Uitleg blockchain: wat is blockchain en hoe werkt het?

Blockchain is een gedeeld gedistribueerd grootboek waarin iedere uitgevoerde transactie digitaal is ondertekend, om de authenticiteit en integriteit te waarborgen. Blockchain wordt gezien als een disruptieve technologie die de potentie heeft om vele industrieën en sectoren te gaan hervormen. Blockchainnetwerken bieden de digitale infrastructuur voor digitale betalingseenheden (de zogenaamde cryptocurrency’s) en decentrale applicaties (de zogenaamde dapps). Deze dapps worden vaak ontwikkeld in combinatie met verschillende virtuele valuta. Bekende blockchainplatformen zijn Ethereum, Augur, Everledger en Ambrosus. Sommige decentrale applicaties worden gefinancierd door middel van Initial Coin Offerings. Deze crowfunding projecten zijn specifiek gericht op de ondersteuning van startups en de ontwikkeling van dapps. De financiering gebeurt meestal aan de hand van virtuele valuta of cryptocurrency-tokens.

Blockchain technology, uitleg blockchain.

Wat is een blockchain?

Een blockchain is een gedigitaliseerde datastructuur die uitgevoerde transacties en eigendommen binnen het netwerk vertegenwoordigt. Iedere transactie binnen de blockchain wordt digitaal ondertekend om ervoor te zorgen dat iedere handeling binnen het netwerk legitiem is en te voorkomen dat kwaadwillenden met de vastgelegde informatie kunnen knoeien. De cryptografische versleuteling van al deze vastgelegde data zorgt ervoor, dat alle transacties binnen de blockchain met elkaar matchen. Ongeldige transacties worden gesignaleerd en niet geaccepteerd. Dit mechanisme zorgt voor een zeer hoog betrouwbaarheidsniveau van alle transacties en dit “ingebouwde vertrouwen”, maakt ook transacties tussen mensen die elkaar niet kennen veilig.

Nodes, uitleg blockchain.

Nodes bereiken consensus over alle transacties

Alle transacties in een blockchain worden binnen het decentrale gedistribueerde grootboek verspreid naar alle nodes (computers binnen het blockchainnetwerk) en deze nodes moeten over iedere transactie overeenstemming bereiken. Alle nodes hebben een kopie met exact dezelfde informatie over de goedgekeurde transacties en de algehele staat van het netwerk. Er moet consensus worden bereikt over alle handelingen die binnen het netwerk plaatsvinden. Voor dit geavanceerde consensusmechanisme wordt gebruikgemaakt van een zogenaamd consensusalgoritme. Met andere woorden: iedere transactie binnen het blockchainnetwerk is transparant en de nodes onderhouden als het ware de blockchain-infrastructuur.

Nodes, blockchainnetwerk.

Hoe werkt een blockchain?

Wanneer een nieuwe transactie aan de blockchain wordt aangeboden, dan moet de meerderheid van de nodes binnen het netwerk algoritmes uitvoeren, om deze transactie te evalueren en te kunnen controleren of het voorgestelde blok legitiem is. Het blok moet namelijk naadloos aansluiten op de voorgaande transacties. Als de meerderheid van de nodes overeenstemming bereikt over de geschiedenis van de desbetreffende transactie en de legitimiteit van de digitale handtekening van de uitvoerder van de transactie, dan wordt het nieuwe blok binnen het netwerk geaccepteerd en aan de andere blokken van het grootboek toegevoegd. Samen vormen deze blokken een zeer solide virtuele ketting.

Bitcoin miner, uitleg blockchain.

Hoe kan een blockchain worden gestructureerd?

