Een beginnershandleiding voor blockchaintechnologie

Delen
Copied to clipboard!
Een beginnershandleiding voor blockchaintechnologie
Luister naar het artikel
00:00 / 00:00

Inhoud


Wat is blockchain?

Een blockchain is een speciale soort database waaraan gegevens alleen kunnen worden toegevoegd, niet verwijderd of aangepast. Zoals de naam al suggereert is een blockchain een keten van blokken (blocks), de stukjes informatie die worden toegevoegd aan de database. Ieder block verwijst terug naar het vorige block en bevat over het algemeen een combinatie van transactiegegevens, tijdcodes en andere metadata waarmee de geldigheid van het block wordt bevestigd.

Omdat de blocks op deze manier aan elkaar zijn gekoppeld, kunnen databaseregels niet bewerkt, verwijderd of aangepast worden. Dit zou namelijk leiden tot het ongeldig raken van alle volgende blocks.


Hoe werkt een blockchain?

Een blockchain lijkt op dit moment misschien weinig indrukwekkend en je vraagt je misschien wel af wat voor voordelen dit systeem biedt vergeleken met een gewone database. Blockchains onderscheiden zich echter als het gaat om het coördineren van gebruikers rondom een centrale bron van waarheid, zonder dat zij elkaar noodzakelijk hoeven te vertrouwen. In een gedistribueerd netwerk is er geen enkele partij die een goed opgezette blockchain kan kapen.

Om de staat van een blockchain onafhankelijk te controleren, moet een gebruiker specifieke software downloaden. Zodra de software eenmaal draait op de machine van de gebruiker, communiceert die met de software op andere machines voor het up- en downloaden van informatie (zoals transacties of blocks). Een nieuwe gebruiker downloadt een block, controleert of het was aangemaakt volgens de regels van het systeem en geeft deze informatie door aan de andere netwerkdeelnemers.

Wat we nu hebben is een ecosysteem dat uit honderden, duizenden of zelfs tienduizenden entiteiten bestaat die allemaal een identieke kopie van de database draaien en synchroniseren (deze gebruikers noemen we nodes). Hierdoor wordt het netwerk ontzettend robuust en blijft het altijd beschikbaar.


Hoe wordt er informatie toegevoegd aan een blockchain?

De integriteit van een blockchain wordt ondermijnd als er onjuiste informatie in wordt opgenomen. Tegelijkertijd is er geen beheerder of leider in het gedistribueerde systeem die het grootboek onderhoudt, dus hoe zorgen we ervoor dat deelnemers eerlijk handelen?

Satoshi Nakamoto, de grondlegger van Bitcoin, stelde een Proof-of-Work systeem voor waarin iedereen een block kon voorstellen om toe te voegen aan het netwerk. Om een nieuw block voor te stellen, moet rekenkracht worden gebruikt om tot een door het protocol bepaalde uitkomst te komen (dit omvat het herhaaldelijk hashen van gegevens tot een getal wordt bereikt dat onder een bepaalde waarde valt).

Dit proces noemen we mining. Als de miner de juiste uitkomst berekent, wordt het block dat hij heeft opgesteld (bestaande uit onbevestigde transacties die door andere netwerkgebruikers naar hem zijn verstuurd) toegevoegd aan de keten. Daarvoor ontvangt de miner vervolgens een beloning in de vorm van het token van de desbetreffende blockchain.

Hashen met een éénrichtingsfunctie betekent dat het vrijwel onmogelijk is om op basis van de uitvoer van de functie te raden wat de invoer was. Op deze manier kan iedereen verifiëren dat de miner een 'correct' block heeft geprocudeerd en kunnen incorrect geproduceerde blocks worden geweigerd. Voor een incorrect block ontvangt de miner geen beloning, maar zijn er natuurlijk wel kosten gemaakt.

In cryptovalutasystemen zorgen publieke en private versleuteling ervoor dat men niet het saldo van iemand anders kan uitgeven. Balansen zijn gekoppeld aan private sleutels (die alleen de eigenaar kent) en alleen met een geldige handtekening kunnen er uitgaven worden gedaan.

Proof-of-Work is de meest bekende en beproefde methode voor het bereiken van consensus tussen gebruikers, maar is zeker niet de enige. Alternatieven zoals Proof-of-Stake worden steeds populairder, hoewel een pure implementatie daarvan nog steeds op zich laat wachten (hoewel hybride consensusmechanismen al enige tijd bestaan).


