De termen “blockchain” en “distributed ledger technology (DLT)” worden heel vaak als synoniemen gebruikt. Raad eens: dat zijn ze niet! Dus, als je er niet uit wilt zien als een weirdo in het bijzijn van je collega’s, lees dan verder.

Wat is gedistribueerde grootboektechnologie?

Distribueerde grootboektechnologie (DLT) is een manier om informatie op te slaan. Laten we het woord voor woord analyseren.

Een korte geschiedenis van gedistribueerde grootboektechnologie

Zo, eerst, is er “grootboek”. Lang geleden, toen de mensen nog geen idee hadden van het Internet, elektronische kassa’s en andere wibbly-wobbly hi-tech, stopten ze informatie over hun transacties in een gewoon boek dat een grootboek werd genoemd. Stel je voor: je gaat naar een bank om een krediet te vragen, en de bediende maakt op papier een aantekening over hoeveel geld je hebt opgenomen en wanneer je het moet terugbetalen.

Is er een probleem met het opslaan van dit soort informatie? Een heleboel, natuurlijk.

• Diefstal. Iedereen kan een grootboek stelen, de informatie wissen of wijzigen: uw crediteur, andere bankmedewerkers of zelfs u.

• Menselijke factor. Het is gemakkelijk om opzettelijk of per ongeluk 100.000 dollar in plaats van 10.000 dollar te schrijven, wat voor u als kredietnemer een onaangename verrassing zal zijn.

• Overmacht. Alle opnames kunnen worden vernietigd door natuurlijke oorzaken zoals een overstroming of een brand.

Het is zo dat het bewaren van opnames op een gewone server of een clouddatabase tegenwoordig qua veiligheid niet veel anders is dan het gewoon op papier bewaren. Iemand kan het hacken, of de server kan uit zichzelf crashen (het probleem van Single Point of Failure).

Dus alle eieren in één mandje bewaren is geen goede oplossing. Wat doen we dan?

Kopieën maken.

Dit is waar het woord “gedistribueerd” in het spel komt.

Distribueerd betekent dat de informatie uit het boek wordt bewaard, beheerd en gebruikt door alle leden. Het is nog steeds een boek, of om precies te zijn, een database, maar het is verspreid over alle deelnemers van het DLT-netwerk. Deze worden ook wel nodes genoemd.

Hoe zorg je ervoor dat in het hele netwerk dezelfde gegevens te zien zijn zonder dat er een centrale autoriteit aan de macht is?

In 1991 stelden de onderzoekers Stuart Haber en W. Scott Stornetta zich dezelfde vraag. Zij stelden praktische methoden voor om digitale gegevens van een tijdstempel te voorzien.

Volg hun logica:

• In de digitale wereld is alles veranderlijk. Meestal heb je geen kans om te zien of de gegevens veranderd zijn. Om dit tegen te gaan, moet je de informatie van een tijdstempel voorzien, zodat alle wijzigingen traceerbaar zijn.
• Je moet de feitelijke bits van de inhoud van een tijdstempel voorzien, niet het moment waarop het bestand waarin deze gegevens zijn opgeslagen, is aangemaakt.
• Ook mogen de datum en de tijd van het tijdstempel niet vervalst kunnen worden. De wetenschappers introduceren hashes en digitale handtekeningen als mogelijke middelen om dit probleem op te lossen.

Deze principes hebben in feite DLT doen ontstaan.

In 2002 gingen David Mazières en Dennis Shasha door met de ontwikkeling van het concept, waarbij zij bestudeerden hoe gegevens in blokken konden worden opgeslagen. Zij werkten aan een protocol voor een netwerkbestandssysteem voor meerdere gebruikers, SUNDR genaamd (Secure Untrusted Data Repository). De vruchten van hun werk legden de basis voor de blockchain van vandaag. Na het verschijnen en de verspreiding van blockchain werd de geschiedenis van DLT de geschiedenis van blockchain.

In een gedistribueerd grootboeksysteem hebben alle knooppunten hun kopie van het grootboek en werken ze onafhankelijk van elkaar informatie bij.

Om een wijziging aan te brengen, moeten ze een consensusmechanisme doorlopen waarbij de knooppunten het er collectief over eens zijn dat de wijziging moet worden ingevoerd. Zo zorgen we ervoor dat de kopie van het grootboek op alle knooppunten hetzelfde is.

Er is een veelheid aan manieren om dit te doen, en de keuze van het consensusmechanisme hangt af van hoe groot de tolerantie voor foutieve actoren is die je je systeem wenst te geven en van verscheidene andere beperkingen. Hoewel consensus technisch gezien kan worden bereikt met alleen een vectorklok, is het veel populairder om protocollen als Paxos en pBFT te gebruiken.

Dus al met al gaat de definitie van gedistribueerd grootboek als volgt:

Een gedistribueerd grootboek is een gedecentraliseerde database die over verschillende knooppunten van het netwerk is verdeeld. Elk knooppunt bekijkt alle records in kwestie en verwerkt elke transactie. De knooppunten stemmen collectief over de waarheidsgetrouwheid van elk item, waardoor vertrouwen en transparantie onder bepaalde voorwaarden worden gegarandeerd.

Voordelen van gedistribueerde grootboektechnologie

DLT heeft een grote populariteit verworven dankzij de vele voordelen ten opzichte van gecentraliseerde gegevensopslagsystemen.

• Transparantie en onveranderlijkheid. In tegenstelling tot een gecentraliseerd systeem hebben alle nodes gelijke rechten over de gegevens. Alle beslissingen worden collectief genomen. DLT biedt een onveranderlijk en verifieerbaar controlespoor van alle operaties.

• Aanvalsbestendigheid. DLT is beter bestand tegen cyberaanvallen dan traditionele gecentraliseerde databanken omdat het gedistribueerd is. Er is geen enkel aanvalspunt, wat de pogingen om dergelijke systemen te hacken te duur en nutteloos maakt.

Blockchain vs. DLT

Nu even terug naar de blockchain. Waarom haalt iedereen deze twee termen door elkaar?

Het antwoord is dat blockchain inderdaad een gedistribueerd grootboeksysteem is. Blockchain-gebruikers hebben ook gedecentraliseerde controle over gegevens, en veel knooppunten nemen deel aan de distributie, het beheer en de wijziging van gegevens.

Waar het om gaat is dat blockchain een specifiek type DLT is. Het ziet eruit als een opeenvolging van blokken informatie. Elk daarvan is afhankelijk van het vorige blok en het volgende, waardoor de opbouw van een keten wordt nagebootst.

Hier zijn de verschillen tussen blockchain en DLT:

• Beschikbare operaties. In een traditionele databasetechnologie zijn vier operaties beschikbaar: Create, Retrieve, Update en Delete (CRUD). In een blockchain kunt u alleen Create- en Retrieve-bewerkingen gebruiken.

• Blockstructuur. Blockchain stelt gegevens voor als een keten van blokken, wat niet verplicht is voor andere soorten DLT.

• Gevolgorde. Bij gedistribueerde grootboektechnologie hoeft de blok na blok-structuur van de blockchain niet te worden gevolgd.

• Tokens. Blockchain is over het algemeen een token-economie, maar DLT vereist het gebruik ervan niet.

Verschillende soorten DLT

Blockchain is het populairste type DLT. Het is echter niet de enige.

De populairste soorten DLT die tegenwoordig in de industrie worden gebruikt, kunnen in drie groepen worden verdeeld:

• Publiek. Dit is een gedecentraliseerd systeem waarbij elke twee partijen, ongeacht hun locatie, transacties kunnen verrichten. Publieke DLT berust op de consensus van alle nodes.

• Private. Wordt vaak door ondernemingen gebruikt als bedrijfsdatabase. Het is een permissioned netwerk, wat betekent dat verschillende grootboeken nog steeds worden gesynchroniseerd tussen de nodes. Er is echter een eigenaar die kan beslissen wie toegang krijgt tot het netwerk.

• Consortium. Consortium DLT wordt gebruikt door een vereniging van bedrijven die gelijke rechten op het netwerk hebben. Het systeem laat meerdere bedrijven de DLT als een gedecentraliseerd systeem gebruiken. Deze worden ook wel gefedereerde DLT’s genoemd.

Casestudy: praktische toepassingen van gedistribueerde grootboektechnologie

Cardano Settlement Layer

Serokell is een van de teams van onafhankelijke onderzoekers en software-ingenieurs die het Cardano-project hebben ontwikkeld. Het is een open-source gedecentraliseerde publieke blockchain. Het doel van Cardano was om de gebruikers een smart contract-platform te bieden dat veelvoorkomende beveiligingsfouten overwon, lagere transactiekosten had en de snelheid van het netwerk verbeterde.

