Wat is een blockchain?

Grootboek

Vaak wordt een blockchain vergeleken met een grootboek. Een grootboek is een boekhoudkundig begrip, en bevat alle inkomsten en uitgaven van een onderneming. Een blockchain kun je zien als een digitaal grootboek waarin transacties worden vastgelegd. Dit grootboek bevat alle transacties die ooit gedaan zijn.

In het grootboek kunnen allerlei soorten transacties worden vastgelegd. In het ene geval gaat het om betalingen met een digitale munt, in het andere om belangrijke gegevens die worden uitgewisseld tussen 2 partijen, zoals contracten, diploma's of eigendomsbewijzen. Eén ding hebben ze gemeen: het worden blokjes informatie die digitaal 'ondertekend' zijn door beide partijen, zonder tussenkomst van een derde partij.

Cryptografie

Iedere transactie die in het grootboek wordt geschreven wordt digitaal ondertekend. Dat is geen handtekening zoals je dat gewend bent van een contract dat je moet ondertekenen. De handtekening is essentie een digitale representatie van de transactie zelf, maar dan versleuteld. Dat versleutelen is een cryptografisch proces, vandaar dat digitale valuta vaak cryptovaluta worden genoemd.

De inhoud van de transactie wordt samen met een geheime sleutel (de zogeheten input) gebruikt om de handtekening te genereren. Zo'n handtekening is voor mensen niet makkelijk leesbaar en bestaat feitelijk uit 256 enen en nullen. Als de input verandert, al is het maar een klein beetje, komt er een hele andere handtekening uit.

Andersom is het mogelijk om een handtekening op echtheid te verifiëren. Je kunt er dan zeker van zijn dat de handtekening gemaakt is door iemand die de gebruikte geheime sleutel bezit. Door de enorme hoeveelheid mogelijke handtekeningen is het ondenkbaar dat iemand deze op goed geluk verzonnen heeft. Bovendien kan je er zeker van zijn dat de transactie maar één keer plaatsgevonden heeft, en origineel en ongewijzigd is.

Een niet te kraken ketting

Alle transacties worden in blokjes opgeslagen in een groot netwerk van computers. Die blokjes worden blocks genoemd, en een computer die deelneemt aan het netwerk heet een node.

Een nieuw block bevat altijd informatie over het vorige block, wat weer informatie over het vorige bevat, enzovoorts. De informatie die een block over het vorige block bevat, is gebaseerd op de totale inhoud van het vorige block (inclusief de referentie naar het vorige block). Hierdoor is het eigenlijk onmogelijk om na het opslaan van een block de inhoud ervan nog te wijzigen. Niet alleen zou het rekenwerk voor het gewijzigde block opnieuw gedaan moeten worden, ook voor alle blocks die er op volgen. Rekenkundig gezien is het simpelweg niet te doen om zo'n wijziging te valideren. Zo ontstaat er dus een lange, onveranderbare en onkraakbare ketting: de blockchain.

Decentraal

De meeste databases zijn centraal georganiseerd. Dat betekent dat er één locatie is waar alle gegevens opgeslagen zijn. Alleen op die plek worden gegevens toegevoegd, gewijzigd, en verwijderd. Blockchains komen het best tot z'n recht als dat anders is georganiseerd: decentraal en gedistribueerd. Er is dan juist géén centraal punt, maar er zijn meerdere nodes die allemaal een kopie van de database bevatten. Al die nodes samen noem je het blockchainnetwerk.

Deze nodes voeren werk uit voor het netwerk. Denk aan:

• Luisteren naar nieuwe transacties, en deze verzamelen in één block.
• De juiste handtekening berekenen voor het block.
• Het block kenbaar maken op het netwerk.

Het feit dat de blockchain gedistribueerd is over meerdere nodes maakt het nog minder fraudegevoelig.

Meerdere generaties

In dit artikel heb je de belangrijkste aspecten van een blockchain langs zien komen. Inmiddels zijn er meerdere generaties blockchains. Zo hebben we bijvoorbeeld Bitcoin als eerste generatie, Ethereum als tweede generatie, GoChain/NEO/EOS/IOTA als derde generatie, en is de vierde generatie inmiddels in ontwikkeling (zie bv. Multiversum). In de komende artikelen gaan we dieper op deze generaties en onderlinge verschillen in.