Wat is een blockchain? Blockchain technologie voor dummy’s!

Een blockchain is een gedistribueerde database welke gedeeld wordt onder de knooppunten van een computernetwerk. 

Net zoals een database slaat een blockchain data electronisch op in een digitaal formaat. 

Blockchains zijn op dit moment het meest bekend vanwege hun cruciale rol in de systemen van cryptocurrency zoals Bitcoin en Eth. 

Decentralised

Blockchains zijn bedoeld om een veilig en gedecentraliseerd overzicht van transacties bij te houden. 

De grote innovatie van blockchains is dat het de veiligheid en het vertrouwen garandeert van een overzicht aan data. 

Hiernaast bied een blockchain zekerheid zonder dat hier een 3e partij, zoals een overheid of bank, voor nodig is.

Een belangrijk verschil tussen een blockchain en een ‘gewone’ database is de manier waarop de data wordt gestructureerd. 

Een blockchain verzamelt informatie in de vorm van groepen, de zogeheten blocks, die bestaan uit sets van informatie. 

Deze blocks hebben bepaalde opslag capaciteiten en, wanneer gevuld, worden deze gesloten en gekoppeld aan het eerder gevulde block. 

Hierdoor vormen ze een keten, of chain, aan data die bekend staat onder de naam blockchain. 

Alle nieuwe informatie die dat zojuist nieuw toegevoegd block volgt wordt gekoppeld aan een nog te vormen block die daarna wordt toegevoegd aan de chain wanneer ze eenmaal is gevuld.

Gewoonlijk wordt de data bij een gewone database gestructureerd in de vorm van tafels, terwijl blockchains (de naam zegt het dus eigenlijk al) de data structureert in de vorm van blocks die samen een sterke chain vormen.

Inherent aan deze vorm van data structuur is de onomkeerbare tijdlijn van data wanneer deze geïmplementeerd wordt in een gedecentraliseerd karakter. 

Als een block eenmaal gevuld is wordt ze aan de eeuwigheid toegevoegd en wordt onderdeel van deze tijdlijn. 

Elk block in de chain krijgt een exacte tijd-stempel wanneer ze eraan wordt toegevoegd. 

Belangrijk om te weten:

1. Blockchain is een vorm van gedeelde databases die verschilt van een typische database op de manier waarop de informatie wordt opgeslagen; blockchains slaan data op in blokken (blocks) die daarna aan elkaar gelinked worden via cryptografie.
   
   
2. Als nieuwe data wordt toegevoegd wordt deze ingevoerd in een ‘vers’ block. Wanneer deze block is gevuld met data wordt ze aan het vorige block ‘geketend’ wat ervoor zorgt dat de data in chronologische volgorde aan elkaar vast zit.
   
   
3. Er kunnen verschillende vormen van informatie op een blockchain worden opgeslagen, tot nu toe is de meest voorkomende een soort  ‘grootboek’ voor transacties.
   
   
4. Blockchains worden gedecentraliseerd gebruikt zodat geen individueel persoon of groep personen er controle over heeft-sterker nog, alle gebruikers samen hebben de controle.
   
   
5. Gedecentraliseerde blockchains zijn onveranderlijk, wat betekent dat de erop opgeslagen data onomkeerbaar is.
   
   Voor de gebruikers betekent dit dat alle transacties permanent worden vastgelegd en voor iedereen zichtbaar zijn.  

Hoe werkt een blockchain?

Het doel van de blockchain is het toestaan van digitale informatie om opgenomen te worden en gedistribueerd, maar niet te worden bewerkt.

Op deze manier is een blockchain een basis voor onveranderbare grootboeken(ledgers) of verslagen van transacties die niet gewijzigd, verwijderd of vernietigd kunnen worden. 

Hierom staat de blockchain technologie ook wel bekend als distributed ledger technology, ofwel DLT.

Blockchains zijn in ‘91 als eerste geïntroduceerd als een onderzoeksproject waarna ze pas in 2009 wijdverspreid raakten in het gebruik door Bitcoin. 

Sinds die tijd is het gebruik van blockchains explosief gestegen via de creatie van verschillende cryptocurrencies, gedecentraliseerde finance (DeFi) applicaties, de NFT space en smart contracts.

