dm_nl.md

MARCO KROHN\
ANTHONY JEFFERIES\
MARCO STRENG\
ZORAN BALKIC

**GELD ONTCIJFEREN\
*(DECRYPTING MONEY)***

EEN UITGEBREIDE\
INTRODUCTIE TOT\
[BITCOIN]{.underline}

{GenesisMining_BW_Graphic1}

Afbeelding 0.1: Het eerste blok van de bitcoinblockchain bevat de tekst "The Times 03/Jan/2009 Kanselier op punt van tweede reddingsoperatie voor banken". Een referentie naar de krantenkop van *The* *Times* van die dag, achtergelaten door de mysterieuze bitcoinuitvinder die zich "Satoshi Nakamoto" noemde. Het blok zelf werd "gemijnd" op 3 januari 2009 om 6:15 p.m. (GMT).

Gelieve onze website [www.decryptingmoney.com](http://www.decryptingmoney.com/) te bezoeken voor meer informatie over dit boek en onze contactgegevens.

# Waardering

> "*Geld ontcijferen* is een onschatbare gids voor de risico's en beloningen van de bitcoinrevolutie, of je er nu zelf aan wilt deelnemen of slechts een geïnformeerde toeschouwer wilt zijn. De tijd zal uitwijzen of bitcoin, zoals de auteurs stellen, \'de meest paradigmaverschuivende technologie sinds de microprocessor' is, maar na het lezen van dit boek zou ik er geen bitcoins tegen verwedden!"---*Garri Kasparov, voorzitter van de Human Rights Foundation en de 13de wereldkampioen schaken*

> "Vanaf het begin heeft de mensheid geworsteld onder de last van imperfect geld, met als gevolg een chronische inflatie die in de loop van de jaren escaleert en onvermijdelijk leidt tot een ineenstorting van de maatschappij. Bitcoin is het eerste ontworpen monetaire systeem dat de wetten van de thermodynamica en de principes van de wiskunde respecteert, en vormt een solide technische, ethische en economische basis waarop de economie van de toekomst kan worden gebouwd."---*Michael Saylor, voorzitter en oprichter van Strategy*

> "Satoshi's genialiteit is net zo onbetwistbaar als dat ze nu als vanzelfsprekend wordt beschouwd. Ik vermoed dat hij het zo gewild zou hebben---bij elke werkelijk diepgaande, door mensen gedreven paradigmaverschuiving is het belangrijkste het idee, niet de man. De auteurs brengen Satoshi's idee meesterlijk tot leven, met de helderheid en het inzicht slechts eigen aan vakdeskundigen van wereldklasse. Voor iedereen, van beginneling- tot zwartedanzoekers naar het belang van niet-statelijk geld en de kracht van bitcoin ter bespoediging van menselijke vrijheid, is *Geld ontcijferen* verplichte kost."---*Ross L. Stevens, oprichter en CEO, Stone Ridge Holdings Group*

> "In een industrie vol ruis is signaal van vitaal belang. *Geld ontcijferen* is dat signaal: een heldere beoordeling van de meest radicale technologie van de eenentwintigste eeuw. Zoals geld werkt, zo werkt de wereld, en naarmate geld verandert van staatgebaseerde fiat naar marktgebaseerde cryptovaluta, zullen machtsstructuren veranderd worden en, hopelijk, de mensheid aanzienlijk vooruit geholpen."---*Erik Voorhees, oprichter van ShapeShift*

# Voorwoord

door Garri Kasparov

Laat me een gedachte-experiment presenteren: stel dat je een dissident bent die vecht voor democratie in Venezuela. De overheid controleert de toegang tot financiële diensten via staatsinstellingen. Diegenen die loyaal zijn aan het regime hebben toegang tot de schaarse hulpbronnen van het land. Dissidenten zoals jijzelf worden uitgesloten. De overheid volgt al je bewegingen, houdt bij welke financiële transacties je mag doen en volgt overal je sporen (zowel digitaal als fysiek). Wat kun je doen? Hoe kun je overleven en blijven strijden voor je zaak?

En wat als de overheid ook de nationale munteenheid manipuleert, geld bijdrukt en met de waarde ervan speelt en---zoals Nero de oorlog verklaarde aan Neptunus---oorlog voert tegen de economie zelf? Kan dat stabiel worden genoemd? Hoe kan een bedrijf of familie plannen voor de toekomst wanneer het basisblok van sparen, besteden en investeren onderhevig is aan de bevliegingen en misbruiken van een slecht beleid?

Maar dit is niet slechts een gedachte-experiment. Dit is de realiteit voor zowel dissidenten als gewone mensen over de hele wereld. Een antwoord op dit probleem zijn cryptovaluta's zoals bitcoin. Voor talloze mensen over de hele wereld, in een tijdperk van steeds grotere controle en surveillance, betekent crypto vrijheid.

Ik realiseer me dat dit misschien als een randgeval klinkt en specifiek is voor mijn pleidooi als voorzitter van de Human Rights Foundation. Maar de meeste nieuwe technologie vindt eerst dergelijke randtoepassingen voordat ze algemeen begrepen en in de mainstream gebruikt wordt. Vroege gebruikers nemen risico's, worden geconfronteerd met uitdagingen en banen de weg voor de rest.

Dat is waar cryptovaluta's vandaag de dag staan, en we hebben het geluk om een boek als *Geld ontcijferen* te hebben om ons te helpen naar de volgende fase te gaan. Bitcoin plaatsen in de historische context van alle valuta's---terug naar zeeschelpen!---is zowat als het vergelijken van het internet met de boekdrukkunst.

Ik ben altijd geobsedeerd geweest door nieuwe technologie, van mijn wedstrijden tegen schaaksupercomputers tot het geven van lezingen over hoe AI *augmented intelligence* zal worden door ons slimmer te maken. Verkennen is altijd een van de kernwaarden geweest in mijn leven, zelfs vóór schaken. Van het nagaan van de routes van de grote ontdekkingsreizigers op een wereldbol samen met mijn vader tot het aangaan van nieuwe uitdagingen in mijn persoonlijke en professionele leven, verkennen is leren. Verkennen betekent de minder bereisde weg te nemen, vaak hobbelig en zonder de geschikte bewegwijzering. Het verandert de manier waarop we denken en, als we onze verkenningstochten delen, verandert het ook de wereld om ons heen.

Dus ik was een enthousiaste luisteraar toen ik in het voorjaar van 2019 Marco Streng ontmoette en hem herkende als een medeverkenner. Ik ben echter ook een geboren scepticus, dus zijn passie voor het onderwerp van cryptovaluta's was niet voldoende om me te overtuigen. Het was zijn verlangen om verder te kijken dan de hype van het moment, alle speculatie en mythen, en om samenhangende plannen en vooruitzichten te presenteren voor "internetgeld" in de nabije en verre toekomst.

Dit kwam niet alleen door mijn gewoonte om steeds twaalf zetten vooruit te denken. Mijn motto is altijd geweest groots te denken en optimistisch te zijn---maar altijd een plan te hebben. De auteurs van dit boek nemen context en planning serieus, in het besef dat deze basis nog belangrijker is dan coole technologie en sociaal gegons wanneer het doel is de wereld te veranderen. En wat zou een grotere verandering kunnen zijn dan het hervormen van de gehele mondiale economische relatie met geld, van megabanken tot voedselkarverkopers, van dissidenten tot presidenten?

Ik besteed tegenwoordig veel van mijn tijd aan nadenken en schrijven over de kruising van rechten en technologie. Vrije meningsuiting in het digitale tijdperk, bijvoorbeeld, samen met gegevenseigendom, privacy en cyberbeveiliging. In elk geval heeft tech eindeloze mogelijkheden gecreëerd, inclusief nieuwe bedreigingen en misbruik, net zoals bijna elke nieuwe technologie doorheen de geschiedenis.

Cryptovaluta's zijn geen uitzondering, dus het is cruciaal om een breder begrip te hebben van wat ze zijn en wat ze niet zijn---en wat ze ooit zullen zijn. Gewoonlijk spreken we met zekerheid over het verleden, met vertrouwen over het heden en met twijfel over de toekomst. Met bitcoin is het echter heel anders. De oorsprong was onopvallend en de creator is nog steeds mysterieus. Het heden wordt heftig bediscussieerd, met extremen van vloek en zegen. Dit is een status die alleen is voorbehouden aan de krachtigste invloeden---ik verwijs opnieuw naar de drukpers en het internet. Zoals ik vaak opmerk, in verband met artificiële intelligentie is onze technologie agnostisch, noch goed noch kwaad. Het gaat erom hoe we haar gebruiken.

Maar de toekomst van bitcoin, daarvan ben ik overtuigd. Het IS de toekomst, een toekomst waar we terugkijken op onze huidige biljetten, munten en centralebankstandaarden zoals we vandaag naar zeeschelpen kijken. Ik ben niet zeker of ik lang genoeg zal leven om het te zien, hoewel ik dat natuurlijk hoop, omdat het zou aantonen dat zoveel andere positieve veranderingen in persoonlijke vrijheid en sociale verandering zijn doorgebroken. Cryptovaluta's staan niet enkel in de absolute voorhoede van technologie, maar ook van mensenrechten en de relaties tussen overheid, bedrijven en individuen. Daarom is het succes ervan een belangrijk signaal voor de menselijke vooruitgang.

Mijn dank aan de auteurs voor het verlichten van mijn pad op deze hobbelige en spannende weg, en ik ben ervan overtuigd dat ook jij van de rit zult genieten. Lees lekker verder.

Garri Kasparov

Voorzitter, Human Rights Foundation

Voorzitter, Renew Democracy Initiative

13de wereldkampioen schaken

New York City

# Inleiding

De oorsprong van dit boek stamt uit onze individuele verhalen over hoe we voor het eerst met bitcoin in aanraking kwamen. We zouden elkaar bijna zeker nooit hebben ontmoet zonder bitcoin, en geen van ons had zich kunnen voorstellen hoe levensveranderend bitcoin voor ons zou zijn. Tussen 2011 en 2013 werden we elk afzonderlijk en op nogal verschillende manieren geïntroduceerd in deze cryptovaluta, leerden erover en raakten erbij betrokken. Marco Krohns samenvatting van zijn vroegste ervaringen met bitcoin verschoof van aanvankelijke scepsis naar een veranderd perspectief op economie, de aard van geld en enorme zakelijke kansen.

Marco leerde voor het eerst over virtuele valuta's op een middag in de zomer van 2011 uit naar wat volgens zijn verwachting het minst interessante artikel in een computertijdschrift zou zijn. Die dag las hij dat een mysterieuze, anonieme figuur internetgeld had uitgevonden en dat iedereen met voldoende computervaardigheden meer kon genereren. Hij had een doctoraatsdiploma in fysica, een baan in de banksector en een mening: Het idee was geschift. Het kon niet werken.

Dit was, herinnerde hij zich de volgende dag, dezelfde mening die hij had toen hij voor het eerst over Wikipedia hoorde. Enigszins overdonderd door de herinnering, bekeek hij bitcoin wat grondiger en viel meteen in het spreekwoordelijke konijnenhol.[^1] Hoe meer hij begreep, hoe meer hij geïntrigeerd raakte. De kernprincipes, hoewel niet onmiddellijk voor de hand liggend, waren fundamenteel solide en hadden diepgaande implicaties. Het idee *was* geschift---net als vaccinatie en de heliocentrische theorie dat ooit waren. Elf jaar en de oprichting van een van 's werelds grootste bitcoin-mijnbedrijven later, is hij er nog meer van overtuigd dat deze nieuwe vorm van geld net zo belangrijk zal zijn als de microprocessor voor individuele, commerciële en wereldeconomieën.

Hij gaf zijn baan in de bankensector op en had, met enkele vrienden, snel een serverfarm opgezet en in werking gesteld in Bosnië-Herzegovina. De enkele, spelonkachtige kamer vol grafische kaarten en computers met constellaties van blinkende lichtjes, leek op (en klonk ook) als een ruimteschip---en vrienden reageerden er quasi gelijkaardig op. Steeds opnieuw bleken Marco en zijn partners te moeten verklaren dat hun futuristische, lawaaierige opslagruimte "geld drukte". En bijna elke keer wilden mensen meedoen.

Aanvankelijk was de bitcoingemeenschap klein, vol mensen die vergelijkbare ervaringen en verhalen hadden over hoe ze bitcoin ontdekten. Anthony Jefferies, Marco Streng, Zoran Balkic en Marco Krohn ontmoetten elkaar in deze vroege dagen en waren opgetogen over de potentieel verstrekkende implicaties van bitcoin.

Die passie, zo ontdekten ze, ging veel verder dan hun uitgebreide kring. Een enthousiaste en groeiende populatie was geïnteresseerd in bitcoin. Mensen hadden een verleidelijk gevoel dat fortuinen werden gemaakt aan de andere kant van een of andere obscure informatiebarrière en waren gefrustreerd dat ze niet begrepen hoe het werkte of hoe ze konden deelnemen.

Op dezelfde manier dat de kracht van personal computing een grafische interface nodig had om toegankelijk te zijn voor leken, heeft bitcoin (of algemener "crypto") een tussenpersoon nodig. Hier is de noodzakelijke laag tussen mensen en technologie informatief in plaats van visueel. Mensen hebben een conceptuele houvast nodig over wat cryptovaluta's zijn en hoe ze werken, voordat ze er effectief mee kunnen omgaan. Maar in tegenstelling tot computers, waar weinig mensen vijftig jaar geleden ervaring mee hadden, is geld een middel waarvan we zeker zijn dat iedereen die dit leest het al regelmatig gebruikt. Helaas is bekendheid ermee niet hetzelfde als begrip ervan. Het kan zelfs een hindernis vormen.

Geld is een ongelooflijk nuttige abstractie die met de menselijke cultuur is geëvolueerd van schelpen op stranden tot chips op kaarten, waarbij elke iteratie het verbeterde, zo niet perfectioneerde. Cryptovaluta's vergen een intellectuele en conceptuele tol en vragen een inzet van intelligentie en verbeeldingskracht van de deelnemers.

Als je de gewone man in de straat vraagt wat geld is, zullen velen zeggen dat het de biljetten zijn in hun portemonnee. Toen we voor het eerst over bitcoin hoorden, was ons begripsvermogen niet veel meer geavanceerd, hoewel we diploma's hadden behaald in wiskunde of ingenieurswetenschappen, of werkten in de bank!! We konden de wiskunde en het programmeren achter bitcoin bewonderen, maar pas nadat we over de geschiedenis, functies en eigenschappen van geld hadden geleerd, konden we de diepgang en verstrekkende gevolgen ervan waarderen.

## Naar een diepgaander begrip

Bitcoin hoeft niet esoterisch te zijn, maar boeken over het onderwerp neigen naar òf het simplistische òf het uiterst technische. Hoewel er veel goede informatie online beschikbaar is, kan het moeilijk zijn om een gecombineerd overzicht op hoog niveau en een voldoende gedetailleerd niveau op dezelfde plaats te vinden. In 2013, toen we ons realiseerden dat de wiskundige en conceptuele complexiteiten van bitcoin onze vrienden en al te veel andere geïnteresseerde niet-experts ervan weerhielden om te investeren in (en winst te maken met) het mijnen van bitcoin, hebben we Genesis Mining opgericht om die kloof te overbruggen. Dit boek is een uitbreiding van die brug.

Met dit boek hopen we om ons enthousiasme te delen, een directe weg te bieden naar een dieper begripsniveau---de meest technisch complexe aspecten van bitcoin omzeilend zonder meer dan nodig te oversimplificeren. Dit is geen "Gids voor domkoppen" en ook geen tekst op universiteitsniveau over cryptomunten en blockchains. In plaats daarvan is het eerder een uitgebreide inleiding voor geïnteresseerde, intelligente lezers die willen begrijpen hoe dit nieuwe "internetgeld" wordt gebruikt en gemaakt, en misschien om voor zichzelf wat te maken.

Om lezers een gelijke basis te geven, biedt Deel 1 van *Geld ontcijferen* een verkenning van geld, beginnend in Hoofdstuk 1 met een van zijn vroegste vormen--- de kaurischelp---en verdergaand met de opkomst van door de overheid uitgegeven papiergeld. Dit is geen uitgebreide geschiedenis, maar een historisch geordende representatieve steekproef van uitgekozen valuta's, deels vanwege hun vermogen om die functies en eigenschappen van geld te illustreren die de focus zijn van Hoofdstuk 2.

Hoofdstuk 3 behandelt de evolutie van digitale valuta's, evalueert ze aan de hand van de functies en eigenschappen die in het vorige hoofdstuk zijn beschreven en vergelijkt ze met de historische valuta's uit het eerste hoofdstuk. Hierdoor wordt vastgesteld dat (niet-fysiek) digitaal geld de eigenschappen en kenmerken kan hebben die in principe toelaten dat het als (een digitale vorm van) geld wordt gebruikt. Deel 1 wordt afgesloten met een verkenning van problemen die inherent zijn aan alle vormen van geld en een overzicht van hoe verschillende vroege digitale valuta's poogden sommige daarvan aan te pakken.

Deel 2 richt zich op bitcoin, de oorspronkelijke cryptomunt. Hoofdstuk 4 begint met het mysterie van Satoshi Nakamoto (het pseudoniem van de onbekende persoon of personen die bitcoin hebben uitgevonden), zijn agenda en zijn genialiteit. Het behandelt de introductie en vroege geschiedenis van bitcoin, van de oorspronkelijke whitepaper tot de beroemde bitcoinpizza, die wordt beschouwd als de duurste pizza in de geschiedenis van de mensheid.[^2] In Hoofdstuk 5 analyseren we bitcoin aan de hand van de functies en eigenschappen van geld die werden vastgesteld. Ten slotte vergelijken we het met de overheersende vormen van geld van onze tijd, goud en fiat, en bespreken we de relatieve sterkten en zwakheden.

Deel 3 graaft dieper in hoe bitcoin werkt. Hoofdstuk 6 is een introductie tot de fundamentele aspecten van bitcoin, waarbij begrippen zoals adressen, publieke/privésleutels, ledgers, wallets, beurzen, nodes en mijnen (digitaal delven) worden geïntroduceerd en uitgelegd. Dit hoofdstuk biedt beknopte uitleg over de twee belangrijkste manieren waarop mensen bitcoin kunnen gaan beginnen gebruiken. Dit overzicht van bitcoinwallets, beurzen, geldautomaten en mijnen biedt beschrijvingen op hoog niveau om lezers te helpen zich te oriënteren en beschermen in het bitcoinlandschap.

Hoofdstuk 7 biedt een grondigere technische bespreking van de cryptografische functies waarvan bitcoin afhankelijk is. Hoofdstuk 8 richt zich eerst op hoe transacties worden geauthenticeerd en nieuwe bitcoins worden gecreëerd. Vervolgens legt het de blockchain uit: wat die is, hoe die werkt en wat die zowel beschermt als de voortzetting ervan verzekert. Uiteindelijk voorziet het in een beschrijving van het sleutelproces waarbij bitcoin wordt gecreëerd: het mijnen. Tot slot volgt in Hoofdstuk 9 een overzicht van bitcoins onthaal en adoptie, alsook belangrijke gebeurtenissen uit zijn geschiedenis tot op heden.

## Zowel filosofie als valuta

Bitcoin is meer dan een valuta. Het begon als een bijna filosofisch gesprek op een cypherpunk mailinglijst over hoe een betere vorm van geld eruit zou zien, en de oorsprong van dit gesprek heeft zowel bitcoin als zijn oorspronkelijke publiek gevormd.[^3] Die vroege demografie blijft een aanzienlijk deel van de mensen (en met name de mensen die het meest intensief bij bitcoin betrokken zijn) omvatten. Deze cohorte is de cypherpunks. Ze komen naar bitcoin vanuit een interesse in cryptografie en hechten veel belang aan het beschermen van de individuele privacy.

**Privacy** is noodzakelijk voor een open samenleving in het electronische tijdperk. Privacy is geen geheimhouding. Een privaat onderwerp is iets dat men niet wilt dat de hele wereld weet, maar een geheim onderwerp is iets dat men niet wilt dat iemand weet. Privacy is de macht om jezelf selectief aan de wereld te tonen.[^4]

Cypherpunks worden aangetrokken door zowel de onderliggende filosofie van bitcoin als door een methode om waarde over te dragen zonder hun identiteit te onthullen. Deze mensen zijn doorgaans antiautoritair en wantrouwend tegenover de staat en traditionele vormen van overheid. Voor hen is bitcoin bijna evenzeer een ideologie als een geldstelsel. 't Is absoluut een gemeenschap.

De tweede demografische groep die de bitcoingemeenschap vervoegt, bestaat uit mensen die we beschouwen als voorstanders van de gouden standaard (zogenaamde "gold bugs") en libertariërs.[^5] Dit zijn mensen die geloven dat schaarste en waarde onlosmakelijk met elkaar zijn verbonden. Ze hebben een fundamenteel geloof in bitcoin omdat het schaars is (en altijd zal zijn), en een sterk wantrouwen voor fiatgeld omdat het niet schaars is en door niets wat dat wel is wordt ondersteund. Deze groep deelt een wantrouwen voor de staat met de cypherpunks, maar is veel meer geïnteresseerd in goud dan hun tegenhangers en minder ideologisch gedreven. Voor deze groep is bitcoin een digitale vorm van goud en ze kopen het als een manier om hun goudinvesteringen te diversifiëren.

Een andere groep, de speculanten, wordt aangetrokken door de prijsgeschiedenis van bitcoin---van een percentage van een cent tot duizenden Amerikaanse dollars per bitcoin---en hoopt bij een stijgend tij in te stappen en snel veel geld te verdienen.

{GenesisMining_BW_Graphic2}

Afbeelding 0.2: Bitcoinhoeveelheid

Terwijl we in dit boek naar objectiviteit hebben gestreefd en lezers aanmoedigen om informatie over bitcoin uit verschillende bronnen te zoeken, voelden we de verantwoordelijkheid om context te bieden over de verschillende perspectieven en vooroordelen die overheersen in de bitcoincultuur en om expliciet te zijn over waar we onszelf onder hen positioneren.

Deze korte demografische indeling helpt ook om enkele van de bewegingen op de bitcoinmarkt te verklaren. Prijsschommelingen trekken doorgaans een toestroom van nieuwe speculatieve marktparticipanten aan die proberen te profiteren van de snelle verandering in de prijs om heel snel geld te verdienen.

De volatiliteit van bitcoin is zowel een van de aantrekkelijkheden als risico's ervan. We kunnen de toekomst niet voorspellen en dat is niet het doel van dit boek. Het doel is om de fundamentele principes van bitcoin en andere cryptovaluta's te communiceren, zodat je deze belangrijke opkomende technologieën zelf kunt beoordelen.

## Over ons

Dit boek is een samenwerking. We hebben allemaal gewerkt in de voorhoede van cryptovaluta's en blockchaintechnologieën sinds hun ontstaan en hebben bedrijven opgericht en gerund in die dynamische omgeving. Maar we zijn er allemaal vanuit verschillende achtergronden en met verschillende sterke punten toe gekomen:

De kennis van Marco Krohn over blockchaintechnologie en cryptovaluta's profiteert van zijn geavanceerde studies in natuurkunde, wiskunde en economie, evenals meer dan een decennium aan ervaring in de financiële sector en investeringsbankieren. Wanneer hij niet aan het werk is, leest Marco graag over nieuwe technologieën. In wezen is hij een techjunkie die slimme, eenvoudige oplossingen waardeert. Marco geniet vooral van het leren over verbeteringen in toegepaste wetenschappen die zowel elegant als diepgaand zijn in hun potentieel om de manier waarop mensen hun leven leiden radicaal te verbeteren. Marco komt uit Noord-Duitsland en heeft een doctoraatsdiploma in theoretische natuurkunde.

Met diploma's in wiskunde en ingenieurswetenschappen, evenals een doctoraatsdiploma in computationele vloeistofdynamica, was Anthony Jefferies al enkele relevante concepten tegengekomen toen hij bij bitcoin uitkwam, zoals publieke-sleutelcryptografie en gedistribueerde computerisering. Sindsdien is hij betrokken geweest bij een aantal cryptovalutaprojecten, waaronder een cryptobeurs en de ontwikkeling van kwantitatieve tools voor bitcoindata-analyse. Hij werkte ook meer dan tien jaar bij grote Duitse autofabrikanten en voerde numerieke simulaties uit voor de onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling.

Marco Streng ontdekte bitcoin als jonge wiskundige die opkomende en zelforganiserende netwerken bestudeerde en werd onmiddellijk aangetrokken door de complexiteit en mogelijkheden ervan. Hij begon met mijnen in zijn studentenkamer, voordat hij zijn operatie opschroefde tot Genesis Mining.

Zoran Balkic is al sinds zijn jeugd een informaticus en heeft vijftien jaar computerwetenschappen gestudeerd en gedoceerd aan de universiteit. Zijn eerste bitcoinproject in 2013 omvatte het gebruik van SMS om bitcoin te kopen en hij richtte succesvolle bedrijven op en leidde ze in de cryptovaluta-industrie. Zijn interesse in onderwijzen blijft bestaan en hij is een actieve deelnemer in de Kroatische bitcoingemeenschap.

Ieder van ons had zijn eigen "door het konijnenhol*"*-moment en we zijn nog steeds even enthousiast als toen over de mogelijkheden die het opent. Cryptovaluta's, de ideeën erachter, de wiskunde en technologie die aan de basis ligt en de toename van nieuwe varianten, kunnen onoverkomelijk complex en abstract lijken, maar bitcoin is eenvoudigweg de volgende logische stap in de evolutie van geld. Om die evolutie beter te begrijpen, beginnen we zo dicht mogelijk bij het begin---met een zeeschelp.

We kunnen geen wonderland zoals dat van Alice beloven, maar we hopen dat je zult genieten van de reis.

Deel 1

De geschiedenis van geld

Hoofdstuk 1

# De oorsprong van geld

Is bitcoin geld? En andere cryptovaluta's? Voordat we deze fundamentele vragen beantwoorden, moeten we duidelijkheid krijgen over wat geld precies is. Daarom bestuderen we in dit hoofdstuk voorbeelden van de zeer diverse soorten geld die de mensheid heeft uitgevonden. In het proces leren we over de eigenschappen ervan en ook in veel gevallen waarom een valuta uiteindelijk faalde.

De meeste mensen hebben geld verdiend, besteed en gespaard sinds ze oud genoeg waren voor de tandenfee en een spaarpotje, en in een bepaalde vorm heeft het deel uitgemaakt van elke menselijke beschaving van voor we metaal bewerkten. Veel mensen lijken een vaag idee te hebben over de oorsprong van geld---een verbeelde, onduidelijke prehistorie waarin een primitieve ruilhandel evolueerde tot een rudimentaire munteenheid om de waarde van een kip en een paar schoenen te mediëren. Het is een intuïtieve visie die wordt gepromoot (zonder bewijs) door de anders vrij strikte Adam Smith in zijn befaamde *The Wealth of Nations*.

In feite, terwijl alles van slakkenhuizen tot sigaretten ooit een keer als ruilmiddel werd gebruikt, is er maar weinig etnografisch bewijs dat een ruilhandelconomie ooit heeft bestaan en veel minder nog dat die evolueerde tot een muntgebaseerde economie.[^6] Geld lijkt eerder vanaf het begin al een abstractie te zijn geweest en de geschiedenis ervan zit vol verrassingen.

## 1\. Goederengeld

Misschien wel de minst abstracte vorm van valuta, goederengeld, is zelf nuttig en heeft een intrinsieke waarde. In tegenstelling tot ruilhandel, waarbij goederen tegen andere goederen worden verhandeld, is goederengeld een algemeen aanvaard goed dat een aanvullende functie vervult als ruilmiddel.[^7] Albert zou een tafel kunnen ruilen voor een koe en een koe voor een nieuw paar laarzen, maar als de schoenmaker geen behoefte heeft aan rundvlees, blijft Albert zonder schoenen achter. Indien, daarentegen, koeien ook als valuta worden gebruikt, zou de schoenmaker Bessie accepteren in de overtuiging dat hij het nodige hout zal kunnen kopen, aangezien iedereen koeien als betaling aanvaardt.

### 1.i. Kaurischelpen

Misschien wel de oudste---en zeker een van de langstbestaande---valutavorm, de kleine ovaalvormige schelpen van een soort zeeslak (*Cypraea moneta*), wordt zo sterk geassocieerd met geld en handel in China dat het evocatieve 貝 kaurisymbool deel uitmaakt van de geschreven vorm van veel Chinese woorden met commerciële en financiële implicaties, zoals welvaart (財) en rekening (賬).[^8] Gebruikt sinds de vierde eeuw v.Chr. tot in de twintigste eeuw in Noord-Amerika, Afrika, Azië en Oceanië, dankt de kauri zijn lange levensduur en breed gebruik aan enkele belangrijke kenmerken. Naast de functie die ze deelt met goud en zilver als persoonlijke versiering, is de kaurischelp klein en licht, wat het gemakkelijk maakt ze te hanteren en te vervoeren. De organische complexiteit maakt het moeilijk om te vervalsen, terwijl de uniformiteit van grootte het mogelijk maakt om hoeveelheden te beoordelen door gewicht, wat tijdrovend werk bespaart om alles stuk voor stuk te tellen.

{GenesisMining_BW_Graphic3}

Afbeelding 1.1: Kaurischelpen, waarschijnlijk de oudste valutavorm

### 1.ii. Rai-stenen

Als een fascinerend contrast met gemakkelijk deelbaar, draagbaar schelpgeld, kan de stenen valuta van de Yap-eilanden tot wel vier ton wegen. Gemaakt van kalksteen, die daar niet inheems is, werden rai-stenen met de hand uitgehouwen tot afgeplatte schijven of donutvormen door enorme investeringen van tijd en arbeid. De stenen werden gewonnen en gevormd op Palau, een eiland op 450 kilometer (280 mijl) afstand, en met kano's vervoerd met aanzienlijk risico voor leven en kalksteen.

In feite werd de waarde van een individuele steen verhoogd door zowel moeilijkheid als gevaar. Een steen van dezelfde grootte, vorm en gewicht was meer waard als iemand stierf op de reis van Palau naar Yap. De sociale status van de mensen die betrokken waren bij de creatie van een steen en het verhaal van de gestaag toenemende geschiedenis droegen ook bij aan (of verminderden) de waarde ervan. Ze werden zelden gebruikt in financiële transacties en waren daardoor minder een valuta dan een fysieke manifestatie van waarde.

Terwijl ze in diameter varieerden van een D-batterij tot groter dan de gemiddelde olifant (en even zwaar), werd hun eigenaarschap niet vastgesteld door bezit (ze veranderden zelden van fysieke locatie), maar door uitvaardiging. Als gevolg hiervan was echte diefstal onmogelijk. Een nietsnut zou bijvoorbeeld de steen van Stan kunnen stelen, maar als de overdracht van Stan naar de potentiële dief niet luidkeels aan iedereen was verkondigd, en de verandering het eigenaarschap geen officieel onderdeel was van de mondelinge geschiedenis van het eiland, deed het fysieke bezit van zijn geld niets af aan de rijkdom van Stan noch vergrootte het die van de dief. Dit abstractieniveau werd zo geavanceerd dat, nadat het bezit ervan was geregistreerd, één enorme rai-steen bleef worden behandeld als een bruikbare valuta nadat hij naar de oceaanbodem was gezonken op zijn reis van Palau.[^9]

{GenesisMining_BW_Graphic4}

Afbeelding 1.2: Rai-stenen, gewaardeerd voor hun gewicht en geschiedenis

Het is onduidelijk wanneer het houwen van rai-stenen is begonnen, maar op een gegeven moment was tot 10% van de volwassen mannelijke bevolking van de Yap-eilanden betrokken bij het houwen en vervoeren ervan. Dit werk, en eigenlijk de hele economie van de cultuur, veranderde in 1871 toen David Dean O'Keefe schipbreuk leed op het eiland en ijzeren gereedschappen en grote zeilschepen introduceerde, wat de snelheid waarmee de rai-stenen konden worden gehouwen en vervoerd aanzienlijk verhoogde. Deze toestroom van met ijzer bewerkte en gemakkelijk te vervoeren stenen leidde tot zulke agressieve inflatie dat de eilandbewoners ze minder gingen waarderen, terwijl oudere stenen, nieuwe stenen op de oude manier gehouwen, of stenen verkregen met grote moeite en gevaar een relatieve waardestijging doormaakten.[^10]

### 1.iii. Romeinse denarii

Een uitstekend vroeg voorbeeld van een door de overheid gecontroleerde valuta, de denarius, was de belangrijkste zilveren munt van het Romeinse Rijk gedurende de ongeveer 450 jaar tussen 211 v.Chr. en 240 n.Chr. In 15 v.Chr. vaardigde keizer Augustus een decreet uit waarin de denarius gestandaardiseerd werd.[^11] Hij stelde het gewicht ervan vast op 3,9 gram en verplichtte een munt met een zilvergehalte van 95 tot 98%.[^12] Deze formalisering verving het gebruik van munten van verschillende groottes en samenstellingen waarvan de waarde uitsluitend bepaald werd door het gewicht.

Libra: antiek en modern

Interessant in verband met de in omvang verschillende koperen munten die wijdverbreid in gebruik waren vóór de keizerlijke invoering van de denarius, is dat de waarde werd bepaald op basis van hun gewicht afgemeten ten opzichte van het Romeinse pond. Dit woog 325 gram, ongeveer hetzelfde gewicht als het vroege Britse pond, en werd libra genoemd, de oorspronkelijke naam van de door Facebook geplande digitale valuta.

Minder dan honderd jaar nadat de denarius officieel gestandaardiseerd was, begon de waarde ervan te dalen, en de beruchte Nero was de eerste keizer die de ontwaarding ervan overzag.[^13] In 64 n.Chr. verlaagde hij het gewicht van 3,9 naar 3,41 gram en verminderde het zilvergehalte tot 93,5%. Hiermee legde hij een patroon vast dat zich tijdens het Romeinse Rijk meerdere malen zou herhalen, dat veel latere valuta's zou teisteren en (naast andere kwesties) in de vroege eenentwintigste eeuw het vuur aanwakkerde om een betere te ontwikkelen. Afbeelding 1.3 toont hoe het gewicht en zilvergehalte van keizer tot keizer werden verlaagd, totdat tweehonderd jaar later de denarius een koperen munt was met zo een dun laagje zilververf dat het er kort na de muntslag afsleet.

{GenesisMining_BW_Graphic5}

Afbeelding 1.3: De daling van het zilvergehalte van munten in het Romeinse Rijk

**Denarius tot dinar:** de Arabische dinar is genoemd naar de denarius en wordt nog in verschillende landen gebruikt.

In die 200 jaar verloor de denarius bijna zijn gehele koopkracht en verdween uiteindelijk ondanks verschillende pogingen om er nieuw leven in te blazen. Die devaluatie gebeurde sneller in de landelijke gebieden dan in Rome, waar mensen de oudere, zwaardere munten met een hoger zilvergehalte voor zichzelf hielden, terwijl ze de mindere munten in omloop hielden als een vroeg voorbeeld van de wet van Gresham.

**De wet van Gresham:** het monetaire principe van "slecht geld drijft goed geld uit circulatie", wat steeds gebeurt wanneer nominaal equivalente representaties van waarde worden verstoord door devaluatie, waardoor mensen de waardevollere munt bijhouden en de minder waardevolle laten circuleren.

### 1.iv. Sigarettengeld

Sigarettengeld (*Zigarettenwährung*), de laatste van de op grondstoffen gebaseerde valuta's die we zullen verkennen, is vooral interessant omdat het de diepgaande bruikbaarheid van geld illustreert. In extreme situaties, zoals in krijgsgevangenenkampen in de Tweede Wereldoorlog of gevangenissen waar geen centrale autoriteit is om een monetair systeem te organiseren, lijkt er spontaan een te ontstaan. R.A. Radford beschreef in 1945 sigaretten als een volwaardige valuta, met een ad-hocwinkel die voedsel, toiletartikelen en dergelijke verkocht voor "een vaste prijs in \[Rode Kruis\]-sigaretten".[^14] Zelfs in gemeenschappen waar weinig anders is om zich te verenigen, is geld gewoon zo nuttig dat het onafhankelijk evolueert.

## 2\. Representatief geld

Indien sigaretten zo groot of zo fragiel geweest zouden zijn dat ze moeilijk werden om mee te nemen, hadden ze in plaats daarvan door enkele gerespecteerde leden van de gemeenschap kunnen worden opgeslagen, zoals tabak in koloniaal Amerika. Daar had een pond tabak een vastgestelde koopkracht en werden magazijnbonnen gebruikt als een primitieve vorm van representatief geld. Deze mensen zouden dan bonnen hebben kunnen uitgeven die gemarkeerd waren met het aantal sigaretten dat zij voor een individu vasthielden, en die biljetten, aanvaard in plaats van sigaretten, zouden op zich een valuta kunnen worden.[^15] Aangezien de bonnen de sigaretten voorstellen, zou dit een voorbeeld geweest zijn van representatief geld. Representatief geld is waardevol omdat het zowel de plaats inneemt van, als kan worden uitgewisseld voor iets van intrinsieke waarde, ondanks dat het zelf weinig of geen waarde heeft.

**Representatieve valuta:** geld dat een materiaal (meestal papier) gebruikt om een vorm van goederengeld (meestal munten/edelmetalen) te representeren.

In China dateert het gebruik van representatief geld vanaf 119 v.Chr., wanneer vierkante stukken felgekleurd wit hertenleer werden uitgegeven door de overheid om bepaalde hoeveelheden koperen munten te representeren.[^16] In het Westen kunnen we de geschiedenis van representatief geld oppikken waar we geografisch waren gebleven---in Italië. Daar ontwikkelde zich vanaf de veertiende eeuw en gedurende de vijftiende eeuw een vroege vorm van representatieve valuta uit wat functioneel gezien obligaties van de familie Medici waren. Iemand die goud of zilver bij de Medici achterliet, kreeg een ontvangstbewijs en omdat mensen de familie vertrouwden, vertrouwden ze die ontvangstbewijzen in die mate dat ze een levensvatbare valuta werden. Dergelijke representatieve valuta's waren tot voor kort de dominante vorm van geld. De Amerikaanse dollar was bijvoorbeeld representatief voor het goud waarvoor het nominaal kon worden ingewisseld tot de jaren 1970.

### 2.i. Papiergeld

Naast het eerste representatieve geld, claimt China de creatie van de eerste door de overheid gedekte papieren valuta, de *jiaozi*.[^17] Ontwikkeld als reactie op het probleem van het meedragen van steeds meer ijzeren munten over steeds langere afstanden naarmate de Song-dynastie (960-1279) zich uitbreidde, was de jiaozi ook de eerste papieren valuta die de inflatie-en-hervormingscyclus doormaakte die zoveel van zijn opvolgers trof.

De alomtegenwoordigheid van papiergeld is grotendeels te danken aan de verplaatsbaarheid ervan. Papiergeld is eenvoudigweg handig. Het weegt minder dan munten en neemt minder ruimte in beslag. Eén miljoen Amerikaanse dollars wegen slechts ongeveer tien kilo en kunnen, zoals we allemaal weten uit films, in één grote aktetas worden meegedragen. Bovendien kan een papieren biljet, omdat het een abstractie is, zowel zeer grote als zeer kleine waarden vertegenwoordigen, afhankelijk van de getallen die erop gedrukt zijn.[^18] Deze voordelen worden enigszins tenietgedaan door hoe gemakkelijk papiergeld te vervalsen is. Een kaurischelp is een kaurischelp en een pond zilver is (of was) een Britse pond sterling waard, maar een stuk papier is niets waard als het geen echt biljet is.

### 2.ii. Het Britse pond

De kaurischelp mag dan de oudste valutavorm zijn, het Britse pond is de oudste die nog continu in gebruik is sinds de oprichting ervan. Daterend uit de achtste eeuw, dankt het pond zijn naam aan het gewicht in zilver dat het oorspronkelijk waard was. Destijds was een pond zilver gelijk aan 240 zilveren pennies. Omgezet naar een bimetallieke goud/zilverstandaard door Sir Isaac Newton, verloor het pond uiteindelijk zijn verband met zilver, behalve wat de benaming betreft.

In de negentiende eeuw stond het pond voorop als wereldvaluta en bleef tijdens die periode relatief stabiel, om uiteindelijk 99% van zijn koopkracht te verliezen tijdens de twintigste eeuw. Het pond ontkoppelde zich van de goudstandaard aan het begin van de Eerste Wereldoorlog, werd kortstondig opnieuw gekoppeld in 1925, maar werd terug ontkoppeld in 1931.[^19] Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog, onder het systeem van Bretton Woods, werd het Britse pond samen met vele andere wereldvaluta's gekoppeld aan de Amerikaanse dollar, die destijds nog steeds gedekt werd door goud.

### 2.iii. Drie nieuwe problemen

Vanwege hun vele voordelen vervingen representatieve valuta's op de meeste plaatsen al snel het goederengeld. Maar de aard van representatief geld bracht twee belangrijke nieuwe problemen met zich mee: het dubbele-uitgaveprobleem en fractioneel bankieren, wat op zijn beurt tot een bijkomend probleem leidde.

#### Het dubbele-uitgaveprobleem

Vanaf transacties werden uitgevoerd door iets uit te wisselen dat rijkdom vertegenwoordigde die elders was opgeslagen, werd het mogelijk dat mensen die opgeslagen waarde meer dan één keer "uitgaven". Het meest voor de hand liggende voorbeeld is chequefraude, waarbij iemand opzettelijk een cheque uitschrijft van een rekening waar niet genoeg geld op staat om deze te dekken.

In een vereenvoudigd voorbeeld, als Alice honderd dollar op haar zichtrekening heeft, kan ze die twee keer uitgeven door honderddollarcheques te schrijven aan twee verschillende handelaars, Bob en Charlie. Aangezien er slechts genoeg geld op haar rekening staat om één van deze cheques te honoreren, krijgt de handelaar die Alice's cheque als eerste int haar honderd dollar, terwijl de andere handelaar onbetaald blijft.

#### Fractioneel bankieren

Een legende, die misschien niet authentiek maar toch nuttig is, duidt goudsmeden aan als de oorspronkelijke bedenkers van fractioneel bankieren. Volgens dit verhaal realiseerde een sluwe goudsmid, die ontvangstbewijzen uitdeelde voor goud dat hij voor andere handelaars in bewaring hield, dat hij zijn inkomen kon verhogen door leningen te verstrekken door het opgeslagen goud uit te lenen aan nog andere mensen. Omdat hij die leningen verstrekte (en er rente op inde) door extra ontvangstbewijzen voor goud uit te geven in plaats van het daadwerkelijke goud, kon hij effectief hetzelfde ons goud uitlenen aan één of meer personen. Slim als hij was, hield hij een deel van het goud van de handelaars in reserve om uit te betalen mocht iemand een ontvangstbewijs komen inwisselen. Maar in zeer reële zin creëerde hij iets uit het niets---een nieuw soort geld.

Het nieuwe probleem dat de goudsmid had gecreëerd, en dat geen probleem zou zijn geweest met goederengeld, was dat er nu meer ontvangstbewijzen voor goud in omloop waren dan er goud bestond. Als iedereen die de goudsmid vertrouwde om hun goud voor hen op te slaan het op dezelfde dag probeerde op te halen, zou er niet genoeg zijn om de stortingsbewijzen---het geld---die hij had uitgegeven, te dekken, tenzij hij alle leningen die hij had verstrekt kon terugvorderen.

