Blockchain (in het nederlands: Blokketen), is een relatief nieuwe techniek die steeds vaker in ons dagelijks leven voorkomt. Blockchain is de techniek waarbij data is een keten wordt opgeslagen. Deze verschillende blokken zijn dus aan elkaar gekoppeld. Ieder blok heeft betrekking op het voorgaande blok. Op het moment dat er een blok wordt toegevoegd aan de keten kan deze niet meer gewijzigd worden. Dit stukje informatie ligt dan voor altijd vast op de blockchain.

De data in een individueel blok op de blockchain bestaat vaak uit individuele transacties. Vaak bestaan deze transacties dan ook uit cryptografisch geld of beter bekend cryptocurrencies (in het Nederlands: Crypto valuta). Een cryptocurrency is een valuta waarbij transacties worden gevalideerd door middel van blockchain technologie. Voorbeelden van cryptocurrencies zijn Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) en Cardano (ADA).

Naast cryptocurrencies kan blockchain op veel verschillende manieren worden ingezet. Zoals bijvoorbeeld de overdracht van notariële zaken zoals eigendomsaktes, afspraken en persoonlijke berichten. Maar ook andere cryptografische zaken zoals NFT (Non Fungible Token) en andere niet unieke tokens.

Het unieke van blockchain is dat er geen één centraal punt is waar deze gegevens worden verzameld. Doordat het opvolgende block cryptografisch is verbonden aan het voorgaande blok, kan iedereen die dat wilt de blockchain controleren. Wanneer iemand iets veranderd aan de blockchain zal dit direct worden opgemerkt door iedereen. Hierdoor zal de transactie dan ook niet kunnen worden doorgezet zolang niet iedereen het er mee eens is dat de blockchain kloppend is.

Hoe werkt blockchain

Hieronder gaan we verder uitleggen hoe een blockchain in de basis werkt. Om de essentie van blockchain te begrijpen, hoef je de werking niet per se te snappen.

De data in de blokken zijn transacties of andere gegevens die hebben plaatsgevonden in het tijdsbestek van dit blok. Om te kunnen begrijpen hoe een blockchain werkt in de praktijk moet je snappen wat een hash is.

Een hash is een soort digitale handtekening met daarin alle gegevens in het blok opgeslagen. Ieder blok heeft dan ook zijn eigen hash als afsluiting van het blok. Naast de hash van dit blok, wordt ook altijd de hash van het voorgaande blok opgenomen (eerste blok uitgesloten, Genesis blok). Daarnaast worden er ook toegevoegde gebruikersdata opgenomen in het blok. Deze hash in zijn geheel, is een soort van serienummer en zal uniek zijn.

Om de x aantal tijd wordt er een nieuw blok gegenereerd. Dit genereren van een nieuw blok noemen we ook wel minen. De term ‘minen’ verwijst naar ‘gold-mining’. Het zoeken naar goud. Omdat het minen van een nieuw block erg veel lijkt op het zoeken van goud. Het kost energie om het te vinden, maar als je het hebt gevonden, mag je het houden of verkopen.

Nadat het volgende block is gevonden, moet deze door de rest van het netwerk worden gecontroleerd. Deze andere mensen noemen we nodes. Deze nodes controleren dus of het blok en alle transacties in het blok kloppend zijn met de blockchain. Alle nodes controleren dus de legitimiteit van de blockchain. Een nieuw blok wordt alleen geaccepteerd door het netwerk wanneer de hash van het blok kloppend is en wanneer alle transacties zijn ondertekend met een digitale handtekening.

Soms kan het zo zijn dat er een bepaalde aanpassing wordt gemaakt op de blockchain. Wanneer een ontwikkelaar bijvoorbeeld een (naar zijn idee) verbetering wilt toevoegen aan het volgende blok (en de daaropvolgende vanzelfsprekend), kan het zijn dat een deel van het netwerk het volgende blok niet accepteert, en een ander deel het volgende blok wel accepteert. Dit idee noemen we een Hard-Fork. Op die manier kan het zijn dat je een ketel afsplitsing krijgt op het netwerk. Zo ontstond in 2016 Ethereum Classic, een afsplitsing van het Ethereum netwerk. Een ander voorbeeld is bijvoorbeeld Bitcoin en Bitcoin Cash.