Het transactie proces

Blockchain Decentralisatie

Stel je voor dat een groot bedrijf 10.000 computers heeft die samen een database vormen van alle geregistreerde klanten en hun account informatie. 

Het bedrijf heeft al deze computers in een gebouw staan en heeft de volledige controle over elk van deze computers en de daarin aanwezige data.

Dit zorgt echter wel voor een grote kwetsbaarheid. Wat gebeurt er als de elektriciteit uitvalt? Wat als de internet toegang beschadigt raakt? 

Of een kwaadaardig persoon wist alle info met 1 simpele handeling? Stel je voor dat het gebouw tot de grond toe afbrand?

In al die gevallen zal alle data verloren gaan of beschadigd raken.

Wat een blockchain nou doet is ervoor zorgen dat de in de database aanwezige gegevens verspreid worden over verschillende netwerk knooppunten op diverse locaties. 

Dit zorgt er voor dat de opgeslagen data ten alle tijden veilig en vertrouwd is bewaard.

Om nieuwe invoer van bestanden in een block te valideren zou een meerderheid van de rekenkracht van het netwerk ermee moeten instemmen.

Proof of Work en Proof of Stake

Om te voorkomen dat mensen met slechte bedoelingen goedkeuring zouden geven aan malafide transacties of dubbele uitgaven zijn de meeste blockchain netwerken beveiligd met een consensus systeem zoals ProofofWork (PoW) of ProofofStake (PoS). Dit soort mechanismen moeten het gebruik van de blockchain veilig maken. 

Transparantie

Als iets in de wereld van Web3 belangrijk is, is het wel transparantie.

Vanwege het gedecentraliseerde karakter van de blockchains kan elke transactie gevolgd worden met een persoonlijk knooppunt of door blockchain explorers te gebruiken die iedereen in staat stelt transacties live te volgen. 

Elk knooppunt heeft een eigen kopie van de keten of chain die wordt ge-update als nieuwe blocks worden bevestigd en toegevoegd.

Op deze manier zou je elke NFT of andere transactie kunnen volgen, waar die ook maar naar toe gaat. 

In het verleden zijn verschillende crypto exchanges gehacked waarbij velen veel geld verloren.

Waar de hacker waarschijnlijk anoniem blijft zijn de betreffende crypto currency eenvoudig te traceren.

Worden ze ergens te koop aangeboden of verplaatst dan wordt dit uiteindelijk altijd bekend.

Ditzelfde geld ook wanneer bijvoorbeeld een wallet van een NFT collector gehacked wordt of de website van een NFT project.

De gestolen NFT’s kunnen op de blockchain worden gevolgd en eventuele transacties kunnen worden geblokkeerd.

Natuurlijk zijn de meeste gegevens die zijn opgeslagen op de blockchains vergrendeld.

Dat betekent dat alleen de eigenaar van deze gegevens ze met een private key kan ontgrendelen en de identiteit kan onthullen.

Het resultaat hiervan is dat gebruikers van de blockchain anoniem kunnen blijven terwijl de transparantie behouden blijft

In hoeverre is de blockchain veilig?

De technologie achter de blockchains bereikt een zo groot mogelijke gedecentraliseerde veiligheid en vertrouwen op verschillende manieren. 

Om te beginnen worden nieuwe blocks altijd lineair en in chronologische volgorde opgeslagen. Hierdoor worden ze dus altijd aan het ‘einde’ van de blockchain toegevoegd. 

Netwerk consensus

Als een block aan het einde van de keten is toegevoegd is het extreem moeilijk om terug te keren en de inhoud te veranderen zonder dat een meerderheid van het netwerk consensus heeft bereikt om dit te mogen doen. 

Dit komt doordat elke block zijn eigen hash code heeft, net zoals de daarvoor liggende block en het eerder gemelde tijdsstempel. 

Deze zogeheten hash codes worden gecreëerd door een wiskundige functie die digitale informatie omzet in een reeks getallen en letters. 

Als die informatie op welke manier dan ook wordt bewerkt verandert hierdoor ook de hash code.