Het kan natuurlijk ook voorkomen dat de meerderheid van de nodes geen overeenstemming bereikt over het nieuwe blok. In dat geval wordt het blok niet geaccepteerd en niet toegevoegd aan de digitale ketting. Het consensusmechanisme zorgt voor een “goeddraaiend” autonoom decentraal gedistribueerd netwerk, zonder dat daar een centrale derde partij aan te pas komt, die de geldigheid van de transacties moet controleren. Decentrale gedistribueerde grootboeken kunnen op een aantal verschillende manieren worden gestructureerd, waarbij ook de manier waarop consensus wordt bereikt over transacties en de legitimiteit van de deelnemers, soms anders is. Het meest bekende blockchainnetwerk is het Bitcoinnetwerk. Aan dit anonieme publieke grootboek kan iedereen deelnemen. Iedereen kan in principe gebruikmaken van Bitcoin’s cryptografische sleutels en ook mag iedereen Bitcoins “minen” om het netwerk te dienen. Voor de bijdrage die miners aan het netwerk leveren ontvangen zij een beloning. Het komt er simpelweg op neer dat eigenlijk iedereen een nieuw blok binnen het netwerk kan aanbrengen, zolang zij maar de juiste regels volgen.

Bitcoin

Wat is de Bitcoin blockchain?

De Bitcoin is zoals veel mensen wel weten een digitaal betaalmiddel waarmee we online kunnen betalen. Je denkt misschien dat het economische systeem dat we hebben behoorlijk goed in elkaar zit. Dat is in principe ook wel zo, maar alles wat we vandaag de dag aanschaffen gaat altijd via de bank of creditcardmaatschappijen. Uiteraard willen zij een vergoeding voor iedere transactie en die nemen zij dan ook. Ondanks de bankencrisis en de ellende die dat voor heel veel mensen met zich meebracht, gaan financiële instellingen er nog steeds vanuit, dat mensen er blindelings op vertrouwen dat banken alles goed doen.

BankGetuigen

Mensen moeten maar aannemen dat banken en creditcardmaatschappijen zorgvuldig en veilig met hun gegevens omgaan. Helaas kunnen we dat zelf niet controleren. Veel mensen hebben geprobeerd om een betalingssysteem te ontwikkelen, waarbij derde partijen zoals banken en creditcardmaatschappijen niet meer participeren. Dat werpt al direct een probleem op, want hoe zou je zonder deze instellingen kunnen bewijzen, dat je bij aanschaf van een product ook daadwerkelijk betaald hebt? Of dat je dat geld überhaupt hebt? Hoe zou je dat kunnen aantonen, zonder dat iemand daarvan kan getuigen?

Satoshi Nakamoto, the inventor of the bitcoin. His or her identity is not known. Uitleg blockchain. Satoshi Nakamoto is de uitvinder van de bitcoin. Zijn of haar identiteit is onbekend.

Satoshi Nakamoto

In 2008 kwam er een oplossing voor dit probleem. Een anonieme programmeur die schuil ging onder de naam Satoshi Nakamoto presenteerde een nieuwe technologie. Hij publiceerde een whitepaper op een populair cryptografie blog. Satoshi Nakamoto stelde een nieuw betalingssysteem voor, dat het probleem met de identificatie, min of meer oploste. Zijn voorstel hield in dat in plaats van de bank of een creditcardmaatschappij, alle transacties zouden kunnen worden opgeslagen in één decentraal grootboek. Nu worden alle handelingen nog geadministreerd in boekhoudingen. Dit zijn private boekhoudingen die anderen dus ook niet zomaar kunnen inzien. Maar wat als deze boekhouding nu eens zou worden rondgedeeld over een online netwerk, dat inzichtelijk is voor iedereen? Dat is in eerste instantie toch best wel een vreemd idee. Je doet een transactie en iedereen kan dat op hetzelfde moment ook aanschouwen. Toch is deze vorm van transparantie bezig aan een opmars.

Centralised, decentralised, distributed.

 

 

Wat zijn permissioned blockchains?

Niet alle blockchains hoeven noodzakelijkerwijs publiek te zijn zoals het bitcoinnetwerk. Er worden ook blockchainnetwerken ontwikkeld waarbij expliciete toestemming moet worden gegeven aan deelnemers, om van het grootboek gebruik te mogen maken. Veelal wordt dan precies bepaald welke deelnemers nieuwe blokken aan het netwerk mogen toevoegen. Dergelijke netwerken worden “permissioned blockchains” genoemd. Een blockchainontwikkelaar kan er dus voor kiezen om een digitaal ecosysteem te creëren, waaraan iedereen kan deelnemen of alleen een beperkte groep deelnemers. Ook worden er hybride blockchains ontwikkeld die een combinatie zijn van publieke en permissioned blockchains.

