Wat is blockchain? Simpel uitgelegd voor beginners

Blockchain is het geesteskind van Satoshi Nakamoto, het pseudoniem voor de persoon of groep die Bitcoin heeft uitgevonden. Alles is dus begonnen met Bitcoin, maar sindsdien is de onderliggende technologie uitgegroeid tot iets veel groters. Steeds meer mensen stellen daarom de vraag: wat is blockchain?

Wat kun je doen met blockchain?

Met gebruik van een blockchain kan informatie op een veilige en geautomatiseerde manier verzonden worden. Het is een eenvoudig, maar ook zeer ingenieus systeem om data van punt A naar punt B door te geven.

Een blockchain is een decentraal beveiligde database. Wanneer iemand een transactie verstuurt, dan maakt ergens op de wereld een computer een nieuw blok en stopt de transactie erin. Dit blok wordt geverifieerd op juistheid en vervolgens verstuurd naar andere computers die ook de transactie verifiëren. Door de informatie door duizenden, of zelfs miljoenen computers over de hele wereld te laten checken, zorg je voor een universele waarheid. Zodra een blok is goedgekeurd door een meerderheid in het netwerk, mag het worden toegevoegd aan de blokketen (oftewel de blockchain).

Op deze manier wordt een uniek grootboek gecreëerd met een unieke geschiedenis. Eén stukje informatie vervalsen zou betekenen dat de hele keten vervalst zou zijn. Dit maakt het dus vrijwel onmogelijk om te frauderen. Bitcoin gebruikt dit model voor monetaire transacties, maar het kan op veel andere manieren worden ingezet.

Een voorbeeld

Denk aan een vliegmaatschappij. Je koopt meestal een vliegticket via de website of de app. Bij deze transactie is er nog altijd een creditcardmaatschappij of een betalingsverwerker betrokken die kosten rekent. Wanneer de vliegmaatschappij gebruik zou gaan maken van blockchain technologie, dan heb je deze kosten niet. En niet alleen kan er worden bespaard op de kosten van de verkoop van tickets, het gehele proces zou naar de blockchain kunnen worden verplaatst.

Bij de verkoop van een vliegticket zijn twee partijen betrokken. De vliegmaatschappij en de klant. De klant betaald het geld aan de vliegmaatschappij en vervolgens wordt de identiteit van deze transactie (een unieke code voor iedere transactie op de blockchain) gebruikt als ticket. Deze code kan je vergelijken met de code die je nu al hebt op een vliegticket. Het zal dus ook vrij eenvoudig zijn voor vliegmaatschappijen om de overstap naar blockchain technologie te maken.

Door alle tickets op een blockchain vast te leggen krijg je ook een overzicht van alle transacties die zich hebben plaatsgevonden. Zo krijg je een duidelijk inzicht in de verkopen van bepaalde vliegroutes of zelfs het wereldwijde vliegnetwerk. Elk ticket dat ooit is verkocht, elke reis die ooit is gemaakt zal worden vastgelegd op een blockchain.

Lage kosten

De echte sleutel tot de adoptie van blockchain technologie zit hem in de lage kosten waarmee data veilig kan worden overgedragen (of zelfs gratis). Niet alleen kan de blockchain worden gebruikt voor het verzenden en opslaan van geld, iedere vorm van waarde zou op deze manier kunnen worden beheerd. Gehele processen en bedrijfsmodellen kunnen worden vervangen. Voornamelijk de bedrijven die optreden als tussenpartij en kosten in rekening brengen voor een transactie lopen gevaar. Of kunnen zij juist profiteren van deze technologie door het te omarmen?

Bedrijven zoals Thuisbezorgd en Airbnb worden bedreigd door blockchain. Er is namelijk niet zoveel nodig om dit soort verdienmodellen op een blockchain te bouwen en de tussenpartij buitenspel te zetten. Het enige wat je hoeft je doen is de transactionele informatie coderen voor een maaltijdbezorging of een overnachting. Zo heb je dus al snel een volkomen goed en uitvoerbaar idee om de industrie van jouw keuze te verstoren.