Wie heeft blockchain uitgevonden?

De basisgedachte achter een onveranderlijke keten van gegevens gaat terug tot de vroege jaren negentig. Onderzoekers W. Scott Stornetta en Stuart Haber publiceerden een paper getiteld How to Time-Stamp a Digital DOcument, waarin zij efficiënte methoden bespraken voor het tijdcoderen van bestanden zodat deze niet konden worden bewerkt of anderszins worden aangepast.

De methode van Stornetta en Haber was niet perfect en vereiste nog steeds vertrouwen in tussenpartijen voor de implementatie. Blockchaintechnologie bevat innovaties van andere computerwetenschappers, al wordt Satoshi Nakamoto gezien als de geestelijk vader van het systeem dat we hierboven hebben beschreven.

Wil je meer weten over het ontstaan van blockchain? Lees dan ons artikel over de geschiedenis van blockchain.


Wat kunnen blockchains doen?

Cryptovaluta was slechts het topje van de ijsberg. Veel zien het potentieel van gedecentraliseerde computersystemen na de opkomst van gedecentraliseerd digitaal geld. Net zoals eerstegeneratie blockchains zoals Bitcoin een gedeelde database van transacties introduceerden, maakten tweedegeneratie blockchains zoals Ethereum bijvoorbeeld smart contracts mogelijk. Dit zijn programma's die op een blockchain draaien en de voorwaardelijke beweging van financiële mniddelen beheren.

De code van smart contracts wordt uitgevoerd zonder een centrale server, wat betekent dat het centrale faalpunt op hostingniveau wordt geëlimineerd. Gebruikers kunnen de software auditen (omdat deze openbaar is) en ontwikkelaars kunnen contracten zo ontwerpen dat deze niet kunnen worden geannuleerd of aangepast.

Sommige blockchaintoepassingen zijn:

  • Cryptovaluta - digitale valuta zijn een enorm krachtig middel voor het overdragen van financiële middelen zonder centraal faalpunt, toezichthouders of tussenpersonen. Gebruikers kunnen hun saldo naar iedereen overal ter wereld sturen in een fractie van de tijd (en voor een fractie van de kosten) die normaal met een bankoverschrijving gepaard gaat. Saldo kan niet in beslag worden genomen en transacties zijn onomkeerbaar en kunnen niet worden bevroren.
  • Voorwaardelijke betalingen - Alice en Bob vertrouwen elkaar niet, maar willen wedden op de uitkomst van een sportwedstrijd. Beide sturen 10 ETH naar een smart contract dat gegevens ontvangt van een zogenaamd orakel. Aan het einde van de wedstrijd bepaalt het contract welk team er gewonnen heeft en wordt de 20 ETH automatisch uitbetaald aan de winnaar.
  • Gedistribueerde gegevens - Blockchains hebben vaak te kampen met schaalbaarheidsproblemen, maar kunnen worden geïntegreerd met gedistribueerde opslagmedia voor bestandsbeheer. Toegangscontrole kan plaatsvinden via smart contracts, terwijl de gegevens zelf worden bewaard in een container buiten de blockchain.
  • Effecten - Hoewel er een zekere mate van tegenpartijrisico bestaat, worden op blockchain gebaseerde effecten gezien als een dringend noodzakelijke innovatie voor de financiële sector. Zo zorgen ze voor nieuwe liquiditeit op de aandelenmarkten en maken ze het 'tokeniseren' van activa (zoals onroerend goed of obligaties) mogelijk.


Waarvoor worden blockchains gebruikt?

Blockchaintechnologie is geschikt voor een groot aantal toepassingen. Hieronder hebben we een aantal van deze toepassingen nader beschreven. Op Binance Academy vind je uitgebreidere artikelen over use cases voor blockchaintechnologie.

