Blockchain is een soort gedeelde database die verschilt van een gewone database in de manier waarop informatie wordt opgeslagen; blockchains slaan gegevens op in blokken die vervolgens via cryptografie aan elkaar worden gekoppeld.
In dit artikel leggen we haarfijn uit wat een blockchain is, hoe werkt blockchain en hoe het toegepast wordt binnen de cryptomarkt. Lees snel verder!
Blockchain betekenis
Een blockchain is een gedistribueerde database of grootboek dat wordt gedeeld tussen de knooppunten van een computernetwerk. Als database slaat een blockchain informatie elektronisch op in digitaal formaat.
Blockchains zijn vooral bekend om hun cruciale rol in cryptocurrency systemen, zoals Bitcoin, voor het bijhouden van een veilige en gedecentraliseerde registratie van transacties.
De innovatie van een blockchain is dat hij de getrouwheid en veiligheid van een gegevensrecord garandeert en vertrouwen genereert zonder dat een betrouwbare derde partij nodig is.
Een belangrijk verschil tussen een typische databank en een blockchain is hoe de gegevens zijn gestructureerd. Een blockchain verzamelt informatie in groepen, bekend als blokken, die reeksen informatie bevatten.
Blokken hebben een bepaalde opslagcapaciteit en worden, wanneer ze gevuld zijn, gesloten en gekoppeld aan het eerder gevulde blok, waardoor een keten van gegevens ontstaat die bekend staat als de blockchain.
Alle nieuwe informatie die volgt op dat vers toegevoegde blok wordt samengevoegd in een nieuw gevormd blok dat dan ook aan de keten wordt toegevoegd zodra het gevuld is.
Een database structureert zijn gegevens gewoonlijk in tabellen, terwijl een blockchain, zoals de naam al aangeeft, zijn gegevens structureert in brokken (blokken) die aan elkaar worden geregen.
Deze gegevensstructuur maakt inherent een onomkeerbare tijdlijn van gegevens wanneer deze gedecentraliseerd wordt uitgevoerd. Wanneer een blok wordt gevuld, wordt het in steen gebeiteld en gaat het deel uitmaken van deze tijdlijn.
Elk blok in de keten krijgt een exacte tijdstempel wanneer het aan de keten wordt toegevoegd.
Hoe werkt blockchain
Het doel van blockchain is digitale informatie vast te leggen en te verspreiden, maar niet te bewerken.
Op die manier vormt een blockchain de basis voor onveranderlijke grootboeken, of registraties van transacties die niet kunnen worden gewijzigd, gewist of vernietigd.
Daarom worden blockchains ook wel gedistribueerde grootboektechnologie (Distributed Ledger Technology/DLT) genoemd.
Het concept van de blockchain werd voor het eerst voorgesteld als een onderzoeksproject in 1991, maar het ging vooraf aan zijn eerste wijdverspreide toepassing in gebruik: Bitcoin, in 2009.
In de jaren daarna is het gebruik van blockchains geëxplodeerd via de creatie van diverse cryptocurrencies, gedecentraliseerde financiële (DeFi) toepassingen, non-fungibel tokens (NFT’s), en slimme contracten.
Blockchain decentralisatie
Stel dat een bedrijf eigenaar is van een serverpark met 10.000 computers die worden gebruikt om een database met alle accountgegevens van zijn klanten te onderhouden.
Dit bedrijf bezit een magazijngebouw dat al deze computers onder één dak bevat en heeft volledige controle over elk van deze computers en alle informatie die erop staat.
Dit biedt echter een enkele punten van risico. Wat gebeurt er als de elektriciteit op die locatie uitvalt? Wat als de internetverbinding wordt verbroken? Wat als er brand uitbreekt? Wat als alles met één toetsaanslag wist?
In elk geval gaan de gegevens verloren of raken ze beschadigd.
Belangrijk: Om nieuwe toevoegingen of records aan een blok te valideren, moet een meerderheid van de rekenkracht van het gedecentraliseerde netwerk ermee instemmen.
