Blockchain, de technologie die de wereld zal veranderen – deel 2

De blockchain (de revolutionaire technologie die als ruggengraat voor cryptovaluta dient) uitleggen valt nog niet mee. Aangezien het hier vrij complexe materie betreft en ik het wel nauwkeurig en uitgebreid genoeg wil uitleggen, zal dit een driedelige serie worden. Vorige week in deel 1 ging het over waarom we de blockchain nodig hebben. Vandaag in deel 2 zal ik uitleggen hoe blockchain werkt. Volgende week in deel 3 zullen een aantal toepassingen behandeld worden.

Nadelen huidige databases

Zoals ik in het vorige artikel heb besproken kleven er aan onze huidige manier van dataopslag en transacties doen nogal wat nadelen. Doordat de data vaak op een centrale plek wordt beheerd, wordt de kans op menselijke fouten, fraude en hacken verhoogd. Het vertrouwen op tussenpersonen voor validatie creëert inefficiënties en brengt onnodige kosten met zich mee. Bovendien kan de administratie ook een papier beladen proces zijn, wat resulteert in frequente vertragingen en potentiële verliezen voor alle belanghebbenden. De blockchain kan hier uitkomst bieden!

Hoe werkt blockchain?

Om de blockchain technologie te begrijpen zijn twee begrippen heel belangrijk: gedistribueerd grootboek en cryptografische hashfuncties.

Gedistribueerd grootboek

Bij het uitleggen van blockchain, is het heel gemakkelijk om te verdwalen in al het technische jargon. Daarom zal ik het verhaal vertellen van de bedenkers van het gedistribueerde grootboek: de Yapezen. We gaan terug naar het jaar 500 voor Christus op Yap, een eilandje in een regio die we nu Micronesia noemen. De bewoners gebruikten als ruilmiddel gigantische donutachtige stenen die zo’n 200 kilo wogen. Je kunt je voorstellen dat je die stenen niet elke keer bij het afrekenen wilt verplaatsen.

De Yapezen losten dit probleem slim op. De stenen bleven altijd zichtbaar op dezelfde locatie liggen en elke bewoner wist uit zijn hoofd welke steen van wie was. Wanneer er een transactie plaatsvond, vertelden de betrokken partijen dit aan de andere eilandbewoners, die vervolgens de wijziging in hun hoofd doorvoerden. De Yapezen gebruikten een soort mentaal gezamenlijk kasboek, oftewel een gedistribueerd grootboek. Fraude is lastig met zo’n boekhouding. Je kunt eerder gedane transacties niet verwijderen, want dan zou je het geheugen van alle eilandbewoners moeten wissen en je kunt ook niet jouw aantal stenen verhogen zonder toestemming van de rest. Wanneer iemand zijn steen twee keer probeert uit te geven, zal de rest van de Yapezen dit stoppen en deze persoon er op wijzen dat de desbetreffende steen niet meer van hem is.

De Yapezen hadden natuurlijk ook één persoon kunnen vragen om voor iedereen het kasboek der stenen bij te houden. Maar naast dat zo’n individu erg betrouwbaar en nauwkeurig moet zijn, kleven er nog een paar andere nadelen aan. Zo’n monopoliepositie kan leiden tot het instellen van transactiekosten en handelsbeperkingen. Ook zou het hele systeem in elkaar storten wanneer de administrator ziek wordt of het vertrouwen van de andere eilandbewoners kwijtraakt. Vandaag de dag zouden we zo’n centraal administratiesysteem een bank noemen. In het geval van de Yapezen was een gedecentraliseerd kasboek praktischer.

Er is een extra deel van het verhaal dat niet vereist is, maar wat zou kunnen helpen om het concept van fysieke bezittingen naar digitale assets te verplaatsen. Alle stenen moesten namelijk van andere eilanden verscheept worden naar Yap. Het gebeurde wel eens dat een steen overboord viel en naar de bodem van de oceaan zonk. Zonde zou je zeggen, maar zolang ieder persoon in de stam weet dat deze stenen bestaan en zij het er over eens zijn wie ze bezit, maakt het dan uit dat ze de stenen niet kunnen zien of fysiek kunnen aanraken? Voor de Yapezen niet en dus telde zo’n gezonken steen gewoon mee als zijnde valuta. In principe geldt dit ook voor de bitcoin.

