Cryptovaluta, cryptomunt of token is een digitaal (virtueel) actief dat ook fungeert als ruilmiddel, waarbij individuele activatoewijzingen worden vastgelegd in een database die sterke cryptografie gebruikt om transacties en bezittingen te volgen en, indien nodig, het creëren van verdere munten of zelfs vernietiging van munten om te verifiëren en te beveiligen.

De term cryptocurrency omvat alle cryptoprojecten met verhandelbare aandelen. In juni 2021 waren dit al meer dan 10.000 verschillende. Zeer weinig van deze projecten, ondanks de naam, zijn ontworpen als valuta. Wat ze echter allemaal gemeen hebben, is dat de munten van deze projecten, waarvan sommige zelf een doel hebben, verhandelbaar zijn. Verschillende crypto-uitwisselingen, maar ook Dexes (gedecentraliseerde beurzen) bieden handel of directe aankoop voor verschillende munten en tokens. Deze kunnen worden overgedragen naar privé-portemonneeadressen, zodat ze worden beschermd tegen toegang door derden.

Crypto’s bestaan ​​niet in fysieke vorm (zoals papiergeld en munten) en worden meestal niet uitgegeven door een centrale autoriteit of controleorgaan. In plaats daarvan gaat achter veel crypto’s, zoals Bitcoin, de eerste van alle cryptocurrencies die in 2009 werd uitgebracht, de wens naar gedecentraliseerde controle: iedereen kan deelnemen en worden betrokken bij de uitgifte van de munten en het beheer ervan. Toch zijn er ook cryptoprojecten waarbij één enkele uitgever alle munten uitgeeft. Door de munten of tokens dienovereenkomstig te verdelen, is het ook mogelijk om ze om te zetten in decentrale projecten.

Cryptocurrencies met een gedecentraliseerd netwerk werken via een gedistribueerde grootboektechnologie, meestal een blockchain, die dient als een openbare financiële transactiedatabase.

Overzicht

Cryptocurrencies maken digitale betalingstransacties mogelijk zonder centrale autoriteiten zoals banken. Dit gebeurt met behulp van gedecentraliseerd gegevensbeheer en cryptografisch versleutelde overdrachtsprotocollen. Het eigendom van krediet wordt weergegeven door het bezit van een cryptologische sleutel. Het tegoed, dat ook cryptologisch is ondertekend, wordt in kaart gebracht in een gezamenlijk boekhoudsysteem in de vorm van een aparte opslagvorm, de blockchain. In de regel wordt een vooraf bepaald aantal valuta-eenheden gezamenlijk gegenereerd door het hele systeem, waarbij de productiesnelheid vooraf wordt bepaald en gepubliceerd of beperkt door het cryptografische type van generatie.

Er is een essentieel verschil tussen de meeste cryptocurrencies en alledaags geld in het feit dat een enkele partij alleen niet in staat is om de productie van valuta-eenheden te versnellen, te schaden of op enigerlei wijze substantieel te misbruiken. Cryptocurrencies hebben geen centrale banken nodig en zijn daarom niet onderworpen aan enige autoriteit of andere organisatie. Door hun gedecentraliseerde structuur hebben cryptocurrencies, in tegenstelling tot centralebankgeld, meestal geen single point of failure dat de valuta in gevaar zou kunnen brengen of zelfs zou kunnen manipuleren. Dit moet echter in perspectief worden geplaatst, omdat sommige cryptocurrencies centraal worden geproduceerd door door de eigenaar beheerde, particuliere, op winst gerichte bedrijven. Ripple Labs bezit bijvoorbeeld 80 procent van de nieuwe uitgiften van de cryptovaluta Ripple en distribueert deze volgens zijn eigen regels.

De juridische status van de Bitcoin is in Nederland die van ruilmiddel en niet als geld. De Autoriteit Financiële Markten waarschuwt voor de risico’s van investeren in virtuele valuta.

In Duitsland is tot nu toe alleen Bitcoin 2013 wettelijk en fiscaal erkend door de federale overheid als een “rekeneenheid” en een soort “privé geld” dat kan worden gebruikt in “multilaterale verrekeningskringen”. De Duitse Federale Financiële Toezichthoudende Autoriteit (BaFin) classificeert Bitcoin als een waarde-eenheid die vergelijkbaar is met buitenlandse valuta. Het relatief nieuwe erkende cryptogeld is daarom geen wettig betaalmiddel, noch e-geld, deviezen of soorten. In Zwitserland worden cryptocurrencies ook nog niet erkend als door de staat erkend betaalmiddel; Vanuit fiscaal oogpunt worden gevestigde cryptocurrencies vaak behandeld als effecten.

Eurobiljetten

Hoe werkt het?

Een valuta zonder intrinsieke waarde kan alleen werken als er voldoende vertrouwen is onder de betrokkenen. In het geval van conventioneel fiatgeld moet de centrale bank worden vertrouwd, of de centrale bank of de respectieve staat dwingt het gebruik van de valuta af, ongeacht het vertrouwen of wantrouwen van de bevolking door middel van dwang, geweldsmonopolie en staatsmacht. In het geval van cryptografische valuta worden nieuwe uitgiften en transacties bevestigd door een meerderheid van de deelnemers die elkaar over het algemeen wantrouwen en controleren.

Aangezien binaire informatie bijna naar believen kan worden gereproduceerd, moet ervoor worden gezorgd – zoals bij elk ander giraal betalingssysteem – dat het in omloop zijnde bedrag niet ongereguleerd toeneemt. Een transactie is dus alleen geldig als het totaal van de inkomende (rekeningen waarvan een bedrag wordt afgetrokken) gelijk is aan het totaal van de uitgaande (rekeningen waar een bedrag bij wordt opgeteld). De enige uitzondering zijn nieuwe vraagstukken, die op hun beurt weer aan vooraf gestelde en voor iedereen begrijpelijke regels moeten voldoen om het nodige vertrouwen te krijgen.