Wij ontwikkelden de cryptocurrency Cardano Settlement Layer en een wallet voor CSL.

Cardano maakt gebruik van een Proof-of-Stake-consensusalgoritme. Deze keuze maakte het mogelijk om een aantal nieuwe functies te introduceren in CSL. Laten we ze meer in detail bespreken.

Delegatie

Met deze functie kan een node offline zijn, maar nog steeds invloed hebben op het systeem. Delegatie is niet compatibel met PoW waar iedereen aanwezig moet zijn om te kunnen stemmen. Er zijn twee soorten van deze functie die de gebruikers kunnen profiteren van het gebruik van Cardano.

Zware delegatie

Hoe werkt het? Stel je voor dat je in een raad van bestuur van een onderneming zit. Alle leden hebben aandelen, wonen vergaderingen bij en stemmen over beslissingen betreffende de onderneming.

• Als een van hen een vergadering niet kan bijwonen, vertrouwen ze iemand toe om in hun plaats te stemmen. Daarvoor is een volmacht nodig (of een proxy, in ons geval). Die wordt naar de andere leden van de raad gestuurd om hen te laten weten dat iemand anders namens dat lid mag stemmen.
• Als het lid dat afwezig was naar de volgende vergadering komt, moeten ze de volmacht “herroepen”, door een ondertekende brief naar elk lid te sturen en te verklaren dat hij niet meer geldig is.

Lichte delegatie

Een andere mogelijkheid is om de volmacht alleen aan uw vertegenwoordiger te geven, die hem op verzoek aan de anderen zal tonen wanneer dat nodig is om namens u te stemmen. Als u naar de vergadering komt, zullen de anderen de volmacht gewoon negeren.

Update systeem

Deze functie stelt alle gebruikers in staat om te stemmen voor voorgestelde updates. Elke gebruiker kan een update van het systeem voorstellen. De anderen zullen er naar kijken, om er zeker van te zijn dat het veilig is en dat niemand het systeem kan misbruiken. Als het goed is, stemmen ze voor de update. Het systeem is dus zelfregulerend: een gebruiker stelt updates voor, andere gebruikers stemmen. Als er genoeg stemmen zijn, wordt het systeem geüpdatet.

• Het kan bijvoorbeeld zijn dat iemand wil bijdragen aan Ouroboros. Hij kan zijn code schrijven en deze ter overweging aan anderen voorleggen. Als de raad van bestuur ervoor stemt, patcht dit stukje code automatisch de bestaande code.

Slimme contracten

U kunt code schrijven, deze naar alle nodes in het systeem sturen, en de code zal op hen worden uitgevoerd. Elk knooppunt zal controleren of de code correct is, bijvoorbeeld of het geen geld verspilt dat het niet mag uitgeven.

Dit concept biedt de mogelijkheid om applicaties te schrijven over CSL. Je kunt bijvoorbeeld je eigen gokplatform schrijven. Het voordeel is dat de verwerking van het spel niet op één server gebeurt, die corrupt kan zijn, maar op meerdere nodes die de code uitvoeren. Zelfs als één van de nodes corrupt is, zullen de anderen zeggen: jullie beweren dat de resultaten van de uitvoering dit zijn, maar wij denken daar anders over. Aangezien zij de overhand hebben, telt niemand de gecorrumpeerde node mee.

Over het geheel genomen heeft CSL geprobeerd een wetenschappelijk gestuurde benadering van ontwikkeling naar voren te brengen voor de opbouw van een geheel nieuwe gemeenschap. Immers, cryptocurrency is veel meer dan alleen technische beslissingen, algoritmen en codering. Het is een gemeenschap van mensen die geloven dat ze het juiste doen, wat kan helpen om een betere fintech-toekomst voor de hele wereld op te bouwen.

Samenvattend

Nu kun je het verschil zien tussen een DLT en een blockchain. Je hebt geleerd over de voor- en nadelen van blockchain ten opzichte van andere soorten gedistribueerde grootboeksystemen. Deze technologieën vertegenwoordigen een nieuwe manier van opslaan en verwerken van gegevens die door steeds meer bedrijven in verschillende sectoren wereldwijd wordt overgenomen, zoals gezondheidszorg, recht, onderwijs enzovoort.

Blijf op de hoogte van onze blog en volg ons op sociale netwerken zoals Twitter voor meer boeiend materiaal over baanbrekende technologieën.