Alles over de nieuwe economie onder één dak.

Consensus

In een permissionless blockchain mag iedereen onderdeel worden van het netwerk en transacties toevoegen aan de blockchain. Om te voorkomen dat er een centrale autoriteit nodig is om te bepalen wat wel en niet klopt, hebben blockchains een mechanisme om deelnemers aan het netwerk consensus te laten bereiken. Daar gaan we in dit dossier dieper op in.

Waarom dit dossier je tijd waard is

Als niemand de baas is van Bitcoin, waar komen al die bitcoins dan vandaan? Ze worden door miners gevonden, hoor je vaak, maar wat betekent dat dan?

Deelnemers aan een crypto-netwerk mogen munten maken, als ze in ruil daarvoor de integriteit van het netwerk bewaken, en van alle transacties controleren of ze aan de regels voldoen. Dat is nodig, juist omdat niemand de baas is.

Als elke deelnemer transacties mag toevoegen, moet elke deelnemer betrouwbaar zijn. Dat kun je natuurlijk bereiken door alleen betrouwbare deelnemers toe te staan. Zo'n blockchain is dan permissioned. Dat is kwetsbaar. Als er één foute deelnemer tussendoor glipt is je grootboek niet meer te vertrouwen.

Satoshi Nakamoto, de bedenker van Bitcoin, beschreef in 2008 hoe een munt dit probleem kan oplossen. De munt dient als beloning voor het controleren of transacties en blocks aan alle regels voldoen. Zo moet de eigenaar van een rekening toestemming hebben gegeven voor de transactie, en het geld moet maar één keer kunnen worden uitgegeven.

In dit dossier gaan we daar dieper op in. Want hoe zorgt een blockchainnetwerk ervoor dat iedereen zich aan de regels houdt? We gaan onderzoeken hoe consensus in blockchains werkt.

Artikelen

Dit zijn alle artikelen die we geschreven hebben voor dit dossier. Het dossier komt waarschijnlijk het best tot z'n recht als je het van boven naar beneden uitleest, maar voel je vrij om te cherry picken!

  • Distributed en permissionless: hoe zit een blockchain in elkaar?

    Als niemand de baas is van Bitcoin, waar komen al die bitcoins dan vandaan? Ze worden door miners gevonden, hoor je vaak, maar wat betekent dat dan?

    Deelnemers aan een crypto-netwerk mogen munten maken, als ze in ruil daarvoor de integriteit van het netwerk bewaken, en van alle transacties controleren of ze aan de regels voldoen. Dat is nodig, juist omdat niemand de baas is.

    In ons dossier over consensus bekijken we hoe dit in verschillende blockchains werkt. In dit eerste artikel beginnen we met wat dieper onderzoeken hoe een blockchain in elkaar zit.

  • Wat is Proof-of-Work?

    Een blockchain zoals die van Bitcoin en Ethereum is distributed en permissionless, en moet daarom worden beschermd tegen kwaadwillende deelnemers.

    Er zijn verschillende manieren om het netwerk te laten besluiten wat de inhoud is van het grootboek. De bekendste is Proof-of-Work, de methode die Bitcoin en Ethereum gebruiken.

    Voordat we bekijken hoe Proof-of-Work werkt, moeten we eerst weten wat een hash is.

  • Proof-of-Work: CPU, GPU, FPGA of ASIC?

    In de begindagen van Bitcoin kon je bitcoins minen met je desktop computer. Dat is al lang niet meer rendabel. Gespecialiseerde hardware heeft die rol overgenomen.

    Een ASIC is een application-specific integrated circuit, een chip die speciaal ontworpen is om specifieke berekeningen uit te voeren. Voor het Proof-of-Work algoritme van Bitcoin was makkelijk een ASIC te maken. Voor sommige andere algoritmen is dat lastiger.

  • Dit zijn de belangrijkste Proof-of-Work algoritmen

    Bitcoin gebruikt SHA-256 als hashing-algoritme voor de Proof-of-Work puzzel die de miners moeten oplossen. Om allerlei redenen zijn altcoins andere algoritmen gaan gebruiken. In dit artikel bekijken we de belangrijkste algoritmen, en de hardware en munten die erbij horen.

  • Zelf minen: is dat rendabel?

    Bitcoin, Ethereum of Monero? Het klinkt leuk, zelf crypto minen, maar welke munt dan? Welke hardware heb ik daarvoor nodig? Is het wel rendabel? In dit artikel overwegen we deze vragen.

  • Wat is Proof-of-Stake?

    In een vorig artikel zagen we hoe Proof-of-Work de blockchain beschermt tegen een aanval door een kwaadwillende minderheid. We zagen ook de nadelen van deze methode, zoals het hoge stroomverbruik en de beperkte decentralisatie door miningpools en ASICs.

    Een opkomend alternatief is Proof-of-Stake. Deze consensus-methode maakt ook gebruik van puzzels, maar zonder dat er veel rekenkracht nodig is.

  • Proof-of-Stake en het Nothing at Stake probleem

    Bij de eerste generatie Proof-of-Stake mag iedereen met munten in z'n wallet blocks maken. Omdat het daarbij geen zin heeft om zo vaak mogelijk de puzzel op te lossen, is veel minder rekenkracht nodig dan bij Proof-of-Work.

    Er is wel een zwakke plek: alle deelnemers moeten zich netjes gedragen...

  • Consensus bereiken door te stemmen over het volgende block

    Tot nu toe bespraken we steeds Proof-of-Stake algoritmen die blocks probeerden te maken volgens hetzelfde principe als Proof-of-Work, namelijk door het oplossen van een puzzel. Een alternatief is de deelnemers te laten stemmen over het wel of niet accepteren van een voorgesteld block.

    Dat stemmen gebeurt in meerdere rondes en wordt ook wel Byzantine Agreement genoemd. Het verwijst naar het Byzantine General's Problem, waarbij consensus moet worden bereikt over de situatie, terwijl onbekend is welke deelnemers kapot zijn of frauduleus.

  • Proof-of-Stake: masternodes

    Sommige blockchains kennen naast de normale deelnemers (of nodes) in het netwerk ook masternodes. Een masternode heeft bijzondere taken in het netwerk, waarvoor een grotere mate van vertrouwen of beschikbaarheid nodig is dan van de normale deelnemers verwacht kan worden.