Om te voorkomen dat slechte actoren slechte transacties of dubbele uitgaven valideren, worden blockchains beveiligd door een consensusmechanisme zoals proof of work (PoW) of proof of stake (PoS).
Deze mechanismen maken overeenstemming mogelijk, zelfs wanneer geen enkele node de leiding heeft.
Wat een blockchain doet, is de gegevens in die database verspreiden over verschillende netwerk knooppunten op verschillende locaties.
Dit zorgt niet alleen voor overbodigheid, maar houdt ook de betrouwbaarheid van de opgeslagen gegevens in stand.
Als iemand probeert een record in één instantie van de database te wijzigen, worden de andere knooppunten niet gewijzigd, waardoor een slechte actor dit niet kan doen.
Als een gebruiker knoeit met de transactiegegevens van Bitcoin, zullen alle andere knooppunten met elkaar vergeleken worden en gemakkelijk het knooppunt met de onjuiste informatie aanwijzen.
Dit systeem helpt om een exacte en transparante volgorde van gebeurtenissen vast te stellen. Op deze manier kan geen enkel knooppunt binnen het netwerk informatie wijzigen.
Hierdoor zijn de informatie en de geschiedenis (zoals van transacties van een cryptocurrency) onomkeerbaar.
Zo’n record kan een lijst van transacties zijn (zoals bij een cryptocurrency), maar het is ook mogelijk dat een blockchain allerlei andere informatie bevat, zoals juridische contracten of de productvoorraad van een bedrijf.
Is blockchain veilig?
Blockchain technologie bereikt gedecentraliseerde veiligheid en vertrouwen op verschillende manieren. Om te beginnen worden nieuwe blokken altijd lineair en chronologisch opgeslagen.
Dat wil zeggen dat ze altijd worden toegevoegd aan het “einde” van de blockchain.
Nadat een blok is toegevoegd aan het einde van de blockchain, is het uiterst moeilijk om terug te gaan en de inhoud van het blok te wijzigen, tenzij een meerderheid van het netwerk een consensus heeft bereikt om dat te doen.
Dat komt omdat elk blok zijn eigen hash bevat, samen met de hash van het blok ervoor, en de eerder genoemde tijdstempel. Hashcodes worden gemaakt door een wiskundige functie die digitale informatie omzet in een reeks cijfers en letters.
Als die informatie op enigerlei wijze wordt bewerkt, verandert ook de hashcode.
Voorbeeld
Stel dat een hacker, die ook een node op een blockchain netwerk runt, een blockchain wil wijzigen en cryptocurrency van alle anderen wil stelen. Als hij zijn eigen kopie zou veranderen, zou die niet meer overeenkomen met de kopie van alle anderen.
Wanneer alle anderen hun kopieën met elkaar vergelijken, zouden ze deze ene kopie zien opvallen, en zou de versie van de keten van die hacker als onwettig worden beschouwd.
Om een dergelijke hack te laten slagen, zou de hacker tegelijkertijd 51% of meer van de kopieën van de blockchain moeten controleren en wijzigen, zodat zijn nieuwe kopie de meerderheidskopie wordt en dus de overeengekomen keten.
Een dergelijke aanval zou ook een immense hoeveelheid geld en middelen vergen, aangezien zij alle blokken opnieuw zouden moeten aanmaken omdat zij nu verschillende tijdstempels en hashcodes zouden hebben.
Bitcoin blockchain
Blockchain technologie werd voor het eerst geschetst in 1991 door Stuart Haber en W. Scott Stornetta, twee onderzoekers die een systeem wilden implementeren waarbij niet met tijdstempels van documenten kon worden geknoeid.
Maar pas bijna twee decennia later, met de lancering van Bitcoin in januari 2009, kreeg blockchain zijn eerste echte toepassing.
Het Bitcoin protocol is gebouwd op een blockchain.
In een onderzoeksdocument waarin de digitale munt werd geïntroduceerd, noemde de pseudonieme bedenker van Bitcoin, Satoshi Nakamoto, het “een nieuw elektronisch geldsysteem dat volledig peer-to-peer is, zonder vertrouwde derde partij”.
