Blockchain Technologie
De term blockchain en blockchain technologie wordt nogal zeer breed en vaag gebruikt. Het is belangrijk om even stil te staan wat een blockchain is en vooral wat het behoort te zijn om daadwerkelijk een waardepropositie te hebben.
In de eerste plaats, een blockchain staat niet op zichzelf, het is een van de technologische componenten of ingrediënten van een cryptocurrency. Een cryptocurrency is onlosmakelijk verbonden met haar blockchain. Ze kunnen niet van elkaar worden onderscheiden. Of we het willen of niet, Bitcoin is hier echt het belangrijkste en beste voorbeeld. Het is belangrijk om hierbij stil te staan en niet meteen naar de nieuwste alternatieve blockchain projecten te gaan kijken. Inderdaad deze zijn er genoeg: NEO, EOS.IO, Solana, Avalanche, Dfinity, LISK, Qtum, Tron, Cardano etc.
Bij Bitcoin kun je nog steeds de eerste, best werkende, meest veilige en meest beproefde blockchain in werking zien. Bitcoin is nog nooit gekraakt geworden en is extreem veilig. De bitcoins zitten als het ware vastgeklonken in de Bitcoin blockchain.
Wat is de blockchain dan?
De blockchain wordt naar het Nederlands vertaald met blokketen en vergeleken met een digitaal grootboek. Niettemin van wezenlijk belang is om te vermelden dat het gaat om een gedistribueerd grootboek. Dit wil zeggen dat zoveel mogelijk deelnemers van het netwerk een kopie bijhouden van dit grootboek op de computer of server. Hoe meer het grootboek wordt gedistribueerd, hoe veiliger het wordt. In dit grootboek worden alle publieke adressen bijgehouden en de respectieve Bitcoin tegoeden vastgelegd. De deelnemers met een volwaardige kopie van de blockchain controleren constant de juistheid van het grootboek.
Er zijn ook specifieke deelnemers die graag transacties (die tussen publieke adressen plaatsvinden) willen bijschrijven in het grootboek. Ze concurreren met andere gebruikers om transacties te controleren en toe te voegen in het grootboek. Ze krijgen hiervoor een beloning in de vorm van bitcoins. Dit zijn de miners of block producers die met speciale computer hardware Bitcoin trachten te verdienen.
De Bitcoin transacties worden niet direct bijgeschreven in het grootboek door de miners. Ze worden eerst gecontroleerd en verwerkt in een transactie blok door middel van een consensus algoritme. Bij de Bitcoin gaat het om een Proof-of-Work (hashcash-SHA256^2) hashing algoritme. Dit is het wiskundige hashing algoritme waardoor de miners de transacties in de vorm van een hash boom (1) in nieuwe blokken kunnen verwerken en aan de blokketen kunnen toevoegen.
Een nieuwe blok met transacties kan alleen worden toegevoegd wanneer de miner de bijbehorende wiskundige hash-puzzel op die blok goed heeft opgelost. Alle miners concurreren met elkaar in de vorm van een rekenwedstrijd door het berekenen van de hash-functie om zo snel mogelijk het juiste antwoord in de vorm van een hash-code (unieke reeks cijfers) te vinden. Dit staat bekend als de Nonce. Hiervoor is veel computer rekenkracht vereist. De geleverde rekenkracht voor het kunnen uitvoeren van de berekeningen voor oplossen van deze hash-puzzel is een bewijs van geleverd computerwerk.
Het is een vereiste om de correcte blok te vinden die ook kan worden herkend en erkend door de rest van het netwerk op basis van de lengte van de blokketen. Het is de langste blokketen met de laatste nieuwe gevonden blok die wordt gecontroleerd en wordt overgenomen.
Alle transactie blokken krijgen een tijdstempel en verwijzen naar elkaar waardoor het kasboek een blokketen structuur krijgt. Het is een keten van correct verwijzende (gehashte) transactie blokken die cryptografisch onlosmakelijk aan elkaar zijn vastgeketend. Vastgelegde transacties kunnen niet meer worden teruggedraaid. Vandaar, alle actieve deelnemers controleren de blok met het afgeleverd bewijs van werk (de laatste toegevoegde blok) en volgen in feite de langste blokketen waardoor de laatste blok definitief kan worden overgenomen in de blokketen van iedere Bitcoin deelnemer. Een volwaardige Bitcoin deelnemer wordt een een full node op het bitcoin netwerk genoemd. Deze deelnemer maakt dan gebruik van de officiële Bitcoin Core wallet op een computer met een kopie van de hele blokketen en is automatisch actief betrokken met het bijwerken en controleren van deze kopie. Dus, nogmaals het is dankzij de spreiding van deze full nodes dat Bitcoin als een gedistribueerd netwerk niet te stoppen is en kan werken zonder vertrouwen. Op Bitcoin forums hoor je dan ook vaak de kreet: don’t trust verify. Run a full node. Iedereen kan dit tegenwoordig gemakkelijk doen door het kopen van een BitSeed mini-computer.