Genesis blok, Bitcoin, geldvoorraad.

Wat is proof of work?

Bij permissioned blockchains kan gebruik worden gemaakt van het zogenaamde “proof of work-model”, maar dat hoeft niet per se. Proof of work is een mechanisme waarbij door middel van “mining”, blokken binnen het blockchainnetwerk worden gegenereerd. Veel blockchainspecialisten vinden dat alleen digitale infrastructuren die gebruikmaken van proof of work zich een blockchain zouden mogen noemen. Andere ontwikkelaars vinden juist dat ook decentrale gedistribueerde grootboeken die geen proof of work hanteren (netwerken die geen gebruikmaken van mining), gewoon onder de noemer blockchain geschaard mogen worden.

Illustration of block chain technology. Blocks and chains are connected. Two cats have the right key, for the right block. Uitleg blockchain. Een illustratie van de blockchain technologie. Blokjes verbonden met kettingen. Twee katten hebben de juiste sleutel.

Wat zijn de voordelen van blockchain?

Blockchain heeft de potentie om heel veel verschillende industrieën volledig te gaan transformeren. Dat heeft onder andere te maken met het wegvallen van de noodzaak van tussenkomst van derde partijen en tussenpersonen. Bij transacties in onze huidige businessmodellen zijn altijd dure derde partijen zoals tussenpersonen en managers nodig. Die kosten vallen met de introductie van blockchaintechnologie weg en de besparingen die daarmee in het bedrijfsleven gerealiseerd kunnen worden, zijn dan uiteraard enorm. Doordat de nodes nu de taak van deze derde partijen overnemen en alle transacties valideren, kunnen alle transacties niet alleen goedkoper en sneller worden uitgevoerd, maar ook de verificatie en opslag van allerlei soorten data zal nu veel veiliger kunnen plaatsvinden.

Blockchain data, IPFS.

Is blockchain veilig?

De digitale handtekeningen en verificatie van de transacties maken het veel moeilijker voor malafide gebruikers, om frauduleuze transacties uit te voeren. Hierdoor vallen dus ook de kosten weg die normaal gesproken door malafide transacties ontstaan. De geavanceerde techniek van cryptografische versleuteling, de distributie van data tussen de nodes en de consensusalgoritmen, zorgen samen voor een sterk en betrouwbaar digitaal ecosysteem. Hierbij moeten we ons wel heel goed realiseren dat blockchaintechnologie zich nog maar in de experimentele fase bevindt en dat deze netwerken nog niet op hele grote schaal zijn getest. We kunnen dan ook nog niet met zekerheid zeggen dat blockchains ook hun beloften zullen waarmaken, op het moment dat zij op grote schaal binnen allerlei sectoren en branches worden geïntegreerd.

Mastering Blockchain, Imran Bashir.

Mastering Blockchain

Imran Bashir is een blockchainexpert die in zijn boek Mastering Blockchain een helder beeld schetst van blockchainmechanismen, cryptocurrency's, decentrale applicaties en smart contracts. Hij maakt inzichtelijk hoe krachtig deze disruptieve techniek nu eigenlijk is en vertelt over de schaalbaarheid van decentrale gedistribueerde grootboeken in de toekomst. Ook geeft hij inzicht in de mogelijkheden van projecten zoals Ethereum en Hyperledger. Mastering Blockchain is een must voor iedereen die meer wil weten over de basis van blockchaintechnologie.

 

Het Binnenhof, uitleg blockchain pilots Rijksoverheid.

Blockchain pilots bij de Rijksoverheid

In theorie biedt de blockchain de ultieme oplossing voor tal van problemen, maar de praktijk is natuurlijk nog een ander verhaal. We leven in een economie die aan alle kanten is gedigitaliseerd en niemand kan echt voorspellen hoe grootschalige blockchain-integratie in de praktijk zal gaan verlopen. Wellicht blijkt uiteindelijk dat de uitwerking van blockchaintechnologie in de dagelijkse praktijk lang zo veilig niet is, als waar men nu van uitgaat. Ook de Rijksoverheid doet op dit ogenblik onderzoek naar blockchaintoepassingen voor de publieke sector. Er worden testen uitgevoerd die zich onder andere richten op digitale identiteit, mobiliteit, subsidieregelingen, jeugdstrafrecht, registratie van registertegoeden, autonome objecten in de openbare ruimte en import van producten uit ontwikkelingslanden.

Trust. De blockchain en gedistribueerd vertrouwen.

Asset management en herkomstbepaling

Blockchain leent zich uitstekend voor asset management. Als het gaat om het registreren van eigendommen op de blockchain, dan heeft de techniek inmiddels al aangetoond dat decentrale gedistribueerde grootboeken ideaal zijn voor verschillende supply chains. De herkomstbepaling van producten en de monitoring binnen het hele ketenbeheer, wordt eenvoudiger en goedkoper dan ooit tevoren. Aan de hand van smart contracts die de producten en objecten binnen de blockchain vertegenwoordigen, kan eenvoudig worden achterhaald waar problemen binnen de keten ontstaan en welke partijen voor die problemen verantwoordelijk zijn. Het transporteren van producten en de administratieve afhandeling daarvan, worden met blockchaintechnologie op een zeer efficiënte manier op elkaar afgestemd.

Bloeddiamant

Arbeidsomstandigheden en voedselveiligheid

Blockchainintegratie maakt niet alleen het hele ketenbeheer efficiënter, veiliger en goedkoper, maar draagt ook bij aan betere arbeidsomstandigheden in landen waar deze producten worden gefabriceerd. Met blockchaintechnologie kan exact en in real-time worden bepaald waar het product vandaan komt en wie het product heeft geproduceerd. Hierdoor zal de handel in bijvoorbeeld bloeddiamanten of de handel in kleding die onder erbarmelijke arbeidsomstandigheden is gefabriceerd, tot het verleden gaan behoren. Ook op het gebied van voedselveiligheid kan de blockchain zorgen voor een ware revolutie. Een nieuwe ontwikkeling op dit moment zijn de zogenaamde materialenpaspoorten, waarbij allerlei soorten materialen worden voorzien van een digitale identiteit. Dergelijke innovatieve paspoorten maken het mogelijk om heel duurzaam om te gaan met onder andere bouwafval, doordat de locatie van het materiaal precies kan worden geregistreerd. Hierdoor wordt het eenvoudig om bij de sloop van bijvoorbeeld woningen, goed te bepalen wat de beste manier is om de afgedankte materialen te kunnen hergebruiken. Een blockchainnetwerk zou voor deze materialenpaspoorten weleens het ultieme digitale platform kunnen bieden.

Hyperledger Fabric en het consensus algoritmeWat zijn de problemen met de blockchain?

Het grootste probleem met blockchainnetwerken op dit moment is de schaalbaarheid. De meeste decentrale gedistribueerde projecten zijn open source en de verschillende ontwikkelaars houden er dan ook allemaal een andere filosofie op na. Het is enorm lastig om alle afzonderlijke functionaliteiten binnen één blockchaintoepassing te integreren. Deze versplintering is dan ook het belangrijkste obstakel dat mainstream adoptie van blockchaintechnologie in de weg staat. Open Source projecten zoals Hyperledger fabric en Ethereum hebben echter wel de ambitie, om de verschillende open source blockchainmethoden met elkaar te laten samensmelten, zodat de blockchain snel interessant wordt voor transacties op de zakelijke markt.

Industrie 4.0

 

Risico’s van autonome digitale ecosystemen

Naast problemen met de schaalbaarheid zijn er ook een aantal kritische geluiden te horen ten aanzien van de veiligheid van blockchainnetwerken. De opkomst van autonome digitale ecosystemen gaat namelijk gepaard met een flink aantal risico’s waar we niet zomaar aan voorbij kunnen gaan. Eén van de riskante elementen is de onveranderbaarheid van een blockchain. Data die in het systeem wordt vastgelegd kan niet meer zomaar worden aangepast als dat noodzakelijk is. Fouten worden dan ook definitief op de blockchain vastgelegd. Ook het ontbreken van duidelijke wet-en regelgeving omtrent autonome toepassingen is nog heikel punt. Bij de ontwikkeling van blockchainprojecten worden SWOT-analyses toegepast en wordt er goed gekeken naar alle kansen en bedreigingen van decentrale gedistribueerde toepassingen, zoals decentrale applicaties, smart contracts en digitale betalingseenheden. Landen als Estland en Zwitserland lopen momenteel voorop als het gaat om blockchaintechnologie, maar ook de Nederlandse overheid onderzoekt hoe er voor blockchains en cryptocurrency's passende wetgeving kan worden ontworpen.