Het belangrijkste om te begrijpen is dat Bitcoin blockchain alleen gebruikt wordt om op transparante wijze een register van betalingen vast te leggen, maar blockchain kan in theorie worden gebruikt om een onbeperkt aantal gegevenspunten vast te leggen.
Zoals hierboven besproken kan dat in de vorm van transacties, stemmen bij verkiezingen, product inventarissen, identificaties, akten van huizen, en nog veel meer.
Momenteel proberen tienduizenden projecten blockchains op verschillende manieren toe te passen om de samenleving te helpen, op een andere manier dan door het vastleggen van transacties.
Voordelen en nadelen van blockchain
Ondanks alle complexiteit is het potentieel van blockchain als gedecentraliseerde vorm van archivering vrijwel onbeperkt.
Van meer privacy voor de gebruiker en een betere beveiliging tot lagere verwerkingskosten en minder fouten, blockchain technologie kan heel goed toepassingen vinden die verder gaan dan de hierboven geschetste.
Maar er zijn ook enkele nadelen.
Verbeterde nauwkeurigheid door het wegnemen van menselijke betrokkenheid bij de verificatie
Kostenbesparingen door eliminatie van verificatie door derden
Decentralisatie maakt het moeilijker om te knoeien
Transacties zijn veilig, privé en efficiënt
Transparante technologie
Biedt een bankalternatief en een manier om persoonlijke informatie te beveiligen voor burgers van landen met een onstabiele of onderontwikkelde overheid
Voordelen blockchain
Aanzienlijke technologische kosten verbonden aan het delven van bitcoin
Lage transacties per seconde
Geschiedenis van gebruik in illegale activiteiten, zoals op het dark web
Regelgeving verschilt per jurisdictie en blijft onzeker
Beperkingen van gegevensopslag
Nadelen blockchain
Blockchain en banken
Blockchains zijn aangekondigd als een ontwrichtende kracht voor de financiële sector, en in het bijzonder voor de functies van betalingen en bankieren. Banken en gedecentraliseerde blockchains zijn echter enorm verschillend.
Om te zien hoe een bank verschilt van blockchain, vergelijken we het banksysteem met de implementatie van blockchain door Bitcoin.
Kenmerk | Bank | Bitcoin |
Openingstijden | Typische fysieke banken zijn op weekdagen geopend van 9.00 tot 17.00 uur. Sommige banken zijn open in het weekend, maar met beperkte uren. Alle banken zijn gesloten op feestdagen. | Geen vaste uren; open 24/7, 365 dagen per jaar. |
Transactiekosten | -kaartbetalingen: Deze vergoeding varieert per kaart en wordt niet rechtstreeks door de gebruiker betaald. Vergoedingen worden door winkels aan de betalingsverwerkers betaald en worden gewoonlijk per transactie in rekening gebracht. Het effect van deze vergoeding kan de kosten van goederen en diensten soms doen stijgen. | Bitcoin heeft variabele transactiekosten die worden bepaald door miners en gebruikers. Deze vergoeding kan variëren van $0 tot $50, maar gebruikers kunnen zelf bepalen hoeveel vergoeding ze willen betalen. Dit creëert een open marktplaats waar, als de gebruiker zijn vergoeding te laag vaststelt, zijn transactie mogelijk niet wordt verwerkt. |
Ken uw klant regels | Bankrekeningen en andere bankproducten vereisen “Know Your Customer” (KYC) procedures. Dit betekent dat banken wettelijk verplicht zijn de identificatie van een klant vast te leggen voordat een rekening wordt geopend. | Iedereen en alles kan zonder identificatie deelnemen aan het Bitcoin netwerk. In theorie kan zelfs een entiteit met kunstmatige intelligentie deelnemen. |
Gemak van transacties | Door de overheid uitgegeven identificatie, een bankrekening en een mobiele telefoon zijn de minimale vereisten voor digitale overschrijvingen. | Een internetverbinding en een mobiele telefoon zijn de minimale vereisten. |