  • Toeleveringsketens: Efficiënte toeleveringsketens vormen de kern van veel succesvolle ondernemingen. Deze ketens draaien om het distributie van goederen van de producent naar de consument. Coördinatie tussen meerdere belanghebbenden in een bepaalde sector is van oudsher echter een uitdaging geweest. Met blockchaintechnologie wordt een interoperabel ecosysteem mogelijk gemaakt op basis van een onveranderlijke database, waarmee een ongekende vorm van transparantie mogelijk wordt in veel verschillende industrieën.
  • Gaming: Gamers zijn overgeleverd aan de genade van grote bedrijven die de servers van hun favoriete games beheren. Er bestaat geen echt eigendom vanuit het perspectief van de eindgebruiker; in-game artikelen bestaan alleen binnen het kader van het spel. Door voor een blockchainoplossing te kiezen, kunnen gebruikers hun artikelen daadwerkelijk in bezit krijgen (in de vorm van tastbare of ontastbare tokens) en deze tussen spellen of marktplaatsen verplaatsen.
  • Gezondheidszorg: De transparantie en beveiliging van blockchaintechnologie maakt het een ideale oplossing voor het bewaren van medische gegevens. Het medische landschap (bestaande uit ziekenhuizen, klinieken en andere zorgverleners) is ontzettend gefragmenteerd en vertrouwen op gecentraliseerde servers maakt deze gegevens kwetsbaar. Door medische gegevens cryptografisch te versleutelen op een blockchain blijft de privacy van patiënten gewaarborgd, terwijl ook het delen van gegevens tussen zorgverleners op basis van een globale database mogelijk blijft.
  • Overboekingen: Het internationaal overboeken van geld is vaak een hoop gedoe via een gewone bank. De kosten en tijd van een internationale geldoverschrijving maken het ongeschikt voor urgente transacties, voornamelijk als gevolg van een netwerk vol tussenpersonen. Cryptovaluta en blockchains elimineren dit ecosysteem van tussenpersonen. Een reeks projecten werkt momenteel aan het inzetten van deze technologie om goedkope, snelle internationale overboekingen mogelijk te maken.
  • Digitale identiteiten: De wereld heeft dringend behoefte aan een identiteitsoplossing voor het digitale tijdperk. Fysieke identificatiemiddelen zijn vatbaar voor namaak en voor veel personen onbereikbaar. Een zogenaamde zelfsoevereine identiteit kan worden verankerd in een blockchain-grootboek en gekoppeld zijn aan de eigenaar, die vervolgens zelf kan bepalen wie toegang tot zijn of haar persoonsgegevens of delen daarvan kan krijgen zonder daarvoor privacy op te hoeven offeren.
  • Internet of Things: Sommigen speculeren dat de groei van met het internet verbonden fysieke apparaten aanzienlijk kan worden verrijkt met blockchaintechnologie, zowel voor thuis als in zakelijke toepassingen. De gedachte is dat de brede verspreiding van deze apparaten een nieuwe economie van 'machine-to-machine' (of M2M) betalingen zal vereisen, waarvoor nieuwe systemen met hoge doorvoersnelheden voor microbetalingen noodzakelijk worden.
  • Bestuur: Gezien het feit dat gedistribueerde netwerken hun eigen vormen van regulering implementeren, is het niet verrassend dat deze ook kunnen worden toegepast voor het vereenvoudigen van bestuursprocessen op lokaal, landelijk of zelfs internationaal niveau. Blockchainbestuur zorgt ervoor dat alle deelnemers betrokken kunnen worden bij de besluitvorming en biedt een transparant overzicht van welke beleidsmaatregelen er worden geïmplementeerd.
  • Goede doelen: Liefdadigheidsinstellingen worden vaak belemmerd door beperkingen over hoe zij donaties kunnen accepteren. Zogenaamde cryptofilantropie draait om het gebruik van blockchaintechnologie om deze beperkingen te omzeilen. Door te vertrouwen op de inherente eigenschappen van blockchain op het gebied van transparantie, wereldwijde adoptie en lagere kosten probeert deze opkomende toepassing de effectiviteit van goede doelen te maximaliseren.


Tot slot

Openbare blockchains zijn toestemmingsloze systemen, wat betekent dat er geen authenticatieprocedure is die moet worden doorlopen voordat men deel kan nemen aan het netwerk. Om Bitcoin en andere cryptovaluta te gebruiken, hoeft de gebruiker alleen de open-source software te downloaden en te draaien.

Gezien de toegankelijkheid van deze grootboeken is het ontzettend lastig om deelname eraan te verbieden en vrijwel onmogelijk om het hele netwerk offline te halen. Deze toegankelijkheid maakt een groot aantal interessante toepassingen voor uiteenlopende gebruikers mogelijk.

Hoewel de meest populaire toepassingen gericht zijn op financiële transacties, zijn er veel andere sectoren die in de toekomst kunnen profiteren van het gebruik van blockchains.

Loading