Microtransacties

Omdat transacties over de blockchain (bijna) gratis zijn, kan je hele kleine bedragen in rekening brengen voor producten en diensten. Denk bijvoorbeeld aan een video, een nummer of een artikel. Bij aankoop vindt er een zogeheten microtransactie plaats. Het in rekening gebrachte bedrag kan zodanig klein zijn dat het abonnementen irrelevant maakt. Applicaties zoals Netflix en Spotify zullen worden uitgedaagd door start-ups die blockchain technologie gebruiken en zo goedkoper hun streamingdienst kunnen aanbieden.

De producten die je koopt, kunnen zelfs worden gecodeerd in de blockchain zelf, waardoor het een archief wordt voor digitale producten. Ook E-books kunnen op de blockchain worden geplaatst. Auteurs worden direct beloont wanneer iemand hun boek leest. Geen commissies meer naar Amazon of andere grote aanbieders. Al het geld gaat naar de auteur, waardoor de boeken ook voor een lagere prijs kunnen worden aangeboden.

Is blockchain het nieuwe internet?

Toen Bitcoin in 2009 werd gecreëerd, vormde de onderliggende blockchain technologie al snel een nieuw type internet. Steeds meer use cases kwamen erbij, en daarmee ook een grote golf van nieuwe cryptomunten. Deze uitvinding heeft het mogelijk gemaakt dat informatie kan worden gedeeld, maar niet gekopieerd. Dit geeft ons de mogelijkheid om alles van waarde te coderen en vervolgens via het internet te verhandelen.

Hoe werkt een blockchain?

Stel je een spreadsheet voor die duizenden keren wordt gedeeld op een netwerk van computers. En iedere keer als er een nieuwe transactie plaatsvindt op het netwerk, worden al deze spreadsheets geüpdatet. De informatie op een blockchain bestaat dus als een gedeelde en voortdurend afgestemde database.

Door een netwerk op deze manier in te zetten krijg je een aantal duidelijke voordelen. De database is niet op slechts een enkele locatie opgeslagen, wat betekent dat de informatie openbaar is en dus verifieerbaar. Er bestaat ook geen gecentraliseerde versie van deze informatie, dus hebben hackers geen schijn van kans om in te breken en informatie te veranderen.

Informatie op een blockchain is voor iedereen toegankelijk. Er zijn ook veel blockchain explorers die het eenvoudig maken om op verschillende blockchains te browsen. Er wordt steeds meer informatie op blockchains geplaatst, wat aangeeft dat er veel interesse is in de technologie.

Wat maakt de blockchain zo bijzonder?

Veel mensen vragen zich af wat de blockchain nou zou bijzonder maakt. Hieronder staan een aantal punten aangegeven:

• Het is gedecentraliseerd en dus geen eigendom van een enkele entiteit
• De blockchain is transparant, zodat je de gegevens kunt volgen als je dat zou willen
• De blockchain is onveranderlijk, dus niemand kan knoeien met de gegevens die zich in de blockchain bevinden
• De informatie op een blockchain wordt beveiligd met cryptografische versleuteling

De drie pilaren van blockchain technologie

Je kunt de belangrijkste eigenschappen van blockchain technologie opdelen in de volgende drie pilaren:

• Decentralisatie
• Transparantie
• Onveranderlijkheid

1. Decentralisatie

Vandaag de dag gebruiken we nog veel centrale systemen. Denk bijvoorbeeld aan banken. Zij slaan al je geld op in centrale servers en de enige manier om een betaling te doen is via de bank. Dit model wordt door vrijwel alle grote bedrijven gebruikt. Wanneer je bijvoorbeeld iets zoekt op Google, dan stuur je de informatie naar een server, die vervolgens de relevante informatie teruggeeft. Men noemt dit een client-server. In principe werken dit soort systemen heel goed, maar ze hebben ook kwetsbaarheden.

Problemen met de huidige centrale systemen

Er zijn veel problemen met de huidige databases die we gebruiken. Een aantal hiervan zijn:

• Alle gegevens worden opgeslagen op één plek. Gecentraliseerde systemen zijn een eenvoudig doelwit voor potentiële hackers.
• Als het gecentraliseerde systeem een ​​software-upgrade zou ondergaan, zou het het hele systeem stoppen.
• Wanneer de gecentraliseerde entiteit om de een of andere reden wordt afgesloten, heeft niemand toegang tot de informatie waarover het beschikt.
• Wat als deze entiteit kwaadaardig is? Als dat gebeurt, worden alle gegevens aangetast.