Privacy | Bankrekeninginformatie wordt opgeslagen op de prive servers van de bank en bewaard door de klant. De privacy van bankrekeningen is beperkt tot hoe veilig de servers van de bank zijn en hoe goed de individuele gebruiker zijn eigen informatie beveiligt. Als de servers van de bank zouden worden gecompromitteerd, zou de individuele rekening dat ook zijn. | Bitcoin kan zo privé zijn als de gebruiker wil. Alle Bitcoin is traceerbaar, maar het is onmogelijk vast te stellen wie de eigenaar is van Bitcoin als deze anoniem is gekocht. Als de Bitcoin wordt gekocht op een KYC ruilbeurs, is de Bitcoin direct gekoppeld aan de houder van de KYC ruilrekening. |
Veiligheid | Ervan uitgaande dat de cliënt solide veiligheidsmaatregelen op internet neemt, zoals het gebruik van veilige wachtwoorden en authenticatie met twee factoren, is de informatie van een bankrekening slechts zo veilig als de server van de bank die de rekeninginformatie van de cliënt bevat. | Hoe groter het Bitcoin netwerk wordt, hoe veiliger het wordt. De mate van veiligheid die een Bitcoin houder heeft met zijn eigen Bitcoin is geheel aan de houder. Daarom wordt aangeraden om voor grotere hoeveelheden Bitcoin of een hoeveelheid die voor langere tijd moet worden bewaard, gebruik te maken van koude opslag. |
Goedgekeurde transacties | Banken behouden zich het recht voor om transacties om verschillende redenen te weigeren. Banken behouden zich ook het recht voor rekeningen te bevriezen. Als een bank aankopen op ongebruikelijke locaties of voor ongebruikelijke artikelen opmerkt, kunnen deze worden geweigerd. | Het Bitcoin netwerk zelf schrijft niet voor hoe Bitcoin in welke vorm dan ook wordt gebruikt. Gebruikers kunnen Bitcoin verhandelen zoals zij dat willen, maar moeten zich ook houden aan de richtlijnen van hun land of regio. |
Inbeslagname van rekeningen | Door de KYC wetgeving kunnen regeringen gemakkelijk de bankrekeningen van mensen opsporen en de activa op die rekeningen om verschillende redenen in beslag nemen. | Als Bitcoin anoniem wordt gebruikt, kunnen overheden het moeilijk opsporen en in beslag nemen. |
Hoe worden blockchains gebruikt
Zoals we nu weten, slaan blokken op de blockchain van Bitcoin gegevens op over monetaire transacties. Vandaag de dag zijn er meer dan 10.000 andere cryptocurrency systemen die op blockchain draaien.
Maar het blijkt dat blockchain eigenlijk ook een betrouwbare manier is om gegevens over andere soorten transacties op te slaan.
Enkele bedrijven die blockchain al hebben geïntegreerd zijn Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever en een heleboel andere.
Bankwezen en financiën
Misschien is er geen sector die meer baat heeft bij de integratie van blockchain in zijn bedrijfsvoering dan het bankwezen. Financiële instellingen werken alleen tijdens kantooruren, meestal vijf dagen per week.
Dat betekent dat als je op vrijdag om 18.00 uur een cheque probeert te storten, je waarschijnlijk tot maandagochtend moet wachten voordat het geld op je rekening staat.
Zelfs als je een storting tijdens kantooruren doet, kan het nog steeds een tot drie dagen duren om de transactie te verifiëren, vanwege het enorme volume aan transacties dat banken moeten afhandelen. Blockchain daarentegen slaapt nooit.
Door blockchain in banken te integreren, kunnen consumenten hun transacties verwerkt zien in slechts 10 minuten – eigenlijk de tijd die nodig is om een blok aan de blockchain toe te voegen, ongeacht vakanties of het tijdstip van de dag of week.
Smart Contracts
Een smart contract is een computercode die in de blockchain kan worden ingebouwd om een contractovereenkomst te vergemakkelijken, te verifiëren of te onderhandelen.
Smart contracts werken onder een reeks voorwaarden waarmee gebruikers instemmen. Wanneer aan die voorwaarden is voldaan, worden de voorwaarden van de overeenkomst automatisch uitgevoerd.