Blockchain. Ijzeren ketting. ETC en de hard fork.

Wat zijn de belangrijkste elementen van een blockchain?

 

Als het gaat om blockchaintechnologie dan zijn de volgende elementen belangrijk:

 

Het blockchainnetwerk

Een decentraal gedistribueerd grootboek.

Blokken, blockchain, proof of publication.

 

Cryptocurrency’s en crypto-tokens

Digitale betalingseenheden en tokens die assets op de blockchain vertegenwoordigen.

 

Cryptocurrency schilderijen.

 

Nodes

Computers binnen het blockchainnetwerk.

 

Dapps

Decentrale applicaties op de blockchain.

Apps versus dapps

 

Smart contracts

Transactieprotocollen die de voorwaarden van de digitale contracten uitvoeren.

 

Smart contracts

 

Hard fork en soft fork

Aanpassingen aan het blockchainnetwerk.

Four forks. Spurious Dragon is Ethereum's fourth hard fork.

 

Proof of work

Beschrijving van alle data binnen een blockchain blokje.

Handen en blok. Wees voorzichtig met investeren in blockchainprojecten.

 

Hashrate

Meet de computerkracht bij het mining proces.

Bitcoin miner

 

Enthousiasme overdragen op Uitleg Blockchain

De website Uitleg Blockchain heeft als doelstelling het promoten van de blockchaintechnologie. De initiatiefnemers van Uitleg Blockchain zijn enthousiast over deze ontwikkelingen en willen dat enthousiasme graag overdragen op een breed publiek. Uitleg Blockchain publiceert artikelen over blockchainplatformen zoals Ethereum, Hyperledger en Corda op een heldere en luchtige manier. Ook zal Uitleg Blockchain met grote regelmaat publiceren over de allernieuwste startups en blockchaintoepassingen. Met name de integratie van de blockchaintechnologie met het Internet Of Things zal door Uitleg Blockchain met veel belangstelling worden gevolgd.

Illustration of the internet of things. The integration of the internet of things with block chain technology will become more and more common in the next few years. Uitleg blockchain. Illustratie van het internet der dingen. Het internet der dingen staat nog maar aan het begin van een evolutie. Apparaten en machinerie die aan het internet gekoppeld zijn zal steeds gewoner worden. Hoe het internet der dingen en blockchain technologie precies met elkaar zullen integreren is nog moeilijk te voorspellen.

Kritische noot

Wij zijn dan zeker enthousiast over de blockchain, maar dat wil echter niet zeggen dat wij onze ogen sluiten voor hetgeen dat ons verontrust, ten aanzien van autonome gedecentraliseerde gedistribueerde netwerken op grote schaal. Het potentieel van de blockchain is echt enorm, maar wij zullen een kritische noot zeker niet schuwen. De blockchain bevindt zich nog maar in de experimentele fase en ook ontwikkelingen die minder positief zijn, zoals bijvoorbeeld de DAO hack bij Ethereum (een gedecentraliseerd businessmodel voor zowel commerciële als non-profit bedrijven), zullen we zo helder mogelijk proberen te beschrijven. Het transparante karakter van de blockchain is één van de elementen die deze techniek zo uniek en bijzonder maakt, maar juist dat gegeven maakt het ook noodzakelijk om de privacy goed in de gaten te houden. Ook over de ontwikkelingen op privacygebied zal Uitleg Blockchain uitvoerig publiceren.

Blockchain, wereldwijd netwerk.

Op de hoogte blijven van de ontwikkelingen op het gebied van de blockchain? Meld je dan nu aan voor onze blogpost!

 

Meld je aan voor de blogpost!
I agree to have my personal information transfered to MailChimp ( more information )
Met de blogpost van Uitleg Blockchain blijf je automatisch op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen omtrent de blockchain technologie.
We hebben een hekel aan spam. Uw e-mailadres zal niet worden verkocht of gedeeld met anderen.

 

Leave a Reply