Dit is een bijzonder gegeven. Een cryptocurrency zoals de Bitcoin is geen vertrouwensgeld. Niemand vertrouwt elkaar en iedere actieve volwaardige deelnemer (full node) binnen het netwerk met een kopie van de blockchain, controleert altijd alle transacties om ervoor te zorgen dat laaste en correcte transactie blok wordt bijgewerkt waardoor elke blockchain kopie binnen het netwerk identiek is. Dit is zeer bijzonder proces. Het wordt vaak omschreven als Nakamoto Consensus. Het gaat over het feit dat consensus over de blockchain binnen Bitcoin een emergente kwaliteit is.
Eigendom over de bitcoins in de blockchain wordt uitgeoefend met behulp van cryptografische sleutels die via een wallet softwareprogramma worden gegenereerd. De privé sleutel geeft de eigenaar het recht om bitcoins uit te geven en is nodig om een bitcoin transactie uit te voeren. Met behulp van een goede Bitcoin wallet kan dit makkelijk worden gedaan.
De publieke sleutel(s) wordt gebruikt voor het ontvangen van bitcoins. De publieke sleutel is een Bitcoin adres die verbonden is aan de privé sleutel in de Bitcoin wallet. Dus, Bitcoin transacties vinden plaats tussen de publieke adressen met behulp van de privé sleutel in de wallet. Voor meer informatie: Wat is een Bitcoin wallet.
Voorbij de Bitcoin blockchain technologie?
Dit verhaal maakt duidelijk dat de blockchain van een cryptocurrency, in dit geval de Bitcoin, alleen een technologisch component is. Het geheel is groter dan haar delen. Het feit dat de blockchain Bitcoin zo bijzonder is, is dat deze onkraakbaar is geworden en uitstekend is gedistribueerd. Corruptie, manipulatie of diefstal zijn praktisch onmogelijk. Dit veronderstelt wel een groot netwerk met een behoorlijk netwerk effect. Wat heeft het voor een zin om blockchain technologie te implementeren met maar 2 deelnemers?
Wat verder belangrijk is om op te merken dat het kloppend hart van een goed en veilig werkende blockchain de consensus algoritme is, zoals de Proof-of-Work (hashcash-SHA256^2) van de Bitcoin. Nieuwere blockchains van altcoins zijn gebaseerd op meestal een andere Proof-of-Work algoritmes, met vaak een snellere hartslag voor het sneller kunnen verwerken van blokken waardoor transacties sneller worden bevestigd.
Bovendien zijn er nieuwe consensus algoritmes die volledig anders werken dan een Proof-of-Work algoritme, dit zijn de verschillende Proof-of-Stake algoritmes zoals EOS en Cardano deze toepassen, of DAG-algo’s of hashgraph algo’s, Er is genoeg innovatie op het gebied van ontwikkeling van nieuwe blockchains, maar het is belangrijk om theorie van de praktijk te onderscheiden. In de praktijk moet er nog zeer veel bewezen worden.
Verschillende blockchain eigenschappen?
Wezenlijk is ook of het gaat om een open-source blockchain project waarbij iedereen kan deelnemen om zo doende ook het netwerk zo decentraal mogelijk te houden. Inderdaad, er zijn genoeg closed-source blockchain projecten, waarbij de broncode ontoegankelijk is en waarbij alleen op basis van permissie iemand kan deelnemen. Vooral banken en bedrijven kijken hiernaar. De vraag is of de term blockchain dan wel kan worden gebruikt. Het gaat hier dan puur om het implementeren van een dure digitale database op basis van een hashfunctie. Bedrijven die hier naar zoeken zouden het beste naar een blockchain-as-a-service provider zoals Stratis kunnen gaan in plaats van een eigen blockchain afdeling te beginnen. Inderdaad, de term is nogal in zwang en wordt daardoor vaak verkeerd gebruikt. Hieronder in de video kun je Andreas Antonopoulos aan het woord zien tijdens een keynote presentatie over Blockchain versus Bullshit.
Een gesloten blokketen is het tegenovergestelde van wat Satoshi Nakamoto wilde verwezenlijken: een open, onkraakbaar, niet te censureren netwerk doordat de blockchain zo veel mogelijk wordt gedistribueerd en waarbij niemand elkaar vertrouwt en elkaar controleert. De blockchain van de Bitcoin werkt zonder permissies en een transactie kan niet worden gecensureerd of worden teruggedraaid aangezien de blockchain onveranderbaar en niet te kraken is wanneer de Bitcoin miners deze hebben vastgeklonken in een transactieblok.
Deze eigenschappen zijn niet altijd zo handig voor bedrijven! Bij nieuwe PoS algoritmes, zoals de delegated Proof-of-Stake algoritme voor het maken van de EOS blockchain kunnen transacties wel binnen een bepaalde tijd worden teruggedraaid.
De blockchain als een bouwsteen.
