Wat is blockchain en hoe werkt het?

Blockchain op laptopscherm naast Bitcoin en Ethereum en een vraagteken-symbool
Klik hier voor een korte samenvatting over de blockchain
In het kort: wat is een blockchain?

Een blockchain (Nederlands: blokkenketting) is een online activiteitenlogboek (ledger) dat voor iedereen zichtbaar is. De individuele activiteitenblokken liggen decentraal opgeslagen. Dit betekent dat informatie over de hele wereld verspreid is in plaats van verzameld in één database.

Je kunt informatie op de blockchain inzien en toevoegen, maar niet veranderen. Een blok met informatie toevoegen vereist een van deze consensusmechanismes:

  • Proof of work
  • Proof of stake

 

Wil je meer weten over hoe blockchains nu echt werken, welke blockchains er zijn of ben je benieuwd naar de consensusmechanismes? Lees dan snel verder. We gaan ook dieper in op de risico’s van blockchaintechnologie.

Veel mensen kennen tegenwoordig wel iemand die investeert in cryptovaluta. Misschien denk je er zelf aan om te investeren, maar wil je eerst meer weten over het concept. Of je bent gewoon geïnteresseerd in de technologie erachter. In al deze gevallen ben je bij dit artikel aan het juiste adres.

Nu zelfs grote bedrijven, zoals Microsoft, blockchain technieken verkopen, is het tijd om alle ins en outs van de blockchain te achterhalen. Waarom bestaat de blockchain en hoe werkt deze eigenlijk? Is het inderdaad de perfecte oplossing om anoniem en zonder fraude te bankieren of zitten er ook nadelen aan? Dit zijn allemaal onderwerpen waar we in dit artikel dieper op in gaan.

Wat is de blockchain – simpel uitgelegd

Blockchain betekent in het Nederlands letterlijk ‘blokkenketting’. De blockchain is een online activiteitenlogboek dat voor iedereen in de wereld zichtbaar is, maar waarvan de individuele activiteitsblokken op verschillende plekken staan opgeslagen. Je kunt een blok niet wijzigen, maar wel constant nieuwe blokken toevoegen. Visueel kan een blockchain zo worden weergegeven:

Beschrijving van wat de blockchain is met uitleg en illustraties

Daarnaast is het belangrijk om te weten dat er niet maar één blockchain is. Er zijn meerdere blockchains in gebruik. Dus ook al wordt er gesproken over ‘de blockchain’ als één entiteit, er zijn eigenlijk verschillende blockchains met hun eigen manier van werken, voor- en nadelen.

Hoe werkt de blockchain?

Alle blockchains werken in essentie op een vergelijkbare manier. Ze bevatten twee componenten:

  1. Een ledger. Dit is een soort digitale versie van een fysiek grootboek. Deze ledger is ‘read only‘ en ‘append only‘. Dat betekent dat alles wat er gebeurt op de blockchain dus wordt vastgelegd en door iedereen kan worden gelezen, maar niet aangepast. Eigenlijk is de ledger dus een heel lang activiteitenlogboek.
  2. Een consensusmechanisme. De manier waarop wordt besloten dat een bepaalde handeling of transactie echt plaatsvindt. Een belangrijk verschil tussen de Bitcoin-blockchain en bijvoorbeeld de Ethereum-blockchain zit hem in het gebruikte consensusmechanisme. Blockchain gebruikt ‘proof of work‘ en Ethereum gebruikt ‘proof of stake‘. Meer over deze mechanismen vertellen we later in dit artikel.

Iedere gevalideerde deelnemer aan de blockchain heet een node. Alle nodes hebben een kopie van de gehele blockchain op hun device. Geen van deze kopieën is de ‘echte’ blockchain.

Als twee nodes (gebruikers) dus een verandering willen aanbrengen – oftewel een nieuw blok toevoegen aan de chain – dan besluiten speciale nodes die de transactie controleren welke verandering doorgevoerd wordt aan de hand van het gebruikte consensusmechanisme.

Proof of work vs proof of stake consensusmechanisme

Verschillende blockchains gebruiken verschillende manieren om transacties goed te keuren (te valideren). De twee voornaamste consensusmechanismen zijn ‘Proof of work’ en ‘Proof of stake’. Zo gebruikt Bitcoin ‘proof of work‘ en Ethereum ‘proof of stake‘.

Uitleg en beschrijving van de consensusmechanismen "Proof of work" en "Proof of stake" bij de blockchain

Proof of work protocol

Om transacties goed te keuren en nieuwe Bitcoin aan te maken (ook wel Bitcoin minen genoemd) maakt de Bitcoin blockchain gebruik van het proof of work protocol. Dit protocol gebruikt een grote groep computers (genaamd validator nodes). Deze validator nodes moeten allemaal dezelfde willekeurige wiskundige berekeningen uitvoeren om acties op de blockchain te valideren.

Een transactie is valide wanneer al deze nodes dezelfde uitkomst hebben gekregen aan de hand van de berekeningen. Dit duurt gemiddeld zo’n zes uur. Bovendien krijgt de node die de berekening het eerste heeft opgelost een deel van het bedrag. Dus hoe sneller de processor van je computer, hoe meer Bitcoin je krijgt.

Overigens moet je ‘computer’ in deze context niet zien als een pc, maar als grote datacentra met supercomputers. Aangezien er erg veel van deze supercomputers nodig zijn om één transactie te valideren, is er veel energie nodig voor Bitcoin. Zowel het minen ervan als erin handelen kost veel elektriciteit: wereldwijd zo’n 91 miljard kilowattuur per jaar. Ter vergelijking, heel België gebruikt slechts 82,16 miljard kWh per jaar en Nederland zo’n 108,8 miljard.

Om de hoeveelheid energie die nodig is te verminderen gebruikt Ethereum het proof of stake mechanisme. Dit protocol vereist, in tegenstelling tot ‘proof of work’, niet meer dat een grote hoeveelheid computers dezelfde berekening moeten uitvoeren. Dit bespaart een hoop energie.

Proof of stake protocol

Bij ‘proof of stake’ wordt er als het ware gestemd door de huidige bezitters van een coin of een nieuw block wordt toegevoegd aan de blockchain. De bestaande coin-eigenaren (validators) stemmen dus over of een transactie valide is, of dat er bijvoorbeeld een nieuwe coin wordt gecreëerd (dit heet minting).

Elke block die wordt toegevoegd aan de chain wordt gevalideerd door meerdere validators en als een specifiek aantal validators het met elkaar eens zijn, is dat de beslissing die er genomen wordt. De validators die voor de goedgekeurde beslissing stemden krijgen bovendien een bedrag in Ether.

Om een validator te worden moet je minimaal een bepaalde hoeveelheid coins in je bezit hebben. Op Ethereum moet je bijvoorbeeld minimaal 35 ETH bezitten om een validator te worden. Daar komt bij dat hoe meer ETH je hebt, hoe zwaarder jouw stem weegt.

Hoewel dit dus minder energie kost, is het nog steeds geen optimaal proces. Je loopt namelijk tegen deze problemen aan:

  • Rijke mensen kunnen hun zin doordrukken. Zij hebben namelijk meer Ether en dus meer stake.
  • Het is een complex proces, omdat je moet programmeren wie er mag valideren en welke invloed welke validator heeft. Wie beslist dit bovendien, is er één iemand die het proces programmeert?
  • Proof of stake leidt vaker tot forks. Forks worden ook wel chain splits genoemd. Als er twee groepen validators tot een andere conclusie komen, is de kans groot dat ze beide verder gaan met een eigen afsplitsing van de chain (denk aan de split tussen Ethereum en Ethereum Classic). De validator krijgt namelijk geld (crypto) als zijn beslissing wordt goedgekeurd en zal de groep validators die het met hem eens is dus zien als autoriteit.

Waarom bestaat de blockchain?

De blockchain en cryptocurrency zijn geïntroduceerd ten tijde van de bankencrisis van 2008. De Bitcoin blockchain werd als alternatief gezien tegen de ‘corruptie’ van het bankwezen.

De crisis leidde tot veel wantrouwen in het systeem. Mensen hadden geen vertrouwen meer in het Amerikaanse bankenstelsel (Federal Reserve). Onder deze critici vormden zich twee groepen:

  1. De groep die geloofde dat de financiële instellingen inherent corrupt zijn. De overheid en het bankwezen zijn dus nooit te vertrouwen, onafhankelijk van of er nu wel of geen regulaties zijn.
  2. De groep die geloofde dat er een teveel aan regulatie was. Deze regulatie zou tot een in-groep hebben geleid die profiteerde van de verliezen van een ander.

Bitcoin, waarvan het idee in januari 2008 voor het eerst openbaar werd gemaakt, werd gepitcht als de uitkomst voor beide groepen. Deze peer-to-peer (P2P) elektronische valuta zou banken onnodig maken. Op deze manier zou Bitcoin dé manier zijn om alle problemen van het bankwezen, inclusief corruptie, tegen te gaan.

Verschillende blockchains

Veel mensen zullen ooit van Bitcoin gehoord hebben en de meeste crypto trading en gaming applicaties zijn nu te vinden op Ethereum. Hoe werkt dat nu eigenlijk allemaal?

Op de eerste plaats kun je blockchains in drie lagen opdelen. Dit zijn die drie layers.

LayerLayer 1Layer 2Layer 3
DefinitieDe basisblockchainSchaalbaarheidsoplossing voor de basisblockchainApplicaties op de blockchain genaamd decentralised applications (dApps)
VoorbeeldBitcoin, EthereumLightning Network, PolygonMetamask, OpenSea
Gedecentraliseerd
VeiligSomsSoms
Schaalbaar

Op het moment van schrijven is het nog niet mogelijk om verschillende blockchains met elkaar te laten samenwerken. De informatiestructuur van de ene blockchain is namelijk niet compatibel met de structuur van andere chains. Er zijn layer 2 chain frameworks waarvan de makers beweren dat ze wel zorgen voor deze compatibiliteit. Meer informatie over de verschillende manieren waarop ze dit doen, zoals plasma, kun je lezen onder ‘Layer 2 scaling‘ op EthHub.

In layer 3 is er wel een mogelijkheid tot interactie tussen verschillende chains. Wallet managers zorgen er namelijk voor dat je cryptocurrency’s kunt inruilen voor andere producten en diensten op een blockchain of voor echt geld. Deze wallet managers zijn heel handig, omdat het platformen zijn waarbij je na slechts één keer inloggen direct overal toegang toe hebt. Dit is natuurlijk ook het grootste risico van wallet managers. Een hacker hoeft de inloggegevens van slechts één account te verkrijgen om toegang te krijgen tot alles.

Zijn blockchains alleen voor cryptocurrency?

Waar de Bitcoin chain alleen cryptocurrency bevat, is Ethereum gemaakt voor meer doeleinden. Je kunt hier allerlei blokken met data toevoegen, zolang het structureel maar past in de chain. Hierdoor is het mogelijk om ook programma’s via de blockchain te runnen. Zo kunnen ook online games draaien op de blockchain. Een voorbeeld daarvan is de online game Axie Infinitie dat op Ethereum en de layer 2 sidechain Ronin draait.

NFT’s – Non-Fungible Tokens

Een ander begrip waarover mensen het vaak hebben als het om blockchain technologie gaat is ‘Non-Fungible Token‘ (NFT). Dit betekent in het Nederlands letterlijk ‘niet vervangbare penning’. Het is een digitale token op de blockchain, meestal Ethereum, waarvan er maar één is. Het is als het ware een soort smart contract dat eigendomsrecht aangeeft. Een smart contract is een online contract dat geheel uit code bestaat en dus automatisch gehandhaafd wordt.

En NFT is dus alleen een digitaal eigendomsbewijs, het is geen fysiek product. Wel verwijst het vaak naar een digitaal of fysiek object. Dit kan een kunstwerk zijn, zoals de digitale tekeningen van Bored Ape Yacht Club, maar ook een liedje of spel. Het kan bovendien gebruikt worden als ticket voor een festival of als bewijs dat je naar een bepaald event bent geweest. Mensen gebruiken NFT’s als handel- en beleggingsmiddel (of om geld wit te wassen), maar ook als statussymbool.

Een NFT-block bestaat uit 4 verschillende onderdelen. Al deze informatie is weergegeven in hashes (onleesbaar gemaakt met behulp van een algoritme).

  1. De naam van de auteur. Het gaat hierbij om het pseudoniem dat deze op de blockchain gebruikt.
  2. De plek op de chain waar het smart contract staat. In dit contract staat onder andere hoeveel er betaald is voor de NFT en wie de originele eigenaar is.
  3. Het identificatienummer van het smart contract.
  4. De informatie over het asset zelf. Hierin kan een link zijn opgenomen naar een digitale asset die niet op de chain staat. Aangezien URL’s wel eens veranderen, is een NFT-blok kwetsbaar voor linkrot. Hierbij verwijst de link niet meer naar het asset en moet er een nieuwe NFT worden gemaakt (ook wel gemint) om de foute link te corrigeren.

Zitten er nadelen aan blockchaintechnologie?

De meeste mensen weten dat het lang duurt om Bitcoin transacties uit te voeren en dat het miningproces erg veel energie kost. Met de komst van Ethereum en verschillende layer 2 netwerken is dit probleem verkleind. Toch zitten er nog andere nadelen aan de blockchain. De twee grootste daarvan zijn:

  • Risico’s voor je privacy.
  • Internetcriminaliteit en de verspreiding van malware.

6 mogelijke risico's die verbonden zijn aan de blockchain met illustraties

Risico’s voor je privacy

De basis van de blockchain ligt in het wantrouwen van financiële instellingen. Daardoor is de blockchain gebouwd op een principe van weinig vertrouwen (low trust principe). Dit brengt helaas ook ‘low privacy’ met zich mee. Iedereen kan namelijk alles op de blockchain zien. Het idee dat crypto anoniem is, is dus niet helemaal waar. Hoewel servers gedecentraliseerd zijn en alle gegevens dus niet op één plek zijn opgeslagen, is een chain als Ethereum wel een centraal punt voor al je data. Alle informatie die je hier van jezelf op zet staat op één blockchain die voor iedereen te zien is.

Nu is het wel zo dat je jouw identiteit niet hoeft te verifiëren op de blockchain. Je bent niet verplicht een echte naam op te geven om de blockchain en cryptovaluta te gebruiken. Mensen weten dus niet per se dat jíj naar bijvoorbeeld Lowlands bent geweest, maar wel dat iemand met de naam CryptoHacker25 daarnaartoe is geweest. Ook als je wilt handelen in crypto of de coins en tokens op een andere manier wilt gebruiken, vervalt de anonimiteit van de blockchain. Eigenlijk werk je ‘slechts’ onder een pseudoniem.

Zodra je je wallet registreert op een trading platform, link je je eigen identiteit bovendien weer aan de wallet en je blockchain account. Sommige social media programma’s die een eigen metaverse wereld willen opzetten, zullen daarnaast vragen om een bepaalde manier van validatie. Denk aan de mogelijkheid om een VIP-account aan te maken als je de coin hebt gekocht die bij het platform hoort. Om te bewijzen dat jij recht hebt op het VIP-account, zul je jouw account op het trading platform, zoals Metamask, moeten koppelen aan dat op de metaverse-wereld. Zo ontstaat er toch weer een heel profiel van jouw identiteit online.

Internetcriminaliteit

De blockchain lost niet alle problemen op van het reguliere internet en bankwezen. Veel van deze problemen zijn namelijk niet te wijten aan het systeem, maar aan aan de manier waarop mensen handelen. Zo zijn er een hoop pump and dump schemes in de cryptowereld. Dit is een bekende vorm van investeringsfraude in de reguliere aandelenmarkt, vergelijkbaar met ponzifraude of andere vormen van bigger fool scams. Bij pump en dump schemes investeert iemand veel geld in een coin, laat vele anderen hier ook in investeren en incasseert dan snel alle winst waarna de coin niet meer zo veel geld waard is.

De blockchain brengt daarbij extra risico’s met zich mee. Bestaande problemen van het internet kunnen namelijk ernstigere gevolgen krijgen. Er zijn nu al ex-vriendjes/-vriendinnetjes die wraakporno plaatsen, scammers die aan sextortion doen of vetes die uitmonden in doxing. Deze persoonlijke informatie van het internet verwijderen is lastig, maar in theorie wel haalbaar. Aan de blockchain kun je alleen zaken toevoegen, niet verwijderen. Een geplaatste foto staat dus voor altijd op de blockchain, ook als dit niet gewenst is.

HackerDe blockchain is door de consensusmechanismes relatief goed beveiligd tegen man-in-the-middle aanvallen. Daar staat tegenover dat het gebruik van layer 3 applicaties wel kan zorgen voor een zwakke plek binnen je beveiliging. Een internetcrimineel hoeft namelijk maar één account te hacken om toegang te krijgen tot je wallet met toegang tot de verschillende chains, social media, en andere gegevens die jij via de blockchain deelt. De pay-off van een phishing aanval is zo erg groot.

