Hoe werken bitcoin en blockchain? Een snelcursus crypto’s

Luister hier naar het voorgelezen verhaal

Laten we een gedachte-experiment doen. We willen onze eigen digitale munt lanceren, iets wat tegenwoordig schering en inslag is. We noemen die munt de corresPond, een zogenoemde cryptovaluta, net als bitcoin dat is.

Wat heb je daar dan voor nodig? Welke stappen moet je nemen? Welke keuzes kun je gaandeweg maken om tot een betrouwbaar betaalmiddel te komen? En kunnen we nog een stap verdergaan?

Cryptovaluta zijn best lastig te doorgronden. Ze gaan over twee ingewikkelde dingen, namelijk complexe technologie, in het bijzonder cryptografie, en over het financiële systeem.

Door zelf stap voor stap een cryptovaluta op te zetten, kunnen we de belangrijkste concepten en basisbeginselen uitleggen.

Als het goed is weet je aan het einde van dit stuk waarom cryptovaluta als bitcoin anders zijn dan het geld in je portemonnee of op je bankrekening.

Zijn cryptovaluta belangrijk dan?

Hangt ervan af aan wie je het vraagt. Om te zeggen dat er een hype is rondom cryptovaluta is een behoorlijke understatement. Cryptovaluta zoals bitcoin waren lange tijd vooral een speeltje van hobbyisten, techneuten en speculanten. Het praktische nut voor het gros van de bevolking leek volstrekt onduidelijk.

Maar vooral de laatste drie jaar lijkt er toch wel wat te veranderen. Er kwamen duizenden cryptovaluta bij, waar een bloeiende bedrijfstak omheen ontstond. Misschien is het handel in lucht, maar die handel is inmiddels wel honderden miljarden waard.

Belangrijker nog, de laatste maanden zijn cryptovaluta ineens ook een heet politiek onderwerp geworden. Facebook en enkele andere bedrijven willen de libra lanceren, een cryptomunt die potentieel miljarden mensen zal bereiken. Deze libra kan, vrezen toezichthouders, een bedreiging vormen voor het mondiale financiële systeem.

Misschien is het handel in lucht, maar die handel is inmiddels wel honderden miljarden waard

Als antwoord op de libra overweegt een aantal centrale banken dan maar zelf cryptovaluta uit te geven, een nieuwe geldsoort waarover ze zelf controle houden. Stel dat de Europese Centrale Bank op de cryptotoer gaat, dan kun je binnenkort met een girale euro, een contante euro, maar ook een crypto-euro betalen.

Je kunt prima door het leven gaan zonder ooit een bitcoin te bezitten, maar de kans is groot dat je ergens in de komende jaren linksom of rechtsom in aanraking zult komen met cryptovaluta. Dat je ze zult bezitten of dat je gebruik zult maken van diensten die op de onderliggende technologie zijn gebouwd.

Wat is de bedoeling van de corresPond?

Onze nieuwe munt moet aan een aantal voorwaarden voldoen omdat we een democratisch systeem willen opzetten, van en voor het volk:

Wat moet je met een digitale corresPond kunnen doen?

Overigens werkt dit niet anders dan giraal geld: als ik maandelijks 25 euro overmaak aan Amnesty International wordt er niet fysiek met geld geschoven. Het enige wat gebeurt is dit:

Mijn bank past de administratie aan met ‘-25 euro van rekeningnummer NL01ABCD123456789’.
Mijn bank geeft aan de bank van Amnesty International door dat ze een aanpassing moeten doorvoeren.
De bank van Amnesty International past de administratie aan met ‘+25 euro op rekeningnummer NL02EFGH987654321’.

Het schuiven met geld is dus niet meer dan het schuiven van getallen in administraties.

Maar wie houdt dan de transacties bij?

Maar wacht even. Wie houdt deze transacties dan bij? We willen toch geen tussenpersonen meer? En hoe weten we zeker dat Alice daadwerkelijk vier corresPonden heeft betaald? Misschien heeft Bob dat gewoon geroepen, zonder dat Alice daar weet van heeft.

Het antwoord is: cryptografie. En daarom is de corresPond geen gewone munt, maar een cryptovaluta.

We kunnen cryptografie op een paar manieren gebruiken om onze valuta betrouwbaarder te maken.

Als je wilt weten of een briefje van vijftig euro echt is, kun je kijken naar het watermerk, het hologram, of het briefje een uniek nummer heeft, hoe het voelt. De aanwezigheid van die waarmerken geeft je vertrouwen dat het briefje uniek is en geen kopie.

Voor digitaal geld zijn er ook waarmerken. We kunnen bij de transacties een digitale handtekening meesturen, die met behulp van cryptografische technieken is gemaakt. Deze zijn niet na te maken. Als een digitale handtekening ontbreekt, nemen we de transactie gewoon niet in behandeling.

En heel handig: om te beoordelen of een handtekening geldig is, hoef je niets te weten over iemands identiteit. Degene die de handtekening zet, hoeft alleen maar aan te tonen dat hij of zij de juiste cryptografische sleutel heeft. We kunnen dus aan onze voorwaarde van anonimiteit voldoen.

Om te zorgen dat niemand meer uitgeeft dan hij of zij heeft, moeten we ieders transactiegeschiedenis kennen. Als Alice vier corresPonden heeft betaald en ze er oorspronkelijk tien had, accepteren we vervolgens geen transacties van boven de zes corresPonden van haar.

Maar dan nog steeds: wie houdt al die transacties bij?

De administratie van de corresPond moet ergens bijgehouden worden. Vroeger gebruikten bankiers een groot kasboek waarin ze handmatig de transacties noteerden. Dat is natuurlijk niet meer van deze tijd en onpraktisch voor een digitale munt.

De administratie moet daarom digitaal worden bijgehouden, liefst op een transparante manier zodat iedereen kan controleren of het allemaal wel klopt. Dat brengt een uitdaging met zich mee: wie is de baas over de administratie?

De bedenkers van bitcoin gaan ervan uit dat in principe niemand te vertrouwen is, tenzij het tegendeel bewezen is

Het meest praktisch is het wanneer één partij over het kasboek waakt en de transacties bijschrijft. Dat gaat snel en efficiënt. Maar daarin schuilt ook een gevaar: is die centrale partij wel te vertrouwen en weegt die de belangen van alle gebruikers wel even zwaar?

De bedenkers van bitcoin, die wij met onze corresPond voorlopig volgen, gaan ervan uit dat in principe niemand te vertrouwen is, tenzij het tegendeel bewezen is. Vroeg of laat zal die ene machtige partij zijn macht misbruiken en het kasboek aanpassen, in zijn eigen voordeel of dat van zijn vriendjes. Een centrale partij aanstellen om het kasboek bij te houden, past dus niet in dat gedachtegoed.

De uitvinders van bitcoin wilden daarom een systeem waarin niet een centrale partij, maar niemand (en dus iedereen) de baas is. Dat betekent dat iedereen het kasboek moet kunnen aanpassen en bijhouden. Iedereen zou bijvoorbeeld een actuele kopie van de administratie moeten hebben. Maar hoe weten we zeker dat we allemaal de juiste informatie hebben?

Daarvoor kunnen we vertrouwen op cryptografie en software, maar op een wat andere manier dan hiervoor beschreven. Iedereen moet een update ontvangen wanneer er geld wordt overgemaakt, maar we moeten er wel van uit kunnen gaan dat die update van het kasboek klopt, dat transacties in de juiste volgorde worden afgehandeld en dat we allemaal dezelfde versie gebruiken.

We hebben dus een consensusmechanisme nodig, zoals dat in cryptotaal heet. Het netwerk moet consensus bereiken over wat de juiste versie van het kasboek is.

Hoe doe je dat? Je wilt er in ieder geval voor zorgen dat het systeem zorgt voor de juiste prikkels om de juiste informatie aan elkaar door te geven. Alle deelnemers in het netwerk moeten er baat bij hebben als ze valide transacties valideren en kwaadwillende fraudeurs ontmaskeren.

De bestaande systemen hebben daarom allemaal een beloningsstructuur die gewenst gedrag beloont en fraudeurs ontmoedigt.

Dit systeem heeft ook een paar flinke nadelen. Het belangrijkste is dat er veel overbodig werk wordt gedaan. We laten miners immers tegen elkaar concurreren, die allemaal computers aan het rekenen zetten en dat kost veel energie. Het energieverbruik van bitcoin is net zo groot als dat van een klein land.

Ook is het systeem meestal vrij traag. Bij bitcoin worden eens in de tien minuten blokken van transacties toegevoegd aan de blockchain en kan het netwerk nog geen tien transacties per seconde aan. Vergelijk dat met grote betaaldiensten zoals Visa, MasterCard en banken die vaak tienduizenden transacties per seconde kunnen verwerken.

Er is gelukkig ook nog een ander consensusmechanisme: de proof of stake.

Hierbij laten we een algoritme een miner aanwijzen die we vertrouwen. Dat kan op verschillende manieren, maar een selectiecriterium is dat de miner zelf iets op het spel moet hebben staan, bijvoorbeeld dat die zelf veel transacties heeft uitstaan in dat blok. De miner heeft een reden om ze dan netjes en betrouwbaar af te handelen. Andere deelnemers op het netwerk kunnen deze miner altijd controleren.

In dit systeem concurreren de miners niet met elkaar en kan de blockchain veel sneller bijgewerkt worden. De winnende miner mag transactiekosten in rekening brengen.

Laten we dus maar voor een proof of stake blockchain gaan.

Wie mag er dan gaan minen?

We kiezen voor openheid, vrijheid en blijheid, dus de corresPond krijgt een permissionless blockchain.

Een blockchain dus. Is de corresPond dus meer dan geld?

Ja. Net als andere cryptovaluta is de corresPond een betaalsysteem, waarvoor wij allerlei technische keuzes kunnen maken die het efficiënter, betrouwbaarder of anoniemer kunnen maken.

We hebben hier, omwille van de ruimte, veel uitleg over cryptografie weggelaten, maar als je meer wilt weten over hoe cryptografie precies wordt gebruikt in dit soort valuta, bekijk dan deze heel goede uitlegvideo van wiskundevlogger Grant Sanderson, beter bekend als 3Blue1Brown.

Volgende stap: hoe kan je corresPonden kopen?

Jij kunt dus corresPonden gaan minen, daarmee kun je een aardig zakcentje bijverdienen, maar mogelijk heb je daar helemaal geen zin in.

Gelukkig kun je de corresPond ook gewoon kopen. Daarvoor moeten we de handel in onze munt wel eerst op een beurs aanmelden, een exchange genoemd. Er zijn inmiddels honderden beurzen waarop je cryptovaluta voor andere cryptovaluta kunt inwisselen.

Als je fiatgeld wilt overmaken, kun je maar bij een paar terecht, want banken zijn huiverig om met cryptobeurzen te werken. Het is voor hen meer gedoe en cryptovaluta hebben nog niet een al te beste reputatie op het gebied van witwassen en fraudebestrijding.

Er zijn inmiddels honderden beurzen waarop je cryptovaluta voor andere cryptovaluta kunt inwisselen

Beurzen waar je wel je euro’s kunt wisselen zijn bijvoorbeeld Coinbase en Binance. Maar net als bij een bank moet je daar wel je paspoortgegevens afstaan. Je bent dan dus niet meer anoniem. En iedere betaling die je in corresPonden doet, is voortaan tot jou te herleiden: alle transacties zijn immers openbaar gemaakt in de blockchain. Je laat dus een altijd een spoor na.

Nu is er wel een manier om dat spoor uit te wissen, maar dan kom je wel in een wat schimmiger gebied terecht. Je kunt je corresPonden door een zogenoemde ‘mixer’ gooien. Mixers zijn kleine bedrijfjes die transacties van verschillende gebruikers verzamelen, die door elkaar husselen en vervolgens de transacties uitvoeren. Het is dan heel lastig een transactie terug te volgen, want het spoor vermenigvuldigt zich dan naar alle transacties waarmee jij in een mixer hebt gezeten.

Als je wat grotere transacties wilt doen, zou je terechtkunnen bij zogenoemde over the counter (OTC) traders. Als je ineens voor een miljoen aan corresPonden wilt verkopen, is het soms moeilijk om genoeg kopers te vinden. Ook zou de koers te veel dalen als je ineens zo veel geld in de markt brengt. OTC-handelaren zoeken dan achter de schermen naar kopers en brengen daarvoor transactiekosten in rekening.

En nu?

Goede vraag. Want wat moet je met je corresPonden? Misschien kunnen gebruikers elkaar betalen? Of kun jij je maandelijkse bijdrage aan De Correspondent ermee voldoen?

Het probleem waar iedere cryptovaluta voor staat, is dat die uiteindelijk aansluiting moet vinden met de echte wereld. Kortom: onze munt moet door zo veel mogelijk mensen als betaalmiddel geaccepteerd worden. En dat is niet iets wat je even makkelijk met technologie kunt oplossen.

Aanvulling: in de derde afbeelding staat dat 50 corresPonden altijd 50 corresPonden waard moeten blijven. Dat zegt niet zoveel. Wat we bedoelen te zeggen: je moet er nu en in de nabije toekomst ongeveer evenveel mee kunnen kopen.

Het mag duidelijk zijn: de meeste cryptovaluta, zelfs bitcoin, voldoen niet of slechts ten dele aan deze voorwaarden en worden niet dagelijks gebruikt als regulier geld, zoals de euro of de dollar.

Als het geen geld voor dagelijks gebruik is, waarom zou je dan corresPonden willen hebben?

Nou, eigenlijk vanwege die blockchain. Daar kunnen we nog veel meer mee doen, wat in de praktijk ook gebeurt. Er zijn veel cryptomunten, maar nog veel meer andere toepassingen die op de onderliggende technologie worden gebouwd. Dit is immers technologie waarmee je zonder tussenpersonen transacties op een betrouwbare manier kunt afhandelen.

Laten we een paar dingen doen die je in cryptoland veel tegenkomt.

Illustraties: Rob van Barneveld (voor De Correspondent)

Dus dat is misschien wel de grote aantrekkingskracht en belofte van onze corresPond. We kunnen er, in beperkte kring, mee betalen, maar ook dienstverlening aan onze deelnemers mee faciliteren en onze leden zelfs een stem geven in het reilen en zeilen van ons bedrijf.

Dat kan ook zonder ingewikkelde blockchaintechnologie toch? Ja zeker. Maar dankzij die technologie kunnen we de kosten laag houden (geen tussenpersonen), alles automatiseren en onze administratie heel betrouwbaar maken. Tel uit je winst.

De corresPond zal dus niet worden gebruikt voor de dagelijkse boodschappen. Dat hoeft ook niet om er toch een succes van te kunnen maken. Het is een soort geld met een missie: we maken het om een aantal specifieke doelen te bereiken of gedrag uit te lokken. De corresPond kun je uitgeven aan artikelen, geeft je inspraak in de inhoud van ons onderzoek, of gaat censuur tegen. Dat is best mooi toch?