Ten slotte, is het van belang dat de blockchain technologie als ontwikkelingsplatform kan worden beschouwd. De ontwikkeling ligt niet stil en er kan bovenop worden gebouwd. Zo kunnen er zijketens aan een blokketen worden toegevoegd. Inderdaad, ook op de Bitcoin blockchain die altijd wordt afgedaan als trage versie 1.0. Door het toevoegen van nieuwe cryptografische technologie en het bijzonder sidechains kan er verder worden gebouwd aan de uitbreiding van de Bitcoin.
Zo wordt er gewerkt aan Lightning Network, een aparte betalingsnetwerk bovenop de Bitcoin blockchain voor het uitvoeren van onmiddellijke microbetalingen die bijna niks kosten. Er wordt ook gewerkt aan aparte sidechains voor het toevoegen van een expressieve programmeertaal voor het verwezenlijken van slimme contracten en de lancering van decentrale applicaties. De blockchain kan worden beschouwd als een bouwsteen op basis waarvan men verder kan bouwen. Inderdaad, de blockchain van de Bitcoin ondersteunt de eigenschappen van Ethereum door het werk van Rootstock via een sidechain op de Bitcoin blockchain. Blockstream doet dit ook op haar eigen manier door middel van het Liquid project. De technologie kan worden toegepast binnen alle mogelijke relevante bedrijfsprocessen en sectoren.
Hieronder kun je een goede videopresentatie van de Litecoin stichting zien over de werking en uitdagingen van het verwezenlijken van de blockchain sidechain technologie:
De blockchain is in deze zin te beschouwen als een fundamentele bouwsteen of programmeerbare hoeksteen van een cryptocurrency project voor het verwezenlijken van verdere innovatie. Op dit moment is de Ethereum blockchain met haar expressieve programmeertaal hier het beste voorbeeld van. Het is relatief eenvoudig om met Ethereum te programmeren voor het verwezenlijken van slimme contracten, decentrale applicaties en nieuwe tokens. De ICO hype gedurende 2017 was een duidelijk bewijs van hoe een blockchain met behulp van slimme contracten kan worden gebruikt voor het uitgeven van tokens in het kader van een crowdfund. In feite, kan ieder bedrijf nu een eigen verkapte beursgang starten en kapitaal aantrekken zonder bankleningen door het uitgeven van blockchain tokens. Wanneer dit wettelijk op een goede gereguleerde manier kan worden gedaan, kan dit voor de toekomst enorme implicaties hebben. Landen zoals Malta nemen hier nu het voortouw door het bieden van duidelijke wetgeving en regulering voor crypto start-ups en bestaande bedrijven die op dit gebied willen innoveren. Securitisatie op de blockchain kan de kapitaalmarkten op globaal niveau toegankelijker maken. In de toekomst kunnen tokenized securities door iedereen met een smartphone exchange app kunnen worden gekocht. Het is concreet nu al mogelijk met de ABRA app en de FTX exchange.
Conclusie
Welkom tot deze introductie tot de wereld van de Bitcoin, nieuwe blockchain technologieën en het bonte landschap van vele andere nieuwe blockchain technologische innovaties. Deze moeten worden beschouwd als een technologisch onderdeel van een groter technologisch geheel. Alle componenten en het geheel als resultaat moeten goed worden bestudeerd en in de praktijk worden beproefd om uiteindelijk een een kans op slagen te hebben voor de lange termijn.
De aanpak van Cardano is hier zeker interessant te noemen aangezien ze eerst de broncodes en de cryptografische principes eerst nauwgezet wetenschappelijk onderzoeken voordat ze het in de praktijk testen. Voor meer informatie: wat is Cardano?
Vergeet het niet, de blockchain van Bitcoin is al een ongekend, onverwacht succes en werkt al bijna tien jaar zonder problemen. Het heeft vele verschillende aanvallen overleefd, waaronder vele verschillende harde vorken. Bitcoin, ondanks haar beperkingen beschikt over de best geteste en beproefde blockchain. Het is een echte hoeksteen op basis waarvan de Bitcoin technologie verder kan worden ontwikkeld, het netwerk kan expanderen en de gemeenschap mee kan innoveren.
Zullen de andere projecten daadwerkelijk voorbij deze blockchain technologie kunnen gaan en een nieuw superieur alternatief kunnen aanbieden: die zonder downtime werkt, veilig gedistribueerd is, onkraakbaar is en oncensureerbaar is? Of zullen andere geslaagde blockchain projecten zich misschien gaan verankeren aan de Bitcoin via een overbruggende protocol? Of zal de Bitcoin blockchain volledig worden herzien en veranderen? Laten we afsluiten met een video over het belang van open blockchains van Andreas Antonopoulos:
P.S. Satoshi Nakamoto, de uitvinder van de Bitcoin blockchain sprak in een Bitcoin talk post aanvankelijk over een timechain.
The timechain is a tree shaped structure starting with the genesis block at the root. pprev and pnext link a path through the main longest chain. pnext will only point forward to the longest branch, or will be null if the block is not part of the longest chain
Gerelateerde artikels:
Ben je zelf actief als ontwikkelaar met blockchain technologie?
Maak dan kennis met het Blockchain Netherlands initiatief. Ze organiseren meetup’s en vormen een expertise netwerk. Voor meer informatie: