Wat is Bitcoin-blockchain? Een gids voor de technologie achter BTC

De Bitcoin-blockchain is een samensmelting van Bitcoin (BTC) en blockchain. Een persoon of een groep mensen die bekend staat als Satoshi Nakamoto heeft in 2008 het Bitcoin-protocol gemaakt om de controle over geld te decentraliseren toen gecentraliseerde entiteiten de wereld in de steek hadden gelaten. Een publicatie genaamd het Bitcoin-witboek schetste een reeks rekenregels die een nieuw type gedistribueerde database bepaalden:de blockchain. Het netwerk werd gelanceerd in januari 2009.

De meest bekende cryptocurrency, Bitcoin, is degene waarvoor blockchain-technologie is gemaakt. Net als de Amerikaanse dollar is een cryptocurrency een digitaal ruilmiddel dat coderingstechnieken gebruikt om toezicht te houden op de oprichting van geldeenheden en financiële overdrachten te verifiëren.

De Bitcoin-blockchain verwijst naar de gegevens die zijn opgeslagen in 'blokken' met informatie die vervolgens aan elkaar worden gekoppeld in een permanente 'keten'. Een block is een verzameling Bitcoin-transacties uit een bepaalde periode. Stapels blokken worden op elkaar gestapeld, waarbij elk nieuw blok afhankelijk is van de vorige. Als gevolg hiervan wordt een keten van blokken gevormd, waaruit het woord 'blockchain' ontstaat.

Elke keer dat een nieuw blok wordt toegevoegd, kunnen de vorige blokken niet worden gewijzigd. Dit zorgt ervoor dat elk blok in de loop van de tijd veiliger is, en het is een voorbeeld van hoe Bitcoin-technologie de manier verandert waarop bank- en financiële transacties worden gedaan.

Bitcoin-blockchain is echter veel meer dan cryptocurrency:het is de technologie waarop de meeste cryptocurrencies zijn gebouwd, inclusief Bitcoin. De Bitcoin-blockchain is uniek omdat het ervoor zorgt dat alle transacties correct zijn. Elke actie in de blockchain wordt vastgelegd en er blijft niets buiten het netwerk. Zodra een actie is vastgelegd en opgeslagen in een van de informatieblokken, wordt deze voorzien van een tijdstempel en beveiligd, en is het volledige record beschikbaar voor iedereen in het systeem.

De Bitcoin-blockchain is ook gedecentraliseerd, wat betekent dat deze niet op één hoofdcomputer wordt opgeslagen of door één bedrijf wordt beheerd. Het wordt verspreid op veel computers in het netwerk.

In de Bitcoin-blockchain zijn er codes die een hash worden genoemd. Een hash is uniek voor elk blok in de blockchain. Met hashing kan elke netwerkgebruiker elk blok identificeren en wordt hij/zij doorverwezen om in de keten te bewegen, aangezien elk blok zijn eigen hash heeft en de hash van een vorig blok.

Met het laatste in gedachten, omvatten de kritieke onderdelen van de blockchain records, block, hash en chain. Blokrecords en transactierecords zijn de twee soorten records in de blockchain. Een blok bevat de meest recente Bitcoin-transacties die nog niet in een vorig blok zijn vastgelegd. Transactierecords bevatten de activa-, prijs- en eigendomsgegevens die binnen enkele seconden op alle knooppunten worden geregistreerd, goedgekeurd en verrekend.

In wezen is een hash een string met een vaste lengte die wordt gegenereerd na het transformeren van een willekeurige lengte van invoergegevens in het blockchain-netwerk, een blok is vergelijkbaar met een pagina in een grootboek of recordboek en een ketting verwijst naar blokken aan elkaar gekoppeld in een netwerk.

Kort verhaal van Bitcoin-blockchain

Het idee van blockchain-technologie werd in 1991 geïntroduceerd door Stuart Haber en W. Scott Stornetta in hun paper "How to Time-Stamp a Digital Document". In dit artikel legden ze het gebruik uit van een doorlopende reeks tijdstempels om informatie veilig vast te leggen.

Bitcoin is grotendeels gemaakt om de uitwisseling van Bitcoin-cryptocurrency te vergemakkelijken. Early adopters en uitvinders ontdekten echter al snel dat het een veel groter potentieel had. Met dit in gedachten hebben ze de blockchain van Bitcoin ontworpen om meer op te slaan dan alleen gegevens over de beweging van de token.

Bitcoin-technologie maakt gebruik van peer-to-peer (P2P) transacties, waardoor het mogelijk is om zonder enige bank of derde partij te functioneren om elke financiële beweging te beheren. Hiermee kunnen online betalingen rechtstreeks van de ene partij naar de andere worden verzonden zonder tussenkomst van een financiële instelling.

Gerelateerd:De geschiedenis van Bitcoin:wanneer begon Bitcoin?

De term peer-to-peer betekent dat de computers die deel uitmaken van het netwerk aan elkaar gelijk zijn, dat er geen "speciale" knooppunten zijn en dat alle knooppunten de last van het leveren van netwerkdiensten delen . Het bestaat uit duizenden Bitcoin-knooppunten die het protocol uitvoeren. Het protocol is verantwoordelijk voor het opzetten en beveiligen van de blockchain.

De vorming van een peer-to-peer-netwerk is mogelijk omdat de gegevens van gebruikers gerelateerd zijn aan de persoon of entiteit waarmee ze communiceren, en zij zijn verantwoordelijk voor het draaiende houden van het gedistribueerde netwerk. De informatie over het individu of de entiteit wordt vervolgens doorgegeven van hun Bitcoin-portemonnee naar hun locatie en IP-adres, wat staat voor peer-to-peer Bitcoin-interactie.

Wat is er nodig om de Bitcoin-blockchain te laten werken?

Bitcoin vertegenwoordigt een digitale, betrouwbare vorm van geld, naast een beweging om financiële diensten te decentraliseren. Vóór Bitcoin was er behoefte aan een vertrouwde derde partij om een ​​grootboek bij te houden - het systeem voor het bijhouden van de financiële gegevens van een bedrijf of persoon - om vast te leggen wie hoeveel eigendom had. Iedereen heeft een kopie van dit grootboek met het Bitcoin-netwerk, dus er zijn geen derde partijen nodig.

Elke Bitcoin-transactie vindt plaats in het Bitcoin-blockchain-netwerk, de digitale ruimte waar Bitcoin-mining en hash-energieopwekking plaatsvinden. Hashing-kracht is de verwerkingskracht die door uw computer of hardware wordt gebruikt om verschillende hash-algoritmen uit te voeren en op te lossen. Deze algoritmen worden gebruikt om nieuwe cryptocurrencies te creëren en ze met elkaar te laten handelen. Dit proces wordt mijnbouw genoemd.

Meestal kopen Bitcoin-eigenaren hun cryptocurrency-voorraad via een cryptocurrency-uitwisseling, een platform dat transacties van Bitcoin en andere cryptocurrencies mogelijk maakt. Het gedecentraliseerde grootboek is wat het blockchain-netwerk maakt. Dat laatste laat zien dat Bitcoin een stukje software is, een verzameling processen waarin deelnemers verschillende taken uitvoeren.

Een blockchain is een digitaal grootboek van gedupliceerde transacties verspreid over het netwerk van computersystemen van de blockchain. Elk blok in de keten bevat verschillende transacties en wanneer er een nieuwe transactie op de blockchain plaatsvindt, wordt een record van die transactie toegevoegd aan het grootboek van elke deelnemer.

Deze gedistribueerde database wordt beheerd door meerdere deelnemers met behulp van een technologie die gedistribueerde grootboektechnologie (DLT) wordt genoemd. Blockchain is een type DLT waarin transacties worden vastgelegd met behulp van een onveranderlijke cryptografische handtekening die bekend staat als een hash. De transacties worden vervolgens georganiseerd in blokken. Elk nieuw blok bevat een hash van het voorgaande, waardoor ze effectief aan elkaar worden gekoppeld. Daarom worden gedistribueerde grootboeken gewoonlijk blockchains genoemd.

De blockchain werkt als een grootboek, houdt elke Bitcoin-transactie bij en is zelfverifiërend, wat betekent dat het hele netwerk van knooppunten - verschillende computers die deelnemen aan het netwerk - elke beweging constant zal controleren en beveiligen. Hier komen de "mijnwerkers" in het spel:hun computers doen het zware werk van het onderhouden van de ketting en ontvangen dus Bitcoin als beloning. Deze regels vormen samen het Bitcoin-protocol.

Bitcoin-mijnwerkers verwijzen naar de krachtige computers die complexe wiskundige problemen oplossen om een ​​munt te slaan. Mijnwerkers zijn netwerkspecifieke machines die alle transacties verifiëren en kwaadwillende actoren blokkeren. Bitcoin-mijnwerkers compileren zoveel mogelijk transacties in een blok, verifiëren het blok vervolgens en voegen het toe aan de keten van eerdere blokken met behulp van een wiskundige methode. Om hun rekenkracht aan het netwerk te leveren, worden miners betaald in nieuw geslagen Bitcoin.

Hoe werkt de Bitcoin-blockchain?

Een blockchain is een type database dat een verzameling informatie is die elektronisch op een computersysteem is opgeslagen. Wat in databases, informatie of gegevens wordt bewaard, is meestal gestructureerd in een tabelformaat dat het zoeken en filteren van informatie gemakkelijker maakt. Databases zijn ontworpen om grote hoeveelheden informatie op te slaan die door veel gebruikers op elk moment gemakkelijk en snel kan worden geopend, gefilterd en bewerkt.

Om dit te doen, bevatten uitgebreide databases gegevens op servers die zijn gemaakt van krachtige computers. Die servers kunnen worden gebouwd met honderden en honderden computers. Waarom? Om de computationele opslag en kracht te hebben die nodig is voor veel gebruikers om tegelijkertijd toegang te krijgen tot de database. Dit is ook het verschil met een database, laten we zeggen, een cloud-achtige opslagschijf.

Hier ziet u hoe een blockchain verschilt van een database. Het eerste verschil is hoe gegevens zijn gestructureerd. Een database structureert gegevens in tabellen, terwijl een blockchain informatie verzamelt in groepen, ook wel blokken genoemd, die datasets bevatten. Elk blok heeft een specifieke opslagcapaciteit die aan het vorige gevulde blok wordt gekoppeld wanneer het wordt gevuld, waardoor een gegevensketen wordt gevormd. Daarom wordt het de blockchain genoemd:miljoenen blokken gevuld met gegevens zijn aan elkaar geketend.

Dit systeem betekent dat elke blockchain een database is die complexer is, omdat het een onomkeerbare kettinglijn van gegevens creëert wanneer het wordt geïmplementeerd in een gedecentraliseerd systeem. Wanneer een blok is gevuld, is het onveranderlijk en wordt het onderdeel van een tijdlijn, en dus heeft elk blok in de keten een exacte tijdstempel wanneer het aan de keten wordt toegevoegd.

Het doel van de blockchain is dus om digitale informatie vast te leggen en te verspreiden, maar niet te bewerken. Daarom is het niet per se een database; niemand kan het veranderen als het eenmaal gevuld en geketend is. Met de komst van Bitcoin-technologie had blockchain zijn eerste daadwerkelijke toepassing.

Risico's verminderen

Het gebruik van een blockchain-netwerk heeft veel voordelen. Ten eerste de nauwkeurigheid van de ketting. Transacties die deel uitmaken van de blockchain moeten door duizenden duizenden computers worden goedgekeurd. Dit verwijdert alle menselijke betrokkenheid bij de verificatie, wat betekent dat er minder menselijke fouten zijn en dat de informatie nauwkeuriger wordt vastgelegd.

Maar wat als een van de computers in het netwerk een rekenfout maakt? De fout zou slechts in één exemplaar van de blockchain zitten. Om zich te verspreiden, zou minstens 51% van het netwerk dezelfde fout moeten maken, wat zeer onwaarschijnlijk is.

Een ander voordeel is dat blockchain de noodzaak voor externe verificateurs elimineert. Elk lid van het Bitcoin-netwerk kan de blockchain op elk moment controleren en verifiëren.

Blockchain-gegevens zijn gedecentraliseerd, wat betekent dat ze niet op een centrale locatie worden opgeslagen, maar in plaats daarvan worden gekopieerd en verspreid over een enorm netwerk van computers. Dit maakt het voor iedereen erg moeilijk om met de gegevens te knoeien, aangezien een kicker bijvoorbeeld toegang tot alle netwerken nodig zou hebben om deze volledig te compromitteren.

Ten slotte is een belangrijk onderdeel van de blockchain dat, hoewel iedereen met een internetverbinding de lijst met de transactiegeschiedenis van het netwerk en toegang tot details over transacties kan zien, niemand toegang heeft tot identificerende informatie over de gebruikers die die transacties doen. Elke keer dat een transactie wordt geregistreerd, wordt deze ook geverifieerd door het netwerk, wat betekent dat de duizenden computers waaruit de transactie bestaat, bevestigen of de details van de aankoop correct zijn.

Blockchain versus banken

Blockchain werkt heel anders dan een traditionele bank omdat het 100% gedecentraliseerd is en het vertrouwt op duizenden computers om zijn transacties te verifiëren. Dit betekent dat hij 24/7 draait, elke dag van het jaar. Het belangrijkste voordeel van de hele Bitcoin-blockchain is de transparantie omdat de blockchain fungeert als een openbaar grootboek voor elke transactie die in het Bitcoin-netwerk wordt gedaan.

Andere verschillen zijn dat de snelheid van de transacties slechts 15 minuten of meer dan een uur is, afhankelijk van de congestie van het netwerk. Terwijl kaartbetalingen en cheques 24 tot 72 uur kunnen duren.

De Bitcoin-blockchain heeft variabele kosten, meestal variërend van $ 0 tot $ 50. Hoewel de vergoeding geen verband houdt met het bedrag dat wordt overgemaakt, wordt deze bepaald door de netwerkomstandigheden op dat moment en de gegevensomvang van de transactie. Omdat een blok op de Bitcoin-blockchain slechts één megabyte (MB) aan gegevens kan bevatten, is het aantal transacties in een enkel blok beperkt.

Een ander verschil zit in de manier waarop transacties worden uitgevoerd. Terwijl de blockchain iedereen met een internetverbinding in staat stelt om een ​​overboeking te doen, hebben banken je een account, een mobiele telefoon of een computer nodig.

Al deze verschillen maken blockchain-technologie tot een grote disruptor van traditionele financiën en de banksector. Het zijn fraudebestendige en gedecentraliseerde, in steen gehouwen ketens die niet alleen de kosten verlagen, maar ook een transparant netwerk creëren waarin gebruikers zich sterk en veilig kunnen voelen.

De beperkingen van de blockchain

Hoewel de blockchain veel voordelen biedt, zoals alles, heeft het ook nadelen. De eerste is dat de blockchain kan vertragen als er te veel gebruikers op het netwerk zijn. Het is ook moeilijker op te schalen vanwege de consensusmethode.

Een andere beperking is dat gegevens binnen de blockchain onveranderlijk zijn, je kunt niet teruggaan en het vorige blok wijzigen als het eenmaal is geschreven. Sommigen zien het misschien als een imitatie die zelfonderhoud vereist, wat betekent dat gebruikers hun eigen portemonnee moeten onderhouden, anders kunnen ze de toegang verliezen.

Een grote beperking is dat de blockchaintechnologie nog niet volwassen is. Het biedt ook geen interoperabiliteit met andere blockchains en andere financiële systemen en is moeilijk te integreren in legacy-systemen.

Technische vooruitgang

Bliksemnetwerk

Het Lightning Network (LN) stelt deelnemers in staat om zonder kosten BTC tussen elkaar over te dragen met behulp van hun digitale portemonnee. Er wordt een tweede laag aan het Bitcoin-netwerk toegevoegd om transacties tussen partijen buiten de blockchain mogelijk te maken, dit worden off-chain-transacties genoemd. Een tweede laag verhoogt de doorvoer zonder afbreuk te doen aan de decentralisatie- of beveiligingsfuncties van de oorspronkelijke blockchain.

Lightning Network creëert betalingskanalen tussen twee gebruikers in een gedistribueerde database, zodat ze transacties met elkaar kunnen uitvoeren, zonder dat alle andere gebruikers hun informatie ontvangen, waardoor transacties buiten de keten worden gedefinieerd.

Het wordt beschouwd als een game-changer in de cryptocurrency-wereld, omdat het is ontworpen om de transactieverwerking te versnellen en de bijbehorende kosten van de Bitcoin-blockchain te verlagen. Het is bedacht in 2015 en wordt verder ontwikkeld en geactiveerd.

Onderzoekers hebben echter gewaarschuwd dat naarmate het Lightning Network groeit, het een aantrekkelijker doelwit zal worden voor aanvallers. Bitcoin op het zich ontwikkelende betalingsnetwerk kan worden gestolen als gebruikers niet voorzichtig zijn en het kan in de toekomst moeilijk zijn om de veiligheid van activa te waarborgen.

Volgens experts van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem kan Bitcoin, dat momenteel is opgesloten in het Lightning Network-betalingskanaal, dat momenteel ongeveer $ 9 miljoen aan Bitcoin bevat, door aanvallers worden geplunderd. Hoewel de fout de potentie heeft om ernstig te zijn, zijn de onderzoekers optimistisch dat deze op de lange termijn kan worden verholpen.

SegWit

Segregated Witness, of SegWit, verwijst naar een procesverandering in hoe Bitcoin transactiegegevens in de blockchain onderhoudt. Afzonderen betekent scheiden en getuigen zijn de handtekeningen van de transactie. Het is gemaakt om de manier te vernieuwen waarop gegevens worden opgeslagen op de blockchain van Bitcoin. Hierdoor kan het netwerk meer transacties in één blok vasthouden, waardoor de transactiedoorvoer wordt verbeterd. SegWit werd in augustus 2017 actief op Bitcoin nadat de code voor de update in 2015 was uitgebracht.

SegWit verhoogt de blokgroottelimiet van een blockchain door handtekeninggegevens uit Bitcoin-transacties te verwijderen. Wanneer delen van een transactie worden verwijderd, komt er ruimte vrij en ook de capaciteit om meer transacties aan de keten toe te voegen.

SegWit verbeterde niet alleen de transactieverwerkingssnelheid van Bitcoin, maar loste ook een zwakte op in het protocol waardoor nodes konden knoeien met transactie-vormbaarheidsproblemen (TXID's) op het netwerk. Door het verwijderen van wat bekend staat als "handtekeninggegevens" of "de getuigengegevens" uit het invoerveld van een blok, verhoogde Segwit het aantal transacties dat in een blok zou kunnen passen en repareerde het de vormbaarheidsfout van de transactie.

Op het Bitcoin-netwerk werd de SegWit-update geïntroduceerd als een soft fork in augustus 2017. Een soft fork is een achterwaarts compatibele update waarmee geüpgradede nodes kunnen communiceren met niet-geüpgradede nodes. Een zachte vork bevat meestal een nieuwe regel die niet in strijd is met de bestaande. Vanwege de hoge kosten van het runnen van een node (vooral in ontwikkelingslanden), werd de upgrade op 8 november 2017 uitgesteld.

penwortel

Bitcoin Core-ontwikkelaar Greg Maxwell stelde de Taproot-verbetering voor in januari 2018. Drie jaar later, op 12 juni 2021, werd voldaan aan het 90%-criterium van blokken die werden gedolven met een ondersteuningssignaal. de 2.016 blokken die gedurende het tijdsbestek van twee weken werden gedolven, hadden enkele gecodeerde gegevens achtergelaten door mijnwerkers om hun steun voor de upgrade aan te tonen.

Taproot is een soft fork die de scripts van Bitcoin verbetert om de privacy te verbeteren en de anonimiteit op het netwerk te vergroten. Wanneer een gebruiker Taproot niet gebruikt, kan iedereen transacties detecteren. Wanneer ze Taproot gebruiken, kunnen ze hun transacties "verhullen". Taproot maakt het zelfs mogelijk om te verbergen dat er überhaupt een Bitcoin-script heeft gedraaid. Vanaf oktober 2020 is Taproot samengevoegd met de Bitcoin Core-bibliotheek.

Een van de belangrijkste wijzigingen aan het netwerk is de vervanging van Schnorr-handtekeningen door Bitcoin's huidige elliptische kromme digitale handtekeningtechniek (ECDSA). De ECDSA-techniek genereert openbare sleutels uit willekeurig gegenereerde privésleutels, waardoor het onmogelijk is om een ​​privésleutel te bepalen uit een Bitcoin-adres of openbare sleutel. Bovendien zal de Schnorr-handtekening ruimte en bandbreedte op het Bitcoin-netwerk vrijmaken door transacties sneller en kleiner te maken.

Door discrete log-contracten (DLC's) toe te staan, kan de Schnorr-handtekening helpen bij het vereenvoudigen van complexe slimme contracten op de Bitcoin-blockchain. De DLC's zijn een voorstel om een ​​slimme contractimplementatie toe te voegen aan Bitcoin, waardoor eenvoudige, veilige en gebruiksvriendelijke blockchain-orakels kunnen worden opgezet.

Het kan ook helpen bij het schalen van laag-twee betalingskanalen, zoals het Lightning Network, dat directe transacties op het Bitcoin-netwerk mogelijk maakt.


Bitcoin
  1. Blockchain
  2. Bitcoin
  3. Ethereum
  4. Digitale valuta wisselen
  5. Mijnbouw