Stel bijvoorbeeld dat een potentiële huurder een appartement wil huren met behulp van een slim contract. De verhuurder stemt ermee in de huurder de deurcode van het appartement te geven zodra de huurder de borg betaalt.
Zowel de huurder als de verhuurder sturen hun respectieve delen van de overeenkomst naar het slimme contract, dat de deurcode vasthoudt en automatisch uitwisselt voor de waarborgsom op de datum waarop de huurovereenkomst ingaat.
Als de verhuurder de deurcode niet levert op de huurdatum, betaalt het slimme contract de borgsom terug. Dit zou de kosten en processen elimineren die gewoonlijk gepaard gaan met het gebruik van een notaris of advocaten.
Ethereum blockchain
Het Ethereum platform heeft een eigen cryptocurrency, bekend als ether, of ETH. Ethereum zelf is een platform voor blockchain technologie dat een breed scala aan gedecentraliseerde toepassingen (dApps) ondersteunt, waaronder cryptocurrencies.
De ETH munt wordt gewoonlijk Ethereum genoemd, hoewel het onderscheid blijft dat Ethereum een door blockchain aangedreven platform is, en ether de bijbehorende cryptocurrency.
Wat is een blockchain in eenvoudige bewoordingen?
Eenvoudig gezegd is een blockchain een gedeelde database of grootboek. Stukken gegevens worden opgeslagen in gegevensstructuren die bekend staan als blokken, en elk knooppunt van het netwerk heeft een exacte kopie van de hele database.
De veiligheid is gewaarborgd, want als iemand probeert een item in één kopie van het grootboek te wijzigen of te verwijderen, zal de meerderheid deze wijziging niet weerspiegelen en zal deze worden geweigerd.
Hoeveel blockchains zijn er?
Het aantal actieve blockchains groeit elke dag in een steeds hoger tempo. Vanaf 2022 zijn er meer dan 10.000 actieve cryptocurrencies gebaseerd op blockchain, met nog enkele honderden niet-cryptocurrency blockchains.
Wat is het verschil tussen een private blockchain en een publieke blockchain?
Een publieke blockchain, ook bekend als een open blockchain, is een blockchain waar iedereen vrij kan toetreden tot het netwerk en een node kan oprichten. Vanwege hun open karakter moeten deze blockchains worden beveiligd met cryptografie en een consensus systeem zoals proof of work (PoW).
Een private blockchain daarentegen vereist dat elk knooppunt wordt goedgekeurd alvorens toe te treden. Omdat knooppunten als vertrouwd worden beschouwd, hoeven de beveiligingslagen niet zo robuust te zijn.
Wie heeft blockchain uitgevonden?
Blockchain technologie werd voor het eerst geschetst in 1991 door Stuart Haber en W. Scott Stornetta, twee wiskundigen die een systeem wilden invoeren waarbij niet met tijdstempels van documenten kon worden geknoeid.
Eind jaren negentig stelde Nick Szabo voor een blockchain te gebruiken om een digitaal betalingssysteem te beveiligen, bekend als bit gold (dat nooit werd geïmplementeerd).
Blockchain samengevat
Met veel praktische toepassingen van de technologie die al worden geïmplementeerd en onderzocht, maakt blockchain eindelijk naam, niet in de laatste plaats vanwege bitcoin en cryptocurrency.
Nu we ons voorbereiden op het derde decennium van blockchain, is het niet langer de vraag of gevestigde bedrijven de technologie zullen overnemen, maar wanneer.
Vandaag zien we een proliferatie van NFT’s en de tokenisering van activa. De komende decennia zullen een belangrijke groeiperiode voor blockchain blijken te zijn.
Bronnen
- Blockchain Basics door Daniel Dreschergeopend op januari 23, 2023
- The Economist geopend op januari 23, 2023
- Harvard Business Reviewgeopend op januari 23, 2023
- Wiredgeopend op januari 23, 2023
- NBER Working Paper Seriesgeopend op januari 23, 2023