Cryptografische hashfunctie

Het tweede sleutelmechanisme dat ten grondslag ligt aan de blockchain zijn cryptografische hashfuncties. Dat klinkt heel moeilijk en dat is het ook wel een beetje. Het zijn een soort formules waarmee je tekst (of in dit geval boekhouding) kan omzetten naar een korte unieke code, oftewel een hash. Zo’n hash zegt niets inhoudelijks over de oorspronkelijke tekst, eigenlijk is het een soort digitale vingerafdruk. Ook zorgt de kleinste verandering van het bronmateriaal voor een compleet andere code. Dit is heel belangrijk, aangezien een nulletje toevoegen aan een transactie daardoor een totaal andere hash oplevert die door het netwerk als frauduleus zal worden opgemerkt. Dat klinkt misschien nog een beetje theoretisch, dus we gaan weer even terug naar het eiland Yap.

Wanneer je alle Yapezen vervangt door computers die geen stenen, maar digitale valuta uitwisselen, heb je iets dat op het Bitcoin-netwerk lijkt. De computers in zo’n netwerk worden knooppunten genoemd. Alle knooppunten in het netwerk hebben een kopie van het grootboek en valideren inkomende transacties. Er kunnen alleen nieuwe transacties worden toegevoegd in de database en wanneer dat gebeurt, wordt deze toevoeging direct overgenomen op alle andere kopietjes van het grootboek. Het resultaat is dat iedereen altijd naar dezelfde lijst met gegevens kijkt. Overal ter wereld, op elk moment.

Omdat alle computers in contact staan met elkaar kan snel worden geïdentificeerd wanneer een computer er een andere versie van het grootboek op na houdt. Deze fout (opzettelijk of onbedoeld) zal daardoor snel worden hersteld, zodat alle knooppunten weer over exact hetzelfde grootboek beschikken. Ook hier weten alle deelnemers in het netwerk welke bitcoins van wie zijn, maar je kunt je voorstellen dat met al die miljoenen transacties het Yapanese controlesysteem niet meer werkbaar is. Hashes bieden een oplossing door meerdere transacties te bundelen tot een ‘blok’ en te vertalen naar korte unieke codes. Wanneer iemand de boel oplicht en veranderingen aanbrengt, leidt dit tot een andere code waardoor de fraude meteen aan het licht komt.

Wat bijzonder is aan de blockchain is dat elk blok van transacties ook een referentie aan het vorige blok met transacties bevat, ook in de vorm van een hash. Hierdoor worden alle blokken met transacties op chronologische volgorde als een soort ketting aan elkaar geregen. Vandaar ook de naam. Dit maakt het onmogelijk om een al geregistreerde transactie aan te passen of te verwijderen, aangezien de hash-referentie dan ook compleet zou veranderen en het volgende blok dus niet meer correct zou aansluiten.

Samenvattend

De blockchain is een gedecentraliseerd database/grootboek, waarvan iedereen in het netwerk een kopie heeft. Het is fraudebestendig; alle partijen in het netwerk moeten een consensus geven voordat een nieuwe transactie aan het netwerk wordt toegevoegd en eenmaal geregistreerd kunnen transacties niet worden gewijzigd. Alle transacties staan permanent in chronologische volgorde. De blockchain elimineert papierprocessen, versnelt transactietijden, verlaagt transactiekosten en verhoogt de efficiëntie en het vertrouwen. Bovendien kunnen verschillende databases door middel van blockchain gemakkelijk aan elkaar gekoppeld worden, wat al deze voordelen nog eens versterkt.

Hopelijk heb je nu een aardig begrip van hoe de blockchain werkt en begin je de genialiteit een beetje in te zien.

Volgende week in deel 3: Hoe kunnen we de blockchain technologie toepassen in ons dagelijks leven?

Wil je meer te weten komen over bitcoin en de blockchain? Bij de volgende bijeenkomst van beleggingsvereniging Pecunia Causa zal er een diepgaandere presentatie zijn over hoe bitcoin werkt en welke rol de blockchain daarin speelt, dus kom vooral langs!

Interesse in beleggen? Kom een keer langs bij de studenten beleggingsvereniging van Nijmegen, Pecunia Causa! Onze volgende bijeenkomst is op maandag 11 december 19:15 in Café ‘t Haantje (Daalseweg19). Voor vragen kun je altijd een mailtje sturen naar info@pecuniacausa.nl

Door: David den Besten