Bij normale girale betalingstransacties moet de deelnemer erop vertrouwen dat een uitvoerende entiteit (bank, creditcardmaatschappij, enz.) de naleving van de regels controleert en afdwingt. In het geval van cryptocurrencies wordt deze taak opgedragen aan de community van alle betrokken partijen. Correcties in het systeem zijn alleen mogelijk als de meerderheid van de betrokkenen deze via applicatie goedkeurt. Met Bitcoin op 15 augustus 2010 werd bijvoorbeeld een niet-conforme transactie meestal automatisch geaccepteerd vanwege een softwarefout. Deze transactie resulteerde in een tegoed van 184 miljard BTC (bitcoins) op twee rekeningen. Dit kwam overeen met een plotselinge vermenigvuldiging van de geldhoeveelheid en dus een drastische inflatie van de bestaande activa. Deze fout werd gecorrigeerd door nieuwe, gecorrigeerde software in omloop te brengen die deze transactie afwees als niet conform de regels. Omdat niemand de gedistribueerde database van alle transacties kan corrigeren, werd de fout echter pas opgelost toen een meerderheid van de betrokkenen de nieuwe software lang genoeg gebruikte om een ​​nieuwe, langere en dus hogere prioriteit blockchain met transactiebevestigingen te bouwen.

Met uitzondering van de hierboven genoemde particulier geëxploiteerde cryptocurrencies, waarin een bedrijf zichzelf een speciale rol toekent, werken de gezamenlijk geëxploiteerde grassroots. Daarbij stuit men echter op het volgende fundamentele probleem. Democratieën in de traditionele zin zijn gebaseerd op de gelijke verdeling van stemrechten over een bepaalde groep mensen. Mensen zijn op internet niet duidelijk te identificeren. Om redenen van discretie is ook identificatie niet gewenst. Dus cryptocurrencies moeten de stemrechten op een andere manier verdelen. Twee principes worden overwegend toegepast: The proof of work (Engelse proof of work) en de proof of proportions (English proof of stake). Bij proof through work heeft de deelnemer meer invloed op het totale systeem door rekentaken op te lossen en daarmee de gebruikte rekenkracht te bewijzen. Door een zo groot mogelijk aantal taken op te lossen, heeft de deelnemer niet alleen meer invloed op het systeem, maar vergroot hij ook zijn kansen om te profiteren van nieuwe uitgiften en transactiekosten. Deze prikkel om rekenkracht aan te bieden zorgt er ook voor dat een voldoende aantal deelnemers altijd voldoende rekenkracht gebruiken om het systeem draaiende te houden. De taken zijn dan ook zo ingericht dat ze ook de volledige boekhouding van het systeem verzorgen.

Met bewijs van aandelen krijgt de persoon die al grote aandelen in het krediet heeft meer invloed en voordelen. Niet alleen het krediet, maar ook de leeftijd wordt geëvalueerd. Een voorbeeld hiervan is de peercoin. Gezamenlijk geëxploiteerde cryptocurrencies zijn daarom gebaseerd op een speciaal begrip van democratie – dat sterk verschilt van het alledaagse idee.

Het inzetten van de hoogst mogelijke rekenkracht om een ​​grotere kans te hebben om te profiteren van nieuwe problemen wordt ook wel mining genoemd. Aangezien echte goederen zijn verhandeld met cryptovaluta’s en ze ook zijn ingewisseld voor conventionele valuta, is er een echte economische prikkel geweest om de rekenkundige taken voor mijnbouw zo efficiënt mogelijk op te lossen. Dit leidde tot het gebruik van steeds meer gespecialiseerde hardware. Aanvankelijk werden gewone processors gebruikt, zoals die in pc’s werken, al snel kwamen er implementaties die gebruik maakten van grafische processors. Ondertussen worden er apparaten verhandeld op basis van FPGA’s en ASIC’s, die speciaal voor dit doel zijn ontwikkeld. Dit resulteerde in een enorme toename van de rekenkracht. De rekenkracht die in Bitcoin wordt gebruikt, is bijvoorbeeld 660 keer toegenomen van januari 2013 tot januari 2014. Voor de individuele gebruiker van een gewone pc is het bijna onmogelijk geworden om deel te nemen aan nieuwe uitgiften of transactiekosten met aantrekkelijke cryptocurrencies waar er concurrentie is tussen rekenkracht.

Om hieraan recht te doen, het toenemende aantal deelnemers en de Wet van Moore, hebben cryptocurrencies instelbare moeilijkheidsgraden (Engelse moeilijkheidsgraad) voor de rekentaken. De deelnemers accepteren alleen die opgeloste taken die overeenkomen met een vooraf bepaalde en regelmatig aangepaste moeilijkheidsgraad. Dit betekent dat de emissiesnelheden constant kunnen worden gehouden en de inspanning die gemoeid is met eventuele manipulatie kan worden vergroot. De principes van proof-of-work en het houden van aandelen kunnen ook worden gecombineerd. Houders van grote, zo oud mogelijke tegoeden met Peercoin-oplossingen met een verlaagde moeilijkheidsgraad mogen indienen. De daaruit voortvloeiende grotere kans op toewijzing van nieuwe uitgiften of transactiekosten wordt door de makers van deze cryptovaluta gezien als een soort rente op deze tegoeden.

Realisatie

Er zijn tientallen specificaties voor het realiseren van cryptocurrencies. De meeste werken volgens vergelijkbare principes als Bitcoin en hebben een gemeenschappelijke structuur, waarbij meestal alleen het ontwerp in detail varieert. Een andere benadering wordt gevolgd in het octrooi met de aanduiding WO2020060606 cryptocurrency-systeem met behulp van lichaamsactiviteitsgegevens.

P2P netwerk

Ondertekend P2P-netwerk van de deelnemers

Alle deelnemers communiceren met elkaar via een peer-to-peer netwerk. Elk bericht dat een abonnee naar dit netwerk verzendt, is voor iedereen beschikbaar. Het wordt echter niet als broadcast verzonden, maar, zoals gebruikelijk bij P2P-netwerken, geleidelijk doorgegeven. Een bericht dat in dit netwerk wordt verzonden, komt overeen met een publicatie naar alle deelnemers.

Allereerst genereert elke nieuwe deelnemer een sleutelpaar voor een asymmetrisch cryptosysteem. De publieke sleutel wordt gepubliceerd via het P2P-netwerk en zo nodig elders. Met de privésleutel, die geheim wordt gehouden, kan de abonnee nu opdrachten voor transacties cryptografisch ondertekenen. Elke gebruiker kan op deze manier een account openen. Als een nieuw aangemaakt account heeft het account nul krediet. De gepubliceerde sleutel is praktisch het rekeningnummer en wordt in het Engels het accountadres genoemd. De privésleutel stelt de beschikkingsmacht over het account veilig. Aangezien elke deelnemer in principe een willekeurig aantal van dergelijke sleutelparen kan genereren, worden deze opgeslagen in een bestand dat een portemonnee wordt genoemd.

