Wanneer er gesproken wordt over blockchain, wordt al snel de link gelegd met Bitcoin. Naast het blockchainnetwerk is er ook het Ethereumnetwerk. Op 5 augustus 2021 vond een belangrijke update van het Ethereumnetwerk plaats genaamd ‘London’. Als ICT-specialist bij Subvention ben ik, Kaj Kruize, blij met deze update! Zeker gezien de potentie van dit netwerk voor de toepasbaarheid van blockchain voor Nederlandse bedrijven. Maar wat is Ethereum? Wat houdt deze update in? En hoe spelen subsidies hier een rol in?

Wat is Ether en Ethereum?

Vaak worden de termen Ether en Ethereum door elkaar gehaald. Kort samengevat is Ether de cryptomunt die men verhandelt en Ethereum het netwerkprotocol waaronder dat gebeurt.

Ethereum is een opensource-platform en mining-netwerk voor diverse cryptovaluta (cryptocurrency) waaronder de eigen cryptovaluta Ether (ETH). Dit is een decentraal netwerk op basis van blockchaintechnologie. Belangrijk hierbij is het opensource-concept. Dit wil zeggen dat productie en ontwikkeling vrije toegang geeft tot de bronmaterialen en broncode (source) van het eindproduct. Hierdoor is het een transparante techniek en kunnen gebruikers altijd de onderliggende techniek valideren. Maar het inzien van de bronmaterialen betekent niet dat deze aangepast of gemanipuleerd kunnen worden. Hier biedt de blockchaintechniek de benodigde beveiliging.

Lees ook mijn blog ‘Is Bitcoin en blockchaintechnologie bereikbaar voor het mkb met subsidie?’.

Ethereum blockchain

Ethereum: Het nieuwe internet in 3 lagen

Het Ethereum-netwerkprotocol is in mijn ogen het nieuwe internet. Het netwerk levert de basislaag waarop decentralized applications (DAPP’s) en smart contracts gelanceerd kunnen worden. Vergeleken met de huidige internetapplicaties die gecentraliseerd zijn, is het gebruik van DAPP’s veel veiliger, privacyvriendelijker en niet te censureren. Alle informatie op het netwerk wordt verankerd en kan niet verwijderd of verstrekt worden zonder toestemming van de eigenaar.

Het Ethereumnetwerk bestaat uit 3 lagen:

Eerste laag

De eerste laag is een groot netwerk van computers die transacties verwerken en een gedeelde database in de loop van de tijd up-to-date houden (Ethereum-blockchain). Deze laag is een peer-to-peer-netwerk van computers die transacties berekenen en op volgorde plaatsen in een gedeeld grootboek. Hierdoor wordt een gedistribueerde database opgebouwd die alle informatie in het netwerk deelt en bijhoudt. Dit zijn alle datatransacties die plaatsvinden.

Elke computer in het netwerk wordt ‘node’ genoemd. Die valideert inkomende transacties en organiseert deze in blokken die vervolgens worden uitgezonden naar het hele Ethereumnetwerk. Hierdoor wordt de rekenkracht en omvang van het netwerk verdeeld over alle aangesloten nodes die een deel van de berekeningen uitvoeren. Valt er een node uit, dan worden de openstaande datawerkingen verdeeld over andere nodes die nog beschikbaar zijn.

Tweede laag

De tweede laag is de softwarelaag waarmee ontwikkelaars programma’s kunnen uitvoeren die ‘smart contracts’ worden genoemd op de Ethereum-blockchain. De Ethereumsoftwarelaag is ontwikkeld om iedere transactie op het netwerk mogelijk te maken. Denk aan het doen van een betaling of gegevens delen en valideren op echtheid, bijvoorbeeld voor een hypotheek. Iedere transactie wordt vastgelegd in een smart contract. Dit beschrijft welke informatie, door wie en aan welke NFT (Non Fungible Tokens) dit allemaal gekoppeld wordt. Verderop specificeer ik NFT’s.

Derde laag

De derde laag bestaat uit applicaties en sites die verschillende services bieden, van governance tot identiteitsbeheer. Deze laag maakt het mogelijk NFT’s met data uit te wisselen tussen twee of meerdere partijen. Deze uitwisseling (datatransactie) wordt weer vastgelegd op de chain. Alles wordt bijgehouden en de blockchaintechnologie zorgt ervoor dat data niet gemodificeerd of gemanipuleerd wordt.

Door het gebruik van de hardware- en softwarelagen van Ethereum zijn de applicaties gedecentraliseerd. Deze hebben geen centraal ‘point of failure’. De apps zijn hierdoor niet uit te schakelen of te manipuleren. Dit zorgt voor een zeer stabiel netwerk dat betrouwbaarder is dan het huidige internet.

Wat zijn Non Fungible Tokens (NFT’s)?

Om data veilig te verzenden, via het netwerk dat gebruikmaakt van de blockchaintechnologie, worden NFT’s, gewone (fungible) tokens en smart contracts gebruikt. Een NFT, in het Nederlands een niet-vervangbaar token of uniek token, is een koppeling op een blockchain van een account aan een uniek digitaal item. Dit item wordt vastgelegd in een hash (een unieke encrypted code) op de blockchain. Deze code is slechts via één weg te valideren (one way validation). Als je de originele data/tekst invoert in het algoritme van de blockchain, zal altijd dezelfde unieke code tevoorschijn komen; de hash. De andere kant op, via de code de originele tekst achterhalen, is onmogelijk. De eerste NFT’s waren gebaseerd op Ethereum en verschenen rond 2015.

NFT’s opereren net als gewone tokens op een al bestaande blockchain. Gewone tokens zijn niet uniek en kunnen continu bijgemaakt worden door een algoritme. Een NFT is daarom niet hetzelfde als cryptogeld, maar wordt wel op dezelfde cryptobeurzen verhandeld. NFT’s zijn bedoeld voor specifieke doeleinden, zoals het transporteren van unieke data en zijn afhankelijk van de blockchain van een cryptovaluta. De meeste crypto die op exchanges verhandeld worden zijn NFT’s, waarvan twee derde van de NFT’s gebruikmaakt van de Ethereum-blockchain.

Wat zijn smart contracts?

Een smart contract is een manier om eigenaarschappen te koppelen aan digitale objecten, bestanden en documenten. In een smart contract staat de unieke hash van de eigenaar en het item vastgelegd. Al deze hashes zijn te valideren via de ‘one way validation’. Op die manier kan een eigendom altijd gecheckt worden. Op basis van de unieke hash van de eigenaar kun je nooit herleiden wat iemand in zijn of haar bezit heeft, maar alleen controleren of iemand daadwerkelijk de eigenaar is.

Ook worden in smart contracts betalingen vastgelegd. In het contract, dat eruitziet als een programmeerscript, worden beide partijen vastgelegd (koper en verkoper) met hun eigen unieke hash. De afspraken en randvoorwaarden worden in het contract vastgelegd. Bijvoorbeeld wat partij A levert als dienst en wat partij B hier als vergoeding tegenover zet. In het contract worden ook validatiechecks geprogrammeerd. Als de programmatuur van het contract bepaalt dat partij A de verplichte diensten levert, dan wordt automatisch de transactie van de door partij B afgesproken vergoeding uitgekeerd. Dit gebeurt zonder tussenkomst van een bank.

Waarom is London een uitkomst voor de toepasbaarheid Ethereum?

Iedere datatransactie op een blockchainnetwerk wordt gevalideerd en weggeschreven. Maar dit is niet gratis. De tijd en energie moet betaald worden. Om dit te doen op het Ethereumnetwerk, betaal je voor iedere transactie een vergoeding in Ether, de cryptomunt van Ethereum. Doordat steeds meer tokens op het netwerk ontwikkeld en verzonden worden, is steeds meer capaciteit en energie nodig. Met toenemende vraag naar verwerkingscapaciteit, lopen de wachttijden en bijbehorende vergoedingen steeds verder op. Wie het meeste betaalde, werd als eerst geholpen. Hierdoor resulteerde het verzenden van bijvoorbeeld de documenten A naar B in kosten boven de € 60 per transactie.

Ethereum blockchain

‘Proof of work’ resulteert in hoge transactiekosten

Belangrijkste reden voor de kostentoename is de methode die de meeste blockchain-protocollen gebruiken, namelijk ‘Proof of work’ (PoW). Om een transactie goed te keuren, moeten de miners in het netwerk een complexe mathematische puzzel oplossen. Om de oplossing te vinden, is veel rekenkracht vereist. Vergelijk het met een hangslot met cijfercode. De miners proberen telkens door andere codes in te vullen het slot open te krijgen. Na miljoenen pogingen is de juiste cijfercombinatie eindelijk gevonden. Deze combinatie wordt vervolgens door de rest van de nodes in het netwerk gecontroleerd. De node die de puzzel weet op te lossen, krijgt een kleine hoeveelheid van de betreffende cryptomunt, in dit geval Ether. Het block is dan compleet en wordt toegevoegd aan de bestaande keten.

Omdat dit zoveel tijd kost en duizenden transacties tegelijk verwerkt moeten worden, wordt er veel rekenkracht gebruikt. Dit drijft de prijs op voor het voltooien van de transactie. Hierdoor is het voor veel bedrijven niet aantrekkelijk deze techniek te gebruiken voor het verzenden van gevoelige data. Ondanks dat het veel veiliger is dan huidige oplossingen, wegen de kosten niet op tegen de baten.

Ethereum blockchain

Oplossen puzzel ‘Proof of work’

De update ‘London’ en vooral de specifieke update genaamd EIP-1559, moet een verandering aanbrengen in de hoge kosten. Hierbij zal de methode van oplossen van de puzzel ‘Proof of work’ veranderen naar een andere methode, namelijk ‘Proof of stake’ (PoS). Bij PoW werd de kans op succesvol oplossen van de puzzel groter naarmate de miners krachtigere of een groter aantal computers hadden. Bij PoS wordt op basis van de hoeveelheid cryptomunten die je hebt, de kans bepaald om transacties te verifiëren. Bij PoS is dan ook geen sprake van miners, maar van validators.

Qua beloning verschilt het PoS-systeem ook van PoW. Bij PoW krijgt degene die de puzzel oplost uitbetaald. Bij PoS krijgt de oplosser de transactiekosten van de transacties in een block. Dus na implementatie krijgt de oplosser periodiek een ‘stake’ vergoeding, een soort dividend, uitgekeerd. Belangrijkste voordeel hierbij is dat de transacties sneller goedgekeurd worden, waardoor de transactietijd korter is.

Extra toevoeging is dat EIP-1559 een maximum op transactiekosten heeft bepaald. Hierdoor weet iedere gebruiker van tevoren wat het maximale bedrag voor het verzenden zal zijn. De range van de transactie zal tussen de 0,5% en 6,25% van de transactiewaarde zitten bij maximale belasting van het netwerk. Dit komt neer op een bedrag van rond de € 4.

Wat zijn de subsidiemogelijkheden voor blockchainnetwerken en NFT’s?

Naar mijn idee biedt de verlaging van de transactiekosten veel potentie voor bedrijven. Hierdoor is het namelijk mogelijk tegen een relatief laag tarief data veilig, vertrouwd en gevalideerd te verzenden in een gigantisch en betrouwbaar netwerk. Hierbij wordt de techniek van het netwerk onderhouden en kan er volop gebruik van worden gemaakt.

Voor bedrijven wordt het veel aantrekkelijker om niet een gehele blockchain, maar juist de NFT-techniek te gebruiken in een organisatie. De dataopslag en verspreiding, evenals de beveiliging, voor het gebruik van de NFT-techniek moeten op maat ontwikkeld worden. Hierin zijn de standaardoplossingen simpelweg niet voldoende, zeker niet als het over het uitwisselen van persoonsgegevens gaat.

Daar waar programmatuur ontwikkeld wordt, zijn subsidiemogelijkheden! Ik begeleidde vanuit Subvention al meerdere klanten succesvol bij subsidieaanvragen voor blockchainprojecten. Doordat deze projecten zulke complexe materie omvatten en alles vanaf de basis ontwikkeld wordt, bied dit een groot perspectief voor een ontwikkelproject waarbij veel technische problemen opgelost moeten worden. Ik heb hierbij zowel de subsidiekansen voor het ontwikkelen van blockchainprogrammatuur kunnen benutten als de kansen voor het ontwikkelen en beveiligen van omgevingen waar de NFT-technologie op draait.

Jouw subsidiekansen in beeld?

Wil jij starten met een blockchain- of NFT-project? Of wil je weten wat de concrete mogelijkheden voor jouw onderneming zijn? Neem contact met mij op voor een vrijblijvend en kosteloos verkenningsgesprek. Bel mij op 06 – 82 47 36 39 of maak gebruik van ons contactformulier.

Kaj Kruize, subsidieadviseur ICT bij Subvention

Ook interessant

Stel jouw subsidievraag aan KajMijn subsidievraag