Inleiding #
Publieke blockchains zijn gemaakt met een stevige aandacht voor decentralisatie. De meeste blockchains – met uitzondering van de populairste en eerste blockchain van Bitcoin – zijn ook ‘slim’ en worden tevens als programmable payment rails beschouwd en kunnen zogenaamde ‘smart contracts’ implementeren. Dit zagen we voor het eerst bij de cryptocurrency Ethereum. Vanwege het gedecentraliseerd karakter treden er geen veiligheidsproblemen op in databases, en is het ook zo dat iedereen een netwerkvalidator kan worden, wat voor een zelfvoorzienend systeem zorgt. Transacties op zo’n blockchain netwerk hebben transactiekosten, omdat netwerkvalidators met elkaar wedijveren om die transacties te valideren en daarvoor een fee krijgen (de transactiekost). Deze worden vaak “gas fees” genoemd.
Een niet onbelangrijke kanttekening bij het gecentraliseerde karakter van publieke blockchains is dat kleinere spelers zich vaak gaan groeperen in zogenaamde ‘mining pools’ of ‘staking pools’ en daarna de winst verdelen, een beetje met het idee van “veel kleintjes maken een grote”. Hoewel schaalvoordelen hier optreden, is het misschien semantisch niet meer correct om van een volledig gecentraliseerd netwerk te spreken aangezien deze pools vaak een aanzienlijk percentage van de blockchain rekenkracht vertegenwoordigen.
Het eerder vermelde Ethereum is een blockchain netwerk en software-ontwikkelingsplatform (smart contracts) in één: het luidde de start van gedecentraliseerde apps (Dapps) waarbij content creators en leden worden beloond door het uitdelen van specifieke tokens, vergelijkbaar met cryptovaluta. Er was geen centrale decision-maker of institutie, wat bijvoorbeeld ook betekende dat er niemand achteraf de voorwaarden (of kosten) van dergelijke gecentraliseerde applicaties zou kunnen wijzigen. Het Ethereum-systeem wordt daarom trustless en permissionless genoemd. Dit systeem had echter ook een aantal belangrijke nadelen:
- Transactiekosten – die automatisch bepaald worden door de drukte en beschikbaarheid van het netwerk – konden hoog uitvallen
- Ook de snelheid waarmee transacties verwerkt kunnen worden kan soms lang duren
- De programmeertaal voor de smart contracts was/is moeilijk om aan te leren
Layer 2 Blockchains #
![](https://metaverse.securityandprivacy.be/wp-content/uploads/2023/02/24d7027b-29a9-454f-97b0-edda8064ef28.png)
Om bovenstaande problematiek aan te pakken, werkten ontwikkelaars aan zogenaamde “Layer 2 Blockchains” bovenop de Ethereum-blockchain (Layer 1 of L1), puur gericht op het verbeteren van transactiekosten en snelheid. Voor kleinere aankopen zijn lagere kosten en een snellere verwerking veel belangrijker dan extreme veiligheid – iets wat deze Layer 2 blockchains konden bekomen. In Ethereum’s Layer 2 blockchain worden transacties gebundeld waardoor er veel meer mogelijkheid is tot schaling.
Er werden ook sidechains ontwikkeld, waarmee het mogelijk was om tokens van en naar het Ethereum L1 blockchain te verplaatsen wanneer nodig.
Het principe van L2 blockchains geldt niet alleen voor Ethereum, ook het populaire en razendsnelle Bitcoin Lightning heeft amper transactiekosten en kan vergeleken worden met een L2 blockchain voor het reguliere Bitcoin. Lightning werd eveneens ontwikkeld om de schaalproblemen van het gewone Bitcoinnetwerk te verhelpen.
![](https://metaverse.securityandprivacy.be/wp-content/uploads/2023/02/image-3-1024x682.png)
Bij Bitcoin Lightning is het de bedoeling dat er een peer-to-peer betalingskanaal wordt gemaakt tussen twee partijen (denk bijvoorbeeld aan een winkel en een klant). In dat apart betalingskanaal kunnen oneindig veel transacties onmiddellijk verwerkt worden aan minieme kosten, met de bedoeling om die achteraf naar het reguliere Bitcoin netwerk sturen. Het systeem werkt als een soort van balans – enkel de eindstand moeten worden doorgegeven wanneer een betalingskanaal afgesloten wordt. Betalingskanalen kunnen ook met elkaar gelinkt worden om netwerkeffecten te vergroten.
Er zijn ook nadelen: gebruikers moeten een specifieke wallet aanmaken voor het Bitcoin Lightning netwerk, en Bitcoin moet in principe ‘opgesloten’ zijn in een betalingskanaal om het te kunnen gebruiken. Er is dus een extra stap vereist buiten het aangemaken van een gewone Bitcoin wallet, wat sommigen kan afschrikken. Liquiditeit is eveneens een probleem: het is dus niet zoals een spaarrekening waar geld naar hartenlust en onmiddellijk kan overgedragen worden. Ook zijn er nog veiligheidsuitdagingen voor offline oplichting, hoewel er daarvoor ook veiligheidsmethodes worden uitgestippeld. De officiële white paper van het Bitcoin Lightning vind je hier terug.
Schaal van blockchain transacties #
Blockchain transacties zijn ontzettend populair gebleken. Hoewel de berekening van totale transacties soms verschilt, gaan vrijwel alle onderzoeksbureaus akkoord dat de schaal niet te onderschatten valt. Een conservatie berekening toont aan dat Bitcoin 4,6 biljoen en Etherum 11,6 biljoen aan transacties heeft verwerkt in 2021. Andere schattingen, zoals die van Ark Invest (zie hieronder) gaan uit van veel hogere bedragen voor cryptovaluta.
![](https://metaverse.securityandprivacy.be/wp-content/uploads/2023/02/image-2-1024x825.png)
Ter vergelijking: creditcardmaatschappij Visa verwerkte ‘slechts’ 10,4 biljoen in 2021. Opmerkelijk: de totale transactiewaarde van Ethereum is groter dan dat van de multinational VISA met duizenden werknemers – en Ethereum deed dit zonder gecentraliseerde instituties. In de gevallen van L2 transacties, gebeurde dat ook nog eens met een vrijwel onmiddellijke verwerkingssnelheid.