Als een andere deelnemer een bedrag wil overboeken naar de zojuist aangemaakte rekening, maakt hij een overschrijvingsopdracht aan met het bedrag en de publieke sleutel van de doelrekening en ondertekent hij deze opdracht met zijn geheime sleutel. Deze bestelling wordt gepubliceerd via het P2P-netwerk. Het moet nu worden gecontroleerd en gecertificeerd en als transactie worden gearchiveerd in de gezamenlijke boekhouding.

Elke deelnemer kan met de openbare sleutel controleren of de overboekingsopdracht daadwerkelijk door de legitieme afzender is gemaakt. Dit voorkomt diefstal van accounts van derden. U kunt dan de eerder gearchiveerde boekhouding gebruiken om te controleren of de verzendende rekening ook over het nodige krediet beschikt. Zo voorkom je dat je tegoed op een rekening staat of het krediet twee keer uitgeeft. Pas wanneer de overschrijvingsopdracht als conform met de regels is aanvaard, zal een deelnemer proberen deze in de boekhouding in te voeren.

Boekhouding

Tot nu toe bestaat de cryptocurrency alleen uit een P2P-netwerk waarin met asymmetrische cryptografie ondertekende berichten worden gepubliceerd. Het essentiële onderdeel is dan de bijzondere vorm van boekhouden. Deze bestaat uit datablokken die elk verwijzen naar hun voorganger en zo een keten vormen, de blockchain, blockchain. Elk gegevensblok vormt een nieuwe pagina in de gemeenschappelijke boekhouding. Elke deelnemer die een nieuw blok aan deze boekhouding wil toevoegen, kan naast de nieuw te bevestigen transacties ook een transactie vanaf nul op zijn eigen rekening invoeren. Hij ontvangt dus het gedeeltelijke bedrag van de nieuwe uitgifte die aan dit blok is gekoppeld en door de regels is gespecificeerd. Daarom staan ​​veel deelnemers te popelen om dergelijke nieuwe blokken te maken en te publiceren.

Om de bijbehorende nieuwe problemen te beperken, gaat deze creatie van nieuwe blokken gepaard met een moeilijkheid. Hiervoor moet uit het blok een als cryptologische hashfunctie geïmplementeerde eenrichtingsfunctie worden berekend. Deze hashwaarde moet voldoen aan een algemeen erkende voorwaarde om als geldig nieuw blok te worden herkend. In het eenvoudigste geval moet de waarde onder een bepaalde grenswaarde liggen. Hoe kleiner deze grenswaarde, hoe kleiner de kans dat de nieuw berekende hashwaarde eronder komt. Het is dienovereenkomstig moeilijker om zo’n blok te maken. De deelnemer moet nu het blok wijzigen totdat hij een geldig blok heeft aangemaakt waarvan de hash-waarde onder de grenswaarde ligt. Voor dit doel bevat elk blok een waarde die nonce wordt genoemd en waarvan de enige functie moet worden gewijzigd totdat de hash-waarde van het hele blok aan de voorwaarde voldoet. Aangezien dit een eenrichtingsfunctie is, is het niet mogelijk om de vereiste nonce direct te berekenen. De moeilijkheid is daarom om de hash-waarde van gewijzigde blokken te berekenen totdat bij toeval een waarde onder de opgegeven drempelwaarde wordt bereikt. Als hashfunctie worden verschillende cryptovaluta’s gebruikt. SHA-2 (Bitcoin, Peercoin), SHA-3 (Copperlark, Maxcoin), Scrypt (Litecoin, Worldcoin) en POW (Protoshares) worden gebruikt.

Om de naadloze opeenvolging van de blokken op een sabotagebestendige manier te documenteren, moet elk nieuw blok ook de hash-waarde van zijn voorganger bevatten. Hierdoor vormen de blokken later een ketting waarvan de ononderbroken, onveranderde relatie door iedereen eenvoudig kan worden gecontroleerd. De hoge kosten van het maken van nieuwe blokken die aan de regels voldoen, beperken niet alleen het aantal nieuwe uitgiften, maar verhogen ook de kosten van het maken van een vervalsing. Als een deelnemer als eerste een geldig nieuw blok aanmaakt, kan hij dit publiceren in het P2P-netwerk. De andere deelnemers kunnen het controleren, en als het voldoet aan de afgesproken regels, wordt het toegevoegd aan de huidige blockchain en geaccepteerd als het nieuwe laatste blok in de keten.

De transacties in het nieuwe blok worden dus in eerste instantie alleen bevestigd door deze ene deelnemer die het blok heeft gegenereerd. Je bent maar gedeeltelijk geloofwaardig. Als het blok echter ook als geldig werd geaccepteerd door de andere deelnemers, zullen ze de hash-waarde invoeren in hun nieuw te maken blokken. Als de meerderheid van de deelnemers het blok als geldig beschouwt, zal de keten vanaf dit blok het snelst blijven groeien. Als het niet van mening is dat het geldig is, zal de keten blijven groeien vanaf het vorige blok. De blokken vormen dus geen simpele ketting, maar een boom. Alleen de langste keten in de boom vanaf het eerste blok (root) wordt als geldig beschouwd. Hierdoor bestaat deze vorm van boekhouden automatisch uit die blokken die de meerderheid als geldig heeft geaccepteerd. Dit eerste blok, dat ook wordt gebruikt om een ​​cryptocurrency te starten, wordt het Genesis-blok genoemd. In veel gevallen zit het al in de besturingssoftware van de cryptocurrency en is het het enige blok dat geen hashwaarde van een voorganger bevat.

Elke deelnemer die een nieuwe aanmaakt op basis van een blok, accepteert en bevestigt de vorige blokken als conform de regels. Hoe meer nieuwe blokken worden gegenereerd op basis van een bestaand blok, des te beter worden de daarin vervatte transacties collectief bevestigd en dus onherroepelijk gedocumenteerd in het netwerk. Door de moeilijkheidsgraad aan te passen aan de rekenkracht die de deelnemers gebruiken, kan de snelheid waarmee nieuwe blokken succesvol worden aangemaakt worden aangepast. Bij Bitcoin wordt deze waarde na 2016 blocks aangepast zodat er gemiddeld elke 10 minuten een nieuw block verwacht kan worden. De aanpassing vindt dus ongeveer om de twee weken plaats. Als u een transactie wilt uitvoeren en deze moet worden bevestigd door het netwerk van de deelnemers, moet u gemiddeld 10 minuten wachten tot deze in een nieuw blok is ingevoerd. Na ongeveer een uur werden er nog vijf aan dit blok toegevoegd. Iedereen die deze transacties nu in twijfel zou willen trekken, zou zes keer zoveel rekenkracht moeten gebruiken als de rest van alle deelnemers wereldwijd om een ​​alternatieve geldige tak in de blockchain te vestigen. Hierdoor is het bijna onmogelijk om ingevoerde transacties te verwijderen of te wijzigen.

Transactiekosten

Niet in de laatste plaats om aanvallen op de werking van een cryptocurrency door overbelasting (denial-of-service-aanvallen) te voorkomen, worden transactiekosten in rekening gebracht om zinloze overboekingen van kleine bedragen te voorkomen. Deze transactiekosten worden in rekening gebracht omdat de maker van een nieuw blok de overboeking van het afgesproken bedrag naar zijn eigen rekening mag overmaken. Naast de nieuwe uitgiften creëren de transactiekosten dus een prikkel om deel te nemen aan de totstandkoming van nieuwe blokken. Ze vormen een economische prikkel om deel te nemen, ook als er geen winstgevende nieuwe emissies meer zijn.

Omdat blokgroottes beperkt zijn, kan het zijn dat transacties langer moeten wachten voordat ze in een nieuw blok worden opgenomen. Indien de initiator van de transactie dit proces wil versnellen, kan hij vrijwillig een verhoogde transactiekost in zijn overschrijvingsopdracht invoeren. De andere deelnemers zullen deze transactie dan bij voorkeur inbouwen in hun nieuwe blokken om deze verhoogde transactievergoeding voor zichzelf te boeken.

Samenvatting

De stappen in de werking van een gedecentraliseerde cryptocurrency zijn:

  • Nieuwe transacties worden ondertekend en naar alle nodes verzonden.
  • Elk knooppunt verzamelt nieuwe transacties in een blok.
  • Elk knooppunt zoekt naar de nonce die zijn blok valideert.
  • Wanneer een knooppunt een geldig blok vindt, stuurt het het blok naar alle andere knooppunten.
  • De nodes accepteren het blok alleen als het geldig is volgens de regels:
    • De hashwaarde van het blok moet overeenkomen met de huidige moeilijkheidsgraad.
    • Alle transacties moeten correct worden ondertekend.
    • De transacties dienen gedekt te zijn conform de voorgaande blokken (geen dubbele bestedingen).
    • Nieuwe uitgifte- en transactiekosten moeten voldoen aan de geaccepteerde regels.
  • De knooppunten drukken hun acceptatie van het blok uit door de hash-waarde ervan in hun nieuwe blokken over te nemen.

De stappen overlappen elkaar. Er wordt continu naar nieuwe blokken gezocht en net zo continu worden nieuwe transacties aangemaakt. Voor het individuele knooppunt verandert de kans op het vinden van een nieuw blok niet wanneer een nieuwe transactie wordt ingevoegd. Omdat elke node er de voorkeur aan geeft zijn eigen publieke sleutel in te voeren voor het ontvangen van het nieuwe nummer, zijn de blokken waar wereldwijd tegelijkertijd aan wordt gewerkt allemaal verschillend.

Schaalbaarheid

Probleem

Het gebruik van huidige cryptocurrencies van het hier beschreven type stuit in de praktijk op beperkingen met betrekking tot tijdgedrag en communicatie- en opslagvereisten. Als je zelf de geloofwaardigheid van een overboeking of een rekeningsaldo wilt controleren, moet je de huidige blockchain terug kennen tot aan het Genesis-blok. Om dit te doen, moet elke deelnemer aan het P2P-netwerk van de valuta een volledige kopie van de vorige wereldwijde boekhouding opslaan. De praktische toepassing van een cryptovaluta met dezelfde vanzelfsprekendheid als z. B. een creditcard zou de boekhouding snel tot onhandelbare proporties leiden.

Ter vergelijking: Bitcoin, de best verkopende cryptovaluta, had in december 2013 gemiddeld ongeveer 30 transacties per minuut. Visa Inc. vergeleek ongeveer 200.000 met een boekingssysteem dat in augustus 2013 werd getest op 47.000 transacties per seconde. Ondanks het relatief lage boekingsvolume zijn de opslagvereisten van de Bitcoin-blockchain in 2013 met ongeveer 8,8 GB toegenomen tot 12,6 GB. Elke deelnemer zou dagelijks ca. 24,7 Mbyte uit het netwerk moeten halen en volgens het P2P-concept aan anderen ter beschikking moeten stellen.

De beperkte snelheid voor het genereren van nieuwe blokken en het indeterminisme van het proces leiden tot onvoorspelbaar lange bevestigingstijden. Bij Bitcoin wordt bijvoorbeeld de moeilijkheidsgraad slechts om de twee weken aangepast om vervolgens elke 10 minuten zo nauwkeurig mogelijk een nieuw blok te genereren. Schommelingen in de werkelijk gebruikte rekenkracht en de aan het principe inherente spreiding leiden tot wachttijden voor transactiebevestigingen van 5 tot 20 minuten. Nieuwere cryptocurrencies werken daarom met gewijzigde aanpassingen in de moeilijkheidsgraad en soms verhoogde tarieven voor blokgeneratie.

Oplossingsbenadering

Om werkbare tarieven te bereiken voor een wijdverbreide, alledaagse betaalmethode, moet de P2P-benadering, waarbij iedereen hetzelfde doet, worden losgelaten. De immense opslagbehoefte zou dan kunnen worden gerealiseerd met archiefservers, die de enige zijn die de hele blockchain opslaan. Op basis hiervan werken volledig validerende servers door de blockchain in eerste instantie vanaf de archiefservers te laden, maar tijdens bedrijf slechts met een deel ervan te werken. Je neemt de feitelijke last van de boekingen op je. Deelnemers konden dan software gebruiken voor vereenvoudigde betalingsverificatie (SPV) en slechts gedeeltelijke informatie van de servers ontvangen.

Het Lightning-netwerk is gebaseerd op individuele transacties in de Bitcoin-blockchain, maar maakt “off-chain” betalingen mogelijk. Eventuele transacties kunnen worden uitgevoerd in betaalkanalen zodra ze zijn gemaakt totdat deze wordt ontbonden en overgedragen aan de blockchain. In dit netwerk zijn er aanzienlijk lagere netwerkkosten bij routering via bestaande betalingskanalen dan bij een transactie met de P2P-benadering.

In de praktijk zijn er ook dienstverleners denkbaar die, net als een verzekeringsmaatschappij, controles uitvoeren op een overschrijvingsopdracht en het restrisico verzekeren. Een klant hoeft alleen zijn rekeningsaldo te kennen en kan zijn privé-cryptosleutels (de portemonnee) gebruiken om een ​​overboekingsopdracht aan te maken en digitaal te ondertekenen zonder een kopie van de blockchain. De winkelier zou het ter controle naar zijn dienstverlener kunnen sturen en zou net zo snel resultaat hebben als bij andere girale betaalmiddelen. Direct betalen, bijvoorbeeld met een smartphone aan de kassa van een winkelier, is denkbaar. Daarom zullen de betaalautomaten in de nabije toekomst worden geüpgraded.

Deze benaderingen leiden echter opnieuw tot de introductie van een servicelaag en zouden het oorspronkelijke idee van een valuta opgeven die bestaat zonder een vertrouwde derde partij. Maar in tegenstelling tot banken zou het hele proces toch voor iedereen transparant zijn. Net als voorheen kon iedereen desnoods toegang krijgen tot de volledige reikwijdte van een archiefserver, als hij daar aanleiding toe zag. Met het hieronder beschreven concept van deelbare blokken kunnen individuele boekingen worden gecontroleerd met SPV-applicaties zonder een servicelaag te hoeven vertrouwen.

Deelbare blokken

Als in elk blok de hashwaarde van de volledige voorganger is opgeslagen, is ook het volledige blok nodig om te controleren of de keten compleet is. Je hebt dus de hele boekhouding nodig, ook als je niet in elke boeking geïnteresseerd bent. Om dit te voorkomen worden hasjbomen gebruikt. In plaats van een hash-waarde voor het hele blok te bepalen, kunt u ook hash-waarden voor individuele transacties berekenen en deze als een hash-boom indelen. Aan de wortel van de boom krijg je weer een hash-waarde, die alle transacties op een samengevatte manier beveiligt. Hiermee kan een blokheader worden gemaakt die alleen de hash-waarde van de voorganger, de nonce en de root-hash-waarde van de eigen boom bevat.

Het individuele blok wordt daardoor groter, maar de continuïteit van de keten kan nu alleen worden gecontroleerd op basis van de relatief kleine blokkoppen. Deze headers kunnen daarom gemakkelijk worden opgeslagen en hun opslagvereisten zijn niet afhankelijk van het aantal uitgevoerde transacties. Bij Bitcoin is dat 80 bytes per 10 minuten, dus ongeveer 4 MB per jaar.

De blockchain is dus een reeks hash-bomen waarin in eerste instantie alleen de wortels en hun ketenen van belang zijn. Als een SPV-applicatie een individuele transactie wil controleren, heeft ze alleen de relevante subboom nodig om de hash-waarde van de transactie te kunnen controleren met behulp van de waarden van deze subboom tot aan de root. De volledig validerende server of de archiefservers waarvan de substructuur wordt verkregen, hoeven niet te worden vertrouwd. Met zijn hash-waarden vertegenwoordigt de subboom de verifieerbare verbinding tussen de individuele transactie en de blokheader van het blok waarin deze is geboekt.Deze methode maakt het mogelijk om de geldigheid van een boeking met zeer weinig inspanning te controleren zonder de rest van de de boekhouding weet. Een SPV-aanvraag is dus de minimale oplossing voor het ontvangen van betalingen.

De relatief kleine blokheaders zijn een van de redenen dat gespecialiseerde hardware extreem efficiënt kan worden gebruikt voor mijnbouw. Voor elke nieuwe nonce wordt alleen de hash-waarde van de kleine blokkop en niet het hele blok berekend. De geheugenbehoefte is daardoor erg laag. Dit is precies wat nieuwere hashfuncties zoals scrypt proberen te vermijden door de geheugenbehoefte kunstmatig te verhogen en zo de invloed van speciale hardware op de valuta te verminderen.

Cryptomining farm

Mining pools

Met de toenemende interesse in een cryptocurrency neemt het aantal mensen dat betrokken wil zijn bij de nieuwe uitgiften natuurlijk toe. De individuele deelnemer concurreert met de groeiende rekenkracht van alle andere deelnemers. Bovendien stijgt bij toenemende belangstelling de ruilwaarde van de valuta meestal. Dit leidt ertoe dat de nieuwe uitgiften voor nieuwe blokken steeds waardevoller worden en tegelijkertijd wordt het steeds onwaarschijnlijker om ze als een enkele deelnemer te krijgen.

Qua motivatie zijn mining pools vergelijkbaar met loterijsyndicaten. Meerdere deelnemers investeren samen om de kans op winst te vergroten en delen deze vervolgens onder elkaar. Bij cryptocurrencies wordt rekenkracht gecombineerd om later de winst (nieuwe uitgiften, transactiekosten) te delen.

Een centrale dienstverlener stelt deelnemers in staat zich bij hem aan te melden. Met speciale applicaties stellen de deelnemers hun eigen rekenkracht ter beschikking aan de dienstverlener. Dit bepaalt een nieuw blok en wijst de te doorzoeken nonce-intervallen toe aan individuele deelnemers. Als gevolg hiervan werkt iedereen parallel aan hetzelfde probleem dat een enkel knooppunt normaal gesproken zou proberen op te lossen. Als een deelnemer een nonce vindt die tot een geldig blok leidt, kan het blok worden gepubliceerd en de winst worden verdeeld.

Doordat alle deelnemers aan hetzelfde blok werken met verschillende waarden van de nonce, wordt de zoekruimte verdeeld over de deelnemers en is het zoeken dus gemiddeld veel sneller succesvol. Aangezien het blok al het doelaccount voor de winst bevat en de hash-waarde onvermijdelijk zou veranderen als het adres zou worden gewijzigd, is het voor een deelnemer onmogelijk om een ​​succesvol nieuw blok voor zichzelf te boeken. Als deelbare blokken met hash-bomen worden gebruikt (zie hierboven), zijn de transacties van het nieuwe blok meestal ook niet bekend bij de individuele deelnemer. Het ontvangt alleen de sjabloon voor de nieuwe blokkop en zoekt naar de overeenkomende nonce.

Als elke deelnemer (regelmatig of nadat een nieuw blok is gevonden) zijn eigen beste nonce meldt, kan de exploitant van de miningpool hiermee een inschatting maken van de daadwerkelijk door de betreffende deelnemer uitgevoerde rekenkracht. Om dit te doen, voegt het de nonce in de collectief verwerkte blokkop in en berekent de hash-waarde. Hoe kleiner deze is of hoe dichter deze bij de huidige moeilijkheidsgraad komt, hoe hoger de rekenkracht die wordt gebruikt. Door de statistische spreiding van de proof-of-work taak moet deze geschatte rekenkracht gemiddeld worden over meerdere verwerkte nieuwe blokken. Een frauduleus voorwendsel van feitelijk niet uitgevoerde rekenkracht is grotendeels uitgesloten. De winst kan worden verdeeld onder de deelnemers naar rato van de uitgevoerde rekenkracht.

Mijnbouwpools worden problematisch wanneer deelnemers de controle verliezen. De API van veel pools laat de deelnemer niet toe om de transacties te controleren die de operator voor het grote publiek bevestigt met het nieuwe blok. Met name als de deelnemers alleen sjablonen van de blokheader ontvangen, is een controle niet mogelijk. Dit betekent dat de exploitant van de pool niet alleen zijn rekenkracht van de deelnemers krijgt, maar ook hun meerderheidsstemrecht. Dit ondermijnt het principe van democratie op basis van rekenkracht. In figuurlijke zin stelt de deelnemer aan een mining pool zijn stembriefje ter beschikking aan de exploitant (zie risico’s, meerderheidsbesluit rekenkracht).

Informatieve zelfbeschikking

Anonimisering

Om de traceerbaarheid van betalingen te voorkomen, worden rekeningen als dienst aangeboden waarmee transacties via hen kunnen worden verwerkt op een zodanige manier dat het identificeren van een verband tussen inkomende en uitgaande transacties zo moeilijk mogelijk wordt gemaakt. Dit wordt enerzijds bereikt doordat veel deelnemers betaalopdrachten via dezelfde rekening verwerken en alleen de operator de koppeling tussen de inkomende en uitgaande transacties kent. Om correlaties te vermijden, kan de servicegebruiker aanvullende maatregelen bestellen. De betaling kan b.v. B. vertraagd, opgesplitst in deelbedragen en/of verdeeld over meerdere rekeningen van ontvangers (die op hun beurt van dezelfde persoon kunnen zijn). Dergelijke diensten worden mengdienst genoemd of, op grond van witwasfeiten, ook wasdienst.

Het grootste nadeel is dat de operators van deze diensten vertrouwd moeten worden, zowel wat betreft de anonimisering als de daadwerkelijke uitvoering van de betaling. Er is weer een centrale dienst die vertrouwd moet worden, vergelijkbaar met een bank. Dit druist in tegen het basisconcept van een cryptocurrency. Wasservices kunnen ook worden geïmplementeerd als een gedecentraliseerde service voor de gemeenschap van deelnemers aan een cryptocurrency. Met commitment-procedures, cryptografische accumulatoren en zero-knowledge evidence kan een soort digitaal prikbord worden gecreëerd waarop anoniem bedragen kunnen worden gestort en geïncasseerd. Om te voorkomen dat gestorte bedragen van het prikbord worden verwijderd, moet het op dezelfde manier zelf worden georganiseerd als de boekhouding van de cryptovaluta. Het prikbord kan daarom worden gezien als een soort anonieme parallelle valuta voor de oorspronkelijke cryptocurrency en geïntegreerd in de boekhouding. De anonimiteit van cryptocurrencies en het daarmee gepaard gaande risico op witwassen leiden tot aanbevelingen van de FATF om de reisregel in te voeren om transacties in cryptocurrencies beter te kunnen begrijpen.

Gevaren en kritiek

Softwarefout

Net als alle softwaregestuurde systemen zijn ook cryptocurrencies niet veilig voor softwarefouten. Voorbeelden:

  • De overdracht van 184 miljard BTC (er mogen nooit meer dan 21 miljoen BTC zijn) op 15 augustus 2010 was gebaseerd op een rekenkundige overloop.
  • Op 11 maart 2013 werd de Bitcoin-blockchain opgesplitst in twee takken die door verschillende groepen deelnemers als geldig werden beschouwd. Er was dus sprake van een inconsistente boekhouding. De oorzaak was een ongewenste incompatibiliteit van een nieuwe softwareversie. Dit genereerde blokken die door oudere versies werden afgewezen als niet conform de regels. Het incident is ook een bewijs van de bijzondere invloed van de exploitanten van mijnbouwpools of hoogwaardige hardware op de valuta. U werd gevraagd om op korte termijn te downgraden totdat er een gecorrigeerde versie beschikbaar was.

Tot nu toe konden alle incidenten met Bitcoin worden opgelost door middel van softwarecorrecties en coöperatief gedrag van de betrokkenen. Er is echter geen garantie dat dit voor alle cryptocurrencies en voor altijd het geval zal zijn. Zo bezien moet ook de aan het begin gemaakte uitspraak over het niet bestaan ​​van een single point of failure gerelativeerd worden. Als een cryptocurrency bijna uitsluitend wordt bediend met software van één enkele broncode en er zijn geen onafhankelijke implementaties, dan vertegenwoordigt deze broncode een single point of failure.

Gespecialiseerde hardware

Het massale gebruik van gespecialiseerde hardware om nieuwe uitgiften te verwerven, heeft een sterk verstorend effect op de algemene concurrentie om deze. Voor Bitcoin lag de wereldwijde hash-snelheid in 2016 rond de 1,3 EH/s, oftewel 1,3 biljoen berekeningen van de hash-functie per seconde. De exacte waarde is onderhevig aan sterke schommelingen. Bij veel cryptocurrencies wordt nu geprobeerd de invloed van gespecialiseerde hardware te verminderen. Dit gebeurt momenteel vooral door een verschuiving van het proof-of-work-proces, bijvoorbeeld naar een proof-of-stake-proces.

Meerderheidsbeslissing door rekenkracht

Door de meerderheid van stemmen over rekenkracht lopen dergelijke cryptocurrencies het risico te worden gemanipuleerd door organisaties die 51 procent van de rekenkracht weten te genereren. In dit verband spreekt men van een 51% aanval.

Gegevensverlies en diefstal

Aangezien de beschikkingsmacht over een tegoed in een cryptocurrency uitsluitend bestaat via de geheime privésleutel, zijn tegoeden in het verleden al onherstelbaar verloren gegaan door gegevensverlies. Een terugbetaling op een andere manier is meestal niet mogelijk, omdat verloren krediet niet kan worden onderscheiden van geparkeerde en momenteel ongebruikte activa. Dit betekent ook dat de hoeveelheid geld die daadwerkelijk kan worden verhandeld niet bekend is.

De sleutels, die relatief klein zijn in termen van opslagvereisten, zijn ook een gemakkelijk doelwit voor computercriminelen. Net als wachtwoorden kunnen ze worden bespioneerd met malware. Door de wereldwijde operatie met pseudoniemen is strafrechtelijke vervolging van dergelijke diefstal van cryptokrediet weinig kansrijk. Als gevolg hiervan bieden bedrijven de veilige bewaring van crypto-activa al als een service aan.

Distributie

Sommige cryptocurrencies zijn zo ontworpen dat essentiële onderdelen van de nieuwe uitgiften al zijn gemaakt door de oprichters (Engels pre-mined). Vaak zijn er regels opgenomen die deelnemers in de opstartfase, zogenaamde early adopters, bijzonder gunstige voorwaarden geven. Als wordt aangenomen dat de oprichters eigenbelang hebben, worden dergelijke cryptovaluta’s ook wel scamcoins genoemd. Pre-mining kan echter ook een openlijk gedocumenteerd onderdeel van de conceptie zijn.

Prijsschommelingen en prijsmanipulatie

Vanwege hun hoge volatiliteit kunnen cryptocurrencies riskant zijn en een potentieel doelwit vormen voor pump-and-dump-aanvallen.Als grote gedistribueerde machines zonder de mogelijkheid (gegeven met geld van de centrale bank) om op de markt te reageren, zijn ze bedoeld om als betaalmiddel te dienen , zijn ze nauwelijks geschikt om een ​​stabiele valuta te bieden. Vooral in het geval van relatief lage volumes vormen cryptocurrencies een object van speculatie waarbij stabiele wisselkoerssystemen met conventionele valuta’s als onwaarschijnlijk worden beschouwd.

De vaak zeer ongelijke verdelingen (zie hierboven) vormen in dit verband ook een bedreiging voor de stabiliteit van de wisselkoers voor gevestigde valuta’s.Als zeer weinig mensen zeer grote delen van de valuta hebben, wordt de wisselkoers aanzienlijk beïnvloed zodra slechts een deels wordt deze groep mensen actief. Deze mensen kunnen het gebruiken om een ​​”dump” uit te voeren zonder een eerdere “pump”, maar met hetzelfde effect.

Cryptocurrency

De cryptocurrency stelt alleen zijn eigen bestaan ​​veilig. Het documenteert welk krediet bij welke sleutel hoort, beperkt en regelt nieuwe zaken en voorkomt dubbele uitgaven. De wisselkoersen ontstaan ​​geheel buiten dit systeem. De wisselkoersinformatie ten opzichte van andere (vooral conventionele) valuta’s is informatie van handelaren of beurzen en kan in principe ook worden gemanipuleerd. Ze vormen met name geen garantie dat de cryptocurrency daadwerkelijk tegen dit tarief wordt ingewisseld.

Het gigantische verbruik van hulpbronnen

Sommige cryptocurrencies (zoals Bitcoin) gebruiken een zogenaamde proof-of-work-procedure, waarbij netwerkdeelnemers worden beloond met valuta-eenheden voor het leveren van rekenkracht. Dit kan b.v. B. nieuw aangemaakte eenheden of “betaling” zijn voor het verwerken van een transactie. Hoe groter de rekenkracht van een deelnemer, hoe groter de kans op een beloning. Hierdoor ontstaat er een competitie tussen de deelnemers waarin ze proberen hun aandeel in de totale rekenkracht van het netwerk te vergroten om zo meer beloningen te ontvangen. De hogere rekenkracht leidt tot een hoger verbruik van hulpbronnen (bijvoorbeeld elektriciteit of extra hardware); In 2018 werd berekend dat het stroomverbruik van het mijnen van alleen Bitcoins veel hoger was dan het stroomverbruik van Denemarken als geheel.

Bitcoin is bijvoorbeeld gebaseerd op het feit dat de transactieketen met ongeveer constante tijdsintervallen wordt bijgewerkt. Hiervoor dient een proof-of-work aangeleverd te worden, in dit geval de oplossing van een cryptografisch probleem die zo gekozen is dat de oplossing gemiddeld net zo lang duurt als het gewenste tijdsinterval. Aangezien de totale rekenkracht van het netwerk toeneemt door de concurrentie – en ook door nieuwe deelnemers of krachtigere hardware (GPU, ASIC), moet de moeilijkheidsgraad van het probleem continu worden verhoogd, zodat de tijd die nodig is om een ​​oplossing te vinden blijft bestaan. hetzelfde. Deze toename van rekenkracht gaat door zolang de beloning economisch lijkt in vergelijking met de extra uitgaven voor meer rekenkracht.

Cryptocurrencies die, in plaats van de proof-of-work-procedure, b.v. Het gebruik van de proof-of-stake-methode en het vermijden van “mining” hebben bijvoorbeeld een veel lager energieverbruik. Deze omvatten bijvoorbeeld Ripple (XRP), maar ook (gemeten naar marktkapitalisatie) “kleinere” cryptocurrencies zoals. B. NANO en EverGreenCoin (EGC), voor wiens gebruikersgemeenschappen de bescherming van natuurlijke hulpbronnen een uitdrukkelijk doel is.

Diversen

Cryptologische beveiliging: De beveiliging van een cryptovaluta wordt in wezen bepaald door de beveiliging van de daarin gebruikte procedures. SHA-2 is bijvoorbeeld ontwikkeld als reactie op bekende aanvallen op SHA-1. Mocht iets soortgelijks worden herhaald met SHA-2 of een andere hashfunctie, dan kunnen cryptocurrencies die erop zijn gebaseerd worden gemanipuleerd.