Een crimineel met toegang tot jouw account doet volgens de blockchain code niets tegen de regels. Wat de code betreft, zijn alle handelingen gewoon legitiem. Als je op deze manier geld verliest, kun je dit niet zomaar terugkrijgen. Geld dat van je PayPal rekening wordt gestolen, kun je soms terugstorten. Op de blockchain is de enige mogelijkheid een hard fork plaatsen. Hiervoor moet je de validators van de chain overtuigen om dit daadwerkelijk te doen.

Malware

Daar komt bij dat iedereen die jouw wallet-adres kent er iets in kan stoppen. Iemand kan dus een ongewenste foto, of zelfs malware, in je wallet zetten. Er bestaan al smart contracts die automatisch je coins overschrijven naar een andere wallet op het moment dat je deze opent.

Minder gevaarlijk, maar wel vervelend, zijn bedrijven die adware verspreiden. Zij kunnen allerlei advertentie tokens in je wallet plaatsen. Wil je deze ‘verwijderen’? Dan ben je verplicht een transactie fee te betalen.

Lees meer over crypto

Wil je na het lezen van deze algemene introductie over de blockchain meer weten over Bitcoin en cryptovaluta? Lees dan een van deze artikelen waarin we uitleggen hoe je je wallet kunt beschermen of hoe je zo anoniem mogelijk handelt in Bitcoin. Of lees alles over verschillende crypto scams.

Wat is de blockchain? - Veelgestelde vragen

Heb je een vraag waar je snel antwoord op wilt? Kijk dan in onze FAQ. Hier geven we kort en bondig antwoord op de meestgestelde vragen.

Een blockchain is een manier om online informatie op te slaan. Je kunt het zien als een lange keten van informatieblokken die over verschillende computers over de hele wereld zijn verspreid. Iedereen kan de informatie zien en nieuwe blokken toevoegen. Je kunt informatie binnen een blok echter niet wijzigen.

Wil je meer weten over deze technologie? Lees dan ons volledige artikel over de blockchain.

Mining is de manier waarop de cryptocurrency Bitcoin wordt gemaakt op de blockchain. Dit gebeurt door middel van een ingewikkeld rekenproces dat door verschillende computers tegelijkertijd wordt uitgevoerd. Deze methode staat ook bekend als het proof of work consensusmechanisme.

Meer informatie over dit protocol en zijn tegenhanger, het proof of stake mechanisme, lees je in ‘Wat is de blockchain?

Blockchain werkt met behulp van een ledger en een consensusmechanisme. De ledger is eigenlijk een groot online activiteitenlogboek. Met behulp van het consensusmechanisme worden er nieuwe activiteiten aan dit logboek toegevoegd. Als jij een blok met informatie wilt toevoegen, gaat dit langs verschillende computers genaamd validator nodes. Zij besluiten of jij deze informatie echt mag toevoegen.

 

De blockchain is pseudoniem, niet anoniem. Je bent namelijk niet verplicht je echte naam op te geven om de blockchain te gebruiken. Wel is alles op de chain te zien door iedereen. Dus mensen zien niet dat jij een transactie hebt gedaan, maar wel dat iemand dit heeft gedaan. Op het moment dat jij je digital wallet en andere profielen koppelt aan je blockchain transacties, bouw je bovendien een geheel online profiel op dat wel naar jou te herleiden kan zijn.

Bitcoin is een van de bestaande blockchains. Bitcoin is tevens een cryptocurrency op de Bitcoin-blockchain.

Een blockchain is een datastructuur waarbij informatie verspreid over meerdere computers opgeslagen wordt en niet kan worden gewijzigd. Wil je meer weten over blockchaintechnologie? Lees dan ‘Wat is de blockchain en hoe werkt het?

De blockchain beveiligt je internetverkeer goed tegen sommige vormen van cybercrime, zoals man-in-the-middle aanvallen. Toch is de blockchain niet 100% veilig. Zo zijn de gevolgen van phishing of doxing ernstiger dan op het reguliere internet. Hoe dat precies ziet lees je in ons uitgebreide artikel over de blockchain.

Techredacteur
Tamara is al jaren bezig met taal en communicatie. De steeds vernieuwde kennis over tech en cybersecurity weet ze zo goed over te brengen op het grote publiek. Tamara is geïnteresseerd in kwesties rondom (overheids)censuur en de balans tussen privacy en vrijheid online.
Plaats een reactie
Een reactie plaatsen