Blockchain technologie biedt de oplossing voor al deze problemen. Met gebruik van deze technologie kunnen we namelijk de gecentraliseerde entiteit wegnemen en het netwerk decentraal maken. Het netwerk bezit nu de informatie.

Als je wilt communiceren met iemand via een gedecentraliseerd netwerk, dan kan je dit direct (peer-to-peer) doen, dus zonder tussenkomst van een derde partij. Denk aan Bitcoin. Als bezitter van bitcoins ben je de baas over je geld. Je kan het geld naar iedereen sturen die je wilt, waar dan ook ter wereld, allemaal zonder tussenkomst van een bank.

2. Transparantie

De tweede pilaar van de blockchain is een van de meest interessante concepten, namelijk de transparantie. Sommige mensen zeggen dat blockchain je privacy geeft, terwijl anderen zeggen dat het juist transparant is. Dit heeft allemaal te maken met de cryptografie die onder de motorkap zit. De identiteit van een persoon wordt niet direct weergegeven. Je ziet alleen een publiek adres.

Als je de transactiegeschiedenis van een publiek adres opzoekt, zie je niet “Jan heeft 1 bitcoin verzonden” maar bijvoorbeeld “3B9huZTHptMLLYJzvV5bcy2rgcogpey69U heeft 1 bitcoin verzonden”. Je kunt gebruikmaken van een blockchain explorer om alle informatie te vinden.

Wat betekent het nou precies dat je wel een adres ziet maar geen volledige identiteit? Nou, zodra iemand erachter komt van wie een bepaald adres is, kan diegene voor altijd worden gekoppeld aan dat adres, en dus ook aan de transacties die zich plaatsvinden van en naar dat adres. Dus voor de duidelijkheid: zolang niemand weet wie er achter jouw publieke adressen zit ben je redelijk anoniem.

Terwijl de echte identiteit van de persoon in eerste instantie veilig is, kun je nog steeds alle transacties zien die zijn gedaan via zijn of haar publieke adres. Dit niveau van transparantie heeft nog nooit eerder bestaan ​​binnen een financieel systeem.

Deze mate van helderheid komt ook goed van pas bij de leveringsketen (supply chain) van bedrijven. Je zou namelijk ieder product kunnen volgen via de blockchain. Zo weet je bijvoorbeeld precies wanneer je vis uit de zee is gekomen, hoe lang het duurde voordat het in de winkel lag en door wie de vis is verwerkt en verscheept.

Ook kan blockchain worden ingezet tegen merkvervalsing. Veel luxemerken zijn al bezig met oplossingen die ervoor zorgen dat ieder product een unieke code heeft die staat geregistreerd op de blockchain. Zo wordt het een stuk moeilijker om namaakspullen te verkopen. VeChain is een voorbeeld van een blockchain project die zich focust op supply chain management en de strijd tegen merkvervalsing.

3. Onveranderlijkheid

Als er eenmaal iets op de blockchain is ingevoerd, kan er niet meer mee worden geknoeid. Dit is van onschatbare waarde voor financiële sector, maar ook voor de mensheid in zijn geheel. Er kan nooit meer worden gerommeld in de boekhouding, iets wat nog veel gebeurt in de zakelijke wereld.

Hashfuncties

De onveranderlijke eigenschap van de blockchain is te danken aan de cryptografische hashfunctie die wordt gebruikt. Informatie van iedere lengte kan worden omgezet in een hash. Dit noemt men het ‘hashen’ van informatie. Een hash heeft altijd een vaste lengte, het maakt niet uit hoe groot de input is. Dit zorgt ervoor dat je niet alle gegevens hoeft te bewaren maar alleen de hash van de informatie. Wanneer je gaat werken met grote hoeveelheden transactiedata kan je zien dat het van cruciaal belang wordt.

Bitcoin werkt met de sha-256 hashfunctie. Dit is een algoritme die een vaste outputlengte heeft van 256 bits. Ieder teken heeft een grootte van 4 bits, dus de output zal steeds 64 tekens zijn. Al zou je bijvoorbeeld “bitcademy.nl” hashen, dan krijg je de volgende output:

ae2121a4d904a84e00908e08d8ab30216beaa2e01249ae454cffde52dc6d6537

Als je het leuk vindt kun je de site xorbin.com gebruiken om je eigen sha-256 hashes te maken.

Een interessante eigenschap van de hashfunctie is het lawine-effect. Een kleine wijziging van de input zorgt voor een enorme verandering van de output. Als we in plaats van “bitcademy.nl” alleen “bitcademy” zouden invoeren, dan zie je dat de output totaal is veranderd:

0c2bbf52d7d81ba3d5ca67526fa100a3733a9c806bd1ed43096bbf41c0b09d87

En zelfs een verandering van slechts een hoofdletter heeft al grote gevolgen. De hash van “Bitcademy” ziet er zo uit:

3f56bb4159b2389e1f229ffe16dc0dc627b6d934caecaad6a9a869a2fc2590dc

Je ziet dat de hash volledig is veranderd. Het is hierdoor onmogelijk terug te herkennen.

Hash pointers

De blockchain vormt een door hash pointers verbonden lijst met informatie. In een hash pointer staat de hash van het huidige blok en die van het vorige blok. Door deze kleine toevoeging wordt er een link gecreëerd tussen de verschillende blokken. Vandaar de naam blockchain.

Stel je voor dat een hacker probeert om de gegevens in een van de blokken te veranderen. Vanwege de eigenschappen van hashfuncties zal een kleine wijziging in gegevens de hash drastisch veranderen. Dit betekent dat meteen alle verbonden blokken worden gewijzigd, wat de gehele blockchain zal veranderen. Onmogelijk dus om iets ongemerkt aan te passen. Het netwerk zal het blok waarmee geknoeid is meteen afwijzen. Dit is precies hoe blockchains onveranderlijkheid bereiken.

Wie onderhouden de blockchain?

De blockchain wordt onderhouden door een peer-to-peer-netwerk. Het netwerk is een verzameling knooppunten (nodes) die met elkaar zijn verbonden. Knooppunten zijn individuele computers die transacties ontvangen, verifiëren en vervolgens doorsturen naar andere knooppunten in het netwerk. Er is dus geen centrale server maar een gedistribueerd netwerk. Het netwerk zorgt ervoor dat alles up-to-date blijft en dat niemand fraudeert.

Het gebruik van cryptocurrencies

Blockchain op zichzelf is al een mooie uitvinding, maar als we er iets van waarde aan toevoegen wordt het nog veel interessanter. Stel dat je een valuta op de blockchain zet waarbij iedereen als gelijke wordt behandeld en er geen bestuursorgaan bestaat die de waarde van de valuta kan bepalen. Dit idee wordt nu al toegepast door veel cryptocurrencies zoals Bitcoin en Ethereum.

Hoe zou zo’n valutasysteem werken? Er is geen centraal systeem die aangeeft dat er een transactie is verzonden, dus hoe komen al die knooppunten dan aan deze informatie? Dit gebeurt met een bijzonder stukje software wat men het gossip protocol (roddel protocol) noemt. Het werkt als volgt:

Jan verstuurd 2 bitcoins naar zijn vriendin Truus. De knooppunten die het dichtstbij hem staan krijgen als eerst de transactie door. Vervolgens zullen zij weer de dichtstbijzijnde knooppunten inlichten. Zij vertellen dat weer door aan hun buren en zo verspreid de informatie zich over het hele netwerk. Het zijn dus eigenlijk een stelletje roddelaars die altijd alles met elkaar controleren.

Mining en incentives

De computers op een blockchain-netwerk houden zich niet alleen bezig met het verifiëren van transacties en het doorgeven ervan. Zij doen ook aan mining. De knooppunten houden een soort loterij en de winnaar mag het nieuwe blok met transacties toevoegen aan de blockchain. Hiervoor krijgt de computer een beloning in de vorm van cryptogeld. Klik hier voor een uitgebreid artikel over mining.