake

  • Relatief ongetest PoS-protocollen moeten nog op grote schaal worden getest. Mogelijk zijn er enkele onontdekte kwetsbaarheden bij de implementatie of crypto-economie.
  • Plutocratie er bestaat bezorgdheid dat PoS een rijker wordt rijker ecosysteem aanmoedigt, aangezien validatoren met een grote inzet meer beloningen verdienen.
  • Niets dat op het spel staat In PoW, gebruikers kunnen slechts wedden op één chain die ze minen op de chain waarvan zij denken dat ze de meeste kans van slagen hebben. Tijdens een hard fork kunnen ze niet wedden op meerdere chains met dezelfde hashkracht. Validators in PoS kunnen echter met weinig extra kosten aan meerdere ketens werken, wat economische problemen kan veroorzaken.


Andere consensusalgoritmen

Proof of Work en Proof of Stake zijn de meest voorkomende consensusalgoritmen, maar er zijn er nog veel meer. Sommige zijn hybriden die elementen uit beide systemen combineren, terwijl andere in totaal verschillende methoden zijn. 

We zullen er in dit artikel niet verder op ingaan, maar als je geïnteresseerd bent, bekijk dan de volgende artikelen:


Kan ik blockchain-transacties terugdraaien?

Blockchains zijn door hun ontwerp zeer robuuste databases. Hun inherente eigenschappen maken het extreem moeilijk om blockchain-gegevens te verwijderen of te wijzigen nadat ze zijn vastgelegd. Als het gaat om Bitcoin en andere grote netwerken, is het bijna onmogelijk. Dus wanneer u een transactie doet op een blockchain, kunt u deze het beste beschouwen als vereeuwigd.

Dat gezegd hebbende, er bestaan veel verschillende implementaties van blockchain, en het meest fundamentele verschil is hoe ze binnen het netwerk consensus bereiken. Dit betekent dat bij sommige implementaties een relatief kleine groep deelnemers voldoende macht binnen het netwerk kan vergaren om transacties effectief terug te draaien. Dit is vooral zorgwekkend voor altcoins die op kleine netwerken draaien (met lage hash-snelheden als gevolg van weinig mine-concurrentie).


Wat is Blockchain schaalbaarheid?

Blockchain scalability wordt meestal gebruikt als een algemene term om aan te geven wat het vermogen van een blockchainsysteem is om aan een toenemende vraag te kunnen voldoen. Hoewel blockchains een aantal eigenschappen hebben die gewenst zijn (zoals decentralisatie, censuurbestendigheid, onveranderlijkheid), brengen deze eigenschappen ook kosten met zich mee.

In tegenstelling tot gedecentraliseerde systemen, heeft een gecentraliseerde database de mogelijkheid om met een aanzienlijk hogere snelheid en doorvoer te werken. Dit is ook logisch aangezien het niet nodig is dat duizenden nodes over de hele wereld met het netwerk moet worden gesynchroniseerd elke keer dat de inhoud wordt gewijzigd. Maar dit is niet het geval bij blockchains. Het gevolg hiervan is dat schaalbaarheid al jaren een veelbesproken onderwerp onder blockchain-ontwikkelaars is.

Er zijn al meerdere oplossingen voorgesteld of geïmplementeerd om een aantal nadelen van blockchains te kunnen ondervangen. Op dit moment is er echter nog geen eenduidige aanpak die als beste kan worden beschouwd. Het is aannemelijk dat er eerst veel verschillende oplossingen moeten worden uitgeprobeerd voordat er een eenvoudige oplossing is voor het schaalbaarheidsprobleem.

Op een algemener niveau speelt er een fundamentele vraag met betrekking tot schaalbaarheid: moeten we de prestaties van de blockchain zelf verbeteren (on-chain scaling) of moeten we toestaan dat transacties worden uitgevoerd zonder de blockchain op te blazen (off-chain scaling)? 

Beide oplossingen kunnen significante voordelen bieden. On-chain schaaloplossingen kunnen de omvang van transacties verkleinen of juist alleen de manier waarop gegevens in blokken worden opgeslagen optimaliseren. Aan de andere kant omvatten off-chain-oplossingen batchtransacties buiten de main blockchain om en voegen deze op een later tijdstip pas toe. Enkele van de meest in het oog springende off-chain-oplossingen worden sidechains en payment channels genoemd.

Als je meer diepgang wilt over dit onderwerp, lees dan Blockchain Scalability - Sidechains and Payment Channels.


Waarom moet blockchain worden opgeschaald?