Stel dat een hacker die ook de controle heeft over een knooppunt op een blockchain, een blockchain wil veranderen en NFT’s van anderen zich wil toe-eigenen. 

Als zij hun eigen kopie willen veranderen zal deze niet meer in lijn liggen met alle andere kopieën. 

Hackers en attackers

Als alle anderen hun kopieën met elkaar gaan vergelijken zouden ze zien dat deze ene kopie opvalt waardoor de hackerversie op de chain als onwettig zou worden weggegooid.

Om met zo’n hack kans van slagen te hebben moet de hacker tegelijkertijd 51% of meer van de kopieën van de blockchain kunnen controleren en wijzigen zodat zijn of haar kopie de meerderheid wordt conform de overeengekomen keten.

Zo’n attack zou ook een enorm grote som geld en middelen vragen omdat alle blocks opnieuw zouden moeten gedaan worden vanwege de veranderde tijdstempels en hash codes.

Het is dus vrij onwaarschijnlijk dat dergelijke hacks kans van slagen hebben. 

Mede vanwege de omvang van veel blockchain netwerken en hun snelle groei zouden de kosten van een dergelijke pull onoverkomelijk worden en waarschijnlijk vruchteloos. 

Als zo’n hack wordt uitgevoerd zal dit ook altijd direct opgemerkt worden vanwege de vele veranderingen in het netwerk. 

Veel gebruikers zouden daardoor voor een ander netwerk kiezen waardoor het aangevallen netwerk zijn waarde verliest. 

Hiermee is de aanval zonder enige zin omdat de hacker de controle krijgt over een waardeloos stuk bezit. 

Blockchains niet alleen voor Web3

Inmiddels is men er van overtuigd dat blockchains op heel veel manieren kunnen worden ingezet om van groot nut te zijn. 

Niet alleen transacties van cryptocurrency of NFT’s kunnen worden gevolgd. 

Zo wordt er al over nagedacht om blockchain technologie te gebruiken voor het veilig stemmen bij democratische verkiezingen. 

Het onveranderlijke karakter van de blockchain zou gebruikt kunnen worden om stemfraude mee tegen te gaan.  

Het transparante en traceerbare karakter van blockchain zou het tellen van stemmen door mensen kunnen vervangen en het kan gesjoemel met valse stembiljetten onmogelijk maken. 

Blockchains en hun inzetbaarheid

Hoe worden blockchains gebruikt? 

Zoals we inmiddels weten worden de blockchains vooral gebruikt om data over transacties op te slaan en transparant te maken

.Dat kan zowel op het gebied van cryptocurrency alsmede ook in de NFT space.

Maar blockchains kunnen ook heel betrouwbare data opslaan over andere transacties, zelfs in real life. 

Er zijn al verschillende grote multinationals die blockchain hebben omarmd. We hebben het dan over bedrijven zoals Walmart, IBM, Siemens en Unilever.

Trust Food blockchain

Als voorbeeld pakken we hier IBM die zijn Food Trust blockchain heeft waarmee je kunt volgen welke weg voedsel aflegt van productie tot aan consumptie. 

De voedselindustrie wordt geconfronteerd met de uitbraak van ziektes en virussen zoals E-coli, salmonella en listeria, maar ook met gevaarlijke materialen die per ongeluk in voedsel terecht komen.

In het verleden kostte het vaak weken om de oorzaak van deze uitbraken of de bron van ziektes die mensen kregen van het eten van bepaald voedsel te bepalen. 

Door gebruik te maken van blockchain technologie kunnen producenten hun producten volgen vanaf de oorsprong, via alle tussenstops tot aan het eindresultaat.

En niet alleen dat, maar deze bedrijven kunnen nu alles zien waarmee het product in aanraking is gekomen waarmee een probleem veel eerder geïdentificeerd wordt en waarschijnlijk ook mensen levens kan redden. 

Dit is slechts 1 voorbeeld van de blockchain in functie, maar er zijn talloze andere al actief en nog te bedenken.

Smart Contracts en blockchain

Een smart contract is een computercode die in de blockchain kan worden ingebouwd die een contract overeenkomst kan faciliteren, verifiëren of onderhandelen. 