Dezelfde processen worden vandaag door banken gebruikt. Vandaag gebruiken banken een gelijkaardige techniek die ook de waarde in circulatie vermenigvuldigt ten opzichte van de initiële storting.[^20] Banken zijn verplicht een reserve aan te houden om te voldoen aan de opnameverzoeken van klanten en mogen de rest van de ontvangen deposito's uitlenen. Deze reserve is doorgaans een fractie (de zogenaamd "fractionele reserve") van de totale stortingen en in het volgende voorbeeld voor de eenvoud 10% (het "fractioneel reservepercentage").

Stel dat Alice op haar spaarrekening bij Big Bank US\$ 100 stortte. Vervolgens leende Big Bank US\$ 90 aan Bob. Alice en Bob hebben nu samen toegang tot US\$ 190. Big Bank heeft effectief US\$ 90 uit het niets gecreëerd. Dit proces wordt geïllustreerd in Afbeelding 1.4.

{GenesisMining_BW_Graphic7}

Afbeelding 1.4: Fractioneel bankieren

Als Bob vervolgens voor een waarde van US\$ 90 aan goederen van Carol kocht en Carol op haar beurt die US\$ 90 op haar spaarrekening bij Big Bank stortte, dan zou Big Bank US\$ 81 kunnen uitlenen aan Dave. Dit proces zou kunnen doorgaan en met een fractioneel reservepercentage van 10% zou Big Bank op deze manier tot US\$ 900 kunnen creëren. Deze praktijk van fractioneel bankieren is hoe commerciële banken vandaag de dag iets uit het niets creëren---geld dat uit de lucht komt vallen.[^21]

De Amerikaanse centrale bank maakt onderscheid tussen verschillende soorten geld, waarvan de volgende twee de belangrijkste zijn:

- M0---fysieke valuta, d.w.z. bankbiljetten en munten

- M1---geld algemeen gebruikt voor betalingen, bestaande uit: M0 plus bankdeposito's en cheques

M1 is eigenlijk de valuta in omloop, inclusief het geld dat "gecreëerd" wordt door commerciële banken.

**Fractioneel bankieren:** een banksysteem waarbij banken slechts een fractie van de activa van depositohouders in reserve houden en de rest uitlenen, waardoor ze in feite geld creëren.

Omdat banken hun nieuwgecreëerde dollarbiljetten uitgeven aan oude dollartarieven, transfereert fractioneel bankieren rijkdom naar mensen die het dichtst bij de geldvoorraad zitten en weg van degenen die er verder vanaf staan---van Bob en Carol naar de eigenaars van Big Bank. Dit is een andere toepassing van de wet van Gresham, waarbij de eigenaars het nieuwe "slechte" geld zullen uitgeven voordat de inflatie die het creëerde de waarde vermindert. Voor sommigen maakt dit het geld gecreëerd door fractioneel bankieren minder dan volledig legitiem.

De indruk kan bestaan dat op deze manier geld uit het niets wordt gecreëerd. Maar telkens wanneer geld door dit proces wordt gecreëerd, ontstaat er ook een overeenkomstige schuld, zodat de nettobalans nul is, aangezien het nieuwe gecreëerde geld wordt gecompenseerd door de schuld.

Desalniettemin is bankieren met fractionele reserve vandaag de dag verreweg het dominante systeem, terwijl bankieren met volledige reserve, waarbij banken altijd verplicht zijn om 100% van de activa van hun depositohouders beschikbaar te houden, buitengewoon zeldzaam is. Het is sterk in het belang van banken om dit zo te houden. Elke dollar die in reserve wordt gehouden, is er een minder die een bank kan uitlenen en hoe meer een bank uitleent, hoe meer ze verdient.

#### Bankruns

De overgrote meerderheid van banken maakt gebruik van fractioneel bankieren. Als verslechterende economische of politieke omstandigheden een aanzienlijk percentage van depositohouders aanzetten om hun geld op te nemen, kan het onvermogen van een bank om hun depositohouders te betalen een run op de bank starten. Dit gebeurde in Cyprus en Griekenland tijdens de Europese schuldencrisis, waar mensen dagenlang in lange rijen stonden om een deel van het geld dat ze hadden gestort terug te krijgen. Uiteraard kan een bank met grotere reserves meer klanten tevredenstellen, en er bestaan wetten die in theorie depositohouders beschermen. Niets hiervan verandert echter het eenvoudige feit dat de praktijk van fractioneel bankieren betekent dat banken nooit in staat zijn om tegelijkertijd al hun klantendeposito's te honoreren.

Een **bankrun** of (**run op de bank**) gebeurt wanneer veel bankklanten proberen hun deposito's op te nemen omdat ze zich zorgen maken over de solvabiliteit van de bank. Dit kan nog meer mensen ertoe aanzetten om hun geld op te nemen, waardoor de kans op wanbetaling toeneemt, en kan een kettingreactie veroorzaken waarbij klanten angstiger worden en meer opnames doen totdat het systeem instort.

## 3\. Fiatgeld

Fiatgeld, dat zijn naam ontleent aan het Latijnse woord *fiat* wat "laat het gedaan worden" betekent, is één abstractieniveau verder verwijderd van iets met intrinsieke waarde. Bij goederengeld is de valuta zelf een grondstof en waardevol op zich. Bij representatief geld vertegenwoordigt de valuta de grondstof en wordt erdoor gedekt. Het is waardevol omdat het kan worden ingewisseld voor de grondstof die het vertegenwoordigt. Fiatgeld heeft geen relatie met enige grondstof en wordt nergens door gedekt. Het wordt gecreëerd en wettig betaalmiddel gemaakt door een overheidsdecreet (fiat) en ontleent zijn waarde aan dat decreet.[^22]

In 1971, tegen het einde van de Vietnamoorlog, ontkoppelde Richard Nixon de Amerikaanse dollar van zijn gouddekking, waardoor het een fiatvaluta werd. Andere landen volgden dit voorbeeld, waarna ook de Zwitsers, als laatste significante goudstandaardsysteem, in 1999 fiat omarmden. Tegenwoordig wordt geen enkele staatsvaluta meer door iets anders gedekt dan de overheid die deze heeft uitgegeven.

Eenmaal ontkoppeld, steeg de relatieve waarde van goud ten opzichte van de Amerikaanse dollar dramatisch. In 1971 was goud US\$ 35 per ons waard. Slechts twee jaar later was dit gestegen naar US\$ 120. Vandaag wordt een ounce goud verkocht voor US\$ 1.500, wat een 40-voudige devaluatie van de dollar ten opzichte van goud betekent in de afgelopen vijftig jaar.[^23]

## 4\. Geld en de staat

Historisch hebben natiestaten de exclusieve rechten op het uitgeven van valuta's opgeëist. Vanaf 118 v.Chr., toen de Chinezen voor het eerst lederen bankbiljetten uitgaven, doorheen de denarius en het Britse pond tot heden, stonden de meeste conventionele valuta's onder direct regeringstoezicht. Eigenlijk hangt het idee van een overheid bijna af van de mogelijkheid om een monopolie over twee dingen op te eisen en te verdedigen: geld en geweld. Wanneer een staat de valuta controleert, kan die geld creëren en vernietigen naargelang het uitkomt of om het volk te bedaren. Omdat de belangen van de staat niet noodzakelijk gelijk zijn aan die van het volk, handelt de overheid niet altijd in het voordeel van het volk. Om deze reden verliest geld onder staatscontrole in de loop der jaren vaak zijn waarde, minstens al sinds de regering van Nero.

### 4.i. Centrale banken

Centrale banken ontstonden als een soort gilde of beroepsvereniging om de samenwerking te bevorderen tussen meerdere particuliere banken met verschillende valuta's en om wat bescherming voor of spreiding van schade te bieden wanneer individuele banken in problemen raakten. De Bank of England werd in 1694 door het parlement opgericht als een particuliere bank met bijzondere privileges (waaronder het alleenrecht om Britse ponden uit te geven in ruil voor het onmiddellijk uitlenen van een grote hoeveelheid geld aan de overheid). Het werd de eerste semi-overheidsinstantie die de verantwoordelijkheden van een centrale bank op zich nam, dienstdoend als 's lands kredietgever in nood die tijdens de financiële crisis van 1866 aan financiële instellingen geld uitgeleende om een ineenstorting van het financiële systeem te voorkomen.

Centrale banken zoals de Bank of England hebben enige controle over de kredietvoorraad en het geld dat particuliere banken creëren door de praktijk van fractioneel bankieren. Door het verlagen van de fractie aan activa die een bank in reserve moet houden, staan centrale banken indirect toe dat commerciële banken meer geld creëren.

Wanneer bijvoorbeeld een centrale bank dit fractioneel reservepercentage verlaagt van 10% naar 5%, verdubbelt de totale potentiële hoeveelheid van de valuta in circulatie.[^24] De geldvoorraad verhogen leidt, indien alle andere factoren gelijkblijven, tot een waardevermindering van het al bestaande geld.[^25] Dit laat de centrale bank toe om een soort draaiknop te bedienen tussen het beschikbare geld voor banken om uit te lenen en de veiligheid van het geld dat zij hun depositohouders verschuldigd zijn. Wanneer de centrale autoriteiten denken dat er te veel krediet wordt gecreëerd---dat mensen te veel lenen of dat banken instabiel worden---kunnen ze dit reservepercentage verhogen, waardoor banken meer van hun activa moeten bijhouden, zodat minder krediet wordt geschapen en banken veiliger zijn. Centrale banken gebruiken echter voornamelijk rentevoeten (in plaats van het fractioneel reservepercentage) om invloed uit te oefenen op het macro-economische milieu.

Dit Britse model van een door de staat beheerde centrale bank met een monopolie op de uitgifte van door de overheidsschuld gedekte fiatvaluta, en fungerend als de laatste reddende kredietgever voor de particuliere banken van het land, werd snel overgenomen door andere landen: de Federal Reserve in de Verenigde Staten, de Europese Centrale Bank van de Eurozone, de Bank van Japan en de Volksbank van China in hun respectieve landen. Tegenwoordig hebben deze nationale centrale banken een eigen centrale bank, het Internationaal Monetair Fonds (IMF), dat veel van dezelfde functies vervult. Het coördineert tussen nationale financiële systemen en treedt op wanneer een land en zijn centrale bank in moeilijkheden verkeren en externe hulp nodig hebben.

### 4.ii. Privégeld

Geld wordt niet per se door overheden uitgevaardigd. In de Verenigde Staten, bijvoorbeeld, legden tussen 1837 en 1866 de federale autoriteiten geen regels op voor wie het recht had om valuta's uit te vaardigen. Privéorganisaties---van individuele staten tot gemeenten, kerken, banken en spoorwegmaatschappijen---bedachten, drukten en circuleerden hun eigen geld met zo veel enthousiasme dat er tegen 1863 meer dan achtduizend verschillende valuta's in gebruik waren.[^26]

Tegenwoordig wordt privégeld in de VS en EU wellicht het dichtst benaderd door de frequentflyerpunten van luchtvaartmaatschappijen, hoewel er technisch gezien geen reden is waarom een olie- en gasbedrijf zoals Exxon geen "Exxon-dollars" zou kunnen uitgeven. Sterker nog, indien die dollars ingewisseld zouden kunnen worden voor benzinetanks zoals vliegmijlen voor vliegtickets, zouden Exxon-dollars door iets tastbaarders gedekt worden dan de Amerikaanse dollar.

Privégeld, wanneer legaal, brengt nog steeds uitdagingen met zich mee. Als het uitgevende bedrijf faalt of failliet gaat, kan de valuta een deel of al zijn waarde verliezen. Hoewel hetzelfde waar is voor geld gedekt door een overheid, hebben staten doorgaans een langere levensduur dan bedrijven. Als gevolg daarvan hebben we momenteel een zeer monolithisch, wereldwijd financieel systeem van centrale banken, fiatvaluta's en particuliere instellingen die slechts een klein percentage van de deposito's van hun investeerders in reserve houden. Tegenwoordig zijn er maar heel weinig andere opties, maar dat is niet altijd zo geweest.

### 4.iii. Vrij bankieren

Historisch gezien hebben verschillende landen economieën gehad die functioneerden zonder een centrale bank als laatste reddende kredietgever in geval van nood of monopolistische uitgever van valuta's. In achttiende- en negentiende-eeuws Schotland, bijvoorbeeld, verving een systeem van concurrerende banken de centrale bank. Grote banken gaven hun eigen biljetten uit en accepteerden die van elkaar. Als bankbiljetten van de ene bank werden gedeponeerd bij een andere bank, werden ze geaccepteerd door die bank en via een vereffeningsmechanisme teruggestuurd naar de oorspronkelijke bank. Op deze manier kon een bank geen overmatige hoeveelheid bankbiljetten uitgeven in de hoop dat ze zouden worden gedeponeerd bij andere banken die vervolgens het goud of zilver zouden dekken dat verschuldigd was aan de deposant. Deze praktijk stimuleerde voorzichtige besluitvorming en verminderde de kans dat één instelling de stabiliteit van een andere zou schaden. Een beleid dat onbeperkte aansprakelijkheid toewees aan aandeelhouders van de bank, bevorderde ook rentmeesterschap. Bankiers, niet de banken---de individuen en niet de instelling---garandeerden gezamenlijk maar persoonlijk alle schulden die hun bank aanging. Het is interessant om te bedenken hoe anders bankiers vandaag zouden handelen indien dat nog steeds het geval zou zijn.

In feite, een systeem waarin financiële instellingen met elkaar concurreren, hun eigen bankbiljetten uitgeven op hun eigen voorwaarden en onderling zorgen voor systeembescherming zonder overheidsbemoeienis, heeft voorstanders, waaronder de Nobelprijswinnende econoom Friedrich Hayek.[^27] Hayek heeft betoogd dat een dergelijk systeem van vrij bankieren niet alleen banken, maar ook hun klanten zou bevrijden. Financiële instellingen zouden volgens hem minder vatbaar zijn voor politieke druk en gedreven worden door consumentenvraag om prijsstabiliteit te handhaven door een groter percentage van hun middelen in reserve te houden.

Dit veronderstelt natuurlijk een staat die bereid is zijn monopolie op het uitgeven van geld af te staan, en is niet zonder enig risico. Tegenstanders van Hayek wijzen er snel op dat zonder een centrale bank als vangnet er niets zou zijn om te voorkomen dat een falende bank failliet gaat en al het vermogen van haar klanten meeneemt.

## Samenvatting

We interageren zodanig vaak met geld dat het iets kan worden waarvan we afhangen zonder te begrijpen wat het precies is en hoe het werkt. Het wordt gemakkelijk vergeten dat, terwijl geld altijd een abstractie was, het zo'n ongelooflijk nuttig iets is dat wanneer er in van die uitzonderlijke tijden één valuta instort, een andere spontaan lijkt op te staan om de plaats ervan in te nemen.

Hoe verschillend schelpen en sigaretten, uitgehouwen stenen en Romeinse munten ook zijn, ze illustreren nog steeds allemaal de fundamenteel abstracte aard van geld. Hoewel deze representatieve voorbeelden van goederengeld allemaal enige intrinsieke waarde hadden los van hun gebruik als valuta, lieten ze elk slechts een vrij beperkt scala aan transactiemogelijkheden toe. Goederengeld moet fysiek aanwezig zijn om te worden uitgewisseld.

Representatief geld loste dit probleem op terwijl het nieuwe problemen introduceerde---het dubbele-uitgaveprobleem en fractioneel bankieren, dat het risico inhoudt op bankruns. Fiatgeld en de opkomst van centrale banken, hoewel ze weinig deden om de problemen die representatieve valuta's introduceerden op te lossen, gaven de overheden die ze uitgeven en reguleren meer controle over de hoeveelheid geld en schuld die beschikbaar is.

Doorheen zijn lange evolutie, van de kaurischelp tot de fiatvaluta's en centrale banken van vandaag, heeft geld er steeds anders uitgezien en zich steeds anders gedragen, maar het heeft veelal zelfde functies vervuld vanaf het begin ervan tot op de dag van vandaag. Om de relatieve sterke en zwakke punten van zo'n divers onderwerp te vergelijken en te overwegen hoe de volgende fase in de evolutie van geld verbeteringen kan aanbrengen ten opzichte van zijn geschiedenis, is het nuttig om de functies te articuleren die geld moet vervullen en een lijst van eigenschappen te creëren waarmee valuta's objectiever kunnen worden vergeleken. Zoals we later zullen zien, heeft bitcoin, de oorspronkelijke cryptovaluta, verschillende goed ontworpen eigenschappen die het tot een uitstekende vorm van geld zouden maken.

Hoofdstuk 2

# De functies en eigenschappen van geld

We hadden nooit veel nagedacht over wat geld is en hoe het werkt, totdat we onszelf voelden worstelen met het idee van een uitgevonden internetvaluta. Als geld geen fysieke vorm had, was het dan geld? We hadden nooit munten of biljetten gebruikt om een auto te kopen of huur te betalen. We wisten dat internationale valuta's niet langer gedekt werden door edelmetalen, dus wat gaf ze waarde? En kredietkaarten? Als ze geen valuta's zijn maar wel als zodanig fungeren, wat zijn ze dan?

Deze vragen over een van de essentieelste onderdelen van ons dagelijks leven zijn op zichzelf al interessant. In het licht van een digitale valuta werden ze nog interessanter. Het bestuderen van concurrerende filosofieën over geld, de verschillen tussen een valuta en een betalingssysteem, en de functies en kenmerken die zowel slakkenhuizen als sigaretten als geld kwalificeren, verdiepte ons begrip van en onze vaardigheid met geld. Uiteindelijk verruimden de vragen en antwoorden onze gedachten over wat iets een goede valuta maakt, hoe we de ene met de andere kunnen vergelijken, en wat een betere zou kunnen zijn.

Opmerking over terminologie: in dit boek gebruiken we de termen "geld" en "valuta" door elkaar. Andere bronnen maken onderscheid tussen de twee, maar wij zijn van mening dat hierop aandringen niet bijdraagt aan de duidelijkheid of afbreuk doet aan de nauwkeurigheid van dit boek.

## 1\. Drie functies van geld

Waarom is een cigaret in een krijgsgevangenenkamp een valuta, terwijl ze dat in een supermarkt niet is?[^28] Een cigaret, een schelp of een strookje papier moet drie functies vervullen om te kwalificeren als een goede vorm van geld: het moet functioneren als een ruilmiddel, rekeneenheid en waardeopslagmiddel.[^29] Sommige valuta's voldoen aan al deze criteria, andere niet.

### 1.i. Een ruilmiddel

Zonder geld moet elke transactie een "toevallige samenloop van wensen" inhouden, waarbij beide partijen iets bezitten (een goed of dienst) en bereid zijn dat te verruilen tegen wat de andere nodig heeft maar niet bezit. Als Alice bijvoorbeeld appels wil, maar enkel aardappelen heeft, en Bob appels heeft maar wel een lekkere kaas zou willen, komen hun wensen (die van Alice voor appels, die van Bob voor kaas) niet overeen. Zij kunnen slechts zaken doen als hun behoeften samenvallen. Een directe ruil zou alleen werken als Alice appels en Bob aardappelen wil. Opdat dit systeem zou werken, moet er een toevallige samenloop van wensen plaatsvinden---een voorwaarde die in de meeste gevallen hoogstwaarschijnlijk niet zal voorkomen.

Dit is duidelijk inefficiënt, legt beperkingen op aan de handel en beperkt economische output. Het systeem werkt beter wanneer iedereen het eens is over iets dat ze allemaal zullen aanvaarden in ruil voor iets van waarde. Debby ruilt een sigaret voor Eliza's appels omdat Eliza weet dat iemand anders de sigaret zal accepteren als betaling voor zijn kaas. Ook al rookt Eliza niet, de sigaret verliest niets van haar waarde omdat ze fungeert als het overeengekomen object van universele handel---het ruilmiddel.

**Ruilmiddel:** een intermediair instrument, niet noodzakelijk nuttig voor de persoon die het bezit, gebruikt om handel te vergemakkelijken door te dienen als een overeengekomen waardestandaard.

### 1.ii. Een rekeneenheid

De functie van geld als rekeneenheid, ook wel "waardemaatstaf" genoemd, is een logische uitbreiding van het ruilmiddel. Omdat geld de gemeenschappelijke noemer is in alle transacties, kan Bob weten hoeveel aardappelen een appel waard is. Geld stelt de relatieve waarde van goederen vast, zowel onderling als over locatie en tijd. Een appel in de stad is meer waard dan op de boerderij en minder in de late zomer wanneer het het seizoen is dan in de winter wanneer hij geconserveerd moest worden.

De mogelijkheid van geld om waarde te meten, verenigt ook een economie die anders verdeeld zou zijn door onsamenhangende rekeneenheden. Niemand zou de waarde van een boerderij in appels meten. Mocht Debby besluiten de hele boomgaard te kopen, dan zou de vraagprijs zonder geld misschien in paarden zijn. Met huizen gemeten in paarden en appels in kaas, zou het zeer gecompliceerd zijn om de prijs van de boomgaard nauwkeurig te beoordelen. Het hebben van een rekeneenheid maakt een consistente en coherente prijsstelling van goederen aan beide uiteinden van het prijzenspectrum mogelijk. Het is de enige manier waarop marktpartijen een overzicht kunnen behouden van hoeveel koopkracht ze bezitten.

**Rekeneenheid:** het kenmerk dat geld in staat stelt om de waarde van verschillende goederen en diensten te registreren en te vergelijken. Ook "waardemaatstaf" genoemd.

### 1.iii. Een waardeopslagmiddel

Omdat geld mensen in staat stelt om waarde van handelsgoederen abstract te maken en al hun transacties uit te voeren in een gemeenschappelijke valuta, omvat het waarde (wat niet noodzakelijkerwijs betekent dat het die kan behouden). Een valuta vervult zijn derde functie als een waardeopslagmiddel wanneer het die waarde behoudt en handel over tijd of ruimte mogelijk maakt. Langetermijncontracten zijn anders onmogelijk. Als Eliza haar boomgaard voor meer wil verkopen dan Debby bezit, zal ze er alleen mee akkoord gaan het saldo in de toekomst te aanvaarden indien ze gelooft dat het geld dat ze later krijgt dezelfde relatieve koopkracht zal vertegenwoordigen als vandaag.

**Waardeopslagmiddel:** de mogelijkheid om met dezelde som geld ten minste dezelfde of gelijkwaardige goederen en diensten te kopen.

## 2\. Eigenschappen van geld

Om de functies ervan te vervullen, moet geld bepaalde eigenschappen hebben.[^30] Appels kunnen moeilijk waarde opslaan omdat ze bederven. Paarden zijn een slecht ruilmiddel omdat ze niet bij beetjes kunnen worden uitgegeven, bijvoorbeeld een zestiende van een paard voor een dozijn appels. Ook passen ze niet lekker in je broekzak.

### 2.i. Schaarste

Er is een reden waarom geld niet aan bomen groeit. Meer specifiek, er is een reden waarom bladeren vreselijk geld zouden zijn. Wie zou zijn paard of zelfs maar haar appel ruilen voor een blad? Economieën en handel gaan, op het meest fundamentele niveau, over het beheren van schaarse middelen. Omdat geld wordt gebruikt om de waarde van deze middelen te vertegenwoordigen, moet geld zelf ook schaars zijn.

Aanvankelijk werd dit bereikt door het gebruik van fysiek schaarse zaken, zoals een zeer specifiek soort schelp of edelmetaal. Bedenk ook dat rai-stenen niet werden gemaakt van een lokaal gesteente. Representatief geld ontleende zijn waarde aan de fysieke schaarste van het goud of zilver waardoor het werd gedekt. Wanneer een valuta losgekoppeld raakt van edelmetalen (en een fiatvaluta wordt), kan alleen een centrale bank een valuta uitgeven zonder fysieke dekking en toch voldoende geloofwaardigheid behouden om te blijven worden gebruikt.

Schaarste kan worden beïnvloed door de beveiliging ervan. Geld dat gemakkelijk te vervalsen is, zal niet in staat zijn om zijn schaarste te behouden. Geld dat gemakkelijk kan worden vervalst, wordt zeer snel veel minder schaars. Munten zijn kwetsbaar voor vervalsing, aangezien het erg moeilijk kan zijn zonder meetapparatuur het verschil te zien tussen een munt die bijna volledig van edelmetaal is gemaakt en een die er alleen mee is geverfd of geplateerd.

De superdollar

Vanaf de jaren 1980 kwamen er uiterst hoogwaardige valse Amerikaanse honderddollarbiljetten in omloop, die een aanzienlijke bedreiging vormden voor de economie en leidden tot de introductie van het 3D-beveiligingslint en agressieve internationale forensische maatregelen. Hoewel de oorsprong van deze realistische vervalsingen nooit werd vastgesteld, beschuldigde de Amerikaanse regering Noord-Korea ervan.

### 2.ii. Duurzaamheid

Om de functie van waardeopslag te vervullen, moet een valuta duurzaam zijn---niet onderhevig aan verval en moeilijk te beschadigen. Denarii, die tweeduizend jaar geleden voor het eerst werden gebruikt, zijn vandaag de dag nog steeds herkenbaar, zelfs leesbaar, en kauri's---klein en ingewikkeld---behoren tot de stevigste schelpen. Als tegenvoorbeeld zouden eieren, die gemakkelijk beschadigd raken en niet lang vers blijven, een slechte valuta vormen omdat ze niet duurzaam zijn.

### 2.iii. Verplaatsbaarheid

Duurzaamheid is uiteraard een bijdragende factor aan verplaatsbaarheid, aangezien een kwetsbare valuta risico zou lopen op breuk tijdens transport; maar gewicht en omvang zijn ook factoren. Het ideaal is een stevig medium met de capaciteit om maximale waarde in een minimum aan massa te comprimeren, en daarom zijn kostbare metalen zoals goud of zilver historisch vaak gebruikt als vormen van geld. Papiergeld heeft duidelijk een verplaatsbaarheidsvoordeel ten opzichte van zware munten en nog zwaardere rai-stenen en ten opzichte van kaurischelpen en sigaretten, die, hoewel relatief licht van gewicht, behoorlijk wat ruimte in beslag nemen.

### 2.iv. Deelbaarheid

Deelbaarheid versterkt het vermogen van een valuta om te functioneren als zowel ruilmiddel als rekeneenheid. Het stelt iemand die een boomgaard verkoopt in staat om met de opbrengst van een verkoop met een hoge waarde een reeks aankopen te betalen met een lage waarde, en iemand met winst uit meerdere kleine verkopen die te bundelen voor de aankoop van een duurder item. Het nut van deze eigenschap verklaart waarom de individuele eenheid van de meeste valuta's---de enkele sigaret of centmunt---meestal van relatief lage waarde is, maar gemakkelijk kan worden gebundeld in eenheidsmunten en dozen sigaretten. Kaurischelpen, eveneens van lage waarde, waren voldoende uniform in grootte zodat ze konden worden verhandeld op basis van gewicht. Goudstaven, daarentegen, waren niet gemakkelijk deelbaar.

### 2.v. Fungibiliteit

Fungibiliteit, misschien wel de minst voor de hand liggende en intuïtieve eigenschap van geld, is degene die een eenheid van een valuta uitwisselbaar maakt voor elke andere van dezelfde denominatie. Edelstenen vormen een uitstekend tegenvoorbeeld. Robijnen, net als goud, zijn schaars, duurzaam en verplaatsbaar, maar één gram goud valt, voor praktische doeleinden, nauwelijks te onderscheiden van een andere, terwijl geen twee robijnen van één gram exact hetzelfde zijn. Een gram goud in de vorm van een vierkant is evenveel waard als een ronde gram goud, maar twee robijnen van dezelfde vorm en gewicht zullen verschillen in waarde, afhankelijk van hun helderheid en kleur.

Goud is fungibel en robijnen niet, maar dat betekent niet per se dat gouden munten dat zijn. Munten, die hun waarde ontlenen aan hun kostbare metaalgehalte, zijn onderhevig aan slijtage, schade en vervalsing, alsook aan veranderende productienormen. Eén kaurischelp, daarentegen, is evenveel waard als elke andere. Op dezelfde manier is papiergeld, zonder intrinsieke waarde, fungibel, maar rai-stenen, waarvan de waarde deels is afgeleid van hun geschiedenis, zijn dat niet.

Transacties uitgevoerd in fungibele valuta's verlopen sneller, omdat de waarde van elke eenheid niet individueel hoeft te worden beoordeeld. Daarom, hoe meer fungibel een valuta is, hoe beter het zijn functies als rekeneenheid en ruilmiddel kan waarmaken.

### 2.vi. Beveiliging en vervalsing

Een geldvorm die bedoeld is om als ruilmiddel te fungeren, is afhankelijk van zijn ruime acceptatie onder marktdeelnemers. Deze hangt af van hoezeer degenen die het geld gebruiken erop kunnen vertrouwen dat het echt is. Resistentie tegen vervalsing is belangrijk om dit vertrouwen te vestigen. Grote hoeveelheden vals geld zullen de waarde van de valuta op macroniveau doen dalen, en om deze reden is vervalsing ook als wapen in oorlog gebruikt, waarbij oorlogvoerenden probeerden de economie van de tegenstander te destabiliseren door grote hoeveelheden vals geld te introduceren.

Bankbiljetten, als een gedrukte vorm van geld, zijn een duidelijk doelwit voor vervalsers, maar moderne biljetten hebben veel kenmerken die het moeilijk maken om overtuigende valse biljetten te maken, zoals holografische afbeeldingen, foliecomponenten, transparante kenmerken, microletters en verhoogde inkt. Ultraviolette lampen, detectiepennen en bankbiljettestmachines kunnen helpen om te controleren of bankbiljetten echt zijn of niet.

Munten trekken vervalsers aan die kunnen proberen om een minder waardevol metaal te gebruiken dan de echte munt, zoals wolfraam in plaats van goud. Het maken van valse munten door een minder waardevol metaal te bedekken met het edelmetaal zodat het echt lijkt, is een praktijk die al duizenden jaren teruggaat.

Digitale vormen van valuta's worden in bewaring gehouden bij banken, die worden gereguleerd door autoriteiten, en de mogelijkheid om geld dat door een bank in deze vorm wordt bewaard te vervalsen, is effectief onbestaande.

{GenesisMining_Graphic8_BW}

Afbeelding 2.1: Eigenschappen van geld

## 3\. Geld beoordelen naar functies en eigenschappen

Met deze drie functies en zes kenmerken van valuta's wordt het mogelijk om valuta's, inclusief cryptovaluta's, te evalueren en te vergelijken aan de hand van een reeks gemeenschappelijke maatstaven.

### 3.i. Kaurischelpen

Kaurischelpen vervulden alle drie functies opmerkelijk goed. Ze waren een algemeen geaccepteerd ruilmiddel en een rekeneenheid die de waarde van verschillende items kon meten. Ze waren een goed waardeopslagmiddel omdat ze zowel duurzaam als verplaatsbaar waren. Ze waren intrinsiek waardevol omdat ze schaars waren, en uniform genoeg om fungibel te zijn en beoordeling op basis van gewicht toe te staan. Dit maakte het hen mogelijk deelbaar te zijn tot op één enkele schelp. Het is dan ook niet verwonderlijk dat ze bijna vierduizend jaar in gebruik waren.

### 3.ii. Rai-stenen

Rai-stenen, voornamelijk gebruikt voor aankopen van hoge waarde, waren zeker een goed waardeopslagmiddel, maar slechts in beperkte mate een goed ruilmiddel.[^31] Ze waren niet fungibel en daarom geen goede rekeneenheid. Omdat ze moeilijk te houwen waren uit niet-inheemse steen, waren ze zowel schaars als duurzaam. Maar ze waren noch verplaatsbaar noch fungibel.

### 3.iii. Romeinse denarii

De denarius (en de meeste andere munten van edelmetaal) was een door de staat uitgegeven ruilmiddel dat een uitstekende rekeneenheid was maar een onvolmaakt waardeopslagmiddel, onderhevig aan zowel devaluatie als inflatie.[^32] In de loop van de geschiedenis hebben koninklijke, keizerlijke en verkozen staatsautoriteiten belast met het uitgeven en controleren van geld, beslissingen genomen met langetermijngevolgen om kortetermijnproblemen op te lossen. Het uitgeven van meer representatieve valuta's of het verlagen van de edelmetaalinhoud van goederengeld, bijvoorbeeld om een oorlog te financieren of als reactie op een crisissituatie of economische depressie, vermindert geleidelijk de koopkracht van de valuta van een natie.

De denarius in het bijzonder en munten van edelmetalen in het algemeen ontlenen hun schaarste aan die van goud en zilver. Ze zijn duurzaam, deelbaar en verplaatsbaar, maar minder fungibel dan zelfs de bescheiden kaurischelp, en gemakkelijker te vervalsen.[^33]

### 3.iv. Cigarettengeld

Van de door ons gekozen valuta's voldoen sigaretten aan de minste functies van geld, en ze bezitten minder van de wenselijke eigenschappen ervan. Ze zijn echter een uitstekend voorbeeld van het soort goed dat noodgedwongen tot valuta wordt verheven wanneer andere vormen van geld niet beschikbaar zijn of algemeen worden gewantrouwd. Ze dienden als een ruilmiddel waardoor de indirecte uitwisseling van goederen mogelijk was, en ze boden een enkel referentiepunt voor de prijsbepaling van andere goederen en diensten. Ze waren echter geen goed waardeopslagmiddel. Aangezien gevangenen doorgaans geen langetermijncontracten hoefden op te stellen en niet in staat waren om grote afstanden af te leggen, was dit minder een probleem.

In oorlogstijd werden gevangengenomen vijandelijke soldaten, bekend als "krijgsgevangenen", geïnterneerd in speciaal gebouwde kampen totdat het conflict eindigde. Het Rode Kruis leverde hen volgens conventie verschillende benodigdheden voor het dagelijks leven, waaronder sigaretten. Omdat ze gerantsoeneerd werden en verstrekt door het Rode Kruis, waren cigaretten voor gevangenen schaars en, hoewel ze gestolen konden worden, redelijk beveiligd tegen vervalsing. Ze waren niet duurzaam, maar dozen ervan waren gemakkelijk deelbaar, zelfs als een individuele sigaret dat niet was. Hoewel ze licht genoeg waren om in kleine hoeveelheden te worden gedragen, waren ze niet bijzonder verplaatsbaar omdat ze niet gemakkelijk konden worden gecomprimeerd. Ze waren echter fungibel. Omdat er geen toegang was tot verschillende merken of kwaliteiten, was één Rode Kruissigaret uitwisselbaar voor elke andere.

### 3.v. Representatief geld en fiatgeld

Representatief geld, doorgaans gedekt door edelmetaal en door de staat, vertoonde veel overeenkomsten met de denarius. Hoewel een uitstekende rekeneenheid en ruilmiddel, was representatief geld slechts zo goed als waardeopslagmiddel als het edelmetaal waarvoor het kon worden ingewisseld. De schaarste van representatief geld kwam voort uit de moeilijkheid van vervalsing en de onderliggende schaarste van de grondstof die het vertegenwoordigde. Representatief geld was echter doorgaans veel verplaatsbaarder, deelbaarder en fungibeler dan het meeste goederengeld, waardoor het aanzienlijk gebruiksvriendelijker was. Het maakte ook de overdracht van waarde mogelijk door middel van schriftelijke (en later digitale) opdrachten.

Fiatgeld, een directe afstammeling van representatief geld, behield grotendeels hetzelfde profiel met één belangrijk verschil: omdat het naar wil kan worden geproduceerd, faalt het volledig voor de schaarstetest, waardoor het een minder betrouwbaar waardeopslagmiddel is.

### 3.vi. Vergelijking van verschillende valuta's

In de volgende tabel vatten we onze beoordeling samen voor verschillende valuta's met betrekking tot de eigenschappen die we in deze sectie hebben besproken. Onze schaal varieert van "\--" voor "zeer slecht" tot "++" voor "zeer goed". Onze beoordelingen zijn zeker subjectief en betwistbaar, maar de algemene voor- en nadelen van de valuta's zijn duidelijk, en ze verschillen vaak aanzienlijk van elkaar.

{GenesisMining_BW_Graphic9}

Afbeelding 2.2: Vergelijking van de eigenschappen van kaurischelpen, rai-stenen, goud, diamanten en fiatgeld

## 4\. Betalingssystemen

Een systeem dat de overdracht van monetaire waarde van de ene partij naar de andere vergemakkelijkt, wordt een "betalingssysteem" genoemd.

**Betalingssysteem:** een methode voor het overdragen van monetaire waarde, inclusief de benodigde personen, technologie en standaarden.

**Transactie:** de overdracht van monetaire waarde.

Betalingssystems kunnen worden geëvalueerd op basis van drie belangrijke attributen:

- beveiliging,

- gebruikersgemak,

- mediatie.

**Beveiliging** is een maatstaf voor hoe moeilijk het is om onrechtmatige overdrachten van waarde te creëren door diefstal, vervalsing of fraude. **Gebruikersgemak** is hoe eenvoudig het is om het betalingssysteem te gebruiken.

**Mediatie** (of bemiddeling) verwijst naar of transacties de betrokkenheid van een derde partij vereisen of rechtstreeks tussen marktdeelnemers kunnen worden uitgevoerd in wat bekend staat als peer-to-peertransacties. Deze attributen zijn met elkaar verbonden: bijvoorbeeld, vaak maakt het verbeteren van de beveiliging het systeem moeilijker te gebruiken. Het is nuttig om te begrijpen wanneer een verandering in één attribuut de andere beïnvloedt.

**Peer-to-peertransacties:** transacties rechtstreeks uitgevoerd tussen twee personen (zonder tussenpersoon), bijvoorbeeld contante transacties in Amerikaanse dollars.

De Amerikaanse dollar maakt gebruik van verschillende betalingssystemen, elk met zijn eigen sterke en zwakke punten. De fysieke overdracht van contant geld is geschikt voor kleine lokale transacties, maar is vatbaar voor diefstal. Papieren cheques, die waarde overdragen op bestelling, zijn veiliger dan contant geld, maar ze kunnen worden vervalst of gestolen en zijn onpraktisch voor aankopen omdat veel winkels ze niet meer accepteren. Chequetransacties kunnen dan wel persoonlijk worden uitgevoerd, ze worden nog steeds gemedieerd door een bank. Dollars overmaken is nog veiliger, maar internationale overboekingen zijn vaak duur en langzamer dan wanneer ze binnen de VS gebeuren.

Elektronische systemen zijn voor de meeste transacties veiliger en gemakkerlijker in gebruik. Kredietkaarten, hoewel zeker veiliger dan contant geld, zijn nog steeds vatbaar voor fraude. De klant is hiertegen verzekerd, maar de beveiligingscontroles die banken instellen om zichzelf te beschermen, resulteren af en toe in het afwijzen van legitieme klachten. Op dezelfde manier is PayPal behoorlijk veilig en, eenmaal ingesteld, gemakkelijk in gebruik voor de meeste onlineaankopen.[^34]

{GenesisMining_BW_Graphic10}

Afbeelding 2.3: Vergelijking van betalingssystemen

## Samenvatting

Zoals we in Hoofdstuk 1 hebben gezien, komt geld bijna overal voor in menselijke samenlevingen boven het niveau van jager-verzamelaars. De reden waarom praktisch elke menselijke samenleving een soort geld uitvindt, is dat geld aan bepaalde fundamentele behoeften voldoet, waarvan de belangrijkste worden gevonden in volgende drie primaire functies: ruilmiddel, rekeneenheid en waardeopslagmiddel. Valuta's kunnen worden onderscheiden door verschillende eigenschappen die bepalen hoe goed ze deze functies kunnen vervullen.

Het identificeren van die eigenschappen maakt het vergelijken van valuta's mogelijk, en elke die we tot nu toe bestudeerden verwierf gemengde beoordelingen. Naarmate geld evolueerde, verbeterde het vaak in sommige eigenschappen terwijl het oude problemen bleef meedragen---of zelfs nieuwe introduceerde. Zoals we zullen zien, gaat die trend door naarmate geld zich verplaatst van de fysieke naar de digitale wereld. Nu we een dieper begrip hebben van wat geld is en hoe het werkt, keren we terug naar de geschiedenis ervan en volgen de opkomst van digitale valuta's via de ontwikkeling van de vroegste cryptovaluta's, waarvan bitcoin de eerste was.

Hoofdstuk 3

# De digitalisering van geld

Geld, per definitie, is een abstractie. Zelfs iets zo concreets als een slakkenhuis, wanneer gebruikt als valuta, wordt een symbolische representatie van waarde. Geld kan functioneren als een rekeneenheid net omdat het mensen een manier geeft om de waarde van dingen te meten ten opzichte van een gemeenschappelijke, ongrijpbare standaard. De prijs (het aantal schelpen, munten of sigaretten) die iemand bereid is te ruilen voor een item, bepaalt de waarde ervan én weerspiegelt deze.

Overschakelen van goederengeld naar representatief geld vereist een bijkomende laag van abstractie. Nu vertegenwoordigt het bankbiljet de grondstof (meestal edelmetaal) die de waarde vertegenwoordigt. Een paard dat een gouden munt waard is, wordt gekocht met een biljet dat de voormalige eigenaar van het paard kan inwisselen voor òf een gouden munt òf een extra toevoeging aan het aantal gouden munten in zijn bankrekening. Op dit abstractieniveau verwijderd van fysieke manifestatie, wordt het idee van geld heel nauw verbonden met een getal, bijvoorbeeld een banksaldo. Dit maakt het mogelijk dat dezelfde dollar op meerdere plaatsen tegelijk is door de praktijk van fractioneel bankieren.

{GenesisMining_BW_Graphic11}

Afbeelding 3.1: De geldhoeveelheid in de VS

Wanneer die getallen ophouden inkt op een blad papier te zijn en gaten in een geponste kaart worden of een reeks nullen en enen, is de abstractie van een symbool van een representatie zo obscuur geworden dat deze praktisch ondoordringbaar is. We onderbraken ons onderzoek naar de geschiedenis van geld in Hoofdstuk 1 voordat geld dit keerpunt bereikte om het te definiëren aan de hand van zijn functies en eigenschappen, en illustreerden vervolgens die eigenschappen en functies met valuta's die behoren tot de eerste twee abstractieniveaus. Nu, met een meer solide basis over wat geld is, is het tijd om die laatste stap te zetten.

Zoals besproken in Hoofdstuk 2, heeft een functionerend geldsysteem zowel eenheden van waarde nodig als een methode (of methoden) om die eenheden tussen mensen over te dragen. Digitale technologie trad het geldsysteem eerst binnen als een betalingssysteem.

## 1\. Digitale betalingssystemen

De eerste keer dat een financiële transactie digitaal werd uitgevoerd, werd geld nog steeds gedekt door edelmetalen. Op zowat dezelfde manier als technologische vooruitgang in de productie van papier en drukwerk snel werd ingezet om de verplaatsbaarheid van geld te verbeteren, maakte de introductie van de telegraaf tegen het eind van de jaren 1830 het mogelijk om waarde snel over lange afstanden over te dragen.

Door gebruik te maken van de vooruitgang in ons begrip van elektriciteit, verhoogde de telegraaf radicaal de snelheid en efficiëntie van communicatie. Bijna realtime betrouwbare communicatie over gestaag toenemende afstanden, voorheen het domein van seinvuren en semaforen, breidde zich uit gedurende de jaren 1840 toen metalen draden over continenten (en uiteindelijk oceanen) werden uitgerold. Tegen de jaren 1870 kon een jongeman die naar het westen trok in de goldrush van de Black Hills het geld om zijn schoppen en zeven te kopen telegrafisch toegestuurd krijgen van zijn vader in New York.