Als blockchain-systemen de concurrentie met hun gecentraliseerde tegenhangers aan willen gaan, dan moeten ze minstens even goed presteren als zij. In werkelijkheid zullen ze waarschijnlijk nog beter moeten presteren om ontwikkelaars en gebruikers over te halen om voor op blockchain gebaseerde platforms en applicaties te kiezen.

Dit houdt in dat het gebruik van blockchains in vergelijking met gecentraliseerde systemen sneller, goedkoper en gemakkelijker moet zijn voor zowel ontwikkelaars als de gebruikers. Geen gemakkelijke opgave om te bereiken terwijl de specifieke kenmerken, die we eerder hebben besproken, van blockchains behouden moeten blijven.


Wat is een blockchain-fork?

Zoals het geval is bij alle software, hebben ook blockchains upgrades nodig om problemen op te lossen, nieuwe regels toe te voegen of juist de oude regels te verwijderen. Aangezien de meeste blockchain-software gebaseerd is op open-source software, kan iedereen nieuwe updates voorstellen die worden toegevoegd aan de software die het netwerk bestuurt. 

Houd er overigens wel rekening mee dat blockchains gedistribueerde netwerken zijn. Zodra de software is geüpgraded, moeten duizenden nodes over de hele wereld in staat zijn om met elkaar te communiceren en de nieuwe versie te kunnen implementeren. Maar wat gebeurt er als deelnemers geen overeenstemming bereiken over welke upgrade ze moeten implementeren? Doorgaans is er geen sprake van een organisatie met beslissingsprocessen die hier over kan bepalen. Dit probleem heeft gezorgd voor soft en hard forks.


Soft forks

Als er globale overeenstemming is over hoe een upgrade er ongeveer uit moet zien, dan is het uitvoeren van de upgrade relatief eenvoudig. In een dergelijk scenario wordt de software bijgewerkt met een backward-compatible wijziging, wat betekent dat geüpdatete nodes nog steeds kunnen communiceren met nodes die niet geüpdate zijn. In de praktijk zal dit er toe leiden dat bijna alle nodes na verloop van tijd de update zullen krijgen. Dit principe wordt een soft fork genoemd.


Hard forks

Een hard fork daarentegen is een stuk ingewikkelder. Eenmaal geïmplementeerd, zijn de nieuwe regels niet compatibel met de oude regels. Dus als een knooppunt met de nieuwe regels probeert te communiceren met een knooppunt met de oude regels, zal dit niet mogelijk blijken te zijn. Dit resulteert in dat de blockchain in tweeën wordt splitst. In de ene keten draait de oude software, in de andere worden de nieuwe regels geïmplementeerd.

Na de hard fork is er sprake van twee verschillende netwerken met twee verschillende protocollen die parallel aan elkaar lopen. Het is overigens wel vermeldenswaardig dat op het moment van de splitsing, het saldo van de native unit van de blockchain uit het oude netwerk ook wordt gekloond. Dus als je ten tijde van de splitsing bezit op de oude keten had, dan krijg je deze ook op de nieuwe.

Zie Hard Forks en Soft Forks voor meer informatie hierover.





Hoofdstuk 3 - Waar wordt blockchain voor gebruikt?


Inhoud


Blockchain-technologie kan worden ingezet bij een breed scala aan situaties. Laten we er een paar nader in beschouwing nemen. 


Blockchain voor supply chains

Efficiënte supply chains vormen de kern van veel succesvolle bedrijven en houden zich bezig met de doorvoer van goederen vanaf de leverancier naar de consument. Indien er meerdere belanghebbenden in een bepaalde branche zijn, dan is de coördinatie hiervan doorgaans vrij lastig. Blockchain-technologie kan echter in veel industrieën nieuwe niveaus van transparantie mogelijk maken. Een interoperabel supply chain-ecosysteem dat draait om een onwijzigbare database is precies wat veel industrieën kunnen gebruiken om toekomstbestendiger en effectiever te worden.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Supply Chain.


Blockchain en de game-industrie

De game-industrie is uitgegroeid tot een van de grootste entertainmentindustrieën ter wereld en kan in potentie enorm profiteren van blockchain-technologie. Doorgaans zijn gamers overgeleverd aan de game-ontwikkelaars. In de meeste online games zijn gamers afhankelijk van de serverruimte van de ontwikkelaars en zijn ze verplicht om hun steeds veranderende regels te volgen. In deze context heeft blockchain de potentie om het eigendom, beheer en onderhoud van online games helpen decentraliseren.