Kort gezegd is een blockchain een gedistribueerde database waarvan iedereen die dat wilt een kopie opslaat en daarnaast meewerkt om de andere gebruikers te controleren. Het is niet mogelijk om eerder gegenereerde blokken te veranderen omdat daarmee alle blokken die daarna komen ook zullen veranderen. Omdat iedereen individueel een controle doet op de keten, zal dat niet mogelijk zijn en zullen toekomstige blokken dus worden afgekeurd. Dit systeem zorgt ervoor dat er op een gedecentraliseerde manier met vertrouwen informatie en waarde uitgewisseld kan worden.

Wat voor soorten blockchains zijn er?

Als we een goede uitleg willen geven over wat voor soorten blockchains er allemaal zijn, is het van belang om te kijken naar op welke wijze er ‘consensus’ wordt gesloten. Consensus houdt in overeenstemming. Dus op welke wijze worden de verschillende deelnemers het eens dat een volgend blok mag worden toegevoegd aan de keten. Dus welke regels stellen we voor de blockchain.

Proof of work

De meest bekende vorm is een proof of work blockchain. Bij dit type blockchain worden er met opzet eisen gesteld aan het minen van een nieuw block. Om het volgende blok te vinden, is er dan ook zeer veel rekenwerk nodig. Het is dan ook te vergelijken met een rekenwedstrijd. Wie als eerst de som oplost, mag het volgende blok toevoegen. De rest van de nodes kunnen deze som dan controleren of dat deze kloppend is. De bekendste proof of work blockchains zijn bijvoorbeeld Bitcoin en Ethereum.

De meeste kritiek op Proof of Work gaat over dat dit type blockchain enorm veel energie kost en dus slecht is voor het milieu. Dit komt doordat er erg veel computerkracht wordt ingezet door verschillende miners wereldwijd terwijl maar een miner uiteindelijk het blok mag toevoegen aan de keten. Proof of work is dan ook zeer te vergelijken met een hardloopwedstrijd. Alle lopers beginnen tegelijk met lopen, maar slechts 1 pakt de gouden medaille. De overige lopers hebben een hoop energie verspeeld, maar krijgen hier geen beloning voor. Dit is dus verspilde energie.

Proof of stake

Bij proof of stake worden miners op een andere manier geselecteerd dan bij proof of work. Bij proof of stake, wordt de miner die het volgende block mag produceren op voorhand geselecteerd. Deze wordt dan ook geselecteerd op basis van een aantal factoren. Deze factoren verschillen per blockchain. Voorbeelden hiervan zijn: Tijd sinds laatst geproduceerde blok, leeftijd van de miner, inzet, rijkdom. Het gaat erom dat de miner die wordt geselecteerd de grootste baat heeft bij het vinden van het juiste blok. Een proof of stake blockchain is dus een hardloopwedstrijd waarbij de wedstrijd al is beslist voordat het startschot wordt gegeven op basis van wie zich het beste heeft voorbereid. Hier zit dan ook altijd een willekeurig aspect ingebouwd.

Proof of stake gebruikt een fractie van de energie die wordt gebruikt door een proof of work blockchain. Dit komt doordat er voor elk block maar een miner nodig is om het volgende block te vinden. Daarnaast heeft proof of stake ook een positief effect op de decentralisatie van de keten. Doordat bij proof of stake vrijwel iedereen met de benodigde technische kennis kan meedoen om het volgende block te vinden, zijn er veel meer minders en nodes actief in verhouding tot een proof of work blockchain.

Keuzes in vormgeving van de blockchain

Bij de architectuur van een blockchain dienen er een aantal keuzes te worden gemaakt. Hierbij is het van belang dat deze keuzes aansluiten bij de uiteindelijke adoptie van de blockchain.

Om dit te illustreren, wordt er vaak verwezen naar de blockchain trilemma. Hierbij moet een keuze worden gemaakt om de blockchain te positioneren tussen de volgende drie aspecten: Decentralisatie, schaalbaarheid en veiligheid.

Een voorbeeld hiervoor is bijvoorbeeld Bitcoin. Bitcoin is volledig gedecentraliseerd en is ook erg veilig. Echter verliest Bitcoin hierdoor op schaalbaarheid. Dit is dan ook de reden dat er maar weinig smart contracts draaien op het Bitcoin netwerk.

Echter door nieuwe innovaties in bijvoorbeeld decentralisatie (proof of stake in plaats van proof of work) en schaalbaarheid, wordt het blockchain trilemma steeds minder relevant. Cardano is wellicht de eerste blockchain die de blockchain trilemma dit jaar volledig gaat oplossen.

Smart contracts

Je weet momenteel dus al wat een blockchain is en wat de meest belangrijke type blockchains zijn. Nu is het goed om wat dieper in te gaan op wat er verder mogelijk is met blockchain. Voornamelijk op dit onderdeel gaan de innovaties namelijk bijzonder hard.

Wat zijn smart contracts?

Doordat blockchains decentraal zijn opgezet, is deze techniek ook interessant voor het implementeren van smart contracts. In dit onderdeel gaan we je uitleggen wat smart contracts zijn en dat jij vandaag al gebruik kan gaan maken van een smart contract.

Een smart contract is een computerprogramma dat zelf op basis van een aantal vooropgezette voorwaarden acties kan uitvoeren en deze kan toeschrijven aan de blockchain. Een smart contract kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het doen van een waardeoverdracht. Deze maakt eigenlijk de functie van veel tussenpersonen overbodig.

Zo kan je bijvoorbeeld een huis overdragen via een smart contract. Persoon A stopt het eigendomscertificaat in een smart contract. Het smart contract houdt deze vast tot het moment dat persoon B de afgesproken prijs heeft betaald. Op het moment als beide partijen aan de voorwaarde hebben voldaan, zal het smart contract de transactie uitvoeren.

Ook kunnen smart contracts bijvoorbeeld worden gebruikt voor loterijen en het vastleggen van gegevens op de blockchain. Andere (grotere) smart contract vraagstukken gaan bijvoorbeeld over de uitwisseling van persoonsgegevens. Zo is het goed mogelijk dat je door smart contracts in de toekomst zelf weer eigenaar gaat worden over je persoonsgegevens en je zelf met je eigen cryptografische handtekening op de blockchain moet goedkeuren dat een ander persoon bepaalde data mag inzien. De andere persoon kan deze data dan alleen inzien bij het gebruik van deze sleutel. Op deze manier wordt men zelf weer baas over zijn eigen data.

Er zijn ongelofelijk veel kansen op het gebied van smart contracts. Maar er zijn ook valkuilen. Doordat de meeste smart contracts zich niet bevinden op de blockchain zelf, is er altijd een kans dat een smart contract kan worden gehacked. De blockchain zelf kan eigenlijk niet worden gehacked maar voor individuele smart contracts is dit wel een gevaar. Een manier om jezelf hier mogelijk tegen te beschermen is door data alleen versleuteld op te slaan.

Momenteel worden er veel smart contracts gebruikt binnen DeFi (gedecentraliseerde finance). Maar hier gaan we later verder op in. Maar hier gaan we in het volgende artikel ‘Wat is cryptocurrency? verder op in

Kortom, een smart contract is een ‘slim contract’ dat alleen wordt uitgevoerd wanneer alle partijen aangesloten bij het contract voldoen aan de voorwaarden en overeenstemmen hiermee zonder een derde partij om dit te controleren.

Ik hoop dat je door dit artikel een globaal beeld hebt kunnen krijgen wat blockchain precies is. Veelal wordt het vergeleken met een nieuwe generatie van het internet waarbij eigendom niet meer wordt geregeld door centrale partijen maar door gedecentraliseerde partijen. Doordat iedereen informatie (wel of niet) versleuteld opslaat op de blockchain, is fraude eigenlijk onmogelijk en kunnen samenwerkingen op grote schaal en met grote afstand in vertrouwen worden gesloten.

Ik hoop dat je wat hebt kunnen leren van dit artikel en moedig je aan om door te gaan naar het volgende artikel waarin we meer uitleggen over wat wordt verstaan onder ‘crypto’ en welke soorten er allemaal zijn. Lees nu direct het artikel Wat is cryptocurrency?

Heb je genoeg gelezen en wil je graag aan de slag met het genereren van passief inkomen in Cardano? Ga dan naar onze pagina ADA Staking met onze Bitterbal Cardano Stakepool