Terwijl de telegraaf het mogelijk maakte om geld digitaal over te maken (zij het in stippen en strepen, niet enen en nullen), was het geld zelf niet digitaal. Alleen het betalingssysteem, de methode van overdracht, was veranderd. De daadwerkelijke financiële transacties bleven plaatsvinden op papier. De toegeeflijke vader uit ons verhaal, die ooit zijn "Betaal aan de order van"-instructies op een papieren cheque zou hebben gezet, kon dit nu doen in de elektromagnetische punten en strepen van het morsealfabet terwijl aan beide uiteinden bankiers met papieren grootboeken de daadwerkelijke transactie uitvoerden.

Bijna tegelijkertijd nam ook de snelheid toe waarmee dergelijke transacties konden worden geteld. Sinds de abacus hebben mensen mechanische apparaten gebruikt om hun rekenvaardigheden te verbeteren, en tegen het einde van de negentiende eeuw verbeterden steeds geavanceerdere reken- en telmachines de snelheid waarmee gegevens konden worden geregistreerd en verwerkt. Banken adopteerden snel deze ontwikkelende technologie voor hun boekhouding, waarbij menselijke, handmatige, op papier gebaseerde systemen werden vervangen door minder dure, nauwkeurigere en snellere machines.

In 1955 verkreeg de Bank of America een aanzienlijk concurrentievoordeel door over te stappen van een elektromechanische methode voor het beheren van bankrekeningen en verwerken van cheques, naar een elektronische methode met magnetische inkt.[^35] Deze vooruitgang stelde machines in staat om cheques te "lezen", waardoor zowel het aantal cheques dat de bank kon verwerken toenam, alsook de snelheid waarmee ze dit kon doen.

Met magnetische inkt die gegevens op papieren cheques kon opslaan, en met magnetische tapes voor opslag, stond geld op het punt nog verplaatsbaarder te worden. Door een magnetische strip aan een plastic kaartje te bevestigen, kon een machine alle stappen uitvoeren die nodig waren om een cheque te innen, behalve het daadwerkelijk uitbetalen van biljetten. Tegen het eind van de jaren 1960 was dat probleem opgelost, en geldautomaten vervingen al snel menselijke bankmedewerkers. Geldautomanten lieten klanten toe contant geld op te nemen, en later ook te storten, op een breder scala van geschiktere locaties en op flexibelere tijden dan banken hadden kunnen bieden.

{GenesisMining_BW_Graphic12}

Afbeelding 3.2: Een vroege kredietkaart

Terwijl dezelfde technologie zijn intrede deed in de kleinhandel, verbeterde het ook een andere belangrijke eigenschap van geld: beveiliging. Winkeliers maakten al gebruik van kredietkaarten, maar door de toevoeging van magnetische strips konden toestellen in verkooppunten transacties sneller authenticeren en fraude aanzienlijk reduceren.

## 2\. Digitaal fiatgeld

De eerste digitale valuta's waren simpelweg digitale versies van bestaand fiatgeld---mensen hadden op hun bankrekeningen digitale dollars die ze gemakkelijk konden omzetten in papieren dollars bij een geldautomaat. De digitalisering van valuta's maakte ze gemakkelijker te gebruiken als ruilmiddel omdat het geld sneller over langere afstanden kon worden overgemaakt. De overstap naar een digitale representatie bracht echter geen verandering in hoe een gevestigde valuta zijn functie als rekeneenheid vervulde.

Digitale versies van fiatgeld doorstaan ook de tests van andere eigenschappen. Duurzaamheid is geen probleem, mits de digitale substraten waarop ze bestaan robuust zijn, en ze zijn minstens zo deelbaar als de onderliggende fiatvaluta's en mogelijk zelfs meer.

Zoals hierboven vermeld werd, vertegenwoordigen digitale valuta's een grote stap in verplaatsbaarheid. Fysiek heb je alleen een kredietkaart nodig. Elektronisch kan digitaal geld bijna overal ter wereld in vrijwel elke hoeveelheid en praktisch direct worden verzonden en "meegedragen", althans in theorie. In de praktijk is digitaal geld echter gemakkelijker te volgen voor overheden en toezichthoudende instanties. Voor bepaalde bedragen en locaties is geld nog steeds verplaatsbaarder in de vorm van biljetten in een koffer.

Theoretisch gezien hebben digitale valuta's een perfecte fungibiliteit, aangezien ze slechts worden gerepresenteerd als enen en nullen. Maar hoewel één geldeenheid niet te onderscheiden is van een andere, geldt dat niet voor hun geschiedenis, en daarom zullen mensen vermijden van om te gaan met geld van potentieel illegale bronnen, wat betekent dat digitale valuta's ook niet perfect fungibel zijn.

Vandaag de dag is het meeste geld digitaal---het bestaat alleen in computersystemen van financiële dienstverleners en banken. Met US\$ 21 biljoen in de Amerikaanse economie, was er in juni 2024 slechts US\$ 2,4 biljoen aan munten en biljetten.[^36] Met andere woorden, slechts ongeveer 10% van het Amerikaanse geld bestaat in fysieke vorm. Bovendien verloopt heden 98% van de financiële transacties digitaal. In Zweden is dat percentage zelfs nog hoger: daar vertegenwoordigt de hoeveelheid contant geld in omloop minder dan 1% van het BNP (Bruto Nationaal Product), en handelaars zijn niet verplicht contant geld als betaling te aanvaarden.

In 2012 ontwikkelde een consortium van zes Zweedse banken Swish, een app voor directe cashloze betalingen, en met debitkaarten voor iedereen ouder dan zeven jaar, daalde het gebruik van contant geld daar met ongeveer 50% in minder dan een decennium. Er bestaan sterke stimulansen voor elke overheid om over te stappen naar een cashloze economie. Omdat digitale transacties veel gemakkelijker te monitoren en traceren zijn dan contante betalingen, wordt belastingontduiking veel moeilijker en is de kans groter dat zwarte markten opdrogen.

Bovendien creëerde een reeks buitengewone omstandigheden een aanvullende stimulans voor Zweden om over te stappen van fysiek geld naar digitale betalingen, waaronder een nogal spectaculaire overval. In 2009 landden dieven met een gestolen helikopter op het dak van een gelddepot in Västberga. Van daaruit gebruikten ze explosieven om zich een weg naar binnen te blazen en gingen ervandoor met 39 miljoen Zweedse kronen (ongeveer US\$ 5,5 miljoen) aan bankbiljetten, terwijl de politie hulpeloos toekeek omdat hun eigen helikopters aan de grond werden gehouden door wat een nepbom bleek te zijn die in hun hangar was geplaatst.

## 3\. Digitaal particulier geld

In de jaren 1990 begonnen verschillende innovatieve personen te experimenteren met het creëren van nieuwe valuta's die vanaf het begin digitaal waren. Terwijl veel vroege digitale valuta's operationele obstakels of overheidsbelemmeringen ondervonden, ontstond bitcoin, dat voortbouwde op ideeën die hier hun oorsprong vonden.

### 3.i. E-Gold

In 1996 richtten twee Amerikanen, oncoloog Douglas Jackson en advocaat Barry Downey, een digitale valuta op die niet door fiatgeld maar door goud (of andere edelmetalen) werd ondersteund. Rekeninghouders, uiteindelijk enkele miljoenen, kochten en verhandelden goudreserves in eenheden zo klein als 1/10.000 gram, door middel van betalingen per overschrijving of kredietkaart. De buitengewone deelbaarheid van E-Gold stelde gebruikers in staat om microbetalingen uit te sturen of te ontvangen---overboekingen van zulke kleine bedragen dat ze konden worden verzonden als blijk van waardering voor een blogpost of als attentie bij een grotere aankoop.

Aangezien het aanvankelijk vrij laks was in het verifiëren van de identiteit van klanten, werd E-Gold al snel geadopteerd door gewetenlozen die het gebruikten voor illegale aankopen of het witwassen van onrechtmatig verkregen geld. Hoewel het bedrijf geleidelijk aan zijn toezicht verhoogde en proactief probeerde samen te werken met overheidsregulatoren en wetshandhavingsinstanties, zelfs bijdroeg aan de arrestatie van criminelen die zijn netwerk gebruikten, kon het niet overleven in een steeds strengere regelgevingsomgeving.

De VS vervolgden E-Gold voor ongeautoriseerde geldoverdracht. Mede doordat E-Gold slechts één database had waarin de bezittingen van elke deelnemer werden geregistreerd en één enkele opslagplaats waar het edelmetaal dat de valuta dekte werd bewaard, kon de overheid het volledig sluiten. De drie bestuursleden van het bedrijf bekenden schuld aan het exploiteren van een niet-geautoriseerde geldoverdrachtsactiviteit en het aangaan van witwaspraktijken. Ze kregen relatief milde straffen en sloten het bedrijf. Restituties werden uitbetaald aan rekeninghouders na validatie van hun identiteit.

### 3.ii. Liberty Dollar

Net als E-Gold was de Liberty Dollar een door edelmetaal gedekte particuliere valuta die in de jaren 1990 werd gecreëerd door een Amerikaan, Bernard von NotHaus. Omdat hij had opgemerkt dat door overheden gedekte valuta's in de loop van de tijd hun waarde neigen te verliezen, wou von NotHaus een geldvorm creëren die beter voldeed aan een valuta's functie als waardeopslagmiddel. Hij waardeerde de Liberty Dollar op één Amerikaanse dollar en gaf zilveren munten en papiergeld uit als ontvangstbewijzen die konden worden ingewisseld voor edelmetalen (voornamelijk zilver), met de uitdrukkelijke bedoeling om een valuta te creëren die haar waarde en koopkracht doorheen de tijd zou behouden. En daarin slaagde hij.

Naarmate de tijd verstreek en de waarde van zilver toenam ten opzichte van de dollar, werd de Liberty Dollar, die gedekt werd door zilverreserves, aanzienlijk meer waard in termen van Amerikaanse dollars. Daarom werd op 24 november 2005 besloten de Liberty Dollar te herwaarderen en deze toename in waarde te verrekenen. Met andere woorden, als Alice vóór 24 november vijf Liberty Dollars voor vijf Amerikaanse dollars had gekocht (een dollar per stuk), zou ze de volgende dag tien Liberty Dollars op haar rekening hebben gehad die tien Amerikaanse dollars waard waren---zeer tastbaar bewijs dat ze hun waarde behielden. Hoewel von NotHaus zijn munten en biljetten opzettelijk had ontworpen om niet op Amerikaans geld te lijken, en hoewel (of misschien juist omdat) de Liberty Dollar destijds de op één na grootste valuta in de VS was, beschuldigde de overheid hem van vervalsing, nam zijn edelmetaalreserves in beslag en sloot zijn operatie af.

### 3.iii. Linden Dollar

De Linden Dollar bevindt zich op een interessant raakvlak tussen digitale valuta's gedekt door edelmetalen en de puur virtuele valuta's die aan bitcoin voorafgingen. Hij opereert in de virtuele wereld van *Second Life* in wezen op dezelfde manier als fiatgeld in de echte wereld. *Second Life*, ontworpen als een virtuele wereld waarin mensen alle normale activiteiten van het leven uitvoeren, kon op het hoogtepunt van zijn populariteit in het midden van de jaren 2000 zich beroemen op bijna een miljoen deelnemers.

Omdat zaken als een winkel bevoorraden of een huis kopen deel uitmaken van het spel, heeft *Second Life* vanaf het begin zijn eigen game-economie met de Linden Dollar als valutaeenheid. Deelnemers verdienen Linden Dollars in het spel door goederen of diensten te verkopen of ze te kopen in reële wereldvaluta. Met een wisselkoers van een fractie van een cent was de Linden Dollar nooit bedoeld als een levensvatbare valuta buiten de wereld van *Second Life*, wat mogelijk de reden is van zijn voortbestaan. Interessant is dat een van de vroegste beurzen om bitcoin te kopen en verkopen een Linden Dollarbeurs was, VirWoX, die zich in april 2011 uitbreidde naar de handel in bitcoin.

### 3.iv. DigiCash

DigiCash, opgericht door de Amerikaanse cryptograaf David Chaum, was het eerste digitale geldsysteem op het internet. Het pionierde het gebruik van cryptografische handtekeningen om transacties te verifiëren en slaagde er zelfs in om proefpartnerschappen aan te gaan met enkele conventionele banken. Gebruikers downloadden software en kochten met fiatgeld DigiCash, dat ze vervolgens konden gebruiken voor onlineaankopen. Hoewel het systeem enige gebruikers aantrok---zowel verkopers als handelaars---schreven uiteindelijk te weinig mensen zich in en viel het ten prooi aan wat Chaum het "kip-en-eiprobleem" noemde. Te weinig klanten wilden aankopen doen met DigiCash om handelaars te motiveren het uit te proberen en te weinig handelaars accepteerden het om klanten te motiveren het te gebruiken.

### 3.v. B-Money

Net als DigiCash was B-Money puur virtueel en niet gedekt door goud of andere edelmetalen, maar het kwam niet verder dan een reeks documenten geschreven in de jaren 90 door computeringenieur Wei Dai. Dai schetste een elektronisch geldsysteem dat bitcoin voorafging in zijn voorgestelde digitale grootboek (of *ledger*) bewaard op niet-gecentraliseerde computers die een openbaar register van alle transacties bijhielden. B-Money was ook de eerste virtuele valuta die geldgeneratie koppelde aan het gebruik van rekenkracht om wiskundige problemen op te lossen, een functie die bitcoin later ook zou delen.

### 3.vi. Bitgold

Van de vroege volledig digitale valuta's kwam Bitgold---een andere theoretische valuta die, zoals B-Money, nooit daadwerkelijk werd geïmplementeerd---het dichtst in de buurt van bitcoin. In feite beschreef Satoshi zijn creatie als een implementatie van Bitgold. Gemaakt door Nick Szabo, een informaticus en jurist die het algoritmische of "slimme" contract (*smart contract*) pionierde, gebruikte Bitgold ook cryptografische functies.

Szabo was geïnteresseerd in hoe een digitale valuta ook niet-fiatgeld zou kunnen zijn. De Liberty Dollar en E-Gold gebruikten edelmetalen om het probleem te omzeilen, maar ze waren niet echt digitaal en moesten worden opgeslagen en beveiligd in de "echte" wereld. Met Bitgold stelde Szabo zich ten doel een digitale valuta te creëren die werd gedekt door een digitale vorm van goud en, evenals echt goud, schaars was en veel werk vereiste om te mijnen. Omdat hij besefte dat rekenkracht waarschijnlijk zou toenemen, waardoor het steeds eenvoudiger zou worden om een digitale valuta te creëren, wat inflatie zou veroorzaken, voegde Szabo tijdstempels (*timestamping*) toe, ervan uitgaand dat de waarde van elk afzonderlijke eenheid Bitgold gekoppeld zou zijn aan het tijdstip waarop het werd gecreëerd. Net als rai-stenen die waren uitgehouwen vóór de introductie van ijzeren gereedschappen, zou Bitgold gemijnd toen de rekenkracht lager was, meer waard zijn, waarbij fungibiliteit werd opgeofferd voor bescherming tegen inflatie .

### 3.vii. Hashcash

Hashcash werd voor het eerst voorgesteld in 1997 als een antispammaatregel door Adam Back, een Britse cryptograaf die later CEO zou worden van Blockstream, een bedrijf dat actief is in de voortdurende ontwikkeling van de Bitcoin Core-code. Het was geen echte valuta, maar een vervanging voor DigiCash met als voordeel dat gebruikers geen DigiCash hoefden te kopen. Het was een puur op code gebaseerde oplossing die toeliet om een vergoeding (fee) op te leggen voor het verzenden van e-mails.

Spam was quasi sinds het ontstaan van e-mail een probleem voor legitieme gebruikers, omdat het profiteert van het gemak en de lage kosten van het elektronisch reproduceren van informatie. In de tijd van papieren post trachtten bedrijven ten minste nog hun mailinglijsten te kwalificeren om geld te besparen op het afdrukken en verzenden van materiaal dat ongelezen zou blijven. Met de opkomst van e-mail daalden niet alleen de verzendkosten bijna tot nul, maar werd het zelfs duurder om een contact te kwalificeren dan om ongevraagde aanbiedingen naar enorme mailinglijsten te sturen.

Back bouwde als oplossing een kost in bij het verzenden van e-mail. Voor legitieme gebruikers zou deze fee verwaarloosbaar zijn, maar voor spammers die miljoenen e-mails versturen, zou hij zo niet belemmerend, op zijn minst een afschrikmiddel zijn. Hashcash implementeerde deze fee voor e-mail door afzenders te verplichten een bepaald soort berekening uit te voeren, de zogenaamde hash.

We zullen hashfuncties uitgebreid behandelen in Hoofdstuk 7, maar hier is het voldoende om te weten dat hun berekening en verificatie niet in verhouding staan tot elkaar. Het berekenen van een hash is complex genoeg om de inzet van een bepaalde hoeveelheid rekenkracht te vereisen, terwijl het verifiëren of de hash juist is bijna niets vereist. De afzender van een e-mail draagt deze rekenkundige last, terwijl het voor de ontvanger praktisch niets kost om te controleren of het werk is gedaan. Hoewel dit systeem nooit wijdverbreide populariteit kreeg voor e-mail, werd dit concept van een bewijs van rekenkundig werk later een belangrijk element van bitcoin.

## 4\. Cryptovaluta's en bitcoin

Het woord "cryptovaluta" hecht de eerste helft van "cryptografie" aan het woord "valuta". Cryptografie is zelf een porte-manteauwoord afgeleid van de Griekse woorden *kryptos* (wat "verborgen" of "geheim" betekent) en *grafein* ("schrijven"). Hier definiëren we een cryptovaluta als een digitale valuta die gebruik maakt van sterke cryptografie en een gedecentraliseerd controlesysteem. Bitcoin was de eerste cryptovaluta.

**Cryptovaluta:** een digitale valuta die gebruik maakt van sterke cryptografie en een gedecentraliseerd controlesysteem.

Bitcoin werd voor het eerst voorgesteld door Satoshi Nakamoto in een whitepaper gepubliceerd op een cryptografiemailinglijst in 2008. Het bitcoinnetwerk ontstond aan het begin van 2009 toen het genesisblok (het eerste blok van een blockchain) werd gedefinieerd en gegenereerd. Wat bitcoin is en doet zullen we bekijken in het volgende hoofdstuk.

## Samenvatting

De opkomst van digitale technologie veranderde vele aspecten van geld, te beginnen met betalingssystemen, maar verspreidde zich al snel naar valuta's, zodat vandaag de dag meer dan 90% van het Amerikaanse geld in geen andere vorm bestaat. Naarmate digitaal geld evolueerde, begon het ook te worden uitgevonden. Vroege pioniers experimenteerden met door fiat en goud gedekte particuliere digitale valuta's met toepassingen van cryptografie maar stuitten op het kip-en-eiprobleem en liepen tegen overheidsinmenging aan. Bitcoin, geïntroduceerd door Satoshi Nakamoto in 2009, was de eerste niet-staatse, op wiskunde gebaseerde digitale valuta die zijn kinderjaren overleefde.

Deel 2

Bitcoin, de eerste cryptovaluta

Hoofdstuk 4

# Bitcoins geschiedenis

Na de aard en kenmerken van elk monetair systeem te hebben verkend, richten we ons nu op het systeem dat ons het meest interesseert: bitcoin.

Hoewel bitcoin aanvankelijk slechts door een handjevol mensen werd gebruikt, werd begin 2021 dagelijks een waarde-equivalent van meer dan US\$ 1 miljard op het bitcoinnetwerk verhandeld.[^37] Er bestaan heel wat dwingende redenen om bitcoin te gebruiken. Zoals vermeld in Hoofdstuk 1, zijn fiatvaluta's gebaseerd op vertrouwen in een nationale overheid en haar centrale bank, maar worden ze door niets gedekt. In tegenstelling tot goederengeld is de voorraad fiatgeld onbeperkt, aangezien centrale banken onbeperkt meer kunnen genereren. Net als goud is bitcoin vanwege het ontwerp beperkt in voorraad, sneller dan overschrijvingen, grotendeels anoniem en uiterst veilig. Het mysterie en genie van de oprichter zijn nauwelijks een reden om deel te nemen aan bitcoin, maar ze zijn desalniettemin fascinerend en leerzaam.

## 1\. Satoshi Nakamoto

Hoewel veel mensen al beweerden Satoshi te zijn, is er eigenlijk heel weinig over hem geweten.[^38] De "Satoshi Nakamoto"-naam en -identiteit verschenen voor het eerst in 2008 op een mailinglijst voor cryptografie en werkte samen met verschillende mensen, van wie niemand hem persoonlijk ontmoette. Vier jaar en een cryptorevolutie later, droeg Satoshi al zijn softwareontwikkelingsaccounts en andere informatie over aan softwareontwikkelaar Gavin Andresen, kort voordat hij in 2012 verdween.

### 1.i. Zijn identiteit

Satoshi nam zeer weinig biografische of persoonlijke informatie op in zijn berichten aan de mailinglijst en taalanalyse-experts hebben weinig meer kunnen bieden. Hij schreef in het Engels, blijkbaar zijn moedertaal, en gebruikte een inconsistente mix van Britse en Amerikaanse spelvarianten en uitdrukkingen. We kunnen iets meer afleiden over zijn interesses.

De mailinglijst waarop Satoshi in 2008 postte, stond bekend om de discussie van cypherpunkideeën. Zoals eerder vermeld, geven cypherpunks de voorkeur aan sterke, op technologie gebaseerde privacy als een pad naar sociale en politieke verandering. De berichten op de mailinglijst behandelden een breed scala aan onderwerpen, waaronder wiskunde, cryptografie, informatica en politieke en filosofische overwegingen.

Satoshi zei op de cypherpunkmailinglist:

Het kernprobleem met een conventionele valuta is al het vertrouwen dat nodig is om het te laten werken. Men moet vertrouwen dat de centrale bank de valuta niet ontwaardt, maar de geschiedenis van fiatvaluta's zit vol met schendingen van dat vertrouwen.[^39]

Het was op die mailinglijst en in die context dat Satoshi voor het eerst vermeldde dat hij werkte aan een e-cashsysteem dat die doelen zou bereiken.

Naast zijn keuze van discussieforum en de erfenis van zijn werk, komt misschien de meest definitieve hint van zijn motivatie (en mogelijk zijn nationaliteit) van een merkwaardige tekst die geplaatst is in het allereerste blok van de bitcoinblockchain. Satoshi citeerde een krantenkop die op de dag van de creatie van bitcoin in de Britse krant *The Times* verscheen en verwees naar de toenmalige financiële crisis en de noodzaak van een tweede reddingsoperatie voor banken.

Satoshi's eigenaarschap van de eerste bitcoins is geregistreerd in de blockchain. Een van zijn transacties was naar Hal Finney, een informaticus, cryptografieactivist en een van Satoshi's eerste medewerkers aan bitcoin, en onderzoek geeft aan dat Satoshi maar heel weinig transacties heeft gedaan.[^40] Omdat velen uitermate nieuwsgierig zijn naar wie Satoshi was en waar hij is geweest, hebben mensen bots opgezet om die munten te monitoren.

### 1.ii. Zijn genie

In de jaren nadat ze werd vrijgegeven, is de bitcoincode van Satoshi onderzocht en geanalyseerd door meerdere experts die het er grotendeels over eens zijn dat hij geen superieure programmeur was. Zijn genie zit niet in zijn code maar in zijn whitepaper---in zijn vermogen om eerder onoplosbare problemen op te lossen met bestaande cryptografische elementen (primitieven genoemd) en deze op nieuwe manieren te combineren. Hij kwam met een radicaal originele oplossing voor het probleem van het creëren van gedecentraliseerd, veilig, digitaal geld.

**Cryptografische primitieven** zijn gevestigde cryptografische algoritmen van een laag niveau die vaak worden gebruikt om cryptografische protocollen te bouwen voor computerbeveiligingssystemen.[^41]

Satoshi zag wat er beschikbaar was in andere experimenten met digitaal geld en was duidelijk op de hoogte van zelfs relatief obscure ontwikkelingen op dit gebied. Hij vond geen nieuwe cryptografische functies uit maar nam het hashalgoritme van Hashcash, de gedistribueerde ledger van B-money en de cryptografische beveiliging die Digicash gebruikte over. Dit wijdverbreide gebruik en hergebruik is significant omdat voor cryptografen nieuwer niet altijd beter is. Nieuwuitgevonden componenten zijn nog niet genoeg getest om betrouwbaar te zijn. Bitcoin was vanaf het begin sterker doordat het is opgebouwd uit cryptografische primitieven of functies die mensen al tientallen jaren tevergeefs hadden aangevallen.

In Hoofdstuk 1.2.iii introduceerden we het dubbele-uitgaveprobleem als een gevolg van de overgang van goederengeld naar representatief geld. In ons vereenvoudigd voorbeeld had Bob honderd dollar op zijn rekening, maar schreef hij honderddollarcheques uit aan twee verschillende handelaars. Zijn bank honoreerde alleen de cheque van de handelaar die als eerste Bobs cheque voorlegde. Deze oplossing is verre van ideaal en afhankelijk van de centraliteit van Bobs bank. In een gedecentraliseerd systeem zou dit helemaal niet werken.

**Dubbele uitgave** beschrijft een potentiële zwakke plek in een betalingssysteem die personen toelaat om hun geld (frauduleus) twee keer uit te geven. Bijvoorbeeld, een persoon die US\$ 100 op zijn bankrekening heeft maar twee cheques voor meer dan US\$ 100 uitschrijft, zou proberen om zijn geld dubbel uit te geven.

In de afwezigheid van een enkele scheidsrechter zoals een bank, moeten beslissingen binnen een gedecentraliseerd systeem worden genomen door consensus. Iedereen die heeft geprobeerd om een collectieve beslissing te nemen over iets zo eenvoudigs als een lunch, begrijpt dat dit niet gemakkelijk is. Het probleem van het bereiken van consensus binnen een gedecentraliseerd systeem was niet nieuw voor bitcoin, of zelfs voor digitale valuta's. In feite was het een bekend probleem binnen de informaticagemeenschap. We zullen de verklaring van Satoshi's oplossing bewaren voor Hoofdstuk 8.3, maar geen bespreking van Satoshi's genie zou volledig zijn zonder te vermelden dat hij de eerste was die er een vond.

### 1.iii. Zijn agenda

In zijn whitepaper legde Satoshi een reeks goed gedefinieerde ontwerpdoelen vast voor de nieuwe digitale valuta en besprak er veel van op de mailinglijst voor cryptografie. Hij wilde digitaal geld creëren dat functioneerde als zowel een valuta als een betalingssysteem, en dat gedecentraliseerd, peer-to-peer, anoniem, open, schaars, onomkeerbaar en minimaal geprogrammeerd was.

#### Gedecentraliseerd

Satoshi erkende dat elk gecentraliseerd systeem uiteindelijk is gebaseerd op vertrouwen en geloofde daarom in het belang van decentralisatie. De risico's van centralisatie zijn even voor de hand liggend en eenvoudig als het oude cliché: leg niet al je eieren in één mand. Met één ei in elk van twaalf manden is het verlies van een enkele mand herstelbaar. Het risico is verdeeld en er hoeft niet veel vertrouwen te worden gesteld in een enkele manddrager.

Elk financieel systeem dat vertrouwt op een centrale autoriteit (bv. het bedrijf dat E-Gold exploiteerde) stort in als dat ene controlepunt failliet gaat, wordt gesloten of er met het geld vandoor gaat. Zelfs als de centrale autoriteit door de staat wordt gecontroleerd (bv. de centrale bank), kunnen er problemen zijn zoals het devalueren van de valuta, zoals we in het vorige hoofdstuk hebben gezien. Om financiële transacties uit te voeren in een omgeving met weinig of geen vertrouwen, waar individuele deelnemers alleen op zichzelf vertrouwen en volledig verantwoordelijk zijn voor de beveiliging van hun rekeningen, kan het systeem niet afhankelijk zijn van een enkel controlepunt.

Gedecentraliseerde controle was geen nieuw idee. Het internet zelf is gedecentraliseerd. Als voortvloeisel uit een project van het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) genaamd ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), werd de infrastructuur van het internet ontwikkeld in de jaren 1950 onder de dreiging van mogelijke nucleaire aanvallen. Het ministerie van Defensie erkende dat een robuust nationaal communicatiesysteem vermeed wat informatici een **Single Point of Failure (SPOF)** noemen---een kwetsbaarheid waarbij het falen van één deel van het systeem het gehele ding onbruikbaar maakt.

{GenesisMining_BW_Graphic14}

Afbeelding 4.1: Relaties tussen deelnemers in gecentraliseerde en gedecentraliseerde netwerkconfiguraties

Stel je voor wat er met het netwerk gebeurt als de centrale stip in de linkerafbeelding uitvalt. Elke andere stip (**node** genoemd) wordt volledig losgekoppeld, elke verbinding wordt verbroken en niemand kan met iemand communiceren. In de gedecentraliseerde configuratie aan de rechterkant is er geen node waarvan het verlies het netwerk zou verlammen.

Als het communicatienetwerk van het ministerie van Defensie zijn knooppunt in Washington, D.C. had, zou een nucleaire aanval op de hoofdstad elke nationaal gecoördineerde reactie onmogelijk maken. DARPA ontwierp het proto-internet vanaf het begin gedecentraliseerd, nadat het al voorproefjes van dit soort verstoring had gehad toen trans-Atlantische communicatiekabels per ongeluk door schepen waren gebroken. Gelukkig (ironisch genoeg) maakt dezelfde decentralisatie die door de overheid in het vroege internet was ingebouwd om het te beschermen tegen buitenlandse aanvallen, het even ondoordringbaar voor pogingen van de overheid zelf om het uit te schakelen.

Na het zien instorten van ondernemingen zo divers als de Liberty Dollar en Napster toen hun controlerende organisaties in conflict kwamen met de Amerikaanse overheid, beschouwde Satoshi decentralisatie ook als een schild tegen dergelijke staatsinmenging. Hij was hier expliciet over en zei in een post op een mailinglijst in 2008: "Overheden zijn goed in het onthoofden van centraal gecontroleerde netwerken zoals Napster".

{GenesisMining_BW_Graphic15}

Afbeelding 4.2: Satoshi's opmerking over gedecentraliseerde systemen

Napster

In de vroege jaren 2000, toen muziek in digitale vorm begon uit te komen, gingen mensen het internet gebruiken om liedjesbestanden te delen en verhandelen. Napster vestigde zich als een uitwisselingsdienst die een centrale locatie bood om dergelijk delen te vergemakkelijken, wat de muziekindustrie beschouwde als diefstal. Mensen die een digitaal exemplaar van een liedje kochten, hadden het recht om ernaar te luisteren, maar niet om kopieën te maken om te delen, verhandelen of verkopen. Omdat de meeste van dergelijke kopieën werden opgeslagen op en verspreid via Napsterservers in plaats van door individuen onderling, werd het bedrijf het doelwit van meerdere rechtszaken en overheidsmaatregelen en werd het gesloten.

#### Peer-to-peer

Peer-to-peerstructuren binnen een gedecentraliseerd systeem stellen individuele componenten van dat systeem in staat om rechtstreeks met elkaar te communiceren, wat veerkracht biedt tegen falen van of misbruik door een "tussenpersoon".

**Peer-to-peer:** meestal gebruikt om de interactie van computers binnen een netwerk te beschrijven, staat elk peer-to-peersysteem directe interacties tussen deelnemers toe zonder de noodzaak van een knooppunt of gecentraliseerde mediatie.

Het creëren van iets wat lijkt op peer-to-peer bankieren vereiste een volledig nieuw en apart financieel systeem, aangezien het opbouwen van een dergelijke structuur binnen het wereldwijde financiële kader functioneel onmogelijk zou zijn. Individuen zijn eenvoudigweg niet in staat om ongemedieerde transacties uit te voeren die ingewikkelder zijn dan een eenvoudige verkoop of aankoop tussen henzelf.

Bijvoorbeeld, als Alice bankdiensten zou willen aanbieden voor zichzelf en haar uitgebreide familie, zou ze een vergunning moeten aanvragen. Ze zou ook een technische infrastructuur moeten opzetten om toegang te krijgen tot het SWIFT-netwerk waardoor 's werelds financiële instellingen communiceren. Alice zou miljoenen moeten uitgeven en ze zou het niet zelf kunnen. Met andere woorden, als zij (of een van ons) bankdiensten wil, kan ze niet op zichzelf vertrouwen. Ze moeten een bank gebruiken. Als de banken weigeren haar van dienst te zijn of transacties die ze maakt te verwerken, is ze functioneel afgesneden van de overdracht van fiatgeld.

**SWIFT (Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication):** een internationaal systeem dat gestandaardiseerde berichtensyntax gebruikt om geldtransacties tussen banken te communiceren.

In al deze voorbeelden kunnen transacties worden gemonitord, gecensureerd of verboden omdat ze door een centraal punt moeten gaan dat gevoelig is voor overheidsdruk. In een peer-to-peernetwerk wordt dit toezicht onmogelijk omdat de tussenpersoon ontbreekt. Deelnemers voeren transacties rechtstreeks uit. Alice heeft geen betrokkenheid of toestemming van anderen nodig om bitcoins naar haar halfzus in Rusland te sturen of om een bijdrage te leveren aan WikiLeaks.

Software-updates en het bitcoinprotocol

Bitcoin is *backward-compatible* of "achterwaarts compatibel" in die zin dat alle bitcoingegevens worden herkend door de nieuwste bitcoinsoftware. Satoshi heeft bitcoin zo ontworpen dat nieuwe versies van de software opzettelijk achterwaarts compatibel zijn. Wijzigingen kunnen oudere iteraties aanvullen maar niet ongeldig maken. Zonder een hoofdkantoor om officieel updates uit te brengen en op te leggen, kunnen mensen jarenoude versies van de bitcoinsoftware blijven gebruiken, wat een opmerkelijke diversiteit aan softwareversies creëert die binnen de bitcoingemeenschap werken. Bitcoinontwikkelaars blijven werken aan de software, maar gebruikers kunnen niet worden gedwongen om bijgewerkte versies te gebruiken. Gebruikers van software die is geschreven door gecentraliseerde organisaties kunnen worden gedwongen de software te updaten om deze te blijven gebruiken.

**Protocol:** een set van regels die worden geaccepteerd door compatibele clients (bijv. e-mail kan worden verzonden tussen Gmail, Outlook, enz.).

De meeste gebruikers nemen echter de recentste versie aan om nieuwe toevoegingen aan het protocol te gebruiken die bijna universeel geaccepteerd worden.

#### Pseudonimiteit

Als lid van de cypherpunkgemeenschap (die privacyverhogende technologieën promoot), is het niet verrassend dat Satoshi mechanismen voor privacy in zijn ontwerpagenda heeft opgenomen. Bitcoin is in de cryptowereld *niet* echt anoniem, maar pseudoniem, om redenen die we zullen bespreken in Hoofdstuk 5.3.iv. Desalniettemin biedt het nog steeds veel meer bescherming van de persoonlijke levenssfeer dan conventionele betalingssystemen doen.

**Pseudonimiteit:** het gebruik van pseudoniemen in plaats van namen om individuen en rekeningen te identificeren.

Een bitcoinrekening is een beetje zoals een Zwitserse genummerde rekening vroeger was.[^42] Als een register van alle genummerde Zwitserse bankrekeningen en van alle transacties tussen die rekeningen openbaar zou worden gemaakt, zou iedereen kunnen zien dat het Zwitserse bankrekeningnummer X Y dollar bevat en transacties heeft uitgevoerd van A en B dollarbedragen met rekeningnummers C en D. Er zou echter geen manier zijn om uit dat register te weten te komen wie rekening X bezit. In dit voorbeeld zou de bank echter informatie hebben die de persoon verbindt met een rekeningnummer en zou er eventueel toe kunnen worden aangezet om die vrij te geven. In bitcoin is de blockchain het equivalent van dat openbaar gemaakte register, maar er is geen equivalent van de bank. Niemand heeft een register van wiens naam is geassocieerd met welke rekeningnummers.

Mensen bewaren hun bitcoins in bitcoinwallets (digitale portemonnees die gedetailleerder zullen worden besproken in Hoofdstuk 6.2), maar met opzet koppelt geen enkele informatie die is opgeslagen in de blockchain mensen aan deze wallets. Individuen kunnen toegang krijgen tot de bitcoins in hun eigen wallets, maar niemand anders kent die sleutel om de wallet te ontgrendelen of weet wie de wallet bezit. Nergens is iemands naam gekoppeld aan zijn wallet. Toch is bitcoin niet echt anoniem, aangezien sommige informatie over de status en activiteiten van elke rekening openbaar toegankelijk is.[^43]

#### Open ontwikkeling

Satoshi wilde het bitcoinsysteem ontwikkelen als "openbronsoftware", wat betekent dat iedereen moet kunnen controleren hoe het systeem werkt. Als Satoshi een geheim onderdeel in de software had opgenomen dat niemand kon controleren, zou dit het vertrouwen in het systeem hebben beperkt. Alles openlijk ontwikkelen heeft verschillende voordelen:

Andere mensen kunnen de code controleren, en als er fouten in de codebasis zijn (vaak "bugs" genoemd), is de kans groter dat iemand ze uiteindelijk zal vinden.[^44]

Het kunnen controleren van hoe het systeem werkt, helpt om vertrouwen te stellen in het systeem, wat erg belangrijk is bij het creëren van een nieuwe valuta en betalingssysteem.

Vaak vinden mensen die de code bestuderen verbeteringen of helpen ze functies te implementeren, wat betekent dat een openbronbenadering extra (vaak zeer bekwame) ontwikkelaars aantrekt die bijdragen aan de code.

#### Schaars

Zich bewust van de realiteit die de muziekindustrie had doen struikelen---dat digitale eigendommen goedkoop en met volledige nauwkeurigheid kunnen worden gekopieerd---bouwde Satoshi schaarste rechtstreeks in bitcoin. Individuele bitcoins kunnen niet alleen niet gekopieerd worden (omdat de openbare ledger de creatie van iedere afzonderlijke bitcoin registreert en de bewegingen ervan bijhoudt), maar Satoshi ontwierp ook het systeem om het produceren van nieuwe bitcoins te stoppen. Hij stelde het maximale aantal bitcoins in op 21 miljoen, waarvan de laatste naar verwachting zal worden gecreëerd in 2140. In Hoofdstuk 8.4.i zullen we bespreken hoe die limiet wordt gehandhaafd, maar voor nu is het voldoende om te zeggen dat Satoshi, zich ervan bewust dat schaarste een kritieke eigenschap is in een valuta, expliciet een mechanisme heeft ontworpen om de productie van bitcoin te beperken tot een vooraf bepaald maximum.

#### Onomkeerbaar

Het was voor Satoshi belangrijk dat bitcoin meer zou werken als contant geld dan de meeste andere digitale betalingssystemen. Cash is onomkeerbaar. Bijvoorbeeld, als Alice twintig dollar aan Bob geeft voor een doos hondenvoer, om er vervolgens thuis achter te komen dat de doos leeg is, kan ze niet veel doen. Echter, als ze haar hondenvoer had betaald met een kredietkaart of PayPal, kon ze de prijs betwisten en mogelijk haar geld terugkrijgen.

Omkeerbaarheid biedt consumenten een zekere mate van bescherming. Satoshi had gemakkelijk structuren in bitcoin kunnen bouwen die transacties onbeperkt of binnen een beperkt aantal voltooide blokken konden omkeren. Hij koos ervoor dat niet te doen, deels om bitcoin meer op cash te laten lijken, maar ook omdat de mogelijkheid om transacties aan te vechten adjudicatie vereist. Zonder tussenpersoon zouden overboekingen voor legitieme aankopen net zo makkelijk frauduleus teruggedraaid kunnen worden als frauduleuze transacties legitiem ongedaan gemaakt. Het zou mogelijk zijn om binnen een gedecentraliseerd netwerk een systeem van arbitrage te creëren, maar niet zonder kosten die noodzakelijkerwijs aan gebruikers zouden worden doorberekend als fee.

Satoshi wilde dat bitcoin een levensvatbare methode zou zijn voor het doen van kleine, informele transacties en geloofde dat de kosten van dergelijke mediatie de minimale transactiegrootte zouden beperken. Misschien nog belangrijker voor hem was dat hij geloofde dat omkeerbaarheid vertrouwen vereiste en de privacy verminderde. Elk systeem dat het risico van het terugbetalen van aankopen op zich nam, zou worden gemotiveerd om de verkopers naar wie het betalingen stuurde door te lichten en zowel de identiteit als de legitimiteit te onderzoeken van mensen die om terugbetalingen vroegen.

#### Geminimaliseerde set van kenmerken

Satoshi schreef bitcoins code zo dat ze de opname weerde van functies die verder gaan dan degene die nodig zijn om de taken uit te voeren die hij ervoor had ontworpen. Deze zuinigheid vermindert het risico op programmeerfouten. Op softwareniveau worden bitcointransacties uitgevoerd door specifieke stukken programmeercode, scripts genoemd. Satoshi koos voor eenvoudige scripts om een heel beperkt aantal bewerkingen uit te voeren. Deze zuinigheid in de programmering van bitcoin draagt bij aan de stabiliteit van het netwerk, terwijl de deelnemers toch complexere handelingen kunnen verrichten dan eenvoudige transacties van A naar B.

## 2\. Bitcoins onthaal

{GenesisMining_BW_Graphic16}

Afbeelding 4.3: De eerste pagina van Satoshi's whitepaper

### 2.i. De whitepaper

Toen Satoshi zijn whitepaper "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" in november 2008 op de mailinglijst voor cryptografie plaatste, was het geen onmiddellijk succes. In feite was de reactie van de meeste deelnemers aan de lijst een lauwe "Ja, dat is wel aardig", en Satoshi had moeite om iemand te overtuigen om de eerste versie uit te proberen.

Het is nauwelijks te vatten. In één kort document had Satoshi een revolutionair idee voorgesteld dat bij zijn creatie bijna volledig was gevormd. En bijna niemand merkte het op. Hij ondervond wat vroege aanmoediging van Hal Finney, maar de twee mannen hadden moeite om andere deelnemers te betrekken en bitcoin stierf bijna in zijn eerste jaar door gebrek aan interesse.

Na de whitepaper, waarin al zijn ideeën werden uiteengezet, schreef Satoshi het computerprogramma dat ze implementeerde. Vervolgens begon hij aan het slaan van deze nieuwe munten, een proces dat ook bekend staat als "mijnen". De eerste bitcoins kwamen tot stand met de creatie van het eerste blok (genesisblok genoemd). Satoshi stuurde er meerdere naar Hal Finney in de allereerste bitcointransactie ter wereld op 12 januari 2009.

**Genesisblok:** de naam van het eerste blok van een blockchain (bv., bitcoin).

Bitcoins genesisblok (zie Afbeelding 0.1) bevat de krantenkop van *The Times* "Kanselier op punt van tweede reddingsoperatie voor banken".

Voor langer dan een jaar was bitcoin niet veel meer dan een interessant spel dat gespeeld werd onder een uiterst kleine groep cryptografie-enthousiastelingen. Het was letterlijk een weggevertje. Gavin Andresen (aan wie Satoshi uiteindelijk bitcoins kernsystemen zou overdragen) richtte een website op, Bitcoin Faucet, die iedereen die zijn e-mailadres invoerde gratis 0,01 bitcoins gaf.

Het was pas toen een andere partij op het forum 10.000 bitcoins (ook bekend als BTC) accepteerde om twee grote pizza's te bezorgen die hij zelf kocht met fiatgeld, dat bitcoin enige echte waarde kreeg.[^45] Na dat beslissende moment werd het voor twee personen een ruilmiddel. Tot die overgang had bitcoin geworsteld met het kip-en-eidilemma dat uiteindelijk DigiCash deed stranden: waarom zou bitcoin (of eender welke andere valuta) ooit waarde hebben? Elke valuta is een abstractie, en met de mogelijke uitzondering van items die zelf nuttig zijn (zoals sigaretten), heeft geld geen intrinsieke waarde. Zelfs edelmetalen hebben zonder collectieve overeenstemming betreffende hun wenselijkheid weinig directe fysieke bruikbaarheid---ze zijn niet eetbaar en bieden geen beschutting of warmte.