Smart contracts opereren onder voorwaarden die door gebruikers vooraf worden overeengekomen. 

Als deze voorwaarden worden bereikt worden de voorwaarden van deze overeenkomst automatisch uitgevoerd.  

De voor- en nadelen van blockchain

De potentie van blockchain technologie voor het gedecentraliseerd opslaan van gegevens en transacties is bijna eindeloos. Ondanks de complexiteit ervan. 

Van verdergaande privacy van gebruikers en verhoogde veiligheid tot lagere verwerkingskosten en minder fouten, de blockchain technologie kent nog veel meer toepassingen dan hierboven beschreven. 

Toch zijn er ook wat nadelen aan blockchain verbonden.

De nadelen van blockchain

🔴 Significante technologie kosten geassocieerd met het minen van NFT’s of crypto

🔴 Laag aantal transacties per seconde

🔴 Een pijnlijke geschiedenis in illegaal gebruik zoals op het dark web

🔴 Beperkte opslag van data

De voordelen van blockchain

🟢 Verbeterde accuraatheid door het wegvallen van menselijke betrokkenheid bij verificatie

🟢 Kostenreductie door het elimineren van verificatie door derde partijen

🟢 Decentralisatie maakt het moeilijker om te ‘rommelen’ of te knoeien

🟢 Transacties zijn veilig, privé en efficiënt

🟢 Transparante technologie

Wat is een blockchain platform?

Een blockchain platform bied gebruikers en ontwikkelaars de mogelijkheid om nieuwe toepassingen te creëren van een bestaande blockchain infrastructuur. Een voorbeeld hiervan is Ethereum met zijn eigen cryptocurrency Ether ofwel Eth. 

Maar de Ethereum blockchain maakt ook de creatie mogelijk van smart contracts en programmeerbare tokens die worden gebruikt in zogeheten initial coin offerings ofwel ICOs. 

En dan natuurlijk de Non Fungible Tokens ofwel de NFT’s.

Deze zijn allemaal gebouwd rondom de Ethereum infrastructuur en beveiligd door knooppunten op het Ethereum netwerk.

Hoeveel blockchains zijn er eigenlijk?

Het aantal van actieve blockchains stijgt elke dag in een steeds hoger tempo. 

Op dit moment zijn er alleen al meer dan 10K actieve cryptocurrency gebaseerd op de blockchain en meerdere honderden niet aan cryptocurrency gelieerde blockchains.

Wat is het verschil tussen een private blockchain en een publieke blockchain? 

Een publieke blockchain, ook wel bekend als een open of toestemmingsvrije blockchain, is er een waar iedereen vrij aan kan deelnemen en een knooppunt op kan vestigen. 

Vanwege hun open karakter moeten deze blockchains worden beveiligd met cryptography en een consensus systeem zoals ProofofWork(PoW).

Aan de andere kant vereist een private of toestemmingsvrije blockchain dat elk knooppunt wordt goedgekeurd om deel te nemen. 

Omdat van de knooppunten wordt vereist dat ze vertrouwd zijn zijn er minder beveiligingslagen nodig.

Wie heeft de blockchain technologie uitgevonden?

De eerste uitrol ervan was al in 1991 door Stuart Haber en W. Scott Stornetta, 2 wiskundigen die een systeem wilden implementeren voor gedocumenteerde tijdsstempels waarmee niet geknoeid kon worden. 

Tenslotte

Wat kunnen we in de toekomst nog meer verwachten van de blockchains?

Met de nu al vele praktische toepassingen van de technologie die al geïmplementeerd en ontdekt worden maakt blockchain al naam door het gebruik bij cryptocurrency en NFT’s. 

Veel investeerders zien de grote potentie van blockchain om zakelijke en overheidsoperaties meer accuraat, veiliger en goedkoper te kunnen maken door het wegvallen van tussenpersonen.

Het is niet zozeer de vraag of, maar meer wanneer IRL bedrijven de technologie gaan omarmen. Vandaag de dag zien we al dat veel multinationals zoals bijvoorbeeld Adidas en Nike, de potentie zien van NFT’s voor hun marketing en sales. 

De volgende jaren zullen gaan bewijzen hoe groot de groei van de blockchains zal zijn.