Geloofwaardigheid: veel cryptocurrencies zijn slechts licht gevarieerde duplicaten van bestaande valuta zonder noemenswaardige technische vooruitgang. In sommige gevallen zijn ze helemaal niet serieus bedoeld, zoals het voorbeeld van “Coinye West” laat zien, waarin de rapper Kanye West werd gezinspeeld.

Regelgevende autoriteiten: In sommige landen hebben regelgevende autoriteiten zich uitgesproken tegen het gebruik van cryptovaluta’s en in sommige gevallen hebben zij al specifieke regelgevende maatregelen genomen om het gebruik ervan te voorkomen. Turkije heeft transfers in cryptocurrencies verboden bij besluit van de centrale bank. Op de G20-top in Buenos Aires in 2018 is besloten om crypto-activa voor de bestrijding van witwassen en terrorismefinanciering te reguleren volgens de FATF-normen en zo nodig verdere maatregelen te overwegen. In Duitsland zullen crypto-bewaartransacties vanaf 2020 onder toezicht staan ​​en daarmee onder de toezichthoudende vergunningplicht van BaFin. Nadere informatie is te vinden in het artikel over de implementatie van het begrip cryptowaarde in de Bankwet en in het overzichtsartikel over cryptobewaring. Het CDU Europarlementariër Stefan Berger pleit voor de ontwikkeling van een Europese stablecoin om een ​​veilig alternatief te kunnen bieden voor de Facebook-valuta Libra. Berger zal verantwoordelijk zijn voor het European Report of Markets in Crypto Assets (MiCA), dat als basis zal dienen voor een regelgevend kader voor crypto-activa. Als gevolg van de wijziging van de KWG zijn aanbieders van cryptodiensten verplicht op grond van de antiwitwaswet (bijvoorbeeld artikel 2 (1) nr. 1 of 2 GWG). Met het oog op de implementatiestatus in Duitsland is de te verzamelen informatie te vinden in de artikelen 11-13 Aardgaswet. Deze moeten over het algemeen worden verkregen voordat een zakelijke relatie wordt aangegaan of voordat een transactie wordt uitgevoerd. Ook bij transacties buiten een bestaande zakelijke relatie (artikel 10 (3) nr. 2 Aardgaswet) gelden de zorgplicht en/of de identiteitsplicht nooit voor de ontvanger van een transactie. De technologiespecifieke informatie geeft nog geen indicatie van de te verkrijgen identiteitskenmerken. In de praktijk zijn er problemen met het beheersen van de herkomst en huidige transactiestromen van crypto-waarden omdat gebruikers verschillende technische diensten kunnen gebruiken om hun transactiestromen te verhullen om privacyredenen (of witwassen).

Terugboeking: Aangezien transacties onomkeerbaar zijn, lopen handelaren van cryptovaluta’s bij het inwisselen voor terugboekingsbetaalmethoden (automatische incasso, creditcard, PayPal, enz.) het risico geld te verliezen na een terugvordering.

Advertentieverboden: Google (vanaf maart 2018) en Facebook (vanaf januari 2018) verbieden advertenties voor cryptocurrencies. Het ging over het speculatieve karakter en frauduleuze websites. Dit betekent dat advertenties voor cryptocurrencies zijn uitgesloten van de twee grootste advertentieplatforms op internet. In het najaar van 2018 werd het verbod van Google echter weer gedeeltelijk opgeheven. Sindsdien kunnen gecertificeerde adverteerders in bepaalde landen weer adverteren voor cryptocurrencies en cryptogerelateerde financiële diensten. Advertenties voor ICO’s zijn nog steeds uitgesloten.

Cryptovaluta als staatsvaluta: de staatspropaganda schilderde Venezuela af als “de wereldleider” toen de staatscryptovaluta Petro zogenaamd werd geïntroduceerd. Tijdens het de facto bankroet van het land had de Venezolaanse bolívar, de nationale munteenheid, alle vertrouwen verloren. Het kan een poging van de overheid zijn geweest om andere cryptocurrencies te verdringen; dit was de voor de hand liggende mogelijkheid voor de Venezolanen om enerzijds te ontsnappen aan hun nationale munteenheid en de hyperinflatie ervan en anderzijds om geldovermakingen te ontvangen van de Venezolanen die naar het buitenland waren gevlucht, terwijl vrij inwisselbare valuta in het land verboden waren.

Andere landen bespreken de uitgifte van een staatscryptocurrency. Deze omvatten de VS met FedCoin, Rusland, Turkije en het technisch onderlegde Estland, dat ambitieus werkt aan de aanpassing.

Rusland speelde met de introductie van een cryptocurrency om sancties te omzeilen, maar de Russische centrale bank vond de introductie van een cryptocurrency in de roebel te riskant voor de stabiliteit van de roebel. In plaats daarvan moedigde Rusland Venezuela aan om de stap te zetten dat Venezuela niets te verliezen had.

Learning Coin van de Wereldbank en IMF: De eerste eigen cryptovaluta van de twee gespecialiseerde agentschappen van de Verenigde Naties is niet ontworpen als betaalmiddel, maar de Learning Coin is ontwikkeld voor interne leer- en onderzoeksdoeleinden. De opmars is echter een verder bewijs dat traditionele actoren uit de politiek en de samenleving een groot potentieel toeschrijven aan digitale valuta.

Losgeld eisen: Internationaal waren er vanaf begin 2019 “al vaker” losgeld eisen via cryptocurrencies. Op 9 januari 2019 was er voor het eerst een bekend in Noorwegen – in de valuta Monero.

Copyright: De tekst van bovenstaand artikel is een vertaling van deze Duitstalige wikipediapagina over Cryptogeld en is beschikbaar onder de Creative Commons license: CC-BY-SA 3.0-licentie Attribution-ShareAlike Unported en is ook hier te bekijken; Wanneer je de teksten op deze pagina hergebruikt, kijk dan hoe je de auteurs citeert en de licentie vermeldt. Auteurs; Er kunnen andere voorwaarden van toepassing zijn. Zie de gebruiksvoorwaarden op bovengenoemde wikpedia pagina voor meer details;
Grafisch: De foto’s op deze pagina komen vanaf pixabay.com.