{GenesisMining_BW_Graphic17}

Afbeelding 4.4: De twee grote pizza's, besteld voor 10.000 BTC

Digitale valuta's zijn nog verder verwijderd van de directe bevrediging van overlevingsbehoeften. Digitaal geld is slechts code in computers, en bitcoin, omdat de code vrij beschikbaar is, illustreert de psychologische component van geld nog scherper. Iedereen kan de software kopiëren en met minimale wijzigingen een eigen versie creëren. Alice zou bijvoorbeeld AliceCoins kunnen maken, die alle eigenschappen van een bitcoin zouden hebben, maar ze zou waarschijnlijk Bob niet kunnen overtuigen om 10.000 AliceCoins te accepteren voor twee pizza's. Bitcoin, daarentegen, is vanaf augustus 2024 ongeveer US\$ 60.000 per stuk waard op basis van het vertrouwen dat gesteld wordt in zijn bruikbaarheid, zijn wiskunde en zijn "merk".

### 2.ii. Vroege waarderingen

Zodra zelfs maar een kleine groep mensen zich realiseerde dat ze met bitcoin echte goederen konden kopen, hadden ze een referentiewaarde---toen ongeveer US\$ 0,0025. Tot dat moment had men alleen theoretische constructies op basis van de productiekosten van een bitcoin. Na de initiële pizzakoop werd de interesse in bitcoin ook aangewakkerd door de interessante en vernieuwende eigenschappen, waaronder de ingebouwde schaarste.[^46] Mensen begonnen het te kopen, niet om te gebruiken maar om bij te houden in de (achteraf gerechtvaardigde) hoop dat het in waarde zou stijgen, waarbij ze het gebruikten als een "waardeopslagmiddel".

  ----------------------------------- -----------------------------------
  TIJDLIJN                            

  **3 januari 2009**                  **Bitcoin gecreëerd**

  **12 januari 2009**                 **Eerste bitcointransactie**

  **22 mei 2010**                     **Pizzadag**

  **17 juli 2010**                    **Opening eerste bitcoinbeurs**
  ----------------------------------- -----------------------------------

## Samenvatting

Hoewel zijn identiteit onzeker en obscuur blijft, is het genie van Satoshi Nakamoto evident en onbetwistbaar. Hij beschreef en bouwde 's werelds eerste cryptovaluta, die vandaag de dag, slechts vijftien jaar later, een marktkapitalisatie heeft van meer dan US\$ 1 biljoen. Misschien nog indrukwekkender is dat hij een geheel nieuwe vorm van geld ontwierp.

Geld, een abstractie waarvan de bruikbaarheid het alomtegenwoordig maakt in de menselijke beschaving en over culturen heen, evolueerde duizenden jaren voordat Satoshi het herconceptualiseerde. Hij deed dit bewust, in dienst van idealen die geworteld zijn in de overtuiging dat geld, een fundamenteel economisch goed, beter kon. Voor hem, en velen na hem (inclusief ons vieren), omvatten de vereisten voor "beter" een geïntegreerd valuta- en betalingssysteem dat gedecentraliseerd is om het te beschermen tegen *single points of failure*. Beter geld ontkoppelt economische activiteit van het vertrouwen in systemen die historisch gezien soms misbruikt zijn en het baseert zijn waarde op wiskunde in plaats van een overheidsfiat. Het voldoet ook aan de functies van geld terwijl het de positieve eigenschappen ervan maximaliseert. Om te zien hoe bitcoin dit alles bereikt, moeten we de structuur ervan nader bekijken.

Hoofdstuk 5

# Bitcoins structuur

Satoshi creëerde bitcoin om veel van de tekortkomingen te corrigeren die hij zag in de evolutie van digitaal geld uit fiatvaluta's. Omdat bitcoin ontworpen is vanuit eerste principes, heeft het altijd significante voordelen gehad ten opzichte van traditionele geldsystemen. Om de sterke punten en voordelen van bitcoin, evenals de problemen, beter te begrijpen, moeten we de structuur ervan verkennen en onderzoeken hoe het presteert als zowel een valuta als een betalingssysteem.

Een beetje verwarrend, zoals hiervoor al werd vermeld, wordt de term "bitcoin" gebruikt om te verwijzen naar een eenheid van de valuta, zoals we spreken over de Amerikaanse dollar (bv.: Alice heeft vijf bitcoins), én naar het betalingssysteem, zoals we spreken over een bankoverdracht of een dienst als PayPal (bv.: Alice gebruikte PayPal om Bob vijf Amerikaanse dollars te sturen. Alice gebruikte bitcoin om hem te betalen).

In Hoofdstuk 2 hebben we een valuta gedefinieerd als een eenheid van waarde en een betalingssysteem als een methode om die waarde tussen mensen over te dragen. Toch was bitcoin als zowel een valuta als een betalingssysteem fundamenteel voor Satoshi's ontwerp, wat het een coherentie geeft die ontbreekt bij fiatvaluta's---vooral in hun digitale manifestaties, waar de verschillende betalingssystemen hebben geprobeerd hun fysieke vormen van beveiliging over te brengen naar de digitale ruimte.

## 1\. Bitcoin als valuta

In Hoofdstuk 2.2 somden we zes eigenschappen van geld op: schaarste, deelbaarheid, duurzaamheid, verplaatsbaarheid, fungibiliteit en beveiliging. In Hoofdstuk 2.3 beoordeelden we kaurischelpen, rai-stenen, Romeinse denarii en sigarettengeld op basis van deze eigenschappen. Hier zullen we dezelfde criteria toepassen op bitcoin.

### 1.i. Schaarste en beveiliging

Zoals werd vermeld in het vorige hoofdstuk, zag Satoshi schaarste als een essentiële valutaeigenschap en ontwierp hij uitdrukkelijk een mechanisme om te voorkomen dat mensen meerdere kopieën van een enkele bitcoin maakten, wat betekent dat een enkele munt niet kon worden gedupliceerd en tweemaal uitgegeven. Hij stelde ook 21 miljoen in als het maximale aantal bitcoins dat ooit zou worden geproduceerd. In tegenstelling tot fiatgeld---waarvan het aanbod bijna naar believen kan worden verhoogd---is de hoeveelheid bitcoin, net als die van goud, eindig.

We weten niet precies welk percentage van de edelmetalen op aarde al is gedolven of hoeveel kaurischelpen er nog onontdekt zijn, maar er zullen nooit meer dan 21 miljoen bitcoins zijn. Van die 21 miljoen zijn er sinds augustus 2024 ongeveer 20 miljoen gemijnd. Dus als Alice één bitcoin koopt, kan ze er zeker van zijn dat het er altijd een van slechts 21 miljoen ter wereld zal zijn. Met vandaag de dag 7,9 miljard mensen in leven en nog veel meer die geboren zullen worden, zal Alice in haar ene bitcoin altijd iets ongelooflijk schaars hebben.

Aangezien bitcoin niet uit de grond wordt gedolven, komt de schaarste niet voort uit afnemende natuurlijke reserves op steeds ontoegankelijkere plaatsen, maar uit een wiskundige beperking. Satoshi stelde een limiet vast voor het aantal nieuwe bitcoins dat kon worden gecreëerd binnen elke (bij benadering) vierjarige periode tussen de aanvang en het jaar 2140.[^47] Om een logaritmisch afnemend aantal te garanderen, is het aantal nieuwe bitcoins in elke vierjarige periode de helft van het aantal gemijnd in de vorige vierjarige periode. Om dit idee te vereenvoudigen, is het nuttig om te denken in dollars en maanden in plaats van in bitcoins en jaren en een minder abstracte situatie voor te stellen waarin het beschikbare aanbod van nieuwgemijnde bitcoins wordt gehalveerd.

Stel dat Bob zijn zoon probeert te laten ontwennen van zijn ouderlijke inkomsten. Op dit moment krijgt de jonge Charlie tachtig dollar per maand. Volgens Satoshi's verminderingmodel zou Charlie's toelage na vier maanden worden gehalveerd, van tachtig naar veertig dollar per maand. Vier maanden later zou het weer worden gehalveerd tot twintig dollar. Aan het begin van het tweede jaar zou Charlie slechts tien dollar per maand krijgen gedurende de eerste vier maanden, vervolgens vijf dollar gedurende de volgende vier en uiteindelijk 2,50 dollar per maand aan het einde van het tweede jaar. Tegen die tijd hopen we dat hij genoeg verdient op eigen kracht, zodat wat hij van Bob krijgt niet veel meer uitmaakt.

Natuurlijk zou de limiet die Satoshi heeft gesteld op het totale aantal bitcoins, niets doen om schaarste te garanderen als bitcoin gemakkelijk te vervalsen zou zijn. Maar bitcoin, net als de enorme rai-stenen, is immuun voor diefstal omdat het eigenaarschap ervan wordt vastgesteld in een openbaar register. De eilandbewoners hielden in hun collectieve geheugen een verslag bij van de herkomst en geschiedenis van elke steen. Bitcoin registreert dezelfde informatie (en meer) in een openbare ledger. Het is onmogelijk om bitcoin te vervalsen, niet alleen omdat dit technisch ongelooflijk moeilijk zou zijn, maar ook omdat elke poging onmiddellijk duidelijk zou zijn voor alle bitcoindeelnemers en het netwerk, dat de vervalsingen automatisch zou afwijzen.

### 1.ii. Deelbaarheid

Verhoogde deelbaarheid is een van de belangrijke voordelen die papiergeld---en bij uitbreiding fiatgeld---toeliet om grondstoffengeld te vervangen. Bankbiljetten in verschillende coupures maken het mogelijk om honderd dollar te verdelen over minimum twee biljetten of een maximum van honderd. Muntstukken voorzien in een verdere opdeling van de dollar, die nog steeds monolithisch is ten opzichte van bitcoin.

Bitcoin is deelbaar tot op acht decimalen (10^-8^ of 0,00000001), waarbij één bitcoin bestaat uit honderd miljoen satoshi's. (Deze kleinst mogelijke eenheid van bitcoin is vernoemd naar de uitvinder van bitcoin.) Deze hoge mate van korreligheid betekent dat bitcoin, zelfs in het geval van een grote devaluatie van fiatvaluta's, nog steeds kan worden gebruikt in dagelijkse transacties. Deze korreligheid biedt ook een uitstekende bescherming tegen valutadevaluatie. Zelfs als bitcoin de toonaangevende valuta ter wereld wordt, is het moeilijk voor te stellen dat het zo waardevol wordt dat het verplaatsen van een decimaal niet gemakkelijk zijn groei zou kunnen accommoderen. Bijvoorbeeld, wanneer een enkele bitcoin US\$ 10.000 waard is, is een tienduizendste van een bitcoin (0,0001) één Amerikaanse dollar waard. Als de waarde zou stijgen tot US\$ 100.000, zou het dollarequivalent gewoon een nul toevoegen. Geen enkele historische valuta is ooit zo deelbaar geweest.

**Satoshi**: de kleinste verdeling (een honderd miljoenste) van een bitcoin.

### 1.iii. Duurzaamheid

Bitcoin is niet brandbaar, en het verslijt niet of breekt niet als het valt. Bovendien, omdat het netwek gedecentraliseerd is, bestaat de ledger---die vaststelt dat een bitcoin bestaat en geldig is---tegelijkertijd op duizenden computers over de hele wereld. Het enige element van bitcoin dat mogelijk vatbaar is voor fysieke schade, is een (volledig optionele) fysieke methode voor het opslaan van iemands **privésleutel**.

**Privésleutel** (*private key*): een alfanumerieke reeks van tweeënvijftig tekens, vergelijkbaar met een wachtwoord, die nodig is om bitcoin over te dragen.

Om bitcoins te gebruiken, heb je een privésleutel nodig. De echte duurzaamheid van de valuta hangt af van hoe veilig je deze opslaat. Er bestaan verschillende methoden, waaronder het opslaan van verschillende delen van de privésleutel op verschillende locaties. We zullen het belang van deze privésleutels bespreken en aanbevelingen doen over hun veilige opslag in het volgende hoofdstuk en uitleggen hoe ze werken in Hoofdstuk 6.3.

### 1.iv. Verplaatsbaarheid

Net zoals de digitale aard van bitcoin het aanzienlijk deelbaarder maakt dan enige voorafgaande vertegenwoordiger of fiatgeld, is er ook geen strijd op het gebied van verplaatsbaarheid. Ongeacht het aantal bitcoins in een transactie, is alles wat nodig is om deze uit te voeren een reeks letters en cijfers (de privésleutel) die klein genoeg is om op de achterkant van een fortunecookiespreuk te schrijven. (Maar doe dat alsjeblieft niet!)

### 1.v. Fungibiliteit

Qua fungibiliteit lijkt bitcoin op goud. Op dezelfde manier dat een nieuwgesmolten ounce puur goud evenveel waard is als elke andere, is elke nieuwe bitcoin van gelijke waarde.

Mensen hebben hulpmiddelen ontworpen om te analyseren waar individuele bitcoins hun oorsprong hebben en hoe ze werden gebruikt. Bijvoorbeeld, als bitcoins onlangs werden overgeschreven van een illegale onlinemarktplaats (zoals Silk Road), kunnen deze bitcoins worden gemerkt als "verdacht".[^48] Als instellingen specifieke bitcoins kunnen identificeren als afkomstig van illegale bronnen, zoals met blockchainanalysesoftware, kunnen ze deze weigeren te aanvaarden.

Fatsoenlijke cryptobeurzen (meer hierover in Hoofdstuk 6.4.i) analyseren de oorsprong en recente gebruiksgeschiedenis van de bitcoins die ze ontvangen, waardoor de kans op het ontvangen van "verdachte" bitcoins van een dergelijke beurs zeer laag is.

Hoewel de fungibiliteit van bitcoin niet perfect is, is deze in het dagelijks gebruik zeer hoog, en het is ongebruikelijk dat er om deze reden problemen optreden.

### 1.vi. Vergelijking van eigenschappen

Nu we de eigenschappen van bitcoin hebben vastgesteld, willen we controleren hoe deze zich verhouden tot die van andere valuta's, met name fiat en goud (cf. Hoofdstuk 2.3.vi).

{GenesisMining_BW_Graphic21}

Afbeelding 5.1: Vergelijking van de eigenschappen van goud, fiatgeld en bitcoin

Uit de tabel wordt duidelijk dat de eigenschappen van bitcoin als een vorm van geld uitstekend zijn, en vooral beter dan die van fiat of goud. Misschien is dat niet al te verrassend, aangezien de uitvinder van bitcoin het voordeel had om duizenden jaren aan monetaire geschiedenis en al haar mislukkingen te bestuderen en bitcoin kon ontwerpen met als doel de best mogelijke vorm van geld te zijn.

Bitcoins fundamentele eigenschappen maken het een uitstekende vorm van geld.

## 2\. Bitcoin als betalingssysteem

Na eerder aandacht te hebben besteed aan de filosofische redenen waarom een gedecentraliseerd, peer-to-peer kader belangrijk was voor Satoshi, gaan we nu dieper in op de structuur en implementatie van het bitcoinbetalingssysteem en vergelijken dit met eerdere betalingssystemen.

### 2.i. Gedecentraliseerd en peer-to-peer

Alle fiatvaluta's vallen onder de controle van de macht waardoor ze bij fiat werden gecreëerd. Bijvoorbeeld, de Amerikaanse dollar valt onder de controle van de Federal Reserve, die de regels vaststelt voor geldcreatie en bepaalt welk percentage van haar deposito's een commerciële bank in reserve moet hebben. Hoewel het bestaan van meerdere kredietkaartmaatschappijen en digitale betalingssystemen zoals Venmo en PayPal enige keuze scheppen voor consumenten, moeten ze toch de regels van de Federal Reserve naleven om in Amerikaanse dollars te kunnen handelen. Verder zijn elk van deze individuele betalingssystemen zelf gecentraliseerd. De overheid zou elk ervan even gemakkelijk kunnen sluiten als dat ze deed met Napster. Peer-to-peertransacties met fiatvaluta's zijn natuurlijk nog steeds mogelijk.[^49] Bob kan Alice US\$ 100 in contanten betalen, maar als hij haar US\$ 100.000 wil betalen, zal hij moeite hebben om dit te doen zonder overheidscontrole.

Alle fiatvaluta's vallen onder de controle van de macht die ze door middel van haar fiat of decreet creëerde.

Met bitcoin is de enige beperking op hoeveel Bob zonder de tussenkomst van een derde partij rechtstreeks naar Alice kan sturen het aantal bitcoins dat hij bezit. Hoewel we de beveiliging van bitcoins betalingssysteem later zullen bespreken, is het hier waard te vermelden dat decentralisatie bijdraagt aan de robuustheid van het systeem. Niets hangt af van een enkel potentieel faalpunt. Het hele systeem bestaat op duizenden computers, die allemaal dezelfde functie vervullen.

### 2.ii. Overboekbaar

Op dezelfde wijze zijn alle grote, en de meeste internationale transacties gemakkelijker uit te voeren met bitcoin dan met fiatvaluta's. Hoewel de meeste banken stortingen onder een bepaalde drempel direct bijschrijven, vereisen grotere stortingen vaak een wachttijd van uren of dagen. Overboekingsverzoeken kunnen alleen tijdens reguliere bankuren worden ingediend, en internationale transacties worden onderworpen aan toezicht en regelgeving van elk betrokken land. Maar zelfs het verzenden (of ontvangen) van relatief lage Amerikaanse dollarbedragen binnen het eigen land vereist het openen van een bankrekening, wat op zijn beurt het verstrekken van veel persoonlijke informatie vereist.

De Amerikaanse dollar wordt veel ruimer geaccepteerd dan bitcoin. Door het aantal bitcointransacties te observeren, kan men zien dat het aantal toepassingen van bitcoin groeit. Veel mensen die niet bekend zijn met cryptovaluta's, worden erdoor afgeschrikt doordat ze verwachten dat, omdat de theorie achter bitcoin vaak ingewikkeld is, het systeem zelf moeilijk te gebruiken valt. Terwijl het waar is dat de mechanismen die bitcoin onderbouwen relatief gecompliceerd zijn, zijn de handelingen die nodig zijn om het te gebruiken niet complexer dan het verzenden en ontvangen van email.

### 2.iii. Beveiligd

In Hoofdstuk 2.2.vi bespraken we het belang van de beveiliging van betalingssystemen om ze te beschermen tegen fraude en diefstal. Als het betalingssysteem fysieke items betreft, zoals schelpen of munten, is het belangrijk om ze te kunnen beschermen, bijvoorbeeld tegen diefstal.

De waarde ontkoppelen van objecten (zoals rai-stenen deden) of enige omkeerbaarheid bieden (zoals kredietkaarten doen) kan de beveiliging van een systeem verbeteren. Tot bitcoin vertrouwden betalingssystemen echter grotendeels op strenge controles en beperkte toegang voor beveiliging. Deze "beveiliging door obscuriteit"-mentaliteit vergezelde geld toen het digitaal werd in de vorm van goed bewaakte algoritmen, firewalls en encryptie. Helaas is elk beveiligingsmechanisme dat erop vertrouwt dat andere partijen niet weten hoe het werkt, niet alleen vatbaar voor hacks, maar nodigt het ze bijna uit. Bitcoin, daarentegen, is een open protocol en openbron en daardoor veel beter beveiligd.

### 2.iv. Open protocol en openbron

Hoewel er meerdere e-mailclients zijn, is er geen Email Inc. die ze reguleert of licentieert. In plaats daarvan is er een overeengekomen set van regels die het mogelijk maken dat iemand met een Gmailadres e-mails kan verzenden en ontvangen met iemand die Outlook gebruikt. Dit soort regelsets worden protocollen genoemd en ze kunnen openbaar (publiek) zijn, zoals in ons e-mailvoorbeeld, of privéeigendom en geheim, zoals die van Skype. Iedereen die dat wil, kan zijn eigen e-mailclient schrijven die, mits het de vastgestelde protocollen volgt, net zo goed in staat zou zijn om e-mails te verzenden en ontvangen als elke andere.

Een protocol is een set van regels die bepaalt hoe twee of meer partijen (meestal computers) binnen een communicatiesysteem informatie uitwisselen. Die regelset kan publiek (openbaar) of privé (geheim) zijn. In het geval dat deze publiek is, wordt gesproken van een publiek of **open protocol**.

Terwijl protocollen regelsets zijn die partijen in een communicatiesysteem in staat stellen om met elkaar te communiceren, bepaalt de broncode hoe individuele programma's zich gedragen. Net als protocollen kan broncode open (publiekelijk beschikbaar) of gesloten (geheim gehouden) zijn. Outlook maakt gebruik van open protocollen, maar de broncode is niet openbaar. Indien dat wel het geval was, zou iedereen die dat wilde een e-mailclient kunnen maken die identiek is aan Outlook.

In bitcoin wordt zowel de broncode als protocollen---die regelen hoe computers in het bitcoinnetwerk met elkaar communiceren, welke informatie ze uitgewissellen, hoe transacties worden geconfigureerd en wat een blok vormt---openbaar gemaakt. Met zo veel mensen die het bitcoinnetwerk volgen en belang hebben bij het slagen ervan, mocht er ooit iets mis gaan bij het updaten van de code, dan zal men het waarschijnlijk snel ontdekken en oplossen, voordat kwaadwilligen het kunnen misbruiken.

**Openbron:** publiekelijk beschikbare broncode die de werking regelt van computerprogramma's of software.

Zoals vermeld in het vorige hoofdstuk, was deze vorm van openheid voor Satoshi van principieel belang. Een deel van zijn agenda was om een financieel systeem te creëren waarbij mensen geen vertrouwen hoefden te hebben in overheden of andere gebruikers. Bitcoin is openbron zodat deelnemers zich individueel kunnen overtuigen dat er geen manier is om het systeem te hacken. Nu, na meer dan tien jaar van zowel goedbedoelde als kwaadwillige pogingen om ze te breken, is de beveiliging van bitcoin zo goed als bewezen.

### 2.v. Publieke ledger

Bitcoins zijn, net als rai-stenen, bijna onmogelijk te stelen. Het enorme formaat van rai-stenen vereiste een betalingssysteem dat eigenaarschap ontkoppelde van fysiek bezit. In plaats daarvan werd eigenaarschap toevertrouwd aan een publiek register (of ledger) dat bewaard werd in het geheugen van de eilandbewoners en de geschiedenis van elke rai-steen en alle ermee gemaakte transacties registreerde. Bitcoin weegt helemaal niets en vertrouwt weinig op het geheugen, toch registreert het ook de creatie en transacties die gemaakt worden met elke bitcoin in een publieke ledger die blockchain wordt genoemd. Wat dit is en hoe die werkt, zullen we in Hoofdstuk 8 bespreken. Voor nu is het voldoende om te zeggen dat de blockchain bijdraagt aan de beveiliging van het bitcoinbetalingssysteem, omdat deze op elke computer in het bitcoinnetwerk is ondergebracht en dus gedecentraliseerd is. Een hacker zou het merendeel van de eigenaars van kopieën van de blockchain moeten overtuigen om hun versies ervan te wijzigen in zijn voordeel---een quasi onmogelijke opgave.

## 3\. Eigenschappen van Bitcoin

Als zowel een betalingssysteem als een valuta, heeft bitcoin aanzienlijke voordelen ten opzichte van elke voorgaande valuta die we hebben bestudeerd.

### 3.i. Productieve tijd

Productieve tijd is belangrijk voor digitale betalingssystemen. Meestal uitgedrukt als een percentage, contrasteert het de productieve tijd of *uptime* (de minuten of uren waarin het systeem online en operationeel is, uitgedrukt als een percentage van de totale tijd) met de onproductieve tijd of *downtime* (waarin het systeem uitgeschakeld, ontoegankelijk of onbruikbaar is). Technologiebedrijven zoals Google en Facebook handhaven een zeer hoge productieve tijd, bijna 100%. Banken, daarentegen, halen regelmatig hun systemen offline voor onderhoud, of maken bepaalde handelingen (zoals overschrijvingen) niet beschikbaar gedurende bepaalde uren. De reguliere openingstijden van banken (negen tot vijf, van maandag tot en met vrijdag) zouden een productieve tijd van slechts 26,8% betekenen. Bitcoin, gedeeltelijk vanwege de decentralisatie, heeft een buitengewoon hoge productieve tijd. Het is bijna altijd bruikbaar. Zelfs als meerdere computers crashen of de internetverbinding van een heel land uitvalt, blijft bitcoin werken op andere machines. Sinds de lancering heeft bitcoin een productieve tijd van \>99,99% gehad.[^50]

### 3.ii. Transactiekosten (fees)

Om fraude te voorkomen en de veiligheid te waarborgen, moet een betalingssysteem de legitimiteit vaststellen van de transacties die het mogelijk maakt. In andere elektronische betalingssystemen zoals PayPal, bankoverschrijvingen en kredietkaarten fungeert het bedrijf (PayPal, de bank of het kredietkaartbedrijf) als een tussenpersoon die in feite instaat voor de legitimiteit (de verzender is de rechtmatige eigenaar van de rekening) en voor voldoende dekking (er zijn voldoende middelen op de rekening beschikbaar om het verzoek te dekken). Deze bedrijven brengen fees in rekening om de kosten en risico's van hun verificatieprocessen te dekken.

Aangezien bitcoin gedecentraliseerd is, valt de taak om de legitimiteit en authenticiteit van transacties te valideren toe aan andere leden van het netwerk. Daarnaast moeten alle transacties verwerkt worden om te worden bevestigd. Dit wordt ook wel "mijnen" genoemd. Degenen die dit werk uitvoeren worden vergoed. In het huidige stadium komt deze vergoeding in twee vormen: de creatie van nieuwe bitcoins (wat we in Hoofdstuk 6.5.iii uitvoeriger zullen bespreken) en de transactiekosten betaald door de verzender van de transactie.

Terwijl het opleggen van transactiekosten niet nieuw is voor bitcoin, is de berekening van hoe ze worden bepaald wel anders. In conventionele financiële transacties is het bedrag van de fees voor internationale hogewaardetransacties vaak gebaseerd op een percentage van het bedrag van het omgezette geld. Daarom, hoe groter de transactie, hoe hoger de kost. Dit is niet het geval bij bitcoin. Het kost hetzelfde om US\$ 10 of US\$ 10 miljard aan bitcoins te versturen, waarbij de prijs van de fees dynamisch is vastgesteld om de realtime vraag voor transacties te weerspiegelen en direct wordt betaald aan de mensen die het werk uitvoeren van transacties te valideren en ze op te nemen in het bitcoinregister.

Miners kunnen kiezen welke transacties ze willen valideren op basis van de aangeboden fee. Dit zal in detail worden besproken in Deel 3. Hoewel er op elk moment een typische marktprijs is voor fees, fluctueert deze in reactie op het totale volume van transacties. Hoe hoger de vraag naar transactievalidatie, hoe hoger de gemiddelde fee.

Een **miner** is:\
1. een persoon of entiteit die gespecialiseerde computerhardware draait om transacties op de bitcoinblockchain te valideren;\
2. de gespecialiseerde hardware zelf.

**Mining** is het validatieproces van een reeks transacties ("blok" genoemd), dat een miner toelaat om nieuwe bitcoins te munten (of "mijnen").

Een persoon die een bitcointransactie wil uitvoeren, concurreert in feite voor de diensten van een miner tegen iedereen die hetzelfde wil doen. Deze persoon kan effectief zijn bod verhogen door een hogere fee aan te bieden, waardoor de kans groter wordt dat zijn transactie door een miner wordt geselecteerd en sneller wordt gevalideerd. Mensen kunnen hun transacties timen om te profiteren van rustige periodes op de markt of hun fee post hoc verhogen als ze achteraf besluiten dat het werk te langzaam gaat.

Bitcointransactiefees zijn transparant en worden bepaald door de gebruiker, onafhankelijk van de transactiewaarde.

### 3.iii. Stabiliteit

De geschiedenis herhaalt zich vaak en gedurende de duizenden jaren sinds de Romeinse denarius werd de geldhoeveelheid vaak gecorrumpeerd of ontwaard. De Romeinse overheid verminderde gestaag het zilvergehalte van zijn valuta en landen als Duitsland en Venezuela zagen op verschillende momenten in hun geschiedenis hoe hun valuta waardeloos werd. Hoewel er bespoedigende oorzaken bestaan, zoals oorlog, burgerlijke onrust en overheidsbeleid, is de belangrijkste oorzaak van de ondergang van een valuta altijd een ineenstorting van het vertrouwen in haar stabiliteit en voortdurend vermogen om haar functies uit te voeren, vooral als waardeopslag. Voorstanders van cryptovaluta's, die erkennen dat alle valuta's en economieën vereisen dat mensen hun vertrouwen in iets stellen, verkiezen te vertrouwen in wiskunde boven overheden, vandaar het bitcoinmotto *vires in numeris* (kracht in getallen)!

Omdat het exacte aantal bitcoins dat nog gemijnd moet worden bekend, algorithmisch gedefinieerd en vastgelegd is in de software, is de toekomstige voorraad veel voorspelbaarder dan die van goud of enig ander edelmetaal. Het is onmogelijk om te weten hoeveel goud er nog in de aarde zit. Er is zelfs nog minder zekerheid over de toekomstige voorraad van fiatgeld, aangezien er meer kan worden gecreëerd door zowel centrale als commerciële banken per fiat en door de praktijk van fractioneel bankieren.

Hoewel het bitcoin niet volledig beschermt tegen de risico's van overheidsinmenging---een nadeel dat we hieronder in sectie 4.viii zullen bespreken---beschermt decentralisatie bitcoin wel tegen overheidsconfiscatie.

#### 3.iv. Pseudonimiteit

In sectie 1.iii van Hoofdstuk 4 introduceerden we het woord "pseudoniem" om bitcoin te beschrijven in het kader van Satoshi's ontwerpagenda. We suggereren dat de pseudonimiteit van bitcoin zich bevindt tussen "transparant" en "anoniem".

{GenesisMining_BW_Graphic22}

Afbeelding 5.2: Vergelijking van het privacyniveau van bitcoin en contant geld

Deze anonimiteit is echter niet absoluut, aangezien het transactieregister openbaar is en verbonden met pseudoniemen. Dit evenwicht is op zich voldoende om de pseudonimiteit van bitcoin als een voordeel te zien, maar om de positieve aspecten van pseudonimiteit te begrijpen, moeten we het zorgvuldiger bestuderen.

Auteurs gebruiken pseudoniemen of schrijversnamen om hun identiteit te beschermen. Veel vroege vrouwelijke romanschrijfsters kozen een mannelijk pseudoniem om gemakkelijker een uitgever te vinden voor hun werk. Veel hedendaagse auteurs gebruiken meerdere namen om hun werk per genre te onderscheiden.

In bitcoin wordt elke rekening geïdentificeerd door een pseudoniem in de vorm van een zeer groot nummer dat aan de rekeninghouder is toegewezen. Elke bitcointransactie wordt geregistreerd in de publieke ledger, waarbij de verzendende en ontvangende rekeningen elk slechts worden geïdentificeerd door dit groot identificatienummer. Het gebruik van pseudoniemen garandeert echter geen anonimiteit, waardoor bitcoin een slechte valutakeuze is voor criminelen.

Bitcoin gebruikt niet de echte namen van deelnemers (zoals een bank doet als je een rekening opent) en is daardoor niet volledig transparant. In plaats daarvan wordt naar bitcoinrekeningen (waarvan iedereen een willekeurig aantal kan aanmaken) verwezen door middel van (willekeurige) alfanumerieke tekens.

Een **bitcoinadres** of **bitcoinrekening** is een alfanumeriek identificatiemiddel voor een rekening die bitcoin bevat (zeer vergelijkbaar met een bankrekeningnummer). Bijvoorbeeld: "bc1qsjdlsn5thw0edj3des7wcqcj6ujj2xy5uz3gac"

Een afbeelding kan nuttig zijn om precies te begrijpen wat er gebeurt. Stel dat Alice tien bitcoins heeft die ze opslaat in twee verschillende rekeningen, elk met een uniek, pseudoniem adres (zie Afbeelding 5.3).

{GenesisMining_BW_Graphic23}

Afbeelding 5.3: De bitcoinwallet van Alice schrijft 6,0 BTC over naar die van Bob.

In de veronderstelling dat Alice haar bitcoins evenredig heeft verdeeld en zes bitcoins wil sturen naar Bob, kan ze een transactie creëren die bitcoins uit beide rekeningen neemt. Voor Eve, die de transactie van buitenaf bekijkt, zijn de twee rekeningen van Alice nu zo gelinkt dat ze onbetwistbaar aan één persoon behoren. Eve kan niet weten dat die persoon Alice is, en Eve kan ook niet weten of Bob zes bitcoins ontvangt of de vier die overblijven. Door het mechanisme van bitcointransacties moeten alle munten worden verzonden en dan worden de overgebleven munten teruggegeven als wisselgeld aan de verzender, maar als Alice een crimineel is en Eve deel uitmaakt van de politie, kan ze reconstrueren wat Alice allemaal doet---wie bitcoins naar haar stuurt en naar wie zij ze stuurt. Als Eve vervolgens Alice kan verbinden met één rekening, dan kan ze mogelijkerwijs het eigenaarschap en activiteiten van meerdere andere van haar rekeningen ontrafelen.

De pseudonimiteit van bitcoin, hoewel het meer privacy biedt dan traditionele banksystemen, verhult onvoldoende de identiteit om het even aantrekkelijk te maken voor criminelen als sommige echt anonieme cryptovaluta's. Bitcoin heeft daarom een mix van transparantie en privacy, met een openbaar transactieregister maar pseudonieme rekeninghouders.

## 4\. Problemen met bitcoin

Natuurlijk, niets is perfect, en een grondige analyse van bitcoin zou onvolledig zijn zonder een nauwkeurige analyse van de relatief mindere punten ervan. Terwijl wij persoonlijk de volgende problemen beschouwen als aanvaardbare risico's of nadelen die succesvol kunnen worden geminimaliseerd, is het belangrijk dat lezers de problemen van bitcoin begrijpen. Hier hebben we de potentiële problemen verdeeld in risico's (problemen die een bedreiging kunnen vormen voor het systeem) en nadelen (kenmerken van bitcoin die minder dan ideaal zijn), met ten slotte een subsectie gewijd aan reputatierisico's---het gebruik van bitcoin in de darknetmarkt.

De risico's die met bitcoin gepaard gaan, zijn ruwweg te verdelen in twee categorieën: menselijk en technisch. Bitcoin is kwetsbaar voor zowel menselijke fouten als misbruik, en het is ook kwetsbaar voor verschillende technische bedreigingen. Risico's die met bitcoin verbonden zijn kunnen een bedreiging vormen voor het netwerk. Nadelen zijn meer subjectief. Sommige zijn de keerzijden van anders positieve kenmerken; andere worden door sommigen beschouwd als voordelen.

Voor nieuwkomers kan bitcoins prijsvolatiliteit psychologisch moeilijk zijn om aan te wennen. Aangezien die volatiliteit, in fiattermen, veel hoger is dan die van traditionele investeringen zoals aandelen, vastgoed en edelmetalen, kunnen de grote prijsbewegingen die voorkomen een graad van onrust veroorzaken. Op langere termijn neemt zo'n onrust vaak af naarmate de ervaring met het bezitten van bitcoin zich ontwikkelt.

### 4.i. Kans op fouten

Hoe complexer de code is, hoe groter de kans op fouten die programmeurs "bugs" noemen. Niet alleen maakt de waarde van bitcoin het een aantrekkelijk doelwit voor hackers, maar het simpele feit dat het veilig en succesvol is, vormt een provokatie. Voor een hacker is bitcoin een onbreekbare bankkluis vol diamanten. Code wordt immers geschreven door mensen, en mensen maken fouten---hoewel bugs ook opzettelijk aan de code kunnen worden toegevoegd door programmeurs met slechte bedoelingen. Hoe dan ook, bugs kunnen ernstige gevolgen hebben. Programmatiefouten kunnen uitgebuit worden door virussen (schadelijke code geschreven door andere programmeurs), die gebruikt kunnen worden om onrechtmatige toegang tot systemen te verkrijgen, applicaties neer te halen of persoonlijke en financiële gegevens te stelen.

Aangezien bitcoin zowel complex als de eerste in zijn soort is, is het goed mogelijk---zelfs waarschijnlijk---dat de code niet helemaal foutloos is. In feite zijn er sinds de introductie in 2009 al verschillende problemen aan het licht gekomen. In augustus 2010 werd een zogenaamde *overflow bug* ontdekt die misschien nieuwe bitcoins kon beginnen creëren binnen tweehonderd jaar, ruim na de tijd waarop de creatie van nieuwe bitcoins tot een totaal van 21 miljoen munten zou worden beperkt. In maart 2013 veroorzaakte een update van de bitcoincode dat het bitcoinregister onbedoeld splitste in elkaar uitsluitende afsplitsingen (*forks*). Deelnemers aan het bitcoinnetwerk losten dit probleem snel op door terug te keren naar de oudere versie.

Mogelijke programmeerfouten kunnen ook worden beschouwd als een van de nadelen van bitcoin. Op zowat dezelfde manier als een catastrofale meteorietinslag een nadeel is voor het leven op aarde, is het mogelijk, hoewel onwaarschijnlijk, dat een bug ervoor kan zorgen dat sommige bitcoinnodes zich onjuist zullen gedragen. Bitcoin is een technologie waarvan de grenzen nog moeten worden verkend en er kunnen bugs of tekortkomingen zijn die nog niet zijn ontdekt. Desalniettemin heeft het opmerkelijk goed gepresteerd gedurende meer dan een decennium.

### 4.ii. Technische gevaren

In de toekomst kunnen bepaalde delen van bitcoins kernstructuur verouderd raken door technische of wiskundige vooruitgang. Zoals we eerder hebben geschreven, gebruikt bitcoin beproefde bouwstenen, de zogenaamde cryptografische primitieven. Hoewel deze goed getest zijn, kunnen deze cryptografische primitieven soms verzwakken of falen door wiskundige of computationele vooruitgang. Bijvoorbeeld, quantumcomputers kunnen in de toekomst bitcoin meer kwetsbaar maken voor cryptografische aanvallen. Bitcoins beveiliging is gebaseerd op een bepaalde vorm van cryptografie genaamd elliptische-curvecryptografie, die door wiskundige vooruitgang in theorie onbruikbaar kan worden. Ook het opkomende vakgebied van quantumcomputing kan mogelijkerwijs bitcoins cryptografie kraken en het consensusalgoritme waarvan het afhankelijk is verstoren. Bitcoin heeft in principe echter de mogelijkheid om zijn cryptografische primitieven te updaten en zijn beveiliging te handhaven.

Tot slot, zoals we vermeldden in sectie 1.ii van het vorige hoofdstuk, vertrouwde Satoshi Nakamoto sterk op beproefde bouwstenen, die op een bepaald moment kunnen falen. Als ze dat doen---als deze zogenaamde computerprimitieven ooit met succes worden aangevallen---zal niet alleen bitcoin worden getroffen. Voor sommige van deze bouwstenen, zoals elliptische-curvecryptografie, zouden de gevolgen verstrekkend zijn, zodat alledaagse zaken, zoals het HTTPS-protocol waarop website- en e-mailbeveiliging steunen, verstoord zouden worden.

Bitcoin werd gevolgd door gekloonde cryptovaluta's die dezelfde of vergelijkbare principes gebruikten, waarvan Namecoin de eerste was. Omdat de broncode van bitcoin openbaar is, hebben veel andere organisaties en individuen nieuwe cryptovaluta's ontwikkeld op basis hiervan. Ze hebben nieuwe functies toegevoegd en geëxperimenteerd met een breed scala aan veranderingen die de bitcoingemeenschap niet wenste (of zich niet kon veroorloven) uit te proberen. Tot op heden heeft dit meer voor- dan nadelen voor bitcoin opgeleverd, aangezien bitcoin in staat was om nieuwe elementen op te nemen die getest zijn en bewezen stabiel én nuttig te zijn, terwijl de risico's die gepaard gaan met dergelijke experimenten vermeden werden.

#### Risico op splitsing door gemeenschapsgeschil

We hebben in Hoofdstuk 4.1.iii uitgelegd dat bitcoin een protocol is dat door alle deelnemers gevolgd moet worden. Als echter sommige deelnemers zouden beginnen met het gebruiken van een aangepaste versie van het bitcoinprotocol (bv. 100 miljoen bitcoins toestaan in plaats van 21 miljoen bitcoins), dan zou dit resulteren in twee takken: een die het oorspronkelijke protocol volgt en een die het nieuwe protocol volgt.

Een **(hard) fork** is een splitsing van het bitcoinnetwerk als gevolg van deelnemers die verschillende protocollen volgen.

Het grootste voorbeeld van een hard fork is de zogenaamde Bitcoin Cash. Echter, qua aantal ontwikkelaars, marktkapitalisatie en aantal transacties is dit slechts een klein deel van de omvang van bitcoin.

De mogelijkheid bestaat dat onopgeloste geschillen binnen de bitcoingemeenschap ervoor kunnen zorgen dat delen van de gemeenschap zich afscheiden en doorgaan met hun eigen forks, waardoor het netwerk wordt verdeeld en middelen van bitcoin worden ontnomen.

#### Conservatieve ontwikkelingsbenadering

De programmeer- en ontwikkelingsfilosofie van bitcoin is vrij voorzichtig en conservatief. Bovendien, doordat zowel bitcoin als zijn ontwikkelaars gedecentraliseerd zijn, is er geen hiërarchische leider om definitieve beslissingen te nemen over wanneer of welke nieuwe functies te introduceren, of welke oplossing te implementeren wanneer er zich problemen voordoen. De meeste betrokkenen hebben rotsvaste overtuigingen, en consensus vinden over dergelijke onderwerpen kan een uitdaging zijn. Sterker nog, veel nieuwe cryptovaluta's vinden hun oorsprong in geschillen tussen bitcoinontwikkelaars.

#### Hoog energieverbruik

Om redenen die we in Hoofdstuk 8.2.iv zullen bespreken, verbruikt het bitcoinnetwerk terawatts aan elektriciteit, met wereldwijd miljoenen apparaten in gebruik die speciaal zijn gebouwd om bitcoin te mijnen. Andere projecten werken aan oplossingen die minder energie verbruiken, maar toch hetzelfde niveau van beveiliging en decentralisatie behouden. Het is echter onwaarschijnlijk dat bitcoin zou afwijken van zijn huidige, goed geteste methode. Zoals gezegd, is bitcoin van aard en organisatiestructuur zeer conservatief en traag in verandering. Afstappen van "proof of work" in bitcoins consensusmechanisme zou een radicalere verandering zijn dan alles wat het netwerk tot nog toe heeft ondernomen.

Het energieverbruik verbindt bitcoin fundamenteel met de fysieke wereld, een verbinding die niet aanwezig is in andere oplossingen. Zelfs als er een beter systeem zou zijn, zou het nog steeds een nieuw en ongetest systeem zijn dat concurreert met de meer dan tienjarige levensloop van de huidige implementatie. Bovendien zijn veel van de mensen die akkoord zouden moeten gaan met zo'n verschuiving zwaar geïnvesteerd in de bestaande machines, ondanks de elektriciteitkosten. Het is moeilijk voor te stellen dat ze tegen hun eigen belangen zouden stemmen.

We zullen de economische aspecten van het mijnen van bitcoin bespreken in Hoofdstuk 8.4, maar elektriciteit is veruit de hoogste operationele kost voor miners. Elke verlaging van wat ze betalen voor energie zou hun winstgevendheid verhogen.