Wellicht het grootste probleem is dat game-items niet buiten de titels om kunnen bestaan, waardoor de kans dat er sprake van echt eigendom op secundaire markten volledig wordt geëlimineerd. Door te kiezen voor een op blockchain gebaseerde aanpak, kunnen games op de lange termijn duurzamer worden en kunnen in-game items die worden uitgegeven als crypto-verzamelobjecten, echte waarde opleveren.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Gaming.


blockchain in gaming


Blockchain in de gezondheidszorg

Het op een veilige manier opslaan van medische dossiers is van vitaal belang voor elk gezondheidszorgsysteem en enkel vertrouwen op gecentraliseerde servers vergroot de kans dat gevoelige informatie op straat komt te liggen. Transparantie en verhoogde veiligheid van blockchain-technologie maken dit een ideaal platform voor het opslaan van medische dossiers.

Door hun gegevens op een blockchain d.mv. cryptografie te beveiligen, kunnen patiënten hun privacy veilig opslaan en zijn ze in staat om hun medische informatie met hun goedkeuren te delen met elke zorginstelling. Als alle gebruikers van het momenteel gefragmenteerde gezondheidszorgsysteem gebruik zouden kunnen maken van een veilige, wereldwijde database, zou de informatiestroom tussen hen veel sneller verlopen.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Healthcare.


Blockchain-overschrijving

Internationaal geld overmaken is een omslachtig proces bij het traditioneel bankieren. Dit is met name te wijten aan een onnodig ingewikkeld netwerk van tussenpersonen. De tijd die nodig is voor het verwerken van de vergoedingen en de afwikkeling hiervan bij traditionele banken zorgen er voor dat dit zowel duur als onbetrouwbaar is in het geval van urgente transacties.

Cryptocurrencies en blockchains maken het mogelijk dat dit zonder tussenpersonen afgewikkeld kan worden en kunnen zorgen voor goedkope, snelle overschrijving over de hele wereld. Hoewel blockchains ongetwijfeld enkele gewenste eigenschappen opofferen, gebruiken momenteel al een aantal projecten deze technologie om goedkope, bijna directe transacties mogelijk te maken.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Remittance.



Wilt je ook aan de slag met cryptocurrency? Koop Bitcoin op Binance!



Blockchain en digitale identiteit

Het veilig managen van je identiteit op het internet op korte termijn heeft de hoogste prioriteit. Een gigantische hoeveelheid van onze persoonlijke gegevens wordt momenteel opgeslagen op gecentraliseerde servers en geanalyseerd door machine learning-algoritmen zonder onze medeweten of toestemming. 

Met Blockchain-technologie kunnen gebruikers volledig eigenaar worden van hun gegevens en alleen selectief informatie met derden delen wanneer dat nodig is. Dit cryptografische wondermiddel kan zorgen voor een vlottere online ervaring zonder de privacy op te offeren.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Digital Identity.


 blockchain and digital identity


Blockchain en het Internet of Things (IoT)

Een gigantisch aantal apparaten ondersteund momenteel al een internetverbinding en naar verwachting zal dit aantal alleen maar toenemen. Sommigen speculeren dat de communicatie en samenwerking tussen deze apparaten aanzienlijk kan worden verbeterd door blockchain-technologie. Geautomatiseerde M2M-betalingen (Machine-to-Machine) kunnen een nieuw economisch systeem tot stand brengen die draait op een veilige databaseoplossing met hoge doorvoer.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: The Internet of Things (IoT).


Blockchain voor governance

Gedistribueerde netwerken kunnen een geheel eigen vorm van beleidsregels tot stand brengen en deze handhaven in de vorm van computercode. Het is dan ook niet zo heel opmerkelijk dat blockchain een kans heeft om verschillende bestuursprocessen op lokaal, nationaal of zelfs internationaal niveau te kunnen ondersteunen.

Daarnaast kan het een van de grootste problemen wegenemen waarmee open-source ontwikkelingen momenteel worden geconfronteerd: het ontbreken van een betrouwbaar mechanisme dat kan worden gebruik voor de processen rondom de financiering. Blockchain-governance zorgt ervoor dat alle deelnemers bij de besluitvorming kunnen worden betrokken en geeft daarnaast een transparante inkijk in het beleid dat wordt uitgevoerd.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Governance.


Blockchain bij goede doelen

Liefdadigheidsorganisaties worden vaak beperkt door de wijze waarop ze geld mogen aannemen. Nog frustrerender is dat de uiteindelijke bestemming van de gedoneerde fondsen lastig te volgen is, wat voor velen ongetwijfeld een belemmering is om deze organisaties te steunen.

"Crypto-filantropie" richt zich op het gebruik van blockchain-technologie om deze beperkingen te omzeilen. Door gebruik te maken van de eigenschappen van deze technologie wordt getracht om meer transparantie, wereldwijde deelname en lagere kosten te garanderen. Deze nieuwe ontwikkeling richt zich er voornamelijk op om de impact van goede doelen te maximaliseren. Een dergelijke organisatie is de Blockchain Charity Foundation.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Charity.


Blockchain voor speculatie

Een van de meest gebruikte toepassingen van blockchain-technologie is te vinden in de speculatieve markten. Eenvoudige overdrachten tussen verschillende beurzen, niet-bewaarplichtige handelsoplossingen en een groeiend ecosysteem van derivatenproducten maken het een ideaal speelveld voor alle soorten speculanten.

Vanwege zijn eigenschappen is blockchain een perfect instrument voor hen die het risico willen nemen om deel te nemen aan deze opkomende beleggingsmarkt. Sommigen zijn zelfs van mening dat naarmate de technologie en de regelgeving verder doorontwikkeld, dat de wereldwijde speculatieve markten allemaal op de blockchain zullen worden gebaseerd.

Als je hier meer over wilt weten, bekijk dan Blockchain Use Cases: Prediction Markets.


blockchain and prediction markets


Crowdfunding met blockchain

Online crowdfundingplatforms leggen nu al bijna een decennium lang de basis voor deze peer-to-peer-economie. Het succes van deze sites laat zien dat er echt interesse is voor productontwikkeling via crowdfunding. Echter deze platforms treden op als beheerders van de fondsen en hierdoor kunnen ze een aanzienlijk deel van het opgehaalde geld zelf als vergoeding houden. Bovendien hebben ze elk hun eigen regels om de overeenkomst tussen de verschillende deelnemers tot stand te brengen.

Blockchain-technologie en in het bijzonder smart contracts, kunnen zorgen voor veilige en volledig geautomatiseerde crowdfunding waarbij de voorwaarden van de overeenkomsten zijn gedefinieerd in computercode. 

Een andere toepassing van crowdfunding met blockchain zien we terug in Initial Coin Offerings (ICO's) en Initial Exchange Offerings (IEO's). Bij deze tokenverkopen werven investeerders beleggingsproducten in de hoop dat het netwerk in de toekomst succesvol zal zijn en daarmee hun investering ruimschoots terugverdienen.


Blockchain en gedistribueerde bestandssystemen

Bestandsopslag via het internet heeft veel voordelen in vergelijking met conventionele gecentraliseerde alternatieven. Veel van de gegevens die in de cloud zijn opgeslagen, zijn afhankelijk van gecentraliseerde servers en serviceproviders. Deze zijn doorgaans kwetsbaarder voor aanvallen en gegevensverlies. In sommige gevallen kunnen gebruikers ook problemen ondervinden bij de toegang tot hun gegevens, als gevolg van censuur op de gecentraliseerde servers.

Vanuit het perspectief van de gebruiker, zijn er geen verschillen tussen blockchain-oplossingen voor bestandsopslag en de andere cloudopslagoplossingen: namelijk bestanden uploaden, opslaan en openen. Wat er op de achtergrond gebeurt, is echter heel anders dan bij de conventionele systemen.

Wanneer je een bestand uploadt naar een blockchain-opslag, wordt het verdeeld en gerepliceerd onder de verschillende nodes. In sommige gevallen slaat elke node een ander deel van het bestand op. Op deze wijze kunnen ze niet veel doen met de gegevens, maar kan jij op een later moment de nodes verzoeken om elk onderdeel aan te leveren, zodat je ze weer samen kan brengen om het volledige bestand te verkrijgen.

De opslagruimte is afkomstig van de deelnemers die hun opslag en bandbreedte aan het netwerk leveren. Deze deelnemers krijgen in ruil een economische stimulans om die middelen te verstrekken. Daarnaast lopen ze het risico op economische sancties als ze zich niet aan de regels houden of bestanden niet opslaan en weergeven.

Je zou dit type netwerk kunnen zien als een netwerk dat lijkt op Bitcoin. Echter in dit geval is het doel van dit netwerk echter niet het ondersteunen van financiële systemen, maar het mogelijk maken van censuurbestendige en gedecentraliseerde bestandsopslag.

Andere open-sourceprotocollen zoals het InterPlanetary File System (IPFS) maken momenteel de weg al vrij voor nieuwe permanente en gedistribueerde web services. Hoewel de IPFS een protocol en een peer-to-peer-netwerk is, kunnen we niet spreken van een blockchain. Het past daarentegen wel enkele principes van blockchain-technologie toe om de veiligheid en efficiëntie te verbeteren.

Loading