#### Veroudering

Zoals we in Hoofdstuk 3.3 zagen, overtrof bitcoin, ondanks dat het de eerste cryptovaluta was, zijn voorgangers in glans, en hetzelfde zou in de toekomst met bitcoin kunnen gebeuren. Het risico bestaat dat een nieuwe valutavorm---een die technisch geavanceerder is---bitcoin op dezelfde manier kan inhalen als Facebook MySpace voorbijstreefde.

### 4.iii. Misbruik

Naast fouten in de code, zoals de twee die we net hebben aangehaald, is het ook mogelijk om het systeem tegen zichzelf te misbruiken. Als een aanvaller een meerderheid van de mijnhardware bereikt, kan dit leiden tot een zogenaamde 51 procentaanval.

Een 51 procentaanval is een potentiële aanval op het bitcoinnetwerk waarvoor een beetje meer dan 50% van de bitcoin-mijnhardware nodig is. Het verwerven van voldoende mijnhardware voor het uitvoeren van een 51 procentaanval zou uitermate duur zijn.

Dit zal verder worden besproken in Hoofdstuk 8.3.iv. Een aanvaller die 51% van de mijnhardware controleert, zou de mogelijkheid hebben om het netwerk te verstoren, bijvoorbeeld door opzettelijk transacties uit te sluiten (censuur), door de volgorde van transacties te wijzigen, of door transacties ongedaan te maken.[^51] De aanvaller zou echter niet in staat zijn om bitcoin te stelen uit gebruikerswallets.

### 4.iv. Illegale inhoud

Net als papieren cheques een memovak hebben waarin mensen een kort bericht kunnen schrijven, laat bitcoin gebruikers toe een kleine hoeveelheid extra informatie in hun transacties op te nemen. Terwijl dit nuttige toepassingen heeft, zoals tijdstempeling, hebben sommige kwaadwillige netwerkleden in het verleden deze optie gebruikt om illegale inhoud toe te voegen, zoals links naar kinderpornografie of controversiële WikiLeaksdocumenten die vervolgens een onderdeel worden van de blockchain. Omdat de blockchain permanent en verspreid is, huist deze informatie technische gezien op elk computerapparaat van iedere netwerkdeelnemer, waardoor zij in het bezit komen van iets illegaals. Indien er afbeeldingen opgeslagen zijn op de blockchain, zijn deze fragmentarisch opgeslagen en niet gemakkelijk toegankelijk, en specifieke ontsleutelingsmethodes zijn nodig om ze op te halen. In praktijk zijn wij niet bekend met enige praktische handhavingsactiviteiten van overheden op grond hiervan.[^52]

### 4.v. Geen verhaal

In Hoofdstuk 4.1.iii bespraken we bitcoins onomkeerbaarheid en decentrale structuur. Terwijl deze eigenschappen belangrijke doelstellingen waren voor Satoshi, bestaat er een gerelateerd nadeel. Onomkeerbaarheid in combinatie met decentralisatie betekent dat er geen manier bestaat om een fout terug te draaien, en de kost van zelfs een kleine fout kan zeer hoog zijn.

Bijvoorbeeld, stel dat Bob toegang krijgt tot een van Alice' privésleutels en de bijbehorende rekeningen leegmaakt (informatie over hoe dit te voorkomen staat in Hoofdstuk 6.3). Omdat bitcoin gedecentraliseerd is, is er geen derde partij of centrale autoriteit waartoe Alice zich kan wenden, en omdat bitcoin onomkeerbaar is, is er geen manier voor haar om de gestolen munten terug te krijgen. Insgelijks, als Bob uit angst voor diefstal zijn privésleutels zo grondig beveiligt dat hij ze zelf niet kan terugvinden, bestaat er geen enkele manier om ze te achterhalen en zijn alle munten die hij op zijn rekening had permanent verloren. Naar schatting loopt de waarde van "verloren" bitcoin in de miljarden Amerikaanse dollars. Een man uit Wales gooide ooit een harde schijf weg met 7.500 BTC erop.

Bitcoin is op dit gebied zeer intolerant voor fouten. Als iemand de pincode van zijn betaalkaart kwijtraakt, kan hij deze opnieuw instellen. Als iemand ze steelt, zal de bank vaak de frauduleuze kosten vergoeden. Er is geen vergelijkbare noodvoorziening of garantie voor bitcoingebruikers.

### 4.vi. Fractioneel bankieren

Hoewel een veel minder schandelijke vorm van misbruik, is het belangrijk om op te merken dat bitcoin niet inherent immuun is voor de praktijk (en de gevolgen) van fractioneel bankieren. In de toekomst, indien banken of andere instituten cryptodeposito's accepteren, kunnen ze dezelfde praktijken beoefenen die we bespraken in Hoofdstuk 1.2.iii, namelijk slechts een percentage van de bij hen ondergebrachte bitcoin aanhouden en de rest uitlenen aan leners. Voor bitcoin is het mogelijk om de reserves die worden aangehouden transparant te maken, wat het mogelijk maakt om te bewijzen of er al dan niet een fractioneel reservesysteem wordt uitgevoerd.

### 4.vii. Reputatieproblemen

Een reputatieprobleem voor bitcoin is zijn gebruik voor illegale activiteiten. De ongereguleerde aard van bitcoin kan criminelen hebben aangetrokken, omdat transacties niet via het conventionele financiële systeem verlopen. Andere positieve kenmerken van bitcoin, zoals de verplaatsbaarheid, spreken niet alleen degenen aan die zich aan de wet houden, maar ook criminelen. Desalniettemin wordt de Amerikaanse dollar nog steeds gebruikt voor de meeste drugstransacties. Van 2011 tot 2013 was Silk Road een onlinemarktplaats die gespecialiseerd was in illegale goederen en diensten. Destijds werd bitcoin, als een van de zeer weinige cryptovaluta's en veruit de grootste, de munteenheid van Silk Road. Dat is de enige connectie ermee.

Silk Road werd gehost op het darknet (soms het Tor- of Onionnetwerk genoemd), dat het bewust erg moeilijk maakt om een website terug te traceren naar de locatie van zijn hostserver. Aangezien dit de typische weg is die door ordehandhavers wordt genomen om sites te verwijderen en de mensen die betrokken zijn bij illegale onlineactiviteiten te vervolgen, was het darknet bijna op maat gemaakt voor criminelen.

Ross Ulbricht, die hierin een opportuniteit voor zaken zag, begon onder het pseudoniem "Dread Pirate Roberts" Silk Road als een marktplaats waar potentiële kopers en verkopers van illegale goederen elkaar konden treffen, overeenkomsten sluiten en elkaars betrouwbaarheid waarderen. Vrijwel alles werd te koop aangeboden, maar de ruime meerderheid van de aankopen bestond uit marihuana.

De site was actief voor iets minder dan drie jaar voordat de FBI Ulbricht achterhaalde en Silk Road afsloot. Hoewel hij beweerde dat hij alleen betrokken was bij de eerste paar maanden van het bestaan van de website en dat hij de operatie overdroeg aan onbekende anderen, waren de rechtbanken het daar niet mee eens en veroordeelden hem tot levenslange gevangenisstraf zonder de mogelijkheid van voorwaardelijke vrijlating. De FBI-razzia en het daaropvolgende proces van Ulbricht kregen enorm veel media-aandacht, en bitcoin kreeg daarvan zijn deel als de belangrijkste valuta die op Silk Road werd gebruikt.

Interessant genoeg had dit alles, eventueel met uitzondering van de publieke opinie, geen blijvende negatieve impact op bitcoin. De prijs daalde op de dag van de inval, maar vier dagen later was deze weer terug op slechts enkele dollars van wat hij was geweest. Van nog groter belang was dat het verlies van dit hele segment van de crypto-economie slechts een daling van 5% veroorzaakte in het aantal bitcoingebruikers.

### 4.viii. Kans op overheidsinmenging

Aanvankelijk waren er vaak geen wetten die bitcoin overzagen, maar ondertussen hebben veel rechtsgebieden verschillende regulatieve regimes voor cryptovaluta's ingevoerd. Het valt moeilijk te voorspellen hoe goed of zelfs óf bitcoin algemeen zal worden geaccepteerd door centrale banken en staten over de wereld. Wij zijn optimistisch omdat, hoewel de meeste landen relatief minder enthousiast zijn gebleken, weinige het als illegaal hebben verklaard. Veel landen zijn nu regulatieve kaders aan het creëren die bedoeld zijn om bitcoin te onderwerpen aan regels zoals ze die toegepassen op fiatgeld.

## Samenvatting

Bitcoin is een open protocol en openbron, alsook een valuta die schaars, zeer deelbaar, duurzaam, verplaatsbaar en grotendeels fungibel is. Daarbij is het een gedecentraliseerd, gemakkelijk te gebruiken en beveiligd betalingssysteem dat zijn voorgangers overtreft op al deze gebieden. Omdat het een ontworpen in plaats van geëvolueerd systeem is, voegt bitcoin aan zijn lijst van voordelen een bijna perfecte productieve tijd toe, eerlijke marktgestuurde transactiekosten, politieke en economische veiligheid, en pseudonimiteit.

Desalniettemin is het een door mensen ontworpen systeem en daardoor onvolmaakt. Er zijn risico's en nadelen verbonden aan bitcoin, en het is gebruikt voor illegale activiteiten. Wij geloven echter dat deze problemen klein zijn in vergelijking met het enorme potentieel van een op wiskunde gebaseerde, peer-to-peer digitale valuta die exponentieel is gegroeid met opmerkelijk weinig ernstige tegenslagen en succesvol heeft gewerkt gedurende meer dan tien jaar.

Met een solide basis van wat geld is, hoe het werkt en waarom wij denken dat bitcoin de beste en meest geavanceerde manifestatie ervan is, hopen we dat lezers nu klaar zijn om in het konijnenhol te duiken en diepgaander te verkennen hoe bitcoin werkt.

Deel 3

Hoe bitcoin werkt

Hoofdstuk 6

# Bitcoins grondslagen

Om het potentieel en de beperkingen van bitcoin volledig te begrijpen, is het belangrijk om enkele van de onderliggende fundamentele concepten te begrijpen. Deze worden in dit hoofdstuk geïntroduceerd.

## 1\. Terminologie

### 1.i. Over bitcoinadressen en privésleutels

Stel, Alice wil post ontvangen. Ze kan zich inschrijven voor een postbus. Iedereen aan wie ze haar postbusnummer geeft, kan haar post sturen. Om echter haar post op te halen, moet Alice haar postbus met de juiste sleutel openen.

In de bitcoinwereld is het equivalent voor een postbus een **bitcoinadres**. Een bitcoinadres is een unieke alfanumerieke reeks van 26--35 tekens.[^53] Bijvoorbeeld,

- 1BvBMSEYstWetqTFn5Au4m4GFg7xJaNVN2

- 3KE8HQxTSP7aH9sksA36YnrZFHbU4rCkHw

- bc1qar0srrr7xfkvy5l643lydnw9re59gtzzwf5mdq

zijn allemaal geldige adressen die kunnen worden gebruikt om bitcoin te ontvangen. In de praktijk kopieer en plak je bijna altijd deze adressen of breng je ze over via QR-codes zonder elk afzonderlijk teken van het volledige adres te moeten intikken.

Enkele opmerkingen over bitcoinadressen:

- Alle bitcoinadressen beginnen met een "1", "3", of "bc1". Deze verwijzen naar de verschillende types van adressen die doorheen de jaren werden geïntroduceerd. De technische details zijn niet relevant voor dagelijks gebruik.

- Een bitcoinadres kan vergeleken worden met een bankrekeningnummer waarop je bitcoins (in plaats van dollars of euro's) zijn opgeslagen.[^54]

- In het adres werd een controlemechanisme ingebouwd, waardoor in het (zeldzame) geval dat een adres met de hand moet worden ingetikt, het zeer onwaarschijnlijk is dat een tikfout leidt tot een geldig adres. Dit helpt het versturen van bitcoins naar het verkeerde adres te voorkomen.

- Een gebruiker kan een willekeurig aantal bitcoinadressen genereren.[^55]

- Sommige mensen verwijzen naar een "bitcoinadres" als een "publieke sleutel". Hoewel dit in de praktijk zelden problemen oplevert, is dit niet juist, en het onderscheid zal worden verklaard in Hoofdstuk 7.3.ii.

Een postbusnummer wordt voorgesteld door een bitcoinadres. Als Alice echter toegang tot haar postbus wil, heeft ze daarvoor een sleutel nodig. Het equivalent in bitcoin is een **privésleutel** (*private key*), die een willekeurig gegenereerd getal is van 256 bits[^56] dat kan worden weergegeven als een hoofdlettergevoelige reeks van letters en cijfers, bv.:

5KEDgoVfAn7esdjrsC3pymSNk6YJJA4K7ybB14A2fHZkAvHHGCW[^57]

Alice' postbussleutel stelt haar alleen in staat om precies één postbus te openen. Op een vergelijkbare manier kan een privésleutel alleen worden gebruikt om toegang te krijgen tot één bitcoinadres. Bijvoorbeeld, de bovenstaande privésleutel is direct verbonden met het bitcoinadres 12nkwt47FKmz1KL7BJLed3XrbDS2CyKnV5. Dat adres kan worden gegenereerd uit de privésleutel. Met andere woorden, een privésleutel stelt een gebruiker in staat om toegang te krijgen tot het overeenkomstige bitcoinadres om de op dat adres opgeslagen bitcoin uit te geven.

Zoals de naam al aangeeft, *moet* de privésleutel privé worden gehouden. Dit is absoluut essentieel om je bitcoins te beschermen. Later zullen we een aantal goede oplossingen bespreken die voor gebruikers beschikbaar zijn om hen te helpen hun privésleutels en daarmee hun bitcoins veilig te stellen.

In het geval van Alice' postbus, indien iemand anders haar sleutel bezit, heeft hij ook toegang tot haar postbus. Indien Alice de sleutel verliest, heeft ook zij geen toegang meer tot de bus en verliest ze wat ze erin had bewaard, of wat iemand daar naar haar heeft gestuurd. Evenzo kan iemand die de bitcoinprivésleutel bezit toegang krijgen tot het bitcoinadres en de bitcoins opgeslagen op dat adres uitgeven. Een bitcoinprivésleutel verliezen betekent dat de bitcoins op het overeenkomstige adres onherroepelijk verloren zijn.

### 1.ii. De bitcoinledger

Een persoon of bedrijf kan een grootboek (*ledger*) gebruiken om rekeningsaldo's en transacties met zakelijke tegenpartijen vast te leggen. Historisch gezien waren dit papieren documenten (zie Afbeelding 6.1), maar tegenwoordig worden grootboeken digitaal bijgehouden met gespecialiseerde software.

{GenesisMining_BW_Graphic24}

Afbeelding 6.1: Een traditioneel grootboek

Elke computer die deelneemt aan het bitcoinnetwerk (bekend als een "bitcoinnode") slaat een kopie op van de lijst van bitcoinadressen en het aantal bitcoins dat op elk adres is opgeslagen. Deze lijst staat bekend als de "bitcoinledger". Een voorbeeld van een bitcoinledger wordt getoond in Afbeelding 6.2, waarbij voor de leesbaarheid de namen in plaats van de adressen worden getoond. Dit is een nogal vereenvoudigde uitleg om het concept van de bitcoinledger te introduceren en we zullen de details verder uitleggen in een latere sectie. De tweede tekening illustreert hoe een identieke kopie van deze ledger wereldwijd bewaard en onderhouden wordt door duizenden machines, zodat het systeem uiterst effectief wordt gedecentraliseerd en bijgedragen wordt aan de robuustheid ervan.

{GenesisMining_BW_Graphic25}

Afbeelding 6.2: Een vereenvoudigde voorstelling van de bitcoinledger

De bitcoinledger is openbaar. Iedereen kan verbinden met een bitcoinnode en vrij de volledige bitcoinledger downloaden. Aangezien de bitcoinledger de complete geschiedenis van alle adressen en hun vorige en huidige saldo's bevat, zijn alle bitcointransacties die ooit zijn uitgevoerd voor iedereen beschikbaar om te bekijken.

De bitcoinledger lijkt een beetje op het gemeenschappelijk bijgehouden register van rai-steenbezit. Verspreid over de nodes van het bitcoinnetwerk, registreert de ledger de creatie en elke transactie van alle bestaande bitcoins. Net als de gigantische stenen schijven, verplaatsen bitcoins eigenlijk nooit ergens naartoe. Hun eigenaarschap wordt enkel toegewezen en opnieuw toegewezen. Wanneer nieuwe bitcoins worden gemijnd, wordt hun creatie genoteerd in de bitcoinledger, evenals het adres waaraan ze zijn toegewezen.

De bitcoinledger is:

- een openbaar grootboek dat alle rekeningsaldo's en transacties bijhoudt;

- verspreid over duizenden computers (ook wel "nodes" genoemd);

- "pseudoniem", omdat alleen de rekeningnummers getoond worden, niet de namen van de eigenaars ervan.

Uiteindelijk is het de bitcoinledger waar (jouw) bitcoins zijn opgeslagen. Volledige kopieën van de ledger worden bewaard op duizenden computers verspreid over de hele wereld.

### 1.iii. Bitcointransacties

Laten we eens kijken naar de stappen die plaatsvinden wanneer Alice één bitcoin naar Bob stuurt. Op dit moment zullen we het proces opnieuw iets vereenvoudigen en later meer details verstrekken.

1. Alice genereert met haar walletsoftware een transactie (met behulp van haar privésleutel), die vervolgens naar het bitcoinnetwerk wordt verzonden.

```{=html}
<!-- -->
```
1. Alle bitcoinnodes, die het bitcoinnetwerk vormen, voeren verschillende controles uit op Alice' transactie, bijvoorbeeld: of Alice één bitcoin heeft om uit te geven, en of Alice de eigenaar van die bitcoin is, en of het adres van Bob geldig is.

2. Via een proces dat "mijnen" wordt genoemd (opnieuw hierna uitgelegd), bereikt het bitcoinnetwerk consensus of Alice' transactie moet worden opgenomen in de bitcoinledger.

3. Op alle bitcoinnodes wordt de bitcoinledger bijgewerkt en Alice' bitcoin behoort nu aan Bob.

{GenesisMining_BW_Graphic26}

Afbeelding 6.3: Alice stuurt 1,0 BTC naar Bob.

Dit is de eenvoudigste transactievorm die mogelijk is op het bitcoinnetwerk. Gecompliceerdere transacties zijn echter ook mogelijk: bijvoorbeeld, een transactie waarbij de verzender bitcoin naar meer dan één ontvangstadres stuurt (bv., Alice stuurt 1,0 bitcoin naar Bob en 0,3 bitcoins naar Carol).

{GenesisMining_BW_Graphic27}

Afbeelding 6.4: Alice stuurt 1,0 BTC naar Bob en 0,3 BTC naar Carol in één gecombineerde transactie.

Alice kan ook verschillende van haar rekeningen combineren om een transactie te maken. (Zoals hieronder vermeld in sectie 2.ii, hebben bitcoingebruikers vaak meerdere adressen.) In het geval dat Alice één bitcoin naar Bob wil sturen, maar geen van haar adressen voldoende bitcoins bevat, kan ze gemakkelijk meerdere adressen combineren.

Dit alles gebeurt meestal automatisch op de achtergrond van de bitcoinwalletsoftware, zonder extra inspanning van Alice. Vanuit haar perspectief zal ze alleen het totaalsaldo van haar wallet zien (het totale saldo van alle bitcoinadressen in haar wallet), namelijk 1,3 bitcoins vóór de transactie in Afbeelding 6.5.

{GenesisMining_BW_Graphic28}

Afbeelding 6.5: Alice combineert twee van haar adressen in één transactie.

Opnieuw is het belangrijk om te begrijpen dat, in tegenstelling tot transacties in conventionele financiële systemen, eens de transactie is uitgevoerd, ze *onomkeerbaar* is. Ze kan niet teruggedraaid worden. In het conventionele financiële systeem zou Alice, indien er iets fout zou zijn met haar transactie, haar bank kunnen contacteren en vragen om ze terug te draaien of te annuleren. Door de gedecentraliseerde aard van bitcoin, bestaat er geen equivalent van de bank voor Alice om te contacteren en geen mogelijkheid voor haar om de transactie terug te draaien, tenzij door aan Bob te vragen om de bitcoin terug te sturen.

## 2\. Bitcoinbeheer

Een gebruiker moet de basisfuncties van bitcoin gemakkelijk kunnen uitvoeren met een instrument dat complexere taken automatisch beheert, zoals het hebben van meerdere adressen. Hiervoor wordt een bitcoinwallet gebruikt, die de interactie met bitcoin gebruiksvriendelijk maakt en fouten helpt te voorkomen, die in het ergste geval kunnen leiden tot het verlies van bitcoins. Een bitcoinwallet kan worden gebruikt op een manier die vergelijkbaar is met een internetbankrekening, met mogelijkheden voor het versturen, ontvangen en opslaan van bitcoins.

### 2.i. Bitcoinwallet

Een **bitcoinwallet** wordt gebruikt om bitcoinprivésleutels en de bijbehorende bitcoinadressen voor de gebruiker te beheren. In zijn eenvoudigste vorm kun je het je voorstellen als een set bitcoinprivésleutels (en de overeenkomstige bitcoinadressen).

{GenesisMining_BW_Graphic29}

Afbeelding 6.6: Alice' bitcoinwallet heeft vier adressen.

Een **bitcoinwallet** is een programma of dienst die een verzameling bitcoinadressen opslaat en beheert voor één en dezelfde gebruiker. De meeste wallets laten een gebruiker toe bitcoins te versturen en te ontvangen.

De meeste bitcoinwallets laten gebruikers ook toe bitcoin te versturen en te ontvangen. Bovendien bieden sommige wallets geavanceerde functionaliteit aan, zoals ondersteuning voor *cold storage* ("koude" of offline opslag), het selecteren van een redelijke transactiekost (fee) of het cryptografisch bewijzen van het eigenaarschap van fondsen.

Een bitcoinwallet kan geïnstalleerd worden als PC-software of geladen worden als een app op een mobiele telefoon of tablet. In deze gevallen worden de bitcoinadressen en privésleutels op dat apparaat opgeslagen, vaak in versleutelde vorm. Dit betekent dat als iemand de bestanden steelt die de privésleutels opslaan, ze niet door de dief kunnen worden gebruikt tenzij ze worden ontsleuteld. In de onlineversie slaat een dienstverlener met zijn eigen privésleutels bitcoin op voor zijn gebruikers. In dit geval moet je een derde partij vertrouwen om je bitcoins veilig te bewaren. Je moet je ervan verzekeren dat de dienstverlener zelf betrouwbaar is en voldoende beveiligingssystemen heeft om niet gehackt te worden.

Nadat een gebruiker een bitcoinwallet geïnstalleerd heeft, is de eerste stap die de wallet uitvoert het genereren van bitcoinprivésleutels en -adressen. Zoals we later zullen uitleggen, hebben gebruikers meerdere adressen om het lastiger te maken om hun activiteit te volgen, wat de privacy van de gebruiker verhoogt. Een gebruiker kan vervolgens bitcoins naar die adressen laten sturen, waarna de wallet deze transacties monitort en registreert. Eens de gebruiker klaar is om bitcoins te sturen, kan de wallet die transactie genereren. Ter beveiliging hebben wallets vaak wachtwoorden, pincodes en versleutelingssystemen om de bezittingen van de gebruiker te beschermen.

Hoewel er meerdere adressen door de bitcoinwallet worden beheerd, hoeven gebruikers niet rechtstreeks met de individuele adressen te communiceren. Ze kunnen eenvoudig omgaan met het saldo van de totale wallet zonder zich zorgen te hoeven maken over hoe het saldo verdeeld is over de individuele adressen. Bijvoorbeeld, om 3,3 bitcoins te verzenden, hoeft een gebruiker slechts één keer een transactie van 3,3 bitcoins op te zetten en de software zal transacties creëren met de vereiste meerdere adressen zonder verdere tussenkomst van de gebruiker (zie Afbeelding 6.7). Bovendien worden individuele adressen die geen bitcoins meer bevatten nog steeds actief beheerd door de software, die zal herkennen of er in toekomstige transacties bitcoins naartoe worden gestuurd en dienovereenkomstig het totale walletsaldo bijwerken.

{GenesisMining_BW_Graphic30}

Afbeelding 6.7: Voorbeeld van een bitcointransactie

Bob gebruikt waarschijnlijk ook een bitcoinwallet. Maar Alice weet er heel weinig of nauwelijks iets van, behalve dat hij Bobs bitcoinadres bevat. Iemand die de transactie (die openbaar is) observeert, leert dat een persoon bitcoins heeft uitgegeven van "adres 1" en "adres 3" in één transactie, en kan dus relatief zeker vaststellen dat deze adressen tot dezelfde bitcoinwallet behoren.

Van buitenaf kunnen we echter niet weten of "adres 5" ook deel uitmaakt van dezelfde bitcoinwallet. Een waarnemer van buitenaf weet niet of er 3,3 BTC naar Bob zijn gestuurd en 0,2 BTC terug naar de wallet van Alice, of andersom. Het zou zelfs kunnen dat 3,3 BTC naar Bob zijn gestuurd en 0,2 BTC naar Carol, of dat zowel de 3,3 BTC als de 0,2 BTC allebei terug naar Alice zijn gestuurd. Bob heeft natuurlijk weet over zijn adres en hoogstwaarschijnlijk ook over de reden voor de transactie, dus hij kan aannemen (hoewel niet 100% zeker) dat "adres 5" deel uitmaakt van de wallet van Alice.

Het bovenstaande is een voorbeeld en opfrissing dat bitcointransacties niet volledig anoniem zijn. Sommige informatie (in dit geval dat "adres 1" en "adres 3" tot dezelfde wallet behoren) kan worden afgeleid. Er zijn bedrijven die "blockchainanalyse" uitvoeren op deze openbare informatie om te proberen te begrijpen wie welke wallets bezit en wie met wie transacties uitvoert.

Er zijn diensten die gebruikers kunnen helpen hun privacy te verbeteren. Een voorbeeld hiervan, dat de meeste bitcoinwallets aanbieden, is het gebruik van "wisselgeldadressen", de zogenaamde changeadressen.

### 2.ii. Het changeadres

Telkens wanneer Alice een transactie uitvoert, maakt die deel uit van de transactiegeschiedenis van bitcoin, die openbaar beschikbaar is. Dit kan leiden tot privacyproblemen, bv. als Alice slechts één adres zou gebruiken voor al haar bitcointransacties. Als ze haar adres blijft hergebruiken, zouden haar transactiepartners gemakkelijk kunnen identificeren wanneer Alice bitcoins uitgeeft en hoeveel. Ze zouden misschien niet kunnen zien wie de tegenpartij van Alice is (hoewel in veel gevallen een beetje analyse zelfs dat zou kunnen onthullen), maar ze zouden zeker weten hoeveel bitcoins Alice bezit.

In plaats van hetzelfde adres keer op keer te hergebruiken, is het een goede gewoonte om bitcoinadressen slechts één keer te gebruiken. De meeste bitcoinwallets zullen automatisch een nieuw zogenaamd **changeadres** aanmaken en het resterende bedrag naar dat adres sturen. Dit gebeurt allemaal op de achtergrond en de meeste gebruikers zullen het niet eens merken.

Goede gewoonte in bitcoin: hergebruik geen bitcoinadressen.

{GenesisMining_BW_Graphic31}

Afbeelding 6.8: Bij het versturen van 0,01 BTC naar Bob, stuurt Alice de overige BTC in adres 1 naar een apart changeadres.

Naast privacyzorgen is er nog een reden om een bitcoinadres niet opnieuw te gebruiken: de beveiliging van een bitcoinadres dat al gebruikt is, is iets zwakker, hoewel nog steeds redelijk sterk voor de meeste doeleinden.[^58] Onder bitcoingebruikers is het echter een goede gewoonte geworden om adressen slechts één keer te gebruiken.

### 2.iii. Rekeningen en UTXO's

Eerder spraken we voor de eenvoud over bitcoinadressen alsof ze zich gedragen als zichtrekeningen, maar de parallel is niet exact. Als Tassilo tweehonderd dollar overmaakt naar Helens zichtrekeningnummer 1234, die al honderd dollar bevatte, zal Helen bij het controleren van haar saldo driehonderd dollar zien. Als Tassilo Helen twee bitcoins stuurt naar haar bitcoinadres 5678 en ze heeft al één bitcoin die ze heeft gekocht op een bitcoinbeurs, zal ze niet drie bitcoins hebben op haar adres. In plaats daarvan houdt de bitcoinsoftware de twee transactieoutputs bij die ze tot nu toe niet heeft uitgegeven:

1. de 1 bitcoin transactieoutput van de beurs, en

```{=html}
<!-- -->
```
1. de 2 bitcoins van Tassilo's transactieoutput.

De outputs (uitvoeren) van de transacties die nog onuitgegeven zijn, worden ook wel **unspent transaction outputs** of **UTXO's** genoemd.

{GenesisMining_BW_Graphic32}

Afbeelding 6.9: Twee onuitgegeven transactieoutputs (UTXO's) die wijzen naar Helens bitcoinadres "5678".

Eenvoudig uitgedrukt zegt men dat Helen drie bitcoins op haar rekening heeft. De ledger heeft opgetekend dat aan Helens 5678-adres al één bitcoin is toegewezen, die ze nog niet heeft doorgestuurd naar een ander adres (uitgegeven), en heradresseert Tassilo's twee bitcoins van zijn adres naar dat van Helen. Als Helen het saldo van haar "rekening" wil controleren, controleert ze eigenlijk hoeveel bitcoins er naar haar adres wijzen.

Laten we Tassilo's transactie (zie Afbeelding 6.10) eens van naderbij bekijken. Op Afbeelding 6.9 zagen we dat één transactieoutput van 2 BTC naar Helens adres wijst, maar zoals we eerder bespraken, kan (en vaak zal) een transactie meer dan één output hebben. In dit geval heeft de transactie één input (de invoer verbonden aan een eerdere 9 BTC-transactieoutput) en twee outputs (2 BTC naar Helen en 7 BTC naar een ander adres van Tassilo). De output naar Helen is een onuitgegeven transactieoutput (UTXO), omdat Helen die nog niet heeft uitgegeven, terwijl de transactieoutput naar Tassilo 2 als "uitgegeven" (of *spent*) wordt beschouwd omdat Tassilo de fondsen in een andere transactie gebruikte.

{GenesisMining_BW_Graphic33}

Afbeelding 6.10: Tassilo's transactie: de transactie heeft één input (9 BTC) en twee outputs: één naar Helens "5678"-adres en één naar een ander adres van Tassilo (waarschijnlijk een changeadres). Tassilo gaf de zeven bitcoins uit zijn "Tassilo 2"-adres uit in een andere transactie, terwijl de twee bitcoins naar Helen nog steeds onuitgegeven zijn.

Dus intern heeft bitcoin geen weet van "rekeningsaldo's" maar draait het allemaal om het verbinden van pijlen, en specifiek om het volgen van de pijlenoutputs die nog nergens naar wijzen (de UTXO's). Alleen UTXO's kunnen worden gebruikt in een nieuwe transactie, daarom zijn ze zo belangrijk.

Er is nog één belangrijke regel voor het verbinden van pijlen: UTXOs moeten volledig worden uitgegeven. Dus in het voorbeeld (Afbeelding 6.10), moest Tassilo een transactie indienen die de 9 BTC volledig uitgeeft (de output van een andere transactie), waardoor hij (of zijn software) besloot om 2 BTC naar Helen te sturen en de resterende 7 BTC naar een changeadres (Tassilo 2).

Dus intern is bitcoin een netwerk van verbonden pijlen, sommige met open uiteinden (de UTXO's); maar in de meeste gevallen is het voor ons gemakkelijker om erover te denken in termen van rekeningen en voor de rest van dit boek zullen we deze metafoor gebruiken.

Intern is bitcoin een netwerk van verbonden pijlen die transacties voorstellen. De uiteinden van de pijlen die nergens naartoe wijzen ("**unspent transaction outputs**" of **UTXO's**) zijn uitgeefbaar. Voor eenvoudig alledaags gebruik werkt de analogie met het vertrouwde rekeningsaldo uitstekend.

### 2.iv. Verdachte munten

De geschiedenis van bitcointransacties wordt opgenomen in een publieke databank en analyse kan aantonen dat bepaalde bitcoins in het verleden werden gebruikt voor onwettige doeleinden zoals illegale drugshandel. Dit soort analyse wordt uitgevoerd door diverse gespecialiseerde bedrijven en wordt vaak toegankelijk gemaakt voor beurzen en andere financiële dienstverleners. Munten met een "twijfelachtige" geschiedenis worden soms ook *tainted coins* of "verdachte munten" genoemd.

Let wel, er bestaat geen gestandaardiseerde definitie voor een "verdachte" munt. Een analyse van een bepaald adres zal geen definitief (geslaagd of gefaald) resultaat geven maar een beoordeling op een schaal van "zuiverheid" of "reputatie" van het adres naar het oordeel van het bedrijf. Dit kan verschillen van bedrijf tot bedrijf. Omdat dit leidt tot onderscheid tussen verschillende bitcoins, zijn er potentiële gevolgen voor de fungibiliteitseigenschap van bitcoin (zie Hoofdstuk 2.2.v), aangezien pure fungibiliteit absoluut geen verschil tussen munten zou impliceren. In de context van cryptovaluta's kan dit alleen worden bereikt door de transacties van de munt te verbergen. Op dit moment kan dit met bitcoin niet worden gedaan, hoewel er discussies gaande zijn over het invoeren van functionaliteit om de privacy van bitcointransacties te verbeteren.

### 2.v. Hiërarchisch-deterministische wallet

Als voor elke transactie een nieuw changeadres wordt gegenereerd, kan het aantal adressen dat een wallet bevat snel onhandelbaar worden. In 2012 werd een techniek geïmplementeerd die moest worden gebruikt in een zogenaamde "**hiërarchisch-deterministische wallet**" (of kort **HD-wallet**) om dit proces meer gestructureerd en ordelijk te maken.

In plaats van individuele privésleutels apart te genereren, worden eerst twaalf (of vierentwintig) woorden (***seed words*** of **seed** genoemd) gekozen uit een 2048 woorden tellende, gestandaardiseerde lijst. De privésleutels in de bitcoinwallet worden afgeleid van deze twaalf woorden. Het seed kan ook los van de wallet worden opgeslagen als een backup en wordt meestal fysiek op papier of in metalen vorm bewaard, zodat het is beveiligd (bijvoorbeeld in een brandkast) en veilig gesteld voor hackers, aangezien het niet elektronisch is opgeslagen.

## 3\. Soorten wallets

Het is essentieel om privésleutels of seeds veilig op te slaan. In de loop van de tijd zijn daarvoor verschillende methoden bedacht, elke met zijn voor- en nadelen. In 2024 gebruiken veel mensen in deze industrie hardwarewallets die speciaal zijn ontworpen voor dit doel en een zeer goed compromis bieden tussen beveiliging en gebruiksgemak. We zullen echter ook enkele manieren beschrijven die niet meer veel worden gebruikt om bitcoin veilig op te slaan.

Bitcoinwallets worden beschreven als **hot** of **cold**. Dit verwijst naar of het apparaat dat wordt gebruikt om de privésleutel op te slaan is verbonden met het internet, waardoor het meer vatbaar is voor hacking, of fysiek losgekoppeld is van het internet. De eerste is een hotwallet en de laatste een coldwallet. Over het algemeen is er een afweging tussen beveiliging en gebruiksgemak: hotwallets zijn gemakkelijker in gebruik, terwijl coldwallets veiliger zijn. In de praktijk worden bitcoins die nodig zijn voor dagelijks gebruik vaak in een hotwallet bewaard en bitcoins die bedoeld zijn voor langdurige opslag in een coldwallet.

Denk over bitcoins alsof het bankbiljetten zijn. Bewaar niet meer in een hotwallet dan dat je bij je zou dragen in contanten.

### 3.i. Papieren en metalen wallets

Als Alice haar privésleutels op een stuk papier schrijft (en niet elektronisch), gebruikt ze een **papieren wallet**. Omdat de privésleutels offline worden opgeslagen, zijn ze grotendeels immuun voor hackeraanvallen, maar de risico's zijn nog steeds evident. Als ze vergeet waar ze het papier heeft gelegd, als iemand het steelt, of als het nat wordt of in brand vliegt, wordt de papieren wallet van Alice vernietigd, zijn de privésleutels erop onherroepelijk verloren en de bitcoins die op het bijbehorende adres zijn opgeslagen voor altijd ontoegankelijk. (Ze staan echter nog steeds geregistreerd op de bitcoinledger.)

Om die zwaktes te verbeteren, zijn er bedrijven die vuurbestendige en waterdichte metalen plaatjes maken die kunnen worden gegraveerd met ofwel de privésleutel zelf, of met het seed dat kan worden gebruikt om de privésleutels te genereren.

### 3.ii. Hardwarewallets

Privésleutels of seeds kunnen worden opgeslagen in een hardwarewallet, een computerrandapparaatje dat lijkt op een USB-stick en kan worden vastgemaakt aan een pc wanneer toegang tot de wallet vereist is. Normaal gesproken autogenereert dit vierentwintig willekeurige woorden (het seed), die kunnen worden gebruikt om de sleutels te herstellen indien het apparaat vernietigd wordt of verloren gaat.

Verder wordt door de gebruiker een pincode ingesteld die moet worden ingetypt om het apparaat te gebruiken en de toegang ertoe verhindert indien het gestolen wordt.

Het hebben van iets tastbaars kan soms verwarring veroorzaken. Een hardwarewallet bewaart geen bitcoins op de USB-stick maar eerder de privésleutels die de gebruiker in staat stellen om toegang te krijgen tot de bitcoins. De bitcoins zelf worden opgeslagen op elke node van het bitcoinnetwerk (zie Hoofdstuk 6.1.ii "De bitcoinledger") en worden dus niet beïnvloed door de opslagmethode van de privésleutels.

Het is normaal gesproken prima als de hardwarewallet verloren gaat of wordt vernietigd, zolang het seed maar op een veilige plaats is opgeslagen. Als echter het hardwareapparaat de enige plaats is waar de privésleutels van die bitcoins zijn opslagen, zijn ze nu ontoegankelijk.

### 3.iii. Softwarewallet op computer (online/offline)

Een softwarewallet op een computer kan even eenvoudig (en dom) zijn als een tekstfile op je computer of een clouddienst zoals Dropbox waarin je je privésleutels kopiëert en plakt.

Om digitaal opgeslagen privésleutels te beveiligen tegen hackers, houden sommige mensen hun digitale wallets op zogenaamde **airgapped** of **offline** computers. Dit zijn machines die op geen enkele manier verbonden zijn met het internet, zodat informatie die daar (en nergens anders) wordt bewaard redelijk veilig is tegen hackeraanvallen, hoewel nog steeds kwetsbaar voor hardeschijfstoringen of diefstal.

### 3.iv. Mobiele wallet

Een mobiele telefoon kan ook worden gebruikt om bitcoin op te slaan. Er bestaan veel apps met dezelfde functionaliteit als walletsoftware voor pc's en dit maakt het handig om mee te nemen, zodat bitcoin kan worden gebruikt voor retailtransacties. Aangezien mobiele telefoons over het algemeen zijn verbonden met het internet, zijn deze kwetsbaar voor hacking en worden daarom alleen aanbevolen voor kleine bedragen voor dagelijks gebruik en niet voor het opslaan van grote hoeveelheden bitcoin.

### 3.v. Onlinewallet

Online bevoogde, zogenaamde "custodialwallets" zijn een dienst die diverse leveranciers aanbieden om privésleutels "veilig" op te slaan. Bitcoins kunnen worden opgeslagen, verzonden en ontvangen via de website of app die de dienst voorziet. Het is belangrijk op te merken dat wat deze diensten ook garanderen of hoe ijzersterk hun contracten ook zijn, uiteindelijk, als je niet als enige je privésleutels beheert, heb je geen controle over je cryptevaluta.

Cryptobeurzen hebben ook walletfunctionaliteit, de facto of als extra service. Maar zoals bij alle andere soorten onlinewallets, worden de privésleutels niet door de gebruiker bewaard en daarom worden ze niet aanbevolen voor langdurige opslag van bitcoin.

### 3.vi. Breinwallet

Als Alice haar privésleutels, of het seed dat de privésleutels kan genereren, uit haar hoofd leert, gebruikt ze een zogenaamde "breinwallet". De nadelen hiervan zijn duidelijk. Als ze zelfs maar één cijfer of woord vergeet of verwisselt (of als ze overlijdt), zijn haar bitcoins voor altijd ontoegankelijk.[^59]

### 3.vii. Samenvatting

Alle wallettypes hebben voor- en nadelen en het gekozen type van wallet hangt sterk af van de situatie en voorkeuren van de gebruiker. Hoewel ze de verhoogde beveiliging genieten van offline te zijn, zijn papieren en metalen wallets omslachtig om te maken en moeilijk in gebruik. Je moet ook voorzichtig zijn dat het gekozen wachtwoord voldoende willekeurig en beveiligd is. Breinwallets zijn gevaarlijk in de zin dat je alles kunt verliezen. Gebruik ze niet, tenzij het echt nodig is.

Voor kleinere bedragen en voor testdoeleinden is het logisch om een softwarewallet op je GSM of computer te gebruiken, of een gehoste webwallet. Voor grotere bedragen raden we echter sterk aan om een hardwarewallet te gebruiken, die een hoge beveiliging combineert met een goede bruikbaarheid.

De volgende scores zijn in zekere mate subjectief maar zullen je een indicatie geven over de balans tussen beveiliging en bruikbaarheid voor de verschillende oplossingen.

{GenesisMining_BW_Graphic34}

(\*) Toegang tot het hardwareapparaat gebeurt meestal via een USB-kabel. Hoewel er geen luchtkloof (*air-gap*) is tussen de computer en de hardwarewallet, zijn wij ook niet bekend met enige beveiligingsproblemen met betrekking tot de USB-verbinding en beschouwen hardwarewallets daarom als "cold". Sommige apparaten maken gebruik van verbindingsmethoden met een hogere mate van scheiding, bijvoorbeeld QR-codes of micro-SD-kaarten.

(\*\*) afhankelijk van de beveiliging van de hardwareprovider

Afbeelding 6.11: Vergelijking van de beveiliging van bitcoinwallets

## 4\. Bitcoin verkrijgen

Zodra je een wallet hebt die je in staat stelt om adressen en hun bijbehorende privésleutels te creëren en ook een manier hebt om die sleutels veilig op te slaan, zijn er twee manieren om deze met bitcoin te vullen: kopen (fiatgeld ruilen voor bitcoin) of mijnen. We zullen in de volgende sectie ingaan op bitcoin mijnen en focussen eerst op de manieren waarop fiatvaluta wordt geruild voor bitcoin.

Bitcoinbeurzen (*exchanges*) zijn de gateways tussen de fiat- en cryptowerelden. Omdat bitcoin zowel een valuta als een betalingssysteem is, zijn deze beurzen niet helemaal vergelijkbaar met de wisselkiosken die je op luchthavens vindt, waar bijvoorbeeld Amerikaanse passagiers de Amerikaanse dollars in hun portemonnees kunnen inruilen voor euro's. In plaats daarvan kunnen bitcoinbeurzen beter worden gezien als de contactpunten tussen het wereldwijde fiatbankwezen en het bitcoinnetwerk.

### 4.i. Cryptobeurzen

#### Beveiliging

Eén van de grootste risico's die een gebruiker van een beurs loopt, is wanneer de beurs verdwijnt of failliet gaat, of haar fondsen gestolen worden. De gebruiker kan dan een deel van of al zijn bitcoins en/of fiatvaluta op de beurs verliezen. Dit is vaak voorgevallen in de geschiedenis van bitcoin, van grote hoeveelheden cryptevaluta die van beurzen werden gestolen tot beurzen die zelf fraude pleegden en waarvan de uitbaters verdwenen met de opgeslagen fondsen. Om deze reden is het voor de gebruiker gunstig als de beurs gereguleerd is door overheidsautoriteiten, net zoals traditionele financiële instellingen, omdat dit een extra laag professionele controle biedt om de kans op fraude of diefstal te voorkomen.

Het tweede beveiligingsrisico waar gebruikers mee te maken krijgen, ligt in het account zelf. Zelfs als de beurs betrouwbaar is en goed beheerd wordt, met uitstekende bescherming tegen diefstal, loopt de gebruiker nog steeds het gevaar dat iemand zonder autorisatie toegang kan krijgen tot het beursaccount, net zoals iemand het wachtwoord van een e-mailaccount of bankrekening kan stelen en gebruiken om toegang te krijgen. Iemand met ongeautoriseerde toegang tot een beursaccount kan de bitcoin of fiatvaluta die erin wordt bewaard stelen, of transacties uitvoeren zonder toestemming.[^60] Tweefactorauthenticatie ("2FA") is een veelgebruikte beveiligingsmaatregel bij bitcoinbeurzen, waarbij de gebruiker twee afzonderlijke stappen moet voltooien om zijn identiteit te bewijzen, zoals een wachtwoord en een beveiligingscode.

Betrouwbare beurzen controleren of de bitcoins die worden gestort niet verdacht zijn, en bij twijfel zullen ze de afzender ondervragen. Ze kunnen zelfs bitcoins met een twijfelachtige achtergrond bevriezen. Dit betekent dat de munten die de beurs bezit en later naar gebruikers stuurt die opnames aanvragen, hun controleprocedure hebben doorstaan, wat enige bescherming biedt voor de beursgebruiker tegen het ontvangen van bitcoins met een twijfelachtig verleden.

### 4.ii. Andere manieren om bitcoin te verkrijgen

#### Bitcoinautomaten

Als Alice de 100 dollar die ze in bitcoin wou investeren om eender welke reden in contanten had, zou ze helemaal geen bank erbij hoeven te betrekken. Ze kon de biljetten naar een bitcoinautomaat brengen, die zoals een gewone automaat haar geld laat storten. Echter, in plaats van het geld in haar fiatrekening te krediteren, zou de bitcoinautomaat dit omzetten in bitcoin en de ontvangen bitcoins naar het adres van haar wallet sturen. Daarom zijn in de fysieke wereld bitcoinautomaten de benadering van een bitcoinbeurs.

Let wel:

- Voor het leveren van deze dienst rekent de aanbieder van de automaat doorgaans een vergoeding van 8-10%, dus automaten zijn een nogal dure manier om bitcoins te verwerven.

- In verschillende rechtsgebieden vereisen automaten een scan van een identiteitsbewijs of paspoort om de identiteit van de gebruiker te controleren.

Sommige automaten voeren ook de omgekeerde transactie uit, wat betekent dat ze fiatgeld afleveren voor bitcoin. Als Alice bitcoins in haar wallet heeft en cash nodig heeft, kan ze bitcoins uit haar wallet naar de automaat sturen en biljetten uit het apparaat nemen. In beide gevallen is voor Alice het grootste verschil tussen deze situatie en het storten of afhalen van contanten via een zichtrekening, dat ze een telefoonapp gebruikt in plaats van een plastieken kaartje, en een ATM-toetsenbord om "te praten" met het apparaat dat nog steeds op traditionele wijze geld accepteert of aflevert.

Er staan bitcoinautomaten over de hele wereld en regelmatig komen er nieuwe bij. Men vindt ze via websites die ATM's lokaliseren en de meeste lezers zullen er waarschijnlijk een binnen redelijke afstand aantreffen.

#### Persoonlijk

In de eerste paar jaren na de start van bitcoin was bitcoin moeilijk te verkrijgen, aangezien er slechts zeer weinig beurzen bestonden en deze niet gemakkelijk toegankelijk waren. Daarom was rechtstreeks af te spreken met mensen die er hadden en munten van hen te kopen een veelvoorkomende manier om kleine hoeveelheden bitcoin te verkrijgen. Aangezien bitcointransacties onomkeerbaar zijn, werd een persoonlijke ontmoeting beschouwd als de veiligste methode om contant geld uit te wisselen voor bitcoin.

Aangezien het niet altijd mogelijk is om de identiteit en achtergrond van beide partijen te verifiëren en er geen eenvoudige manier is om vooraf te controleren of de munten niet verdacht zijn, is dit niet de veiligste manier om bitcoin te kopen. Fraude is voorgekomen bij dergelijke transacties. De simpele mogelijkheid dat de contanten simpelweg gestolen kunnen zijn, kan niet worden uitgesloten. Door de grotere toegankelijkheid en regulering van cryptobeurzen is deze methode om bitcoins te kopen in veel gebieden verdwenen, hoewel ze nog steeds relevant is in gebieden met een slechte beursinfrastructuur.

Als Alice' vriend Bob al bitcoin bezit, zou ze een ontmoeting met hem kunnen regelen. Ze zouden een prijs overeenkomen, Alice zou Bob de contanten en het adres van haar bitcoinwallet geven en hij zou een app op zijn telefoon gebruiken om een transactie te initialiseren die het overeengekomen bedrag aan bitcoins naar haar overmaakt.

Indien Alice niemand kent die bereid is haar persoonlijk bitcoin te verkopen, kan ze naar een peer-to-peermarktplaats gaan. Op een peer-to-peermarktplaats plaatsen particulieren aanbiedingen om bitcoin te kopen en verkopen, en voeren vervolgens de transactie rechtstreeks uit, dat wil zeggen rechtstreeks peer-to-peer onder elkaar, ofwel door persoonlijk af te spreken en bitcoin uit te wisselen voor contant geld, ofwel vanop afstand door met een bankoverschrijving of andere elektronische middelen de fiatvaluta uit te wisselen.

Er bestaat een belangrijk onderscheid tussen deze situatie en een bitcoinbeurs die grote juridische consequenties heeft:

- Het kopen op een beurs betekent dat uw contractpartij de beurs is, en indien er iets mis gaat, kan het bedrijf verantwoordelijk worden gesteld.

- Wanneer je van een andere persoon koopt (die je op een peer-to-peermarktplaats hebt gevonden), is die andere persoon je contractpartner (en niet de peer-to-peermarktplaats). Veelal kennen de p2p-marktplaats noch jij de identiteit van je tegenpartij.

Aangezien de partijen elkaar niet kennen, hebben beide het risico van de onzekerheid dat de andere partij hun kant van de overeenkomst al dan niet zal nakomen. Hoewel dit kan worden verminderd door het gebruik van een derdenrekening, zou het nog steeds moeilijk zijn om enige claim aan de dienstverlener van de derdenrekening te bewijzen. Als er persoonlijk wordt afgesproken op een niet-openbare locatie, is ook het fysieke veiligheidsprobleem van bedreigd te worden een bekommernis.

## 5\. Mijnen en consensus bereiken

Aan het begin van dit hoofdstuk spraken we over bitcointransacties maar hebben niet uitgelegd hoe de daadwerkelijke verwerking van een transactie werkt. Hier komt het mijnen van bitcoin in het spel. Initieel lijkt het misschien een onnodige functie, maar in feite is bitcoin mijnen een fundamenteel onderdeel van het systeem. Het verzekert:

1. het bereiken van consensus tussen alle deelnemende nodes in een verspreid systeem, en

```{=html}
<!-- -->
```
1. de distributie van nieuw gegenereerde bitcoins aan deelnemers.

Eerst zullen we de eigenschappen van bitcoin mijnen uitleggen, zonder ons te verliezen in de technische details. Op deze manier krijg je een goed conceptueel begrip van wat mijnen is en hoe de economie van bitcoin mijnen werkt. Dit zal je in staat stellen om 99% van alle discussies over mijnen te begrijpen. In Hoofdstuk 8 van het boek zullen we een stap verder gaan en de details van het mijnproces uitleggen. Enig begrip van mijnen is nodig om volledig te waarderen hoe consensus wordt bereikt, dat wil zeggen, hoe een netwerk van gedecentraliseerde nodes overeenstemming bereikt over de nieuwe aantekeningen in de ledger zonder dat een gecentraliseerde autoriteit dit bepaalt.

**Consensus bereiken** betekent dat alle nodes van een netwerk het over iets eens zijn, bv. of een transactie moet verwerkt worden of niet. Consensus bereiken in een gecentraliseerd systeem is relatief eenvoudig, maar in een gedecentraliseerd systeem is het moeilijk.

Een set van regels of procedures die tot consensus leidt, wordt een **consensusalgoritme** of **consensusmechanisme** genoemd.

### 5.i. Transactieverwerking in een gecentraliseerd systeem

Voor we onderzoeken hoe transacties worden verwerkt in een gedecentraliseerd systeem, laten we ter vergelijking de situatie voor een gecentraliseerd systeem beschrijven. Daar wordt het bijwerken van een ledger met transacties georganiseerd door één enkele autoriteit (de "centrale node"). In dit geval wordt een transactie geldig als de centrale autoriteit ze accepteert in haar ledger, en alle andere deelnemers zullen naar die centrale autoriteit verwijzen om te controleren of een transactie geldig is of niet.

Bijvoorbeeld, Alice die verbonden is met "node 1", wil 1 dollar naar Bob sturen (zie Afbeelding 6.12). Dan zal "node 1" de transactie naar de "centrale node" sturen, die zal beslissen of de transactie geldig is of niet. Als deze wordt geaccepteerd door de centrale node, wordt de ledger dienovereenkomstig bijgewerkt en zullen de andere nodes 2-5 een update ontvangen van de "centrale node".

{GenesisMining_BW_Graphic35}

Afbeelding 6.12: Alice stuurt 1 dollar naar Bob in een gecentraliseerd systeem.

Er is ook de noodzaak om frauduleuze transactiepogingen af te wijzen wanneer deze zich voordoen. In het dubbele-uitgaveprobleem probeert een deelnemer bedrieglijk hetzelfde geld twee keer uit te geven. We hebben dubbele uitgaven besproken in Hoofdstuk 1.2.iii. Twee tegenstrijdige transacties worden naar het systeem gestuurd, en om de integriteit van het systeem te behouden, moet ten minste één van de transacties worden afgewezen.

In een gecentraliseerd systeem wordt een beslissing genomen door een enkele centrale autoriteit die zal herkennen wat er is gebeurd en beslissen om ofwel één transactie als geldig te accepteren en de andere af te wijzen, ofwel de frauduleuze dubbele-uitgavepoging te herkennen en beide transacties af te wijzen. Alle andere deelnemers in het netwerk kunnen dan verwijzen naar de beslissing die is genomen door de centrale autoriteit. Op deze manier wordt er in het netwerk consensus bereikt door één partij, die vervolgens door iedereen wordt geaccepteerd.

### 5.ii. Consensus bereiken in een gedecentraliseerd systeem is moeilijk

Men zou kunnen verwachten dat in een gedecentraliseerd systeem de deelnemende nodes ook gewoon hun respectieve ledger bijwerken wanneer ze op de hoogte worden gebracht van een nieuwe transactie, maar zoals we zullen zien, zo eenvoudig is het niet.

In het volgende voorbeeld (Afbeelding 6.13) genereert de node onderaan een transactie ("stuur 1 bitcoin van Alice naar Bob"), werkt zijn eigen ledger bij en informeert zijn twee buren over de transactie. We zullen de nodes die de transactie naar Bob als eerste ontvangen, aanduiden als "B" nodes.

{GenesisMining_Graphic36_BW}

Afbeelding 6.13: Alice stuurt 1 BTC naar Bob in een gedecentraliseerd systeem.

De twee ontvangende nodes zullen eveneens hun ledger bijwerken en op hun beurt de informatie over de transactie doorgeven aan hun buren (zie Afbeelding 6.14).

{GenesisMining_Graphic37_BW}

Afbeelding 6.14: Alice' transactie naar Bob wordt verspreid door het gedecentraliseerd systeem.

Dit proces van transactieverspreiding herhaalt zich totdat alle nodes in het netwerk op de hoogte zijn gebracht van de transactie. Bij voltooiing zullen de ledgervermeldingen van elke node consistent zijn. De meeste transacties zullen normaal gesproken worden uitgevoerd door eerlijke actoren en onbetwist zijn. Als alle transacties zo zouden zijn, zou het bovenstaande systeem voldoende zijn.

Het systeem moet echter ook het dubbele-uitgaveprobleem aanpakken, wat wil zeggen dat het de integriteit moet handhaven indien twee tegenstrijdige transacties naar het systeem worden gestuurd. Bijvoorbeeld, in Afbeelding 6.15 zien we dat één node tegelijkertijd twee tegenstrijdige transacties verstuurt:

1. één transactie, "stuur 1 bitcoin van Alice naar Bob", wordt naar één node gestuurd, en

```{=html}
<!-- -->
```
1. de andere transactie, "stuur 1 bitcoin van Alice naar Charlie", wordt naar een andere node gestuurd.

We zullen de node die de transactie naar Bob eerst ontvangt, aanduiden als node "B", en de node die de transactie naar Charlie eerst ontvangt als node "C".

De transacties zijn tegenstrijdig omdat Alice slechts één bitcoin heeft. Afzonderlijk gezien, zijn beide transacties correct, maar beide transacties kunnen niet tegelijkertijd eerlijk zijn. Het uiteindelijke resultaat van het versturen van twee transacties waarin Alice telkens één bitcoin uitgeeft, is dat ze twee bitcoins uitgeeft---of probeert uit te geven---terwijl ze er slechts één heeft.

{GenesisMining_BW_Graphic38}

Afbeelding 6.15: Een transactie van Alice naar Bob wordt naar één node gestuurd, maar een tegenstrijdige transactie van Alice naar Charlie wordt naar een andere node gestuurd.

In Afbeelding 6.15 ontstaat de situatie dat node "B" en node "C" verschillende ledgers hebben. Als beide nodes doorgaan met het verspreiden van de transactie (zoals in Afbeelding 6.14), zal het conflict nog duidelijker worden (zie Afbeelding 6.16): de node in het midden realiseert zich dat er een conflict is en kan niet beslissen hoe haar ledger moet worden bijgewerkt. In dit geval wordt het gewenste resultaat dat alle kopieën van de ledger met elkaar overeenstemmen niet bereikt. Het eenvoudigweg accepteren van de eerste ontvangen transactie en het afwijzen van eventuele daaropvolgende tegenstrijdige transacties werkt niet, omdat er geen manier is om er voor te zorgen dat alle nodes transacties in dezelfde volgorde op tijd ontvangen.

{GenesisMining_BW_Graphic39}

Afbeelding 6.16: Een node ontvangt twee tegenstrijdige transacties.

Dit voorbeeld toont de tekortkomingen van het gebruik van een ongecompliceerd systeem om de overeenstemming van ledgerkopieën te handhaven in een gedecentraliseerd netwerk. Een oneerlijke deelnemer kan gemakkelijk het systeem doen falen door verschillende nodes van tegenstrijdige inputs te voorzien, en het systeem mist een manier om ze op te lossen. Daarom is een ander consensusmechanisme vereist, dat we in de volgende sectie zullen bespreken en meer in detail in Hoofdstuk 8.3.

Kort samengevat: met een centrale autoriteit kan het dubbele-uitgaveprobleem worden opgelost omdat ze gebeurtenissen in de tijd kan ordenen (dit wordt **tijdsordening** genoemd). De centrale autoriteit weet of Bob of Charlie als eerste kwam om hun cheque in te wisselen (zie Hoofdstuk 1.2.iii). In de gedecentraliseerde wereld is dit echter niet mogelijk. Verschillende nodes zullen op verschillende tijdstippen horen over het bestaan van de transacties van Bob en Charlie. Sommige nodes zullen eerst de transactie van Bob ontvangen en vervolgens die van Charlie, en vice versa. In dit geval is er geen tijdsordening van de gebeurtenissen mogelijk.

### 5.iii. Blokken en bitcoin mijnen

Zoals hierboven uitgelegd, betekent de gedecentraliseerde aard van bitcoin dat er geen centrale instantie kan zijn die beslist welke transacties door alle deelnemers moeten worden geaccepteerd om hun (lokale) bitcoinledger bij te werken. In plaats daarvan is er een groep speciale bitcoinnodes (genaamd **miners** of **miningnodes**) die essentieel is voor het bereiken van consensus. In vereenvoudigde termen: er is een proces dat miningnodes in staat stelt om de beurt transacties te bevestigen, die vervolgens door alle nodes worden geaccepteerd om hun eigen kopie van de bitcoinledger bij te werken. Na de update zullen alle nodes dezelfde rekeningsaldo's hebben en wordt consensus bereikt.

Om redenen die we later zullen zien, worden bitcointransacties samengevoegd tot groepen die **blokken** worden genoemd. Deze blokken zijn een belangrijk deel van een structuur genaamd de **blockchain**, die we in detail zullen bestuderen in Hoofdstuk 8.3. Voor nu is het voldoende om eenvoudigweg over een blok te denken als "een groep van transacties".

Miningnodes creëren (of produceren) nieuwe blokken, wat betekent dat ze een groep onbevestigde transacties selecteren met de intentie dat deze transacties (het blok) worden geaccepteerd door alle andere nodes. Om een geldig nieuw blok te produceren dat wordt geaccepteerd door de andere nodes, moeten miningnodes door trial-and-error een zeer ingewikkeld wiskundig probleem oplossen. De miningnode die als eerste het probleem oplost, kan een nieuw blok, waarin ook de oplossing voor het wiskundige probleem is opgenomen, verspreiden naar de rest van het netwerk. De aard van het wiskundige probleem is zodanig dat het erg moeilijk is om op te lossen, maar zodra een oplossing is gevonden, is het heel eenvoudig te verifiëren of de oplossing inderdaad correct is. Dit kan worden vergeleken met een cijferslot: als een slot vier cijfers heeft, duurt het lang om alle mogelijke combinaties uit te proberen, maar een voorgestelde oplossing kan gemakkelijk worden gecontroleerd door simpelweg te bevestigen dat de oplossing inderdaad het slot opent.

Veel verschillende termen worden gebruikt om het proces van het selecteren van transacties, het vormen van een blok en het oplossen van het ingewikkelde wiskundige probleem te beschrijven: **een blok creëren, produceren, oplossen, vinden** en **mijnen** worden allemaal synoniem gebruikt.

De miner moet aanzienlijke rekenkracht besteden om een oplossing te vinden, wat uitgaven vereist voor gespecialiseerde mijncomputers, koelapparatuur voor de computers, aanvullende hardware, zoals voedingen, en de elektriciteit om alles te laten draaien. Opdat bitcoinminers een economische motivatie zouden hebben om deze kosten te dragen, wordt aan de miner die met succes een nieuw blok vindt een beloning gegeven die bestaat uit twee componenten. De eerste component van de beloning is de nieuwe bitcoins die worden gegenereerd als onderdeel van het nieuwe blok (ook wel de **bloksubsidie** genoemd). Dit is belangrijk omdat dit de enige manier is waarop nieuwe bitcoins worden gecreëerd.

De tweede component is via transactiekosten (die we bekeken in Hoofdstuk 5.3.ii). Bij elke transactie kiest de verzender een fee, die de miner stimuleert om die transactie op te nemen in een transactieblok. Bijvoorbeeld, laten we aannemen dat Alice bereid is om 2 mBTC te betalen (één mBTC is een duizendste van een bitcoin), Bob 3 mBTC biedt en Charlie 1 mBTC, en dat een blok slechts twee transacties kan bevatten. Een winstmaximaliserende miner zou uiteraard de transacties van Alice en Bob opnemen en Charlie zou moeten hopen---maar zonder garantie---dat zijn transactie wordt verwerkt in een van de volgende blokken.[^61] Als Charlies vergoeding te laag is, kan het zijn dat Charlies transactie mogelijk nooit in een blok wordt opgenomen. In het bitcoinnetwerk optimaliseren vrijwel alle miners voor winst en zullen dus de transacties opnemen die de hoogste fees aanbieden.

Belangrijk is de analogie op te merken tussen bitcoin mijnen en het delven van fysieke hulpbronnen zoals goud. Net zoals een goudzoeker fysieke energie moet besteden om goud te winnen, neemt een bitcoinminer een echte fysieke hulpbron---elektrische energie---als input om nieuwe bitcoins te genereren, die worden ontvangen als onderdeel van de blokbeloning. Op deze manier, in tegenstelling tot een digitale valuta die wordt gecreëerd door een invoer in een database, is er een noodzakelijke en directe link tussen een harde fysieke input in de vorm van elektrische energie en de creatie van nieuwe bitcoins. Of anders gezegd, om nieuwe bitcoins te genereren, is een echte fysieke en dus schaarse input in de vorm van een grote hoeveelheid elektriciteit vereist. Dit is de reden waarom het mijnen wordt genoemd, omdat net als bij goud- of kolenmijnbouw energie wordt gebruikt om een kostbare hulpbron te winnen. Om deze reden worden analoge terminologieën uit de traditionele mijnbouw ook gebruikt in bitcoin mijnen.

Als een miner het moeilijke wiskundige probleem heeft opgelost, zeggen we in bitcointerminologie dat de miner **een blok opgelost**, **gemijnd** of **geproduceerd** heeft. Transacties die zijn opgenomen in zo een nieuw geproduceerd blok worden (in bijna alle gevallen) beschouwd als "bevestigd". We zullen de uitzonderingen gedetailleerder bespreken in Hoofdstuk 8.3.ii. Voor nu is het voldoende om aan te nemen dat alle transacties in een opgelost blok bevestigd zijn, wat betekent dat alle nodes de bevestigde transacties zullen gebruiken om hun (lokale) ledgers bij te werken.

Samengevat:

- Transacties worden verwerkt in groepen genaamd "blokken".

- Miners zijn speciale bitcoinnodes die complexe berekeningen oplossen.

- Door dit te doen, produceren ze blokken van bevestigde transacties die andere nodes zullen gebruiken om hun ledger bij te werken.

- Miners krijgen een beloning voor het oplossen van blokken (nieuwe bitcoins en fees uit de transacties die deel uitmaken van het blok).

- Miners zijn essentieel om bitcoin veilig en decentraal te houden.

### 5.iv. Het bitcoinnodenetwerk

Het bitcoinnetwerk is ontworpen om decentraal en peer-to-peer te zijn, zodat iedereen kan deelnemen zonder toestemming van iemand anders (deze eigenschap wordt ook wel **permissieloos** genoemd). Een **node** is simpelweg bitcoinsoftware die draait op een computer, wat betekent dat de computer bepaalde regels volgt en informatie deelt. Nodes verbinden via het internet met andere nodes en vormen zo het **bitcoinnodenetwerk**. Elke node controleert zelfstandig alle transacties en blokken die ze ontvangt; het zijn poortwachters die kwaadwillige transacties en blokken uitfilteren (bv. dubbele-uitgavepogingen).

Een bitcoinnode verwijst meestal naar een volledige node of **fullnode**, die de volgende kenmerken heeft:

- Ze bevat een volledige geschiedenis van alle blokken sinds de aanvang en onderhoudt zo de bitcoinledger.

- Wanneer een fullnode voor het eerst opstart, begint ze alle blokken (beginnend met het eerste blok) te downloaden van haar peers.

- Ze zal alle blokken en transacties valideren, te beginnen met de allereerste transactie gemaakt met bitcoin in 2009, en doet dit voor elke transactie tot op heden. Op deze manier steunt of vertrouwt ze niet op een derde partij om te bevestigen dat een transactie in de bitcoinledger geldig is, maar controleert ze elke transactie zelfstandig.

- Ze controleert en relayeert onbevestigde transacties naar andere peers.

- Indien gevraagd, zal ze haar kopie van blokken delen met andere nodes.

Een **miningnode**, een node die een nieuw blok kan produceren, moet een fullnode zijn. Er bestaan andere soorten nodes, bv. "light nodes", maar voorlopig is het voldoende om te denken dat alle nodes in het bitcoinnodenetwerk miningnodes of fullnodes zijn.

Hoe meer bitcoinnodes er draaien en verbonden zijn met de rest van het netwerk, hoe hoger de mate van decentralisatie, wat de positieve gevolgen van decentralisatie bevordert, zoals robuustheid en de permissieloze aard ervan. Als sommige bitcoinnodes (fullnodes of miningnodes) van de ene op de andere seconde zouden verdwijnen, zouden de overgebleven nodes nog steeds in staat zijn om transacties te valideren en te verwerken, en het bitcoinsysteem zou zonder onderbreking doorgaan. De eigenschap om zelfs grote schade te weerstaan (zoals het verlies van een groot aantal nodes) wordt **veerkracht** genoemd. Bitcoinnodesoftware is beschikbaar voor alle moderne besturingssystemen (zoals Windows, macOS of Linux) die vandaag beschikbaar zijn en kan vrij worden gedownload en gebruikt zonder enige beperkingen. De vereisten voor het draaien van een fullnode zijn standaard computerhardware en een betrouwbare internetverbinding, en omdat deze vereisten vrij laag zijn, kunnen velen een bitcoinnode draaien.

Net als straten de belangrijkste infrastructuurscomponent vormen voor auto's, vrachtwagens en bussen, vormt het bitcoinnodenetwerk de ruggengraat van de infrastructuur voor bitcoinwalletclients en miners.

## 6\. Tweede laag

Een van de belangrijkste en voortdurende uitdagingen waarmee bitcoin wordt geconfronteerd, is de schaalbaarheid of het vermogen om hoge transactievolumes te verwerken. Satoshi noemde bitcoins whitepaper "Bitcoin: een peer-to-peer elektronisch geldsysteem" en de eerste zin van de korte inhoud luidt:

Een volledige peer-to-peerversie van elektronisch geld zou onlinebetalingen mogelijk maken die direct van de ene partij naar de andere worden verzonden zonder tussenkomst van een financiële instelling.

Dit benadrukt de rol van bitcoin als een betalingssysteem en roept de vraag op: hoeveel transacties kan het netwerk aan als de adoptie van bitcoin toeneemt? Als ijkpunt wordt vaak het transactievolume van het Visanetwerk geciteerd, dat in 2023 rond de 9.000 transacties per seconde lag, vergeleken met bitcoins onchaincapaciteit van ongeveer 12 transacties per seconde.[^62] Deze restrictie is te wijten aan de beperkte grootte van een blok en dat er gemiddeld elke 10 minuten slechts één blok wordt geproduceerd. Tijdens piektijden hebben hoge vraag en een vrije markt voor transactiekosten voor bitcointransacties ervoor gezorgd dat de gemiddelde transactiefees meer dan 20 Amerikaanse dollars overschreden, wat de beperkingen van het netwerk aantoont. Wanneer dit het geval is, moet een gebruiker bereid zijn deze relatief hogere fees te betalen, anders zal de transactie niet snel in een blok worden opgenomen (of zelfs helemaal niet).

Eén idee is om sommige bitcointransacties niet "onchain" op de blockchain zelf (bekend als "Layer 1") te laten plaatsvinden, maar eerder "offchain" op een ander netwerk, de zogenaamde tweede laag ("Layer 2"). Tweedelaagsystemen zijn verbonden met de blockchain, maar bitcointransacties kunnen daarop plaatsvinden zonder dat er een transactie op de bitcoinblockchain nodig is. Dit zou leiden tot een gelaagde structuur voor bitcoin, vergelijkbaar met hoe het internet meerdere lagen heeft in zijn architectuur.[^63]

Een andere toepassing voor een tweede laag op bitcoin is het beheren van gegevens die niet op de bitcoinblockchain worden opgeslagen maar eraan zijn gekoppeld, zodat ze gedeeltelijk of geheel de kenmerken van bitcoin aannemen, zoals beveiliging, onveranderlijkheid en decentralisatie. Deze benadering behoudt de voordelen van bitcoins eigenschappen zonder dat het nodig is om de volledige dataset op de blockchain zelf op te slaan. Het ontwikkelen van een nieuw cryptovalutasysteem voor andere doeleinden is een andere mogelijkheid, maar het zou niet bitcoins meer dan een decennium lange staat van dienst hebben.

Mastercoin, later omgedoopt tot Omni Layer, was een zeer vroege tweede laag van bitcoin en specifiek bedoeld voor valutatokens. Het verscheen in juli 2013 en was opmerkelijk omdat het de stablecoin Tether hostte, een token dat ontworpen is om een constante waarde van 1 Amerikaanse dollar te behouden door equivalente Amerikaanse dollaractiva als onderpand aan te houden. Buiten dat gebruiksdoel kreeg Mastercoin echter niet veel verdere tractie en Tether gebruikt niet langer bitcoins Omnilaag.

In Hoofdstuk 9.1.vi. zullen we meer leren over de Blocksize War, de periode in de geschiedenis van bitcoin waarin de schaalbaarheid van bitcoin en verschillende concurrerende oplossingen om deze te verhogen centraal stonden op de agenda van de gemeenschap. Tegen 2017, bij de beëindiging ervan, was het duidelijk geworden dat de transactiecapaiteit van bitcoin relatief klein zou blijven voor de voorzienbare toekomst. Dit gaf een extra impuls aan inspanningen voor het vinden en implementeren van oplossingen voor het uitbreiden van de transactiecapaciteit van bitcoin zonder extra eisen aan blockchainruimte te stellen. Transacties worden niet individueel geregistreerd op de blockchain, wat zorgt voor een hogere transactiedoorvoer dan op de bitcoinblockchain zelf. Laten we nu een van de meest prominente tweede lagen van bitcoin bekijken: het Lightning Network (LN).

LN: het Lightningnetwerk

Een tweedelaagoplossing die al meer dan vijf jaar operationeel is, is het Lightningnetwerk, dat ontworpen is om kleine, zeer snelle en hogevolumebitcointransacties mogelijk te maken zonder ruimte of middelen van de bitcoinblockchain te benutten.

Het Lightningnetwerk maakt gebruik van een multisigadres (een type adres dat verder wordt uitgelegd in Hoofdstuk 9.1.v) om een betalingskanaal tussen twee partijen tot stand te brengen. Dit betalingskanaal hoeft meestal maar één keer te worden geopend (met één onchaintransactie). Zodra dit kanaal is geopend, worden verdere betalingen tussen de twee partijen gedaan door een nieuwe transactie te ondertekenen voor een nieuwe betaling. Deze nieuwe transacties worden echter niet uitgezonden naar het bitcoinnodenetwerk voor opname in een blok, maar ze actualiseren het saldo van de twee deelnemers in het kanaal. Wanneer de partijen ervoor kiezen om het kanaal te sluiten, wordt een laatste afwikkelingstransactie voor de sluitingssaldi naar het bitcoinnetwerk gestuurd voor opname in een blok. Aangezien de tussenliggende transacties niet naar een breder netwerk hoeven te worden uitgezonden of in een blok moeten worden opgenomen, vinden ze bijna onmiddellijk plaats.

![](media/image1.png){width="6.27007874015748in" height="4.2779527559055115in"}\
Afbeelding 6.17: Het bidirectionele Lightningbetalingskanaal tussen Alice en Bob verzendt twee transacties naar het bitcoinnetwerk: de initiële en de finale transactie.

Is het noodzakelijk om een kanaal te openen tussen elke deelnemer om transacties tussen hen uit te voeren? Het hebben van een kanaal tussen elke afzender en ontvanger die een verrichting wil uitvoeren, zou ongemakkelijk zijn om op te zetten en zou middelen blokkeren in meerdere initiële transacties. In feite is dit niet vereist. In plaats daarvan worden kanalen met elkaar verbonden om een netwerk te vormen tussen deelnemers. Deelname aan het netwerk is net als bij bitcoin permissieloos en deelnemers hoeven alleen de regels van het netwerk te volgen om zich aan te sluiten. Net als bitcoin functioneert het Lightningnetwerk op een manier die vergelijkbaar is met een peer-to-peernetwerk. Op deze manier kunnen twee deelnemers die geen direct kanaal tussen elkaar hebben, transacties verzenden door de transactie via tussenpersonen te verzenden die de betaling sequentieel doorgeven, totdat deze de ontvanger heeft bereikt. Bijvoorbeeld, stel dat Alice een verrichting wil doen met Bob maar geen kanaal met hem heeft. Als zowel Alice als Bob kanalen hebben met Eve, kan Alice haar transactie naar Bob verzenden via Eve, waarvoor Eve een kleine vergoeding ontvangt.

In tegenstelling tot bitcoin, waar elke transactie naar elke netwerkdeelnemer wordt uitgezonden, wordt de betaling via een pad door het netwerk geleid, wat de opslagvereisten aanzienlijk vermindert. Ook in tegenstelling tot bitcoin is de transactie voltooid wanneer deze door de ontvanger is ontvangen. Dit resulteert in lagere transactiefees.

![](media/image2.png){width="3.711023622047244in" height="2.263779527559055in"}\
Afbeelding 6.18: Het Lightningnetwerk bestaat uit bidirectionele betalingskanalen.

Omdat betalingen via een reeks kanalen worden doorgegeven die de transactiedeelnemers met elkaar verbinden, kan de grootte van de transactie niet groter zijn dan de hoeveelheid bitcoin die in elk kanaal dat voor de overdracht wordt gebruikt, is opgeslagen. Wanneer een kanaal wordt geopend, wordt er een bepaald bitcoinbedrag door de deelnemers aan het kanaal toegewezen. Dit beperkt de maximale grootte van transacties die kunnen plaatsvinden. Deze beperking sluit echter goed aan bij het typische gebruiksdoel van het Lightningnetwerk, namelijk het snel verzenden van veel relatief kleine bedragen. Dit staat in contrast met onchainbitcointransacties, die alleen worden beperkt door het aantal bitcoin dat een eigenaar bezit. De transactiegroottes op het Lightningnetwerk kunnen kleiner zijn dan wat haalbaar is voor onchaintransacties---zelfs onder een satoshi, die op een Lightningnode kan worden onderverdeeld in millisatoshis![^64]

De whitepaper voor het Lightningnetwerk werd gepubliceerd in 2015 en het bedrijf Lightning Labs begon in 2018 een implementatie ervan te draaien. In 2024 bereikte het Lightningnetwerk een totale capaciteit, of totale hoeveelheid bitcoin opgeslagen in bidirectionele Lightningnetwerkkanalen, van ongeveer 5.000 BTC of 0,025% van het totale aantal BTC in omloop.

Als oplossing om bitcoin te schalen, is het Lightningnetwerk effectief in het mogelijk maken van een hoger volume aan bitcointransacties. Hoewel het openen en sluiten van kanalen onchaintransacties vereist, vermindert het Lightningnetwerk aanzienlijk het aantal transacties dat op de blockchain wordt verwerkt. Enkele problemen, zoals de noodzaak voor een Lightningnode om te allen tijde een actieve verbinding met het netwerk te behouden en enkele beveiligingsrisicoʼs, hebben echter bijgedragen aan een tragere adoptie ervan.

## Samenvatting

Privésleutels zijn nodig om toegang te hebben tot bitcoins en deze te versturen. Ze moeten altijd beschermd worden om de veiligheid van de bitcoins van gebruikers te garanderen. Bitcoinwallets laten gebruikers toe die privésleutels te beheren en hardwarewallets bieden een goede combinatie van beveiliging en gebruiksgemak. Cryptobeurzen zijn de meest gebruikelijke manier om bitcoins te verkrijgen of van de hand te doen. De huidige status van alle transacties wordt getraceerd door de mondiale bitcoinledger, waarvan een kopie wordt bewaard op elke (full)node. Een essentiële component, die verzekert dat alle kopieën van de bitcoinledger blijven overeenstemmen in bitcoins gedecentraliseerd systeem, is een energie- en kostenintensief systeem genaamd mijnen, dat een aantal transacties samenbrengt in een structuur die wordt aangeduid als een blok.

Hoofdstuk 7

# Cryptografische primitieven

In de film *The Matrix* uit 1999 wordt Neo wakker terwijl zijn computer aangeeft: "Volg het witte konijn." Hij doet dit en ontmoet een personage dat hem een keuze aan pillen aanbiedt. Als hij de rode slikt, wordt hem verteld, zal hij in Wonderland blijven en ontdekken "hoe diep het konijnenhol wel gaat".

Het bitcoinkonijnenhol gaat erg diep. Wij hebben gedurende tien jaar dagelijks buitensporig lange uren gewerkt en hebben de diepten ervan nog steeds niet volledig verkend, dus wat we aanbieden in de volgende twee hoofdstukken is misschien slechts de helft van een rode pil.

Van metafysische versnelling schakelend, indien we rijden in plaats van afglijden, bood het vorige hoofdstuk naar wij hopen een nuttige rijhandleiding, terwijl de voorafgaande hoofdstukken onthulden hoe en waarom een auto werkt op de wijze dat hij werkt. Om de werking ervan beter te begrijpen, ontmantelt dit hoofdstuk het voertuig. We hebben over bitcoinrekeningen en privésleutels gesproken, maar er zijn geen rekeningen en geen sloten (en geen lepel). Laten we een halve pil nemen en het effect ervan bekijken.

**Cryptografische primitieven** zijn goed ingeburgerde, elementaire cryptografische algoritmen die vaak worden gebruikt in cryptografische protocollen. Dit betekent dat de algoritmen gedurende decennia niet konden worden gekraakt door de cryptografische gemeenschap, wat belangrijk is voor het bouwen van een veilig systeem.

## 1\. Cryptografische hashfuncties

Elke digitale eigendom---tekstbestand, video, foto of computerprogramma---is op het meest granulaire niveau slechts een zeer (zeer) lange lijst van enen en nullen. Stel je bijvoorbeeld voor dat Alice net tien gigabyte aan onderzoeksgegevens heeft gedownload van een collega, Bob. Omdat de nauwkeurigheid van haar werk afhankelijk is van de exacte correctheid van deze informatie en omdat bestanden kunnen worden aangetast tijdens het uploaden en downloaden, wil ze er zeker van zijn dat het een volledige en nauwkeurige kopie is van het origineel. In theorie zou ze het hele bestand opnieuw kunnen downloaden en de twee kopieën vergelijken. Het zou een beetje zijn als de volledige genoomkaart van een persoon eerst vandaag in kaart te brengen en dan morgen opnieuw om te controleren of hij 's nachts niet is veranderd. Nadat de vergelijking is voltooid en de twee kopieën van Alice identiek blijken, kan ze echter redelijk zeker zijn dat haar download goed was, aangezien het onwaarschijnlijk is dat twee downloads dezelfde fout zouden bevatten.

Aan de andere kant, indien de gedownloade bestanden van Alice verschillen, kunnen één of beide kopieën slecht zijn en ze zou niet weten welke.

**Cryptografische hashfuncties** (of gewoon **hashfuncties**) zijn een beetje als machines die vingerafdrukken maken. Ze produceren een compact identificatiemiddel (**digest** of **hash** genaamd) waarvan de relatie tot inputgegevens vergelijkbaar is met die van een vingerafdruk tot een persoon. Omdat de complexe wiskunde van hashfuncties buiten de omvang van ons konijnenhol valt, kunnen ze best worden gezien als black boxes die inputs accepteren en outputs produceren.[^65]

### 1.i. Eigenschappen

Om terug te komen op ons voorbeeld, Bob zou zijn tien gigabyte aan enen en nullen in deze machine invoeren en het zou een hash produceren die klein en compact genoeg is voor een gemakkelijke één-op-éénvergelijking. Alice zou vervolgens de gegevens downloaden en dezelfde hashfunctie toepassen. Er bestaan verschillende soorten hashfuncties, waarvan de belangrijkste voor bitcoin SHA-2[^66] is (SHA staat voor Secure Hashing Algorithm). De resulterende hash wordt wiskundig gegenereerd door elke nul en één in het bestand te gebruiken, en indien de hash van Alice overeenkomt met die van Bob, kunnen ze er zeker van zijn dat ze identieke gegevens hebben.[^67] Deze zekerheid komt voort uit de drie kritieke eigenschappen van cryptografische hashfuncties, die ze ook essentieel maken voor bitcoin. Cryptografische hashes hebben meestal de volgende eigenschappen:

- Ze zijn deterministisch.

- Kleine wijzigingen in de input veroorzaken grote wijzigingen in de hash ("lawine-effect").

- Ze zijn over het algemeen snel te berekenen.

- Ze zijn unidirectioneel.

Ten slotte heeft de output altijd dezelfde lengte. Ongeacht of de input van de hashfunctie een enkel lettertje, een korte uitdrukking of, zoals in het voorbeeld boven, een 10 gigabytebestand is, de output zal altijd dezelfde lengte hebben.

Afbeelding 7.1 toont enkele voorbeelden.

{GenesisMining_BW_Graphic40}

Afbeelding 7.1: Voorbeelden van SHA-256 outputs voor verschillende inputs. Merk op dat de output altijd dezelfde lengte heeft: 256 bits, vandaar SHA-256.

#### Deterministisch

Deterministisch betekent dat dezelfde input altijd dezelfde output oplevert. Om het bovenstaande voorbeeld te gebruiken, de tekst "de kat eet de rat" zal door een SHA-2 hashfunctie gehaald altijd de reeks cijfers en letters aan de rechterkant genereren die begint met fcb2 43a1 en eindigt met c494. Met andere woorden, fcb2 43a1 ... is en zal altijd de enige SHA-2 hash van "de kat eet de rat" zijn. Op dezelfde manier, wanneer Alice alle tien gigabyte aan gegevens van Bob invoert, zal de hash die ze krijgt dezelfde zijn als die van Bob wanneer haar download identiek is aan die van hem. Er is niets toevalligs of willekeurigs in de hash en zelfs na duizend keer of over honderd jaar zal hetzelfde bestand dezelfde hash opleveren.

Dezelfde gegevens die door dezelfde hashfunctie worden gehaald, produceren altijd dezelfde hash.

#### Lawine-effect

In het onderstaande voorbeeld zul je merken dat een kleine verandering in de input van "eet" naar "beet" resulteert in een volledig andere hashwaarde. De eerste hashwaarde lijkt niet gecorreleerd te zijn met de tweede, hoewel de inputs zeer vergelijkbaar waren. Deze eigenschap van een hashfunctie, dat kleine veranderingen in de input grote veranderingen in de output veroorzaken, wordt het "lawine-effect" genoemd.

{GenesisMining_BW_Graphic41}

Afbeelding 7.2: SHA-256 input en output: een klein verschil in input resulteert in een groot verschil in output.

Omdat zelfs een minimale verandering in de input onevenredig grote veranderingen in de output veroorzaakt, maken hashfuncties het heel gemakkelijk om te zien niet *hoe* inputs verschillen, maar *dat* ze verschillen. Gegeven dat de hash van "de kat eet de rat" altijd fcb2 43**a**1 476a ... is, indien de hash van "de kat beet de rat" fcb2 43**b**1 476a ... zou zijn, zou de functie minder nuttig zijn dan de daadwerkelijke hash van "de kat beet de rat", die begint met a55e f600 d61a ...

#### Snel te berekenen

In het algemeen is het nuttig dat een hash snel kan worden gegenereerd en weinig rekenkracht vereist. Bijvoorbeeld, je kunt een hashfunctie uitvoeren over een miljoen verschillende bestanden in een opslagsysteem om te bepalen welke bestanden kopieën zijn van andere, een proces dat liever niet te lang duurt.

Terwijl de meeste hashfuncties zijn ontworpen om gemakkelijk berekenbaar te zijn, zijn er ook enkele, zoals de "scrypt"-hashfunctie, die het berekenen van een hash bewust moeilijk maken.[^68]

#### Unidirectioneel

Vooral omdat ze vaak voor beveiliging worden gebruikt, is het cruciaal dat hoewel de hash van een bestand (of van een wachtwoord of een privésleutel) wordt bepaald door de inhoud ervan, het niet mogelijk is om bij de inhoud te komen door de hash te kennen. Er is geen gekende manier om een hashfunctie "om te keren". Hoewel het heel eenvoudig is om de hash van een input te berekenen, is het tegenovergestelde (het vinden van een input voor een gegeven hash) onmogelijk.

{GenesisMining_BW_Graphic42}

Afbeelding 7.3: Hashfuncties zijn eenrichtingsfuncties.

Een wiskundige functie die gemakkelijk is in één richting en zeer moeilijk in de tegenovergestelde richting wordt ook een **eenrichtingsfunctie** genoemd.

Er is geen manier om van de hash fcb2 43a1 ... tot "de kat eet de rat" te geraken. Bovendien kan fcb2 43a1 ... de hash zijn van verschillende andere zinnen, waarvan geen enkele iets te maken heeft met katten, ratten en eten.[^69]

### 1.ii. Toepassingen

Het feit dat hashfuncties deterministisch en unidirectioneel zijn en het "lawine-effect" hebben, maakt ze nuttig voor een waaier aan toepassingen. De gemakkelijkste om als voorbeeld te gebruiken (en veruit de meest voorkomende) is de opslag van wachtwoorden, maar er bestaan ook veel bitcoinspecifieke toepassingen.

Satoshi maakte veel gebruik van cryptografische hashfuncties in het bitcoinprotocol. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in een deel van bitcoin genaamd "proof of work", dat de integriteit van de ledger beschermt. Bovendien worden hashfuncties gebruikt bij de vorming van bitcoinadressen. Om beter te begrijpen hoe hashfuncties kunnen worden gebruikt om echte problemen op te lossen, zullen we eerst kijken naar wachtwoordopslag, waarbij we meer complexe bitcointoepassingen bewaren voor het volgende hoofdstuk.

#### Wachtwoordopslag

Allerlei websites, van banken tot boekwinkels, vereisen dat gebruikers zich aanmelden met een wachtwoord. Alice verwacht natuurlijk dat indien ze haar gebruikersnaam en wachtwoord invoert, ze kan inloggen op de website van Bob. Maar hoe weet zijn website dat Alice het juiste wachtwoord heeft ingevoerd? De eenvoudige manier (die lange tijd werd gebruikt in de begindagen van het internet) is dat Bob gewoon het ongecodeerde wachtwoord in een database opslaat. De database zou alle gebruikersnamen en hun respectieve wachtwoorden bevatten. Dit bleek echter een ernstig beveiligingsrisico te zijn! Als Craig erin slaagt om de website te "hacken", zou hij toegang krijgen tot de ongecodeerde lijst met alle wachtwoorden van de klanten van Bob. Aangezien het lastig is om veel verschillende wachtwoorden te genereren en bij te houden, hergebruiken veel gebruikers een wachtwoord op andere websites, waardoor Craig toegang kan krijgen tot veel meer accounts op andere websites.

Een veiliger alternatief voor opslag van het ongecodeerde wachtwoord is om de hash ervan op te slaan. Wanneer Alice haar wachtwoord ingeeft, voert de website van Bob haar input door de hashfunctieblackbox. Aangezien hashfuncties deterministisch zijn, indien het resultaat overeenkomt met wat de website heeft opgeslagen, kan hij redelijk zeker zijn dat de gebruiker aan de andere kant inderdaad Alice is.

{GenesisMining_BW_Graphic43}

Afbeelding 7.4: De hashes van wachtwoorden worden vergeleken ter authenticatie.

Als Craig de website van Bob hackt, zal hij nu alleen een lijst van hashes (van wachtwoorden) verkrijgen, maar niet de wachtwoorden zelf. Omdat de hashfunctie unidirectioneel is, kan Craig het wachtwoord niet afleiden uit de hash. Om dezelfde reden kan de website, indien Alice haar wachtwoord verliest, het niet naar haar e-mailen omdat alleen de hash ervan is opgeslagen. Dit is de reden waarom websites je zullen vragen om een nieuw wachtwoord te maken in plaats van je oude te sturen. Als een website je ooit je oude wachtwoord terugstuurt, betekent dit dat ze je beveiliging niet serieus nemen.

#### Bitcoinadressen en vingerafdrukken

Cryptografische hashfuncties kunnen ook worden gebruikt om gebruikers te beschermen tegen het verkeerd intypen van een bitcoinadres, door een "vingerafdruk" aan het adres toe te voegen. Hoe werkt dit?

Als Alice een brief naar Bob stuurt die de string "ABCD" bevat en haar handschrift niet erg duidelijk is, bestaat het risico dat Bob per ongeluk de "B" als "8" leest en denkt dat de string eigenlijk "A8CD" is. Met langere combinaties, bijvoorbeeld een bankrekeningnummer dat veel nullen bevat, bestaat ook het risico dat de ontvanger het nummer verkeerd intypt.

Om extra veiligheid toe te voegen, kan Alice de SHA-2-hash berekenen van de string die ze wil verzenden, bv.:

SHA-2 ("ABCD") = "e12e 115a cf45 52b2 568b ... 7faf c997 882a 02d2 3677"

Alice zou de volledige hash aan de brief kunnen toevoegen, wat Bob zou toelaten om zelf te controleren of "A8CD" de juiste lezing van de tekst is.[^70] Indien dit niet het geval is, kan hij ten minste Alice vragen om het opnieuw te sturen. In de meeste situaties is juiste spelling niet van belang. Echter, wanneer het gaat om het versturen van 1.000 bitcoins naar een bitcoinadres, wil je 100% zeker zijn dat je ze naar de juiste ontvanger stuurt.

Het toevoegen van de hash aan de tekst biedt deze extra veiligheid. Het resulteert echter ook in het toevoegen van een groot aantal extra tekens aan de relatief korte tekst "ABCD". In plaats van de hele hash aan de echte tekst toe te voegen, gebruiken bitcoinadressen alleen de eerste vier bytes van de hash.

Een **byte** is een zeer gebruikelijke eenheid van digitale informatie bestaande uit acht bits, wat voldoende is om de decimale getallen van 0 tot 255 te vertegenwoordigen. De grootte van bestanden en apps wordt doorgaans gemeten in mega- of gigabytes.

In wat volgt vereenvoudigen we een beetje voor illustratieve doeleinden en nemen aan dat "ABCD" het "onbewerkte" bitcoinadres is en dat "e12e 115a" de eerste vier bytes van de hash vertegenwoordigt.[^71] Het toevoegen van de laatste acht tekens aan het "onbewerkte" bitcoinadres resulteert in:

bitcoinadres = ABCD e12e 115a (fictief voorbeeld)

De laatste vier bytes (= 8 tekens) worden de **vingerafdruk** genoemd, en door deze toe te voegen wordt de kans op het verkeerd intypen van een bitcoinadres teruggebracht tot ongeveer één op vier miljard. De vingerafdruk maakt deel uit van elk bitcoinadres, dus als iemand je een bitcoinadres stuurt, is dit type foutdetectie al geïntegreerd in het adres. Belangrijk is dat dit proces geen gevonden fouten corrigeert, het wijst eenvoudigweg het adres af dat ze bevat.

De output van een hashfunctie kan worden gebruikt om de integriteit van gegevens te verifiëren. Het wordt vaak een **hash**, **vingerafdruk** of **checksum** genoemd.

## 2\. Publiekesleutelcryptografie

In de vorige sectie toonden we hoe een hashfunctie kan worden aangewend om het gebruik van bitcoinadressen veiliger te maken en suggereerden we ook dat ze een belangrijke rol spelen bij het mijnen van bitcoin. Een zeer belangrijk aspect is dat van digitaal eigenaarschap. Hoe kan Alice bewijzen dat ze de eigenaar is van de bitcoin die in het bitcoinadres zit dat ze claimt? En hoe kan het bitcoinnetwerk bepalen dat Bob de bitcoin van Alice niet kan uitgeven? Publiekesleutelcryptografie en digitale handtekeningen zijn de sleutel tot het oplossen van dit probleem.

### 2.i. Beveiligde communicatie

Het concept van **publiekesleutelcryptografie** (of **asymmetrische cryptografie**) werd meer dan vijftig jaar geleden ontwikkeld en heeft bewezen bestand te zijn tegen alle pogingen om het te breken.[^72] Er bestaan diverse wiskundige implementaties van publiekesleutelcryptografie. Ze maken allemaal gebruik van een wiskundige eenrichtingsfunctie, die we bespraken in Hoofdstuk 7.1.i.

Asymmetrische encryptie valt het gemakkelijkst te begrijpen in tegenstelling tot de oudere, symmetrische vormen van encryptie. Bijvoorbeeld, als Alice met Bob communiceert met behulp van een eenvoudig Caesarcijfer, creëert ze een gecodeerd bericht door elke letter drie plaatsen omhoog (of omlaag) langs het alfabet te verschuiven, zodat ABC XYZ wordt en "hi" wordt geschreven als "ef". Omdat Bob ook moet weten welke code ze gebruiken en hoe deze wordt gedecodeerd, wordt gezegd dat het symmetrisch is. Er bestaat één code of "sleutel" om de code te versleutelen en ontsleutelen. Dit zijn het soort versleutelingen die aanleiding geven tot zorgvuldig bewaakte codeboeken en enigmamachines. Krakers breken symmetrische codes door de formule voor het coderen (en dus decoderen) ervan te achterhalen, omdat die formule hetzelfde is voor beide en in tegengestelde richtingen werkt. Asymmetrische codes, daarentegen, werken slechts in één richting (ze zijn unidirectioneel) en vereisen twee sleutels (één voor encryptie en een andere voor decryptie).

**Symmetrische cryptografie** is een cryptografie die dezelfde cryptografische sleutel gebruikt voor encryptie en decryptie.

**Asymmetrische cryptografie** is een cryptografie die verschillende cryptografische sleutels gebruikt voor encryptie en decryptie.

{GenesisMining_BW_Graphic44}

Afbeelding 7.5: Symmetrische encryptie gebruikt slechts één sleutel, terwijl asymmetrische encryptie verschillende sleutels heeft voor encryptie en decryptie.

Het verschil tussen symmetrisch en asymmetrisch lijkt misschien een klein technisch detail, maar de implicaties zijn enorm. Bij het gebruik van symmetrische encryptie moet de ontvanger op de een of andere manier de geheime sleutel van de verzender krijgen. Bij asymmetrische encryptie is er geen dergelijke beperking en dus hoeven gebruikers nooit hun privésleutels te onthullen. Aangezien privésleutels bitcoineigenaarschap bepalen, is dit erg belangrijk.

Net als de cryptografische hashfunctie is encryptie een eenrichtingsfunctie. De cijfertekst kan snel worden gegenereerd, maar er is geen gekende manier om de ongecodeerde tekst terug te krijgen uit een cijfertekst. Om te begrijpen hoe dit werkt, zullen we factorisatie als een (relatief) eenvoudig voorbeeld nemen.

Als Alice de twee priemgetallen drie en zeven vermenigvuldigt (3 × 7) en het resultaat, eenentwintig (21), naar Bob stuurt, zou ze hem kunnen vertellen dat ze haar resultaat heeft bereikt door priemgetallen te vermenigvuldigen. Omdat dit kleine getallen zijn, zou Bob geen moeite hebben om te achterhalen dat ze drie en zeven heeft vermenigvuldigd. Als ze hem echter het nummer 2627 zou sturen en hem zou vertellen dat ze het bereikte door priemgetallen te vermenigvuldigen, zou het veel langer duren voordat hij zou uitkomen op 37 × 71. Omdat het voor Alice veel sneller is om de vermenigvuldiging uit te voeren dan voor Bob om deze ongedaan te maken, is factorisatie een eenrichtingsfunctie. Als het nummer dat Alice naar Bob stuurt meer dan honderd cijfers lang is, zou het effectief onmogelijk voor hem zijn om het te ontcijferen. Het kennen van Alice' methode---priemgetallen vermenigvuldigen---breekt haar code niet zoals het kennen van Caesars methode---letters verschuiven---doet.

In een zeer vereenvoudigd voorbeeld kan deze unidirectionaliteit worden gebruikt om een asymmetrisch, tweesleutelig slot te creëren. Stel dat Alice naar het postkantoor gaat en een postbus huurt met slot 2627.[^73] Alice krijgt twee sleutels voor dat slot, een publieke en een privésleutel, 71 en 37. Alice kan Bob haar publieke sleutel (71) vertellen, waarmee Bob de inkomende postbus van Alice kan "openen", maar alleen iets erin kan achterlaten. Alleen Alice, met behulp van haar privésleutel (37), kan er dingen uit halen.

{GenesisMining_BW_Graphic45}

Afbeelding 7.6: Richting van informatiestroom in publiekesleutelcryptografie

Met deze procedure kan Bob veilig een bericht naar Alice sturen en Bob kan zelf een publieke sleutel publiceren, zodat Alice ook berichten naar Bob kan sturen, waardoor geheime tweerichtingscommunicatie tussen hen mogelijk wordt.

### 2.ii. Bewijs van eigenaarschap

Tot nu toe hebben we geleerd dat publiekesleutelalgoritmen een sleutelpaar gebruiken: een publieke sleutel en een privésleutel. Door de publieke sleutel van Alice te gebruiken kan iedereen haar een bericht laten dat alleen zij kan lezen, omdat alleen zij de privésleutel heeft. Publiekesleutelcryptografie kan echter ook worden gebruikt om eigenaarschap van een privésleutel te bewijzen zonder de privésleutel zelf te onthullen. Zoals we zullen zien in de volgende sectie, maakt deze functie van publiekesleutelcryptografie het mogelijk om berichten digitaal te handtekenen.

Naast toe te staan dat ze berichten kan lezen die in haar inbox zitten, stelt Alice' privésleutel haar ook in staat om berichten te versleutelen. Iedereen kan dat bericht ontsleutelen door gebruik te maken van Alice' publieke sleutel. Maar wacht: als iedereen haar bericht kan lezen, wat heeft het dan eigenlijk voor nut van het te versleutelen?

De reden is dat op deze manier Alice kan bewijzen dat ze in het bezit is van de privésleutel zonder de privésleutel zelf te moeten onthullen! Zoals we zullen zien, kan hetzelfde mechanisme worden gebruikt om te bewijzen dat Alice de eigenaar is van specifieke bitcoins en niet Bob.

{GenesisMining_BW_Graphic46}

Afbeelding 7.7: Alice kan bewijzen dat ze in het bezit is van een privésleutel door een tekst te versleutelen met die privésleutel, en iedereen kan bewijzen dat Alice die privésleutel heeft door het versleutelde bericht te ontsleutelen (met behulp van de publieke sleutel).

## 3\. Digitale handtekeningen

### 3.i. Enkelvoudige handtekeningen (singlesig)

{GenesisMining_BW_Graphic47}

Afbeelding 7.8: Het proces om een document digitaal te handtekenen

De traditionele manier om te verifiëren dat een bericht werd geschreven door een specifieke afzender is de handtekening van het document. Die bewijst op twee manieren dat een document authentiek is: dat het werd gehandtekend door een bepaald individu, niet door een oplichter, en dat de inhoud van het document is wat de oorspronkelijke handtekenaar bedoelde en niet is vervalst. Kunnen we de methoden die we zonet hebben besproken gebruiken om digitaal hetzelfde te doen? Dit kan door gebruik te maken van de hashfunctie en het bewijs van eigenaarschap met publiekesleutelcryptografie, waarbij wordt aangetoond hoe cryptografische primitieven kunnen worden gecombineerd voor nuttige nieuwe doeleinden.

Om publiekesleutelcryptografie te gebruiken, maakt Alice eerst een privésleutel en een publieke sleutel aan, en maakt de publieke sleutel beschikbaar voor Bob, de ontvanger.

Als Alice een document digitaal wil handtekenen, moet ze het volgende doen (zoals wordt weergegeven in Afbeelding 7.8):[^74]

1. de hash van het document berekenen,

```{=html}
<!-- -->
```
1. de hash gebruiken als input en versleutelen met haar privésleutel (de versleutelde hash wordt een **digitale handtekening** genoemd),

2. het originele document samen met de digitale handtekening naar Bob sturen.

Wat heeft Alice gedaan? Door de hash te berekenen, heeft ze een unieke vingerafdruk (cf. Hoofdstuk 7.1) voor het document gecreëerd. Geen ander document in de wereld heeft dezelfde hash. Als de eigenaar van de privésleutel, kan alleen Alice de versleutelde hash genereren (zoals wordt beschreven in Hoofdstuk 7.2.ii).

{GenesisMining_BW_Graphic48}

Afbeelding 7.9: Het proces om een gehandtekend document te valideren

Als Bob het document wil valideren, doet hij het volgende (zie Afbeelding 7.9):

1. De hash van het document berekenen.

```{=html}
<!-- -->
```
1. De openbare sleutel van de afzender (dus die van Alice) gebruiken om de hash van het document op te halen dat Alice heeft gehandtekend.

2. De twee hashes vergelijken om te zien of ze identiek zijn.

Als de twee hashes identiek zijn, is het bericht dat Alice heeft gehasht en versleuteld hetzelfde als het ontvangen bericht. Zelfs de kleinste verandering aan het bericht zou resulteren in een compleet andere hash. Bob kan er zeker van zijn dat alleen de houder van de privésleutel die overeenkomt met die publieke sleutel dat bericht heeft kunnen versleutelen, wat bevestigt dat het Alice was, en niemand anders, die het bericht heeft verzonden.

Door een combinatie van publiekesleutelcryptografie en de hashfunctie te gebruiken, is het mogelijk om de belangrijke kenmerken van een traditionele handtekening digitaal opnieuw te creëren. Net als bij papieren documenten wordt vaak een tijdstempel opgenomen in het bericht om aan te tonen wanneer het bericht gemaakt en gehandtekend werd.

### 3.ii. Publiekesleutelcryptografie en bitcoin

In deze sectie leggen we uit hoe publiekesleutelcryptografie gerelateerd is aan bitcoin en bitcoinadressen. Begrijpen hoe termen met elkaar in verband staan, laat ons toe alles wat we tot nu toe geleerd hebben toe te passen om een bitcointransactie te handtekenen.

In de vorige sectie hebben we geleerd dat publiekesleutelcryptografie een sleutelpaar (privé en publiek) vereist. Er bestaan veel verschillende publiekesleutelalgoritmen. Hetgene dat bitcoin gebruikt, heet een "*elliptic curve digital signature algorithm*" (ECDSA). Dit algoritme heeft als mooie eigenschap dat het altijd mogelijk is om de publieke sleutel af te leiden uit de privésleutel, wat betekent dat het voldoende is voor je wallet om alleen je privésleutel op te slaan, in plaats van een sleutelpaar.

{GenesisMining_BW_Graphic49}

Afbeelding 7.10: De publieke sleutel wordt gegenereerd uit de privésleutel.

De publieke sleutel wordt vervolgens gehasht, wat resulteert in een gehashte versie die 160 bits lang is (ongeveer twintig tot drieëntwintig tekens).[^75]

{GenesisMining_BW_Graphic50}

Afbeelding 7.11: De publieke sleutel wordt gehasht.

De laatste stap is om de hash van 160 bits (denk aan 10100110000 ... 101) om te zetten in iets wat makkelijker voor mensen is om te gebruiken. Deze stap, die groepen van 0-en en 1-en vervangt door letters en cijfers en in wezen resulteert in een bitcoinadres, wordt "codering" genoemd.

{GenesisMining_BW_Graphic51}

Afbeelding 7.12: Een bitcoinadres kan van zijn privésleutel worden afgeleid.

Het bitcoinadres kan rechtstreeks worden afgeleid van de publieke sleutel en daarom noemen sommige mensen een bitcoinadres ook een "publieke sleutel". Zoals zojuist echter werd uitgelegd, is dit niet 100% correct. Je zult nu zien waarom het onderscheid tussen de termen belangrijk is.

### 3.iii. Bitcointransacties handtekenen

Nu we digitale handtekeningen hebben geïntroduceerd, kunnen we de vragen beantwoorden die we aan het begin van deze sectie hebben gesteld, namelijk hoe Alice het eigenaarschap van haar bitcoins kan bewijzen, en omgekeerd, hoe Bob wordt verhinderd om de munten van Alice uit te geven.

De procedure is precies dezelfde als beschreven in sectie 3.i:

1. Alice bezit een privésleutel *p* en publieke sleutel *a*, waarbij de publieke sleutel haar bitcoinadres vertegenwoordigt (zoals besproken in de vorige sectie).

```{=html}
<!-- -->
```
1. Als Alice wat van haar bitcoin wil verzenden, maakt ze een transactiebericht *t*. In dit bericht *t* worden de details van de transactie gespecificeerd, zoals de ontvanger en de waarde van de transactie.

2. Ze handtekent het transactiebericht *t* met haar privésleutel *p* om de handtekening *s* te genereren.

3. Elke bitcoinnode kan nu de transactie valideren door het transactiebericht *t* en de handtekening *s* te controleren, in combinatie met de publieke sleutel *a.*

Let op, het lichtjes wijzigen van het transactiebericht *t* naar *t'* zal niet werken, aangezien de handtekening *s* ongeldig zou zijn voor de gewijzigde transactie *t'*. Dit voorkomt dat een kwaadwillige node bitcoin steelt van de rekening van Alice.

{GenesisMining_BW_Graphic52}

Afbeelding 7.13: Infografische voorstelling van digitale handtekeningen

Het publiekesleutelsysteem wordt in bitcoin gebruikt om bitcoinbezitters op een veilige manier hun eigenaarschap te laten bewijzen. Met haar privésleutel kan Alice bewijzen dat ze de eigenaar is van haar bitcoins en iedereen die haar claim wil verifiëren heeft daarvoor alleen haar publieke sleutel nodig. Alice hoeft haar privésleutel niet te onthullen, maar kan toch op een onbetwistbare manier bewijzen dat ze eigenaar is van haar bitcoins. Op deze manier biedt het systeem zowel beveiliging voor Alice als vertrouwen voor alle gebruikers van het bitcoinnetwerk dat haar claim op haar bitcoins geldig is.

### 3.iv. Meervoudige handtekeningen (multisig)

Vorderingen in de cryptografie hebben het mogelijk gemaakt om het bitcoinequivalent op te zetten van gezamenlijke rekeningen die geconfigureerd kunnen worden om te vereisen dat enkele of alle deelnemers binnen een bepaalde periode handtekenen voordat de transactie verloopt. Het zou nu mogelijk zijn voor Alice, haar moeder en haar advocaat om gezamenlijk transacties te "handtekenen".

Meerdere handtekeningen bieden enige bescherming tegen het verlies van een individuele privésleutel. Als bijvoorbeeld twee van de drie sleutels nodig zijn om een transactie te handtekenen en één sleutel verloren gaat, kan de transactie nog steeds doorgaan.

Natuurlijk is het mogelijk om de beveiliging tot een onredelijke mate te compliceren, waarbij bijvoorbeeld tien mensen, vier bots en twee overheidsinstanties allemaal goedkeuring moeten geven voor een transactie. Hier is het noodzakelijk om een balans te vinden tussen snelheid en beveiliging. Tweehonderdvijftig miljoen Amerikaanse dollar aan bitcoin kan en moet meer tijd kosten om toegang toe te krijgen door middel van complexere, langzamere beschermingsmaatregelen.

## Samenvatting

Cryptografische hashfuncties produceren een compacte samenvatting van elke hoeveelheid aan digitale informatie. Hoewel de kleinste wijziging in die informatie een radicaal verschillende hash produceert, genereren dezelfde gegevens altijd dezelfde hash---een hash die geen inzicht biedt in de vertegenwoordigde informatie en niet kan worden gedeconstrueerd om zelfs maar een deel van de gegevens te produceren. Deze attributen maken cryptografische hashfuncties uiterst handig voor een breed scala aan algemene toepassingen, waaronder het opslaan van wachtwoorden en, in bitcoin, voor de vorming van adressen (die de enige rekeningen van bitcoin zijn), de beveiliging van die rekeningen door middel van publiekesleutelcryptografie en de werking van de consensusmethode. Publiekesleutelcryptografie kan worden gebruikt voor beveiligde communicatie en voor bewijs van eigenaarschap van privésleutels. Deze twee cryptografische primitieven werden vervolgens samengevoegd om een methode van digitale handtekeningen te construeren, die net als traditionele handtekeningen kunnen worden gebruikt om zowel de inhoud van een bericht als de authenticiteit van de afzender te verifiëren.

Hoofdstuk 8

# Bitcoin mijnen

Waar we in het vorige hoofdstuk de componenten van de metaforische auto uit elkaar hebben gehaald en uitgelegd hoe ermee te rijden, zullen we hier de fabriek bezoeken en zien hoe bitcoin wordt gemaakt. Hoewel het verleidelijk is om te profiteren van de delven-naar-goudmetafoor, staat het proces eigenlijk dichter bij alchemie.

Miners assembleren transacties tot een blok en prevelen dan een reeks wiskundige bezweringen totdat ze een combinatie van elementen vinden die hun inerte blok verandert in gloednieuwe bitcoins. Zo worden bitcoins dus eerder gecreëerd dan opgegraven op het moment dat de eerste miner het raadsel van een blok oplost, wat "het blok oplossen" wordt genoemd. Dit alchemistische proces bestaat uit twee stappen: het bouwen van een (kandidaat-)blok en het oplossen ervan.

We hebben enkele aspecten van het mijnen besproken in Hoofdstuk 6 en geleerd dat het bevestigen van transacties in een gecentraliseerd systeem eenvoudig is (de centrale "node" beslist gewoon en alle andere nodes volgen), maar dat dingen ingewikkelder worden wanneer het systeem gedecentraliseerd moet zijn. We ontdekten toen dat een naïeve benadering (nodes aanvaarden gewoon elke transactie die ze als eerste tegenkomen) niet werkt, aangezien we niet kunnen garanderen dat alle deelnemers goede bedoelingen hebben, en het netwerk een dubbele-uitgaveaanval niet aankan. In plaats van één node die volledige controle heeft over het valideren van transacties (of blokken), winnen in bitcoin speciale nodes (genaamd "miningnodes") gemiddeld elke tien minuten het recht om het volgende blok voor te stellen. We zullen nu verder uitleggen hoe dit meer gedetailleerd in zijn werk gaat.

## 1\. Een kandidaat-blok bouwen

Miners creëren een blok door transacties te selecteren uit een reservoir of, naar het Engels, "pool" van alsnog onbevestigde aanvragen die via het netwerk zijn vergaard. Vanuit deze pool selecteren miners welke transacties ze willen verifiëren.[^76]

### 1.i. Transactieselectie

Zoals vermeld in Hoofdstuk 6.5.iii, bieden mensen die bitcointransacties uitvoeren eigenlijk op de dienst van een miner voor het valideren van hun transacties. Miners doen aan mijnen om geld te verdienen en selecteren bij voorkeur de best betalende. Daarom vergroot een hogere transactiefee de kans dat miners een transactie selecteren om te bundelen in een blok. Dit is echter niet zo eenvoudig als het kiezen van het hoogste bedrag, aangezien transacties verschillende opslaggrootten kunnen vereisen.

Het helpt om over een blok te denken als een container met een vast aantal beschikbare ruimtes, zoals een lift met een gewichtsbegrenzing. Indien elke potentiële klant hetzelfde gewicht heeft, zal de liftbediende de voorkeur geven aan diegenen die bereid zijn de hoogste prijs te betalen voor hun individuele kaartjes. Stel, de prijs voor een verplaatsing met de lift bedraagt US\$ 9 en Alice en Bob wegen beiden 100 pond. Als zij US\$ 10 biedt en hij biedt US\$ 9, zal Alice eerst worden gekozen. Als Alice echter 200 pond weegt en nog steeds US\$ 10 biedt naast de US\$ 9 van Bob, zal Bob worden gekozen omdat hij ruimte laat voor een tweede passagier van honderd pond aan een prijs van US\$ 9.

In de context van bitcointransacties is het equivalent van gewicht in het bovenstaande voorbeeld de opslaggrootte van een transactie. De grootte van een transactie wordt gemeten in het aantal bytes dat nodig is om de transactie op te slaan, wat afhangt van het aantal input- en outputtransacties, waarbij inputtransacties groter zijn dan outputtransacties. Een typische grootte van een bitcointransactie is ongeveer 250 tot 500 bytes.

{GenesisMining_BW_Graphic53}

Afbeelding 8.1: Drie mogelijkheden hoe input en output kunnen worden gecombineerd

In het bovenstaande diagram zou T1 de minste ruimte in een blok innemen, aangezien het slechts één input en één output heeft, gevolgd door T2 met twee inputs en één output, en vervolgens T3 met zijn twee inputs en drie outputs als de grootste. Dit ondanks het feit dat T1 de hoogste waarde heeft wat betreft het aantal bitcoins dat wordt overgedragen, aangezien het aantal bitcoins in de transactie geen invloed heeft op de transactiegrootte en dus de kosten van de transactie.

Een blok bevat tot één megabyte aan transactiegegevens.[^77] Aangezien complexere transacties meer ruimte in beslag nemen, verminderen ze het totale aantal transacties dat een miner in een blok kan passen. Miners optimaliseren meestal voor de hoogste fee-per-byte. Net als een zwaardere passagier, moet een complexere transactie een hogere transactiefee bieden om te worden geselecteerd voor opname in een blok.

### 1.ii. Het kandidaat-blok

Miners kunnen mogelijk elke transactie kiezen uit de pool van onbevestigde transacties. De transacties moeten echter bepaalde regels volgen. Voorbeelden van dergelijke regels zijn, *inter alia*:

- Indien Alice één BTC heeft, kan ze niet méér uitgeven dan dat.

```{=html}
<!-- -->
```
- Alice kan alleen haar eigen bitcoin uitgeven (en moet digitaal bewijzen dat die van haar is, zie Hoofdstuk 7.2.ii).

- Het bitcoinadres van de ontvanger moet geldig zijn (bv. de vingerafdruk van een bitcoinadres moet correct zijn, zie Hoofdstuk 7.1.ii).

Niet alleen moet elke afzonderlijke transactie zelf bepaalde regels volgen, maar er zijn ook regels voor het blok als geheel die moeten worden nageleefd. Bijvoorbeeld, de regels voor blokvorming verbieden het opnemen van twee transacties die dezelfde bitcoin "uitgeven" (de zogenaamde "dubbele uitgave" die we bespraken in Hoofdstuk 6.5). Het opnemen van één van de twee transacties in een blok is prima, maar het opnemen van beide zou een schending van de regels zijn.

Zoals uitgelegd in Hoofdstuk 6, moet een geldig nieuw blok niet alleen aan al bovenstaande regels voldoen, maar moet het ook de oplossing bevatten voor een zeer moeilijk wiskundig probleem. De oplossing is alleen correct als de set transacties in het blok onveranderd blijft, dus zodra een blok is gevonden, kunnen er in dat blok geen transacties toegevoegd of verwijderd worden. Naarmate er nieuwe onbevestigde transacties door een miner worden ontvangen, zullen er nieuwe tijdelijke blokken worden gevormd, ook wel kandidaat-blokken genoemd, zolang er geen oplossing voor een blok is gevonden.

{GenesisMining_BW_Graphic54}

Afbeelding 8.2: Miningnodes vormen kandidaat-blokken en proberen die op te lossen.

In het bovenstaande voorbeeld begint de miner met kandidaat-blok 1 met transacties tx1 en tx2, en probeert een oplossing te vinden. Voordat een oplossing gevonden is, worden transacties tx3 en tx4 aan de miner gecommuniceerd, die hogere transactievergoedingen hebben dan transactie tx2. Als er (hypothetisch) slechts ruimte is voor 3 transacties, vormt de miner het nieuwe kandidaat-blok 2, dat transacties tx3 en tx4 bevat ten koste van tx2.[^78] Terwijl een oplossing wordt gezocht voor kandidaat-blok 2, arriveert transactie tx5; maar omdat de vergoeding niet economisch aantrekkelijker is dan die van tx1, tx3 en tx4, blijft de miner proberen een oplossing te vinden voor kandidaat-blok 2. Een oplossing wordt gevonden voor kandidaat-blok 2, die vervolgens "gepubliceerd" wordt door ze naar het bitcoinnetwerk te sturen.

Onmiddellijk daarna zal de miner doorgaan met mijnen, waarbij hij een kandidaat-blok 3 vormt door transacties tx2, tx5 en tx6 te nemen, die in de pool van onbevestigde transacties zijn achtergebleven.[^79]

Door af en toe kandidaat-blokken te bouwen, kunnen miners hun inkomsten van transactiefees verhogen door meer transacties op te nemen en/of transacties met hogere fees.

Een **kandidaat-blok** is een tijdelijk blok gevormd door een miningnode, dat een reeks onbevestigde transacties bevat. Het kandidaat-blok en al zijn transacties voldoen aan alle vereiste regels, maar de "wiskundige puzzel" is nog niet opgelost.

Deze kandidaat-blokken (die door alle miners worden gevormd) worden nooit gepubliceerd. Pas nadat de wiskundige puzzel is opgelost, wordt een kandidaat-blok een "echt" blok, dat vervolgens wordt gepubliceerd.

{GenesisMining_BW_Graphic55}

Afbeelding 8.3: Van de pool met onbevestigde transacties naar het bitcoinnodenetwerk

### 1.iii. De coinbasetransactie

Een blok kan niet volledig leeg zijn. Het moet minimaal één transactie bevatten. De eerste en verplichte transactie wordt de **coinbasetransactie** genoemd. Dit is de transactie met de bitcoins die een miner verdient voor het succesvol oplossen van een blok, en bevat de volgende twee componenten:

1. De vaste hoeveelheid nieuw gecreëerde bitcoins (de "bloksubsidie").

```{=html}
<!-- -->
```
1. De transactiefees die verzenders toevoegen om ervoor te zorgen dat hun transacties worden opgenomen in het blok.

Deze bitcoins worden naar een adres gestuurd dat wordt beheerd door de miner en kunnen niet worden uitgegeven voordat er nog eens 99 blokken zijn gemijnd.

Het bitcoinprotocol bevat veel regels, en sommige daarvan zijn op het eerste gezicht een beetje verrassend. Waarom zouden pas gemijnde bitcoins moeten wachten op nog eens 99 blokken, terwijl alle andere bitcoins direct kunnen worden uitgegeven?

De reden voor deze extra wachttijd heeft te maken met fungibiliteit. In zeldzame gevallen (waar we later op terugkomen) is het mogelijk dat er verschillende concurrerende versies van de transactiegeschiedenis bestaan (zogenaamde "forks"). Na een paar extra blokken zal één fork overblijven terwijl de andere wordt verworpen (inclusief al zijn coinbasetransacties). Indien alle bitcoins onmiddellijk uitgeefbaar zouden zijn nadat het blok werd opgelost, zou de ontvanger van zo'n transactie het risico lopen bitcoins te ontvangen van de forks die later worden verworpen. Dit zou op zijn beurt betekenen dat er twee soorten bitcoin zouden bestaan: (a) recent gemijnde, en (b) "oude" bitcoins die veilig te gebruiken zijn. Aangezien iedereen de voorkeur zou geven aan bitcoin van type (b) boven (a), zou dit de fungibiliteit belemmeren. Doordat het nodig is dat er 99 extra blokken zijn verstreken voordat de coinbasetransactie uitgeefbaar wordt, wordt ervoor gezorgd dat alle bitcoins even betrouwbaar zijn.

Een voorbeeld van de transacties van een blok wordt hieronder getoond. De eerste transactie (in het vak) is de coinbasetransactie, die in tegenstelling tot andere transacties geen oorsprong heeft, terwijl alle volgende transacties afkomstig zijn van een bepaald bitcoinadres. De coinbasetransactie verplaatst 7,0811\... bitcoins naar de miner (die het adres bc1qx9t2\... gebruikt), waarvan 6,25 bitcoins de bloksubsidie zijn. De overgebleven 0,8311\... bitcoins komen voort uit de fees van de andere transacties die in het blok zijn opgenomen (alleen de eerste twee van dergelijke transacties worden hieronder getoond).

{GenesisMining_BW_Graphic56}

Afbeelding 8.4: Bloktransacties in bitcoinblok 683980

### 1.iv. De blokkop

Naast de gebundelde, nog onbevestigde transacties, omvat elk kandidaat-blok dat een miner bouwt een blokkop van metadata, waarvan sommige een rol spelen in Satoshi's oplossing voor het dubbele-uitgaveprobleem. Deze data en de gebundelde transacties worden vervolgens allemaal onderdeel van het nieuwe blok met transacties, dat wordt vastgelegd in de ledger.

De blokkop bevat in totaal zes velden (in totaal 80 bytes):

- Merklewortel

```{=html}
<!-- -->
```
- tijdstempel

- hash voorgaand blok

```{=html}
<!-- -->
```
- moeilijkheidsgraad

- nonce

- versienummer

We zullen de eerste drie vermeldingen hieronder bespreken en in Deel 2 verder ingaan op de "nonce" en "moeilijkheidsgraad".

#### De Merklewortel

Een specifieke vorm van gegevensstructuur wordt gebruikt om de hashes van alle transacties in een blok te organiseren, de zogenaamde "**Merkleboom**". De details worden niet behandeld in dit boek. Er bestaat echter een element, genaamd de "Merklewortel", dat wordt berekend met de data uit een Merkleboom, net zoals een hash voor data. Dit betekent dat als een transactie in het blok wordt gewijzigd, dit onmiskenbaar ook de Merklewortel zal veranderen. De Merklewortel wordt opgenomen in de blokkop.

{GenesisMining_BW_Graphic57}

Afbeelding 8.5: Structuur van een blok

#### Tijdstempel

Een miner voegt bij het bouwen van een kandidaat-blok telkens de geschatte tijd toe waarop het wordt gecreëerd. Deze tijdstempel wordt niet gebruikt om de toevoeging van een blok aan de ledger te ordenen, maar om aanpassingen mogelijk te maken aan de moeilijkheidsgraad van het wiskundige probleem waarvoor miners tegen elkaar wedijveren om het op te lossen (hierover zometeen meer). Bijgevolg kan een blok de ledger ingaan met een eerdere tijdstempel dan het blok dat eraan voorafging.

Omdat de miner de tijdstempel invoert, is het onmogelijk om precies te verifiëren wanneer een blok werd gecreëerd, maar twee regels bepalen een mogelijke tijdspanne om ervoor te zorgen dat de tijd die de miner registreert niet significant afwijkt van de werkelijke kloktijd:

- de "niet eerder dan"-regel: de tijd ingevoerd door de miner moet later zijn dan de mediane tijdstempels van de laatste elf blokken die aan de ledgergeschiedenis zijn toegevoegd.

- de "niet te ver in de toekomst"-regel: weigert tijdstempels die meer dan twee uur vooruit liggen.

De **tijdstempel** wordt gebruikt om aanpassingen mogelijk te maken aan de moeilijkheidsgraad van het wiskundige probleem waarvoor miners tegen elkaar racen om een oplossing, niet om de toevoeging van een blok aan de ledger te ordenen, wat wordt gedaan door de hash.

#### Hash van het voorgaande blok

Het datablok wordt in de vingerafdrukmaker geplaatst---de cryptografische hashfunctie---die een compacte samenvatting, of hash, van de inhoud van het blok produceert. De hash van de vorige blokkop moet worden opgenomen in het daaropvolgende blok, waardoor de blokken met elkaar worden gelinkt.[^80] Deze volgorde gaat door en vormt een geordende structuur die de **blockchain** wordt genoemd. De opname van de hash in het volgende blok voorkomt toekomstige manipulatie van het blok, omdat bij een poging om een blok te wijzigen snel kan worden nagegaan dat de hash van dat blok niet langer correct is.

{GenesisMining_BW_Graphic58}

Afbeelding 8.6: Blokken zijn verbonden door verwijzing naar de hash van het voorgaande blok.

## 2\. Een blok bouwen

Zodra een kandidaat-blok is opgelost, zal de miner dit blok doorsturen naar andere nodes op het bitcoinnetwerk, zodat ze het kunnen gebruiken om hun bitcoinledger bij te werken (door het nieuwste blok toe te voegen aan hun lokale blockchain). Dit is de volgende stap in het proces van het bereiken van consensus over het gedecentraliseerde bitcoinnetwerk. Nieuwe blokken die worden rondgestuurd tussen de deelnemende nodes, zullen door elke node afzonderlijk gecontroleerd worden om te zien of het blok en de transacties ervan aan alle vereisten voldoen. Dit maakt deel uit van de bitcoinmantra "vertrouw niet, verifieer", wat betekent dat nodes elkaar niet vertrouwen, maar alles zelf verifiëren.

Indien een miner een blok zou publiceren dat een van die regels schendt, zouden de andere nodes dit blok als "ongeldig" afwijzen (en weigeren het door te geven aan de andere nodes). Bijgevolg zou het blok worden afgewezen door het bitcoinnetwerk en zou de miner die het ongeldige blok heeft gepubliceerd er geen beloning voor ontvangen. Daarom is er een sterke motivatie voor miners om zich strikt aan de regels te houden.

### 2.i. Te veel blokken

Nadat een kandidaat-blok is gecreëerd, wordt er een ingewikkeld wiskundig probleem opgelost, zoals vermeld in Hoofdstuk 6.5.iii. Het resultaat hiervan wordt dan toegevoegd aan het kandidaat-blok, waardoor het een **opgelost blok** wordt. De vraag rijst waarom deze rekenintensieve stap nodig is en het kandidaat-blok---dat slechts milliseconden kost om te maken---niet rechtstreeks naar het netwerk wordt verzonden.

Dat is om te voorkomen dat te veel blokken worden rondgestuurd naar het bitcoinnetwerk. Indien het gemakkelijk zou zijn om een blok te genereren, zouden veel nodes dat doen, en zouden er veel even geldige blokken worden verzonden naar, en circuleren in het netwerk. Omdat blokken tijd nodig hebben om zich door het netwerk te verspreiden, zullen nodes blokken op verschillende tijdstippen ontvangen. Stel bijvoorbeeld dat in Afbeelding 8.7 nodes N1 en N5 hun respectieve (kandidaat-)blokken B1 en B5 op hetzelfde moment beginnen te verzenden. De nodes N2 en N4 zouden ze in een andere volgorde zien (N2 zou eerst het B1-blok zien, en vervolgens het B5-blok, en N4 andersom). Het niet kunnen vaststellen van een globale tijdvolgorde van gebeurtenissen zou ons terugbrengen naar het consensusprobleem, dat we beschreven hebben in Hoofdstuk 6.5.ii.

{GenesisMining_BW_Graphic59}

Afbeelding 8.7: Nodes N2 en N4 ontvangen verschillende blokken als eerste.

Om te voorkomen dat er te veel blokken tegelijk circuleren, wordt het proces van het creëren van een geldig blok bewust vertraagd. Indien er slechts om de beurt één geldig blok wordt rondgestuurd, dan is er geen twijfel over welk blok door een node moet geaccepteerd worden. Dit is de reden waarom Satoshi een computationeel veeleisende en energieintensieve stap toevoegde die het veel moeilijker maakt om een blok te creëren.

In de volgende subsecties zullen we uitleggen hoe dit wiskundige probleem eruitziet en ook bespreken hoe de zeldzame situatie wordt opgelost indien er twee concurrerende blokken circuleren in het netwerk.

### 2.ii. Bitcoins wiskundige probleem

We hebben op verschillende punten in het boek vermeld dat het "oplossen van een blok" het oplossen van een zeer moeilijk wiskundig probleem vereist. Nu hebben we eindelijk alle ingrediënten en kennis om dit gedetailleerd uit te leggen. In de kern is het heel eenvoudig:[^81]

SHA-2 (blokkop) ≤ Doelhash (Vergelijking 1)

Dus het "wiskundige probleem" is gewoon onze hashfunctie SHA-2 (die we hebben geïntroduceerd in Hoofdstuk 7.1.i) toegepast op onze blokkop met de vereiste dat deze kleiner dan is of gelijk aan iets dat **doelhash** wordt genoemd (vaak alleen het **doel** genoemd). Het doel wordt gekozen om het tempo van de blokproductie te vertragen, zodat in de meeste gevallen op ieder moment slechts één blok circuleert (we zullen de details bespreken in Hoofdstuk 8.2.v).

Zoals we binnenkort zullen zien, is er een manier om de blokkop te wijzigen. Het probleem is dus om een blokkop te vinden, de input van de hashfunctie, zodat aan de bovenstaande voorwaarde (Vergelijking 1) wordt voldaan.

Om de belangrijkste eigenschappen van de SHA-2 hashfunctie te recapituleren:

- Ze zal inputdata nodig hebben (in dit geval onze 80 byte blokkop) en een groot geheel getal weergeven (de outputwaarde ligt tussen 0 en \~ 1.15 × 10^77^).

- Ze is **deterministisch** (wat betekent dat dezelfde input altijd dezelfde output geeft).

- Ze heeft de eigenschap die we het **lawine-effect** noemen, namelijk dat een kleine verandering in de input zal leiden tot een volledig ander resultaat (dat eruitziet als een willekeurig nummer).

- Ze is een **eenrichtingsfunctie**: de functie neemt een input en vindt een output, maar er is geen procedure waarbij de output wordt genomen om een input te vinden.

We beginnen met een poging via de eerste proefblokkop en als die niet succesvol is, proberen we opnieuw en herhalen met verschillende blokkoppen totdat we succesvol zijn. Natuurlijk roept dit de vraag op hoe de blokkop kan worden gewijzigd. Om deze reden bevat de blokkop een extra veld, genaamd de "**nonce**" of "**noncewaarde**"[^82] De noncewaarde is een willekeurig nummer dat slechts één keer wordt gebruikt, en met als doel de blokkop zodanig te wijzigen dat aan de bovenstaande voorwaarde kan worden voldaan.

Dus in wezen hoeft een miner alleen het volgende te doen:

{GenesisMining_BW_Graphic60}

Afbeelding 8.8: Mijnproces: miners blijven de noncewaarde verhogen en berekenen de hash om aan Vergelijking 1 te voldoen. In werkelijkheid veranderen miners de blokkop miljarden keren per seconde, dus de getallen zijn veel groter.

Vanwege de "deterministische" eigenschap van de hashfunctie moet een miner de nonce veranderen indien de vorige poging niet succesvol was. Vanwege het "lawine-effect" is er geen voordeel van te weten dat de laatste poging al "dicht" bij het doel was. Elke nonce heeft evenveel kans om succesvol te zijn als elke andere nonce en daarom is het eenvoudigweg verhogen van de nonce met één na elke mislukte poging voldoende. Bovendien, aangezien de hashfunctie een eenrichtingsfunctie is, is het niet mogelijk om een hash te nemen die aan de voorwaarde voldoet en de functie om te keren om een succesvolle nonce te vinden.

Ook hoeft de zoektocht niet per se te beginnen met een noncewaarde van 0. Verschillende miningnodes die met dezelfde waarde starten, zullen ook niet twee keer hetzelfde werk doen. Dit komt doordat miners hun eigen adres hebben om de blokbeloning te ontvangen in de coinbasetransactie, wat betekent dat hun respectieve Merklewortel anders zal zijn, en dus ook hun respectieve blokkoppen. Dus vanwege de coinbasetransactie zullen miners altijd hun eigen individuele blokken bouwen.

Zoals hierboven uitgelegd, is "het oplossen van een blok" gewoon het proces van het uitproberen van miljoenen en miljoenen verschillende noncewaarden totdat er een wordt gevonden die voldoet aan de voorwaarde in Vergelijking 1. Door de "doelwaarde" te verlagen of te verhogen kan het probleem respectievelijk moeilijker of gemakkelijker worden gemaakt. Omdat een moeilijker probleem meer tijd nodig heeft om opgelost te worden, laat de doelwaarde uiteindelijk toe om de productiesnelheid te regelen. Een voldoende lage doelwaarde garandeert bijna dat er op elk moment slechts één blok circuleert, wat het probleem van "te veel blokken" dat we bespraken in de vorige subsectie, oplost.

Hoewel het moeilijk is om een noncewaarde te vinden die voldoet aan de voorwaarde van Vergelijking 1, is het voor de nodes van het bitcoinnetwerk heel eenvoudig om te controleren of een blok aan de voorwaarde voldoet. Daarom duurt het slechts enkele seconden voordat bijna alle nodes van het netwerk een geldig blok ontvangen en accepteren.

### 2.iii. Hashrate

Terwijl er wat geluk bij komt kijken---een miner kan af en toe snel een geldige noncewaarde tegenkomen---is de belangrijkste factor voor succes het vermogen om zo snel mogelijk zoveel mogelijk noncewaarden te testen.

In een zeer vereenvoudigde vorm (met doelhash = 100) ziet dit proces er ongeveer zo uit:

hash (blokkop, nonce=0) = 1023 \> 100 → mislukking

hash (blokkop, nonce=1) = 7466 \> 100 → mislukking

hash (blokkop, nonce=2) = 1250 \> 100 → mislukking

hash (blokkop, nonce=3) = 85 ≤ 100 → succes!

In werkelijkheid zijn de betrokken getallen (nonce, hash, doel) veel groter en zal het meer dan vier pogingen kosten om een blok op te lossen. Let op dat één voor één alle noncewaarden doorlopen de enige bekende manier is om een oplossing te vinden. Daarom geldt: hoe meer combinaties een miner per seconde kan uitproberen, hoe groter de kans dat hij als eerste een werkende oplossing vindt. Elke dergelijke poging vereist het berekenen van een hash, en de snelheid van een miner wordt gemeten in pogingen (hashes) per seconde, ook wel aangeduid als de "hashsnelheid" of **hashrate** en geschreven als **H/s**.

Een moderne CPU kan ongeveer 5 tot 20 miljoen hashes per seconde berekenen. Omdat hashgetallen erg snel groot worden, worden metrische voorvoegsels gebruikt, als volgt:

1 kilohash = 1 kH/s = 1.000 H/s

1 megahash = 1 MH/s = 1.000.000 H/s

1 gigahash = 1 GH/s = 1.000.000.000 H/s

1 terahash = 1 TH/s = 1.000.000.000.000 H/s

1 petahash = 1 PH/s = 1.000.000.000.000.000 H/s

1 exahash = 1 EH/s = 1.000.000.000.000.000.000 H/s

In 2024 kan een moderne mijnmachine (zoals de Antminer S21 Pro van Bitmain) tweehonderd terahashes of tweehonderd biljoen (200.000.000.000.000) hashes per seconde berekenen. Ter indicatie van hoe moeilijk het is om de noncewaarde van een blok te vinden, onthoud dat het honderdduizenden miners over de hele wereld gemiddeld tien minuten kost om aan deze snelheid één blok op te lossen!

De hashsnelheid of **hashrate** wordt gedefinieerd als het aantal hashes dat een miner per seconde kan berekenen en is een maatstaf voor de snelheid van het mijnen.

### 2.iv. Proof of work

Het proces van herhaaldelijk getallen testen tegen de drempel is met opzet energie- en tijdsintensief. De noncewaardezoektocht maakt deel uit van bitcoin omdat het zoveel rekenkracht vereist dat de toevoeging van nieuwe blokken aan het register vertraagt. Het is het werk in **"proof of work"**.

Nog maar eens, omdat elke node in het netwerk moet verifiëren dat het werk werd verricht en een geldige noncewaarde heeft geproduceerd, moet verificatie exponentieel eenvoudiger zijn dan het werk dat wordt geverifieerd. Deze onevenredigheid wordt elegant geïllustreerd met een andere militaire metafoor.

Stel je voor dat Simon een aanvoerder is met duizend soldaten onder zijn bevel. Hij roept een meeting bijeen met zijn tegenhanger in het vijandige leger, Teresa. Simon weet dat Teresa overweegt zich over te geven en hij zou graag een vredesverdrag willen ondertekenen zonder verdere levens op te offeren. Teresa wil echter niet capituleren zonder een gevecht als er een kans bestaat dat ze kan winnen. Wanneer Simon Teresa vertelt dat hij duizend manschappen klaar heeft om haar kamp van honderd aan te vallen, stelt ze voor dat hij het aantal van zijn troepen bewijst door hen op het veld op te stellen, waar ze hen kan zien. Maar Simon is niet dom en biedt in plaats daarvan aan om het op een andere manier te bewijzen. Hij vertelt Teresa om de volgende ochtend terug te komen.

Simons leger werkt de hele nacht door en wanneer Teresa de volgende dag terugkeert, vindt ze een enorm gat in het veld waar ze had voorgesteld dat Simon zijn troepen zou opstellen. Omdat Teresa weet dat zelfs negenhonderd mensen geen gat van die omvang zo snel kunnen graven, ondertekent ze het verdrag. Het gat bewijst het werk van duizend troepen over vele uren, maar het kost Teresa slechts een moment om te verifiëren dat het is verricht. Het gat zelf is nutteloos. Het leger had geen gat nodig; ze hoefden alleen maar te bewijzen dat ze het werk hadden verricht van er een te graven.

Op dezelfde manier heeft een geldige noncewaarde geen waarde buiten het vermogen ervan om aan te tonen dat er werk is verricht. Het bewijst dit omdat het wiskundige probleem op zoʼn manier is opgesteld dat het extreem moeilijk is om op te lossen en er geen manier is om het gemakkelijker te doen. Bovendien maken cryptografische hashfuncties een oplossing die met moeite is bereikt bijna triviaal eenvoudig te verifiëren. De hash van het blok moet kleiner zijn dan de doelhash, wat gemakkelijk kan worden gecontroleerd.

Deze onevenredigheid is dezelfde reden waarom proof of work een effectief afschrikmiddel is voor spam. Zoals vermeld in Hoofdstuk 3.3.vii, maakte Adam Back het verzenden van een e-mail afhankelijk van het bewijs dat een (veel eenvoudigere) wiskundige puzzel, die toch een seconde van de CPU-tijd van de verzendende server vereiste, was opgelost, terwijl de ontvangende server kon controleren dat het werk zonder enige moeite was verricht.

**Proof of work (PoW)** is een systeem waarbij één partij aan een andere partij bewijst dat een bepaalde hoeveelheid (rekenkundig) werk werd verricht. De andere partij kan deze kost eenvoudig verifiëren.

### 2.v. Doelhash en het aanpassen van de moeilijkheidsgraad

Satoshi vertraagde opzettelijk de blokcreatie door een wiskundig moeilijk probleem toe te voegen aan het blokcreatieproces. Door de "juiste" doelhash te kiezen, kan de blokproductie worden beperkt, zodat gemiddeld elke tien minuten één blok wordt gegenereerd. Het interval van tien minuten werd gekozen om de mogelijkheid te minimaliseren dat twee nieuwe blokken bijna tegelijkertijd aan het netwerk worden vrijgegeven.

Dit veronderstelt dat de hashrate van alle miners in de loop van de tijd gelijk blijft. Maar wat gebeurt er als een andere miner zich aansluit en de totale hashrate verdubbelt? Dat zou betekenen dat twee keer het aantal combinaties in dezelfde periode kan worden getest, en dus zou er gemiddeld elke vijf minuten een blok worden geproduceerd. Met steeds meer miners die deelnemen, zou het slechts een kwestie van tijd zijn totdat de blokproductie naar slechts seconden kan worden teruggebracht. Dan zouden we terug komen bij het probleem van "te veel blokken" (zie Hoofdstuk 8.2.i).

Zoals we hebben vermeld in Hoofdstuk 4, heeft Satoshi terecht een "wapenwedloop" van rekenkracht voorzien en een aanpassingsmechanisme gecreëerd om de moeilijkheidsgraad van het wiskundige raadsel te veranderen. Het aanpassen van de moeilijkheidsgraad klinkt misschien eenvoudig, maar er zijn twee uitdagingen waar we rekening mee moeten houden:

1. De aanpassing moet op een gedecentraliseerde manier worden uitgevoerd, d.w.z. dat elke node zelfstandig in staat moet zijn om de moeilijkheidsgraad aan te passen.

```{=html}
<!-- -->
```
1. Niemand weet precies de hashrate van alle deelnemende mijnmachines.[^83]

Satoshi's oplossing voor deze twee problemen is eenvoudig en elegant. Indien alles perfect gaat, is de gemiddelde tijd tussen twee blokken tien minuten, en dus zou het precies twee weken moeten duren om 2.016 blokken te mijnen (=14 × 24 × 6). Als dit aantal blokken bijvoorbeeld al na één week is gemijnd, is het zeer waarschijnlijk dat de hashrate van miners in de tussentijd is verdubbeld.

Elke bitcoinnode controleert na elke 2.016 blokken de daadwerkelijke tijd die nodig was om die blokken te genereren en vergelijkt deze met het doel van die twee weken. Het doel wordt als volgt bijgewerkt (licht vereenvoudigd):

Nieuw doel = oud doel × (tijd voor de laatste 2.016 blokken) / 2 weken

Enkele aantekeningen:

- De tijd voor de laatste 2.016 blokken kan eenvoudig worden geschat, aangezien blokkoppen een tijdstempel hebben (zie Hoofdstuk 8.1.iv). Omdat alle nodes dezelfde tijdstempel gebruiken, zullen ze allemaal onafhankelijk hetzelfde nummer bedenken voor de nieuwe doelhash.

- Het doel kan in beide richtingen bewegen; bv., als het meer dan veertien dagen duurde voor de laatste 2.016 blokken, dan zal het nieuwe doel hoger zijn dan het oude doel (waardoor het gemakkelijker wordt om een blok te vinden).

- Tot op zekere hoogte is het vinden van een blok een kwestie van geluk. Dus zelfs als de hashrate perfect constant zou zijn in de tijd, zou het nieuwe doel iets omhoog of omlaag gaan.

De doelhash is onaangenaam voor mensen om te lezen, bijvoorbeeld:[^84]

0x00000000000002816E0000000000000000000000000000000000000000000000

De doelhash kan worden omgezet in een getal dat de **moeilijkheidsgraad** (of **netwerkmoeilijkheidsgraad**) wordt genoemd, die toeneemt naarmate de doelhash afneemt. De moeilijkheidsgraad geeft een relatieve indicatie van hoeveel moeilijker het is geworden om een blok op te lossen. Bijvoorbeeld, als de totale netwerkhashrate met 10% stijgt, zal de moeilijkheidsgraad na twee weken met hetzelfde percentage toenemen (en de doelhash zal bijna met 10% dalen, bv. in ons voorbeeld in sectie 2.iii, zou de doelhash 90 worden in plaats van 100).[^85]

In augustus 2024 is de moeilijkheidsgraad ongeveer 90 biljoen en hoewel dit nog steeds een groot getal is, is het toegankelijker voor mensen dan de doelhash. Daarom praten mensen meestal over veranderingen in de moeilijkheidsgraad in plaats van de doelhash en verwijzen ze naar de verandering van moeilijkheidsgraad als de **moeilijkheidsaanpassing** (*difficulty adjustment*).

Vanuit het perspectief van miners zijn moeilijkheidsaanpassingen belangrijke gebeurtenissen, omdat ze rechtstreeks van invloed zijn op hun inkomsten voor de komende twee weken.[^86] Miners die in een periode bijvoorbeeld 100 BTC verdienden, weten dat als de moeilijkheidsaanpassing +10% was, ze in de komende periode waarschijnlijk rond de 91 BTC zullen verdienen.

Afbeelding 8.9 toont de moeilijkheid tussen december 2020 en mei 2021. De trapsgewijze functie is het gevolg van de moeilijkheid die ongeveer twee weken constant blijft en aanpassingen in beide richtingen zijn mogelijk, hoewel de algemene trend omhoog is. Deze grafieken vertellen vaak een verhaal over wat er gebeurt in de mijnindustrie en soms ook over wat er in de wereld gebeurt:

- Door de stijging van de bitcoinprijs werd het mijnen zeer winstgevend, en dus werden er in deze zes maanden veel nieuwe mijnmachines ingezet, wat de algemene opwaartse trend van de moeilijkheidsgraad verklaart.

- In maart en april 2021 vonden er een aantal grote ongelukken plaats in Chinese kolenmijnen, wat leidde tot veiligheidsinspecties, waardoor hun sluiting noodzakelijk was en waardoor grote bitcoin-mijnoperaties die afhingen van kolencentrales in de regio werden stilgelegd. Daardoor werd in april de rekenkracht van het netwerk aanzienlijk verminderd, wat resulteerde in een grote daling van de moeilijkheid, zoals te zien is in Afbeelding 8.9.

{GenesisMining_BW_Graphic61}

Afbeelding 8.9: Bitcoinmoeilijkheidsgraad (december 2020--mei 2021)

Een paar dagen nadat een moeilijkheidsaanpassing heeft plaatsgevonden, is het mogelijk om te raden wat de volgende moeilijkheidsaanpassing zou kunnen zijn. De reden is eenvoudig: de volgende moeilijkheidsaanpassing is gebaseerd op de laatste 2.016 blokken, waarvan we er al een paar honderd hebben gezien. Natuurlijk kan er veel veranderen voordat we blok 2.016 bereiken, maar de eerste paar honderd blokken geven al een indicatie. Het is eigenlijk hetzelfde als een enquête voorafgaand aan een presidentsverkiezing; hoewel je slechts een klein aantal mensen vraagt, krijg je een indicatie van hoe de race zou kunnen eindigen.

## 3\. Blockchain en consensus

In de vorige sectie hebben we geleerd hoe een blok wordt gebouwd en dat de moeilijkheid om een blok op te lossen zelfregulerend is, zodat blokken gemiddeld alleen maar om de tien minuten worden geproduceerd. Trage blokproductie zorgt ervoor dat in de meeste gevallen slechts één nieuw blok zal circuleren en op die manier kan elke node zijn ledger onderhouden. In enkele gevallen zullen twee miners echter een blok (bijna) gelijktijdig oplossen en hun blok naar alle nodes in het netwerk doorsturen. We zullen dit probleem oplossen in de volgende sectie door de blockchain en de regel van de langste keten te introduceren.

### 3.i. De blockchain

In essentie is een blockchain gewoon een slimme manier om informatie op te slaan, in dit geval een transactiegeschiedenis.

Een **blockchain** is een lijst van blokken en de verbindingen ertussen.

In Hoofdstuk 8.1 hebben we blokken heel gedetailleerd besproken en vermeld dat de blokkop een hash van het voorgaande blok bevat (zie Hoofdstuk 8.1.iv). Deze "hash van het voorgaande blok" introduceert een link ertussen, die als volgt kan worden geïllustreerd:

{GenesisMining_BW_Graphic62}

Afbeelding 8.10: De blockchain verbindt blokken.

Het woord blockchain komt simpelweg van het feit dat het niets meer is dan blokken die op deze manier aan elkaar zijn gekoppeld. Het eerste blok van een blockchain wordt ook wel het **genesisblok** genoemd.

Enkele opmerkingen:

- Als een node een nieuw blok ontvangt, zal ze het blok verifiëren en vervolgens aan het einde van de blockchain toevoegen (wat erg eenvoudig is).

- Indien een node de huidige balans van een bitcoinadres moet controleren, gaat ze door alle blokken (van 1 tot 4) om te zien wat de huidige balans is.[^87]

- Het wijzigen van eender welk blok in de blockchain betekent dat alle volgende blokken onmiddellijk ongeldig worden.

Het laatste punt is belangrijk en we zullen er hieronder gedetaileerder op ingaan.

Bijvoorbeeld, het wijzigen van enig deel van (bv. een transactie in) blok 2 betekent dat de hash van blok 2 verandert (en dus de oorspronkelijke noncewaarde niet meer het wiskundige probleem oplost). Daarom zou het veld "hash voorgaand blok" in de kop van blok 3 foutief zijn, en het bijwerken van de kop van blok 3 zou niet lukken omdat de noncewaarde niet meer het wiskundige probleem oplost. Verder betekent het wijzigen van iets in blok 3 ook dat het volgende blok 4 ongeldig wordt, enzovoort.

{GenesisMining_BW_Graphic63}

Afbeelding 8.11: Een wijziging in een voorgaand blok maakt volgende blokken ongeldig.

Kortom, het wijzigen van gelijk welk stuk informatie in een blok betekent dat de hele keten van blokken die volgt, ongeldig wordt. Zoals we in Hoofdstuk 8.2.iii hebben uitgelegd, zijn er honderdduizenden miners nodig (stand 2024) om elke tien minuten één blok te produceren, dus het aanmaken van een nieuwe reeks blokken is erg kostbaar.

**Onveranderlijkheid** (*immutability*) verwijst naar de eigenschap dat de inhoud van de blockchain bijna onmogelijk te wijzigen valt nadat deze bevestigd is. Deze eigenschap wordt soms ook **onvervalsbaar** (*tamper-proof*) of **verzegeld** (*tamper-resistant*) genoemd.

Om deze reden wordt het steeds moeilijker om een transactie te manipuleren naarmate het aantal blokken dat volgt op het blok dat de transactie bevat---blokken die allemaal zouden worden gewijzigd---toeneemt. Daarom neemt de kans dat dit zal gebeuren dramatisch af en de beveiliging van de transactie, of het vertrouwen dat de transactie in feite nooit zal worden gewijzigd, wordt snel zeer hoog naarmate er meer blokken worden geproduceerd.

### 3.ii. De regel van de langste keten

In de vorige sectie hebben we de normale situatie besproken waarin blokken één voor één aan de blockchain worden toegevoegd. Twee miners kunnen echter per toeval een blok tegelijkertijd vinden en beginnen met het circuleren van hun blokken. We hebben het belang van uiteindelijk overeen te komen over één versie van de blockchain besproken (zie Hoofdstuk 6.5).

Dus hoe lossen we de situatie op dat twee (of meer) blokken tegelijkertijd circuleren? Stel dat blok 4A en blok 4B (bijna) tegelijkertijd worden gegenereerd en beiden geldig zijn en voldoen aan alle noodzakelijke regels. De situatie waarin twee (of meerdere) blokken zich verbinden aan hetzelfde voorgaande blok wordt een **chainsplit** genoemd. Stel dat 50% van het netwerk blok 4A als eerste ontvangt en 50% blok 4B. Hoe beslist het netwerk welk blok te aanvaarden?

{GenesisMining_BW_Graphic64}

Afbeelding 8.12: Blokken 4A en 4B worden (bijna) gelijktijdig gegenereerd.

In dit scenario zullen de miners die blok 4A als eerste tegenkomen onmiddellijk blokken gaan genereren met dit blok als het voorgaande blok, en diegenen die blok 4B als eerste hadden zullen hetzelfde doen met dat blok. Net zoals in het geval van slechts één geldig voorgaand blok, zullen de miners proberen om een geldig blok te vinden door verschillende varianten van de blokkop te hashen totdat het wiskundige probleem is opgelost.

Stel dat een miner die blok 4A gebruikt als eerste een blok 5 vindt. Dit blok 5 zal vervolgens worden verspreid naar elke node in het netwerk. Als er alternatieve ketens beschikbaar zijn, zal het netwerk altijd de "langste keten" als geldig accepteren. De blokkenreeks 1-2-3-4A-5 zal als een langere keten worden erkend dan de andere mogelijke keten, die 1-2-3-4B is, omdat er nog geen blok is gevonden om aan blok 4B te koppelen. Alle miners zullen nu beginnen aan een volgend blok van blok 5 te werken. Het blok 4B---en de transacties daarin---zullen vanaf dan niet meer worden beschouwd als onderdeel van de blockchain.

{GenesisMining_BW_Graphic65}

Afbeelding 8.13: Regel van de langste keten

Een **consensusmechanisme** (of **consensusprotocol**) duidt op een mechanisme dat ervoor zorgt dat een gedistribueerd systeem (zoals bitcoin) uiteindelijk consensus bereikt. Het consensusmechanisme van bitcoin wordt Nakamoto-consensus genoemd.

De **regel van de langste keten** (ook wel **Nakamoto-consensus** genoemd) bepaalt dat alle nodes de langste keten accepteren als de geldige versie van de blockchain. Dit betekent dat iedereen in het netwerk het eens kan worden over dezelfde blockchain (en dus dezelfde transactiegeschiedenis).

Er is een (zeer kleine) kans dat de situatie zich herhaalt en dat opnieuw zowel voor blok 4A als blok 4B geldige blokken worden gevonden met beide blokken als voorgaande blokken. In dit geval zal dit proces zich herhalen totdat miners die aan één kant van de keten werken succesvol een blok naar het hele netwerk kunnen verspreiden voordat er een blok van de andere kant wordt gevonden.

{GenesisMining_BW_Graphic66}

Afbeelding 8.14: Blokken 4A en 4B hebben elk volgende blokken 5A en 5B.

In de praktijk zal, aangezien de omvang van de delen van het netwerk die verschillende concurrerende blokken ontvangen ongelijk is, het blok dat door het grotere deel van het netwerk wordt ontvangen meer rekenkracht hebben om het wiskundige probleem op te lossen en daarom veel meer kans hebben een geldig blok te vinden dan het kleinere deel van het netwerk.[^88] Deze ongelijkheid maakt het bijna onmogelijk dat concurrerende ketens lang zullen blijven bestaan.

Bovendien, omdat de blokgrootte van bitcoin relatief klein is vergeleken met de bandbreedte en netwerksnelheid (een orde van 1-2 MB), worden blokken snel overgebracht, wat de kans dat er twee blokken tegelijk circuleren vermindert.

Als we aannemen dat de kans dat twee blokken tegelijk worden gepubliceerd 2% is, is de kans dat dit twee keer op rij gebeurt 2% × 2% = 0,04%, enzovoort voor drie op een rij (0,0008%).[^89] Daarom wordt de kans op een reeks van twee tegelijkertijd vrijgegeven blokken snel erg klein. Zodra slechts een van de twee takken een blok vindt, zullen alle andere miners overstappen naar de langste keten en de blokken 4B en 5B in het onderstaande voorbeeld verstoten.

{GenesisMining_BW_Graphic67}

Afbeelding 8.15: Regel van de langste keten

Het is belangrijk om te begrijpen dat de miners van een verweesd blok (bijv. 4B en 5B in dit geval) de blokbeloning voor deze blokken *niet* zullen ontvangen, ondanks dat ze hard hebben gewerkt en een juiste oplossing hebben gevonden. De reden hiervoor is dat de blokbeloning alleen uitgegeven kan worden als er nog eens 99 blokken bovenop zijn gemijnd (zie Hoofdstuk 8.1.iii), wat niet het geval is voor blokken 4B en 5B.[^90]

Het niet profiteren van het mijnen op een verweesd blok vormt een zeer sterke motivatie voor miners om direct over te schakelen naar de langste keten (en geen waardevolle middelen te verspillen aan een **verweesde keten** (*orphaned chain*), soms ook naar verwezen als **verouderde blokken** (*stale blocks*).

Het is deze combinatie van de "regel van de langste keten" en het economische motivatiesysteem die garandeert dat uiteindelijk slechts één keten zal overwinnen en er consensus zal worden bereikt.[^91] Het bereiken van consensus is niet deterministisch, maar wordt steeds waarschijnlijker met elk blok dat aan de blockchain wordt toegevoegd.

Wanneer een node een nieuwe keten ontvangt met meer cumulatieve rekenkracht dan degene die ze momenteel heeft, verstoot ze de blokken die niet in de nieuwe keten zitten (die zo verouderde blokken worden) en vervangt ze door de blokken in de nieuwe keten die de node nog niet had. Dit wordt een **blockchainreorganisatie** genoemd.

### 3.iii. Confirmaties

In sectie 3.i hebben we besproken dat een transactie in een blok veiliger is als er al meerdere blokken bovenop dat blok zijn toegevoegd. En in sectie 3.ii zijn we er dieper op ingegaan dat voor korte periodes korte "concurrerende" blockchains kunnen bestaan die snel worden opgelost door de "regel van de langste keten".

Om te beschrijven hoe veilig een transactie is, gebruikt de bitcoingemeenschap de volgende terminologie:

Een **onbevestigde** (*uncomfirmed*) of **in behandeling zijnde** (*pending*) transactie is een geldige transactie die naar het bitcoinnetwerk is verzonden, maar die nog geen deel uitmaakt van een blok.

Zodra een transactie in het laatste blok staat, wordt gezegd dat ze één **confirmatie** heeft. Met elk daaropvolgend toegevoegd blok ontvangt het een extra bevestiging.

{GenesisMining_BW_Graphic68}

Afbeelding 8.16: Confirmaties en de blockchain

Algemeen wordt een transactie beschouwd als afgerond of voltooid indien deze zes bevestigingen heeft, hoewel in de praktijk zelfs één bevestiging al zeer veilig is. In theorie (zie sectie 3.ii) is geen transactie volledig finaal, maar na zes bevestigingen is de kans praktisch nihil dat het netwerk deze transactie ongedaan zal maken.

**Transactiefinaliteit** (*transaction finality*) betekent dat het praktisch onmogelijk is om een transactie in de blockchain te wijzigen of ongedaan te maken. Voor bitcoin worden zes bevestigingen beschouwd als finaal.

### 3.iv. De 51 procentaanval

In sectie 3.ii hebben we uitgelegd hoe de "regel van de langste keten" ervoor zorgt dat uiteindelijk één blockchain zal overblijven. We gingen er tot nu toe van uit dat alle deelnemers eerlijke (mining)nodes zijn en dus maakt het eigenlijk niet uit welke keten uiteindelijk de langste zal zijn. Het doel is om ervoor te zorgen dat consensus wordt bereikt en dat dubbele-uitgaveaanvallen kunnen worden voorkomen. De mechanismen die we hebben beschreven in 3.i en 3.ii zorgen hiervoor indien alle miners eerlijk zijn.

Maar wat gebeurt er als niet alle miners eerlijk zijn? In deze sectie beschrijven we in hoeverre het systeem bestand is tegen oneerlijke miningnodes, en welke schade een kwaadwillige miner zou kunnen veroorzaken.

Wat is een 51 procentaanval?

We herinneren ons uit sectie 3.ii dat alle bitcoinnodes de "langste keten" zullen beschouwen als de geldige blockchain. Dat wil zeggen, alle transacties die in de blokken 4A tot 7A staan, worden als geldig beschouwd, terwijl die in 4B en 5B dat niet zijn.

{GenesisMining_BW_Graphic69}

Afbeelding 8.17: Langste keten

Bijvoorbeeld, laat ons even terugdenken aan het voorbeeld dat we introduceerden in sectie 3.ii waarin de regel van de langste keten werd uitgelegd. De langste keten A staat bovenaan, met blokken 4A tot en met 7A. Als we die staat als startpunt nemen, wat zouden de gevolgen zijn als een kwaadwillige deelnemer blokken 6B, 7B en 8B zou publiceren?

{GenesisMining_BW_Graphic70}

Afbeelding 8.18: De langste keten wisselt van kant.

Het bitcoinnetwerk zou realiseren dat de keten met de B-blokken nu de langste en daarom de geldige keten is. Alle transacties die in blokken 4A tot 7A zitten, maar niet in blokken 4B tot 8B, zouden worden teruggedraaid. Alle transacties in de B-blokken zouden geldig zijn. Stel dat een kwaadwillige miner genaamd Mallory opzettelijk een transactie had uitgevoerd die deel uitmaakte van een blok in keten A maar niet in keten B en daarvoor een goed of dienst had ontvangen. Na het publiceren van keten B zou ze dat goed of die dienst gratis hebben ontvangen, aangezien de transactie die ze ervoor betaalde ongeldig zou worden. Omdat Mallory nu in staat is deze munten voor de tweede keer uit te geven, wordt dit aangeduid als een "dubbele uitgave". Bovendien zou ze de blokbeloningen ontvangen van blokken 4B tot 8B.

Dus hoe kunnen de eerlijke nodes Mallory stoppen bij het produceren van blokken 6B tot 8B? Dat kunnen ze niet! Hoewel het mijnen van blokken erg moeilijk is en een aanzienlijke investering vereist in mijnmachines en elektriciteit (zie Hoofdstuk 6.5.iii), zal Mallory uiteindelijk slagen in het produceren van blokken 6B tot 8B en deze publiceren. Maar gedurende de tijd dat Mallory bezig is met haar versie "B" van de blockchain, zullen de eerlijke miners doorgaan met hun werk aan de langste bekende keten (7A) en zullen ze verder blokken toevoegen, bijvoorbeeld 8A tot 15A. Dus tegen de tijd dat Mallory 6B tot 8B publiceert, hebben de eerlijke nodes een veel langere keten geproduceerd en werd het kwaadaardige plan van Mallory gedwarsboomd.

Maar is het mogelijk voor Mallory om meer blokken te produceren dan de eerlijke nodes? Theoretisch gezien wel. Als Mallory blokken sneller produceert dan de eerlijke nodes, zal ze uiteindelijk winnen, zelfs als ze een paar blokken achterloopt.

Het mijnen van een blok betekent het oplossen van het ingewikkelde wiskundige probleem (zie Hoofdstuk 8.2.ii), en we hebben geleerd dat het oplossen van dit probleem neerkomt op trial-and-error. Als één nonce niet werkt, probeer dan de volgende, enzovoort. Dus als Mallory erin slaagt om meer noncecombinaties per seconde uit te proberen dan alle anderen (d.w.z. een hogere hashrate heeft dan alle anderen samen), zal ze sneller blokken produceren en uiteindelijk de race om de langste keten winnen. Met andere woorden: Mallory heeft minstens iets meer dan 50% van de totale hashrate nodig om dit te doen.

Een **51 procentaanval** (of **meerderheidsaanval**) verwijst naar een potentiële aanval door een miner (of een groep miners) die de meerderheid (\> 50%) van de netwerkhashrate in een proof-of-work-systeem controleren. Een aanvaller zou de mogelijkheid hebben om de geschiedenis van blokken te herschrijven en dus transacties ongedaan te maken.

Wat kan een 51 procentaanvaller doen?

We zagen dat Mallory haar munten dubbel kan uitgeven als ze ten minste 51% van de hashrate controleert. Ze kan er ook altijd voor zorgen dat haar blokken in de langste keten zitten (terwijl de andere blokken, bijvoorbeeld keten "A", "verweesd" worden).

Een 51 procentaanvaller kan het volgende doen:

- transacties dubbel uitgeven,

- verhinderen dat andere miners nog geldige blokken mijnen (omdat de aanvaller sneller blokken produceert dan wie dan ook, zullen blokken van andere miners "verweesd" worden)

- en bijgevolg voorkomen dat transacties in een blok gaan (in het bijzonder transacties die niet van de aanvaller zijn).

Een aanvaller kan niet:

- extra bitcoins creëren (behalve de bloksubsidie), of

- munten verzenden die de aanvaller nooit toebehoorden.

Je vraagt je misschien af waarom Mallory geen munten kan stelen van adressen die door anderen worden beheerd. De reden hiervoor is dat ze de privésleutels die bij die adressen horen nodig zou hebben om geldige transacties te kunnen maken, en die heeft ze niet. Zelfs als kwaadwillige miner dienen nog steeds alle transacties in haar blokken geldig te zijn, anders zal de rest van het bitcoinnetwerk haar blokken niet accepteren en keten A als geldige keten beschouwen.

Loopt bitcoin gevaar?

Zoals hierboven besproken, kan een aanvaller (of groep aanvallers) enorme schade toebrengen aan het bitcoinnetwerk. Drie dingen moeten echter overwogen worden:

1. **Het bouwen van mijninfrastructuur op zo'n schaal is extreem duur.** Sinds midden 2024 zou een aanvaller minstens 10.000 MW elektriciteit en mijnapparatuur nodig hebben om zelfs maar in de buurt te komen van het uitvoeren van zo'n aanval. De kosten voor het bouwen van zo'n gigantische *mining farm* zouden zeker in de miljarden Amerikaans dollars liggen.

```{=html}
<!-- -->
```
1. **De beloning voor het aanvallen van een blockchain is een eenmalig economisch voordeel.** Een aanvaller kan dubbele uitgaven doen of zal alle toekomstige blokken mijnen. Maar een 51 procentaanval zal snel worden opgemerkt door andere deelnemers. Zodra dit het geval is, wordt het vertrouwen in de keten verbroken en zal de waarde van de munt massaal dalen.[^92]

2. **Eerlijk mijnen is economisch aantrekkelijker.** Een eerlijke miner zal bloksubsidies en transactievergoedingen ontvangen gedurende een lange periode en zal in de meeste gevallen winst genereren. Een 51 procentaanval, hoewel theoretisch haalbaar, is niet economisch voordelig. Onze aanvaller Mallory zou miljarden Amerikaanse dollars moeten investeren om zoveel rekenkracht te verwerven. En indien ze dat deed en succesvol was, zou haar succes resulteren in bitcoin die zijn waarde verliest. Ze zou enorme bedragen hebben uitgegeven om iets te stelen dat door haar succes minder waard werd. Het zou zijn alsof je papiergeld steelt door het in brand te steken.

**Motivatiestructuur voor miners:** het systeem is ontworpen om eerlijk mijnen te belonen en oneerlijk gedrag te ontmoedigen.

Omdat bitcoin aanvallen zo duur is en oneerlijkheid niet loont, is er nog nooit een succesvolle 51 procentaanval op bitcoin geweest. Sommige veel kleinere cryptovaluta's echter, bv. Ethereum Classic en Bitcoin Gold (niet te verwarren met Ethereum en bitcoin), zijn in het verleden aangevallen.[^93] Er zijn twee belangrijke verschillen tussen deze munten en bitcoin:

1. Omdat ze allebei veel kleiner waren, was de kapitaalinvestering die nodig was voor een aanval veel lager.

```{=html}
<!-- -->
```
1. Dezelfde hardware (GPU's) kon ook worden gebruikt om andere munten te mijnen.

Om verder in te gaan op het tweede punt: bitcoin-mijnhardware (die geoptimaliseerd is om het SHA-2 hashalgoritme te berekenen) is praktisch alleen nuttig voor het mijnen van bitcoin en vrijwel nutteloos voor elke andere taak. Dus het opbouwen van mijninfrastructuur voor een aanval op bitcoin zal resulteren in een volledige afschrijving van die hardware indien de aanval succesvol was en de waarde van bitcoin zou kelderen. In tegenstelling hiermee worden GPU's gebruikt om verschillende munten te mijnen en daarom kan de mijnhardware die wordt gebruikt voor een aanval economisch voordelig zijn om door te gaan met het mijnen van een van deze andere munten, evenals dat die kan worden gebruikt voor berekeningstaken buiten cryptovaluta's (zoals toepassingen voor *machine learning* of beelden weergeven voor een videoclip).

De mogelijkheid bestaat dat daders zouden besluiten om een 51 procentaanval uit te voeren voor redenen die niet gerelateerd zijn aan onmiddellijke economische winst. Neem bijvoorbeeld het scenario waarin een staat of supranationale organisatie bitcoin als een significante bedreiging voor zijn fiatgeld zou zien en een 51 procentaanval initieert om het te verdedigen. Maar gezien de enorme omvang van middelen die nodig zijn, is dit naar onze mening niet waarschijnlijk.

In juli 2014 bereikte de GHash.io mijnpool (een losse groep van miners) kortstondig meer dan 51% van de totale hashrate. Hoewel GHash.io geen slechte bedoelingen had, veroorzaakte dit grote zorgen binnen de bitcoingemeenschap. Uiteindelijk beloofde GHash.io vrijwillig om niet boven 40% van de totale hashrate te gaan. Sindsdien is GHash.io onder de 2% gevallen en heeft geen enkele mijnpool dat hashrateniveau nog bereikt.

Alhoewel de meeste mensen zich voornamelijk zorgen maken over een miner (of een groep van miners) die 51% bereikt, zijn er al gevaren wanneer een aanvaller 30-40% van de totale hashrate bezit. Dit omwille van twee redenen:

1. Hoewel een aanval met \>51% van de hashrate praktisch zeker succesvol is, bestaat er nog steeds een beperkte kans op een aanval met een hashrate onder deze drempel. Bijvoorbeeld, door 40% van de totale rekenkracht te controleren, zijn de kansen 25% dat een miner dubbel kan uitgeven door zes blokken sneller te mijnen dan andere miners. Dat is geen garantie voor succes, maar het is gevaarlijk als er miljoenen Amerikaanse dollars op het spel staan.

```{=html}
<!-- -->
```
1. Bij ongeveer 33% van de totale rekenkracht kan een miner een ingewikkelde strategie uitvoeren die bekend staat als **zelfzuchtig mijnen** (*selfish mining*), waarbij andere miners gedwongen worden zijn keten te volgen.[^94]

Zelfs als een aanval op bitcoin theoretisch op een lager niveau kan beginnen (zoals 33%), moeten we rekening houden met het feit dat de investering nog steeds miljarden Amerikaanse dollars bedraagt en het potentiële voordeel relatief klein is. Daarom zal een rationele miner altijd besluiten om eerlijk te zijn.

### 3.v. Samenvatting

We hebben het proces weergegeven hoe het bitcoinnetwerk consensus bereikt over welke transacties op decentrale wijze worden opgenomen in de blockchain. De voorwaarde is dat de meerderheid van de miners eerlijk is. In principe bestaat er een dreiging voor het netwerk indien een kwaadwillige miner de meerderheid van de rekenkracht zou beheersen, maar de enorme kosten, evenals de motivatiestructuur, voorkomen een dergelijke aanval in de praktijk. Tot augustus 2024 heeft bitcoin in zijn meer dan vijftienjarige geschiedenis nooit een succesvolle aanval ondergaan, en wij menen dat het nu robuust genoeg is zodat dit niet zal voorvallen.

## 4\. De economische aspecten van het mijnen

Miners zijn de bewakers van het bitcoinnetwerk: zij beschermen het netwerk en zorgen voor consensus. Maar miners doen dit niet vanwege altruïstische motieven, wel omdat het deelnemers zijn die winst beogen. De slim ontworpen motivatiestructuur van bitcoin zorgt ervoor dat de beste economische belangen van de miners ook in het belang van het netwerk zijn. In deze sectie zullen we dieper ingaan op het beloningssysteem en de rentabiliteit van het mijnen.

### 4.i. Mijninkomen

Miners die een blok succesvol oplossen, ontvangen de bloksubsidie en de transactievergoedingen voor de transacties in dat blok (zie Hoofdstuk 8.1.iii). Het verkrijgen van deze beloningen is de reden waarom miners investeren in mijnhardware en elektriciteit.

Mijninkomen = Bloksubsidies + Transactiefees

Bloksubsidies

Vanaf de oprichting van bitcoin in 2009 tot november 2012 werd de bloksubsidie gedefinieerd als 50 bitcoins per blok. Gemiddeld elke tien minuten worden blokken gevonden, wat overeenkomt met 144 blokken per dag of 7.200 bitcoins die elke dag werden geproduceerd. We hebben besproken dat Satoshi bitcoin heeft ontworpen om schaars te zijn en dat het maximale aantal bitcoins dat ooit kan worden geproduceerd 21 miljoen bedraagt.

Indien miners elke dag 7.200 nieuwe bitcoins zouden produceren, zou er geen bovengrens zijn voor het aantal bitcoins. Om een harde limiet van 21 miljoen te garanderen, introduceerde Satoshi de gebeurtenis die bekend staat als de "blokhalvering". Dat betekent dat elke 210.000 blokken (ongeveer elke vier jaar) de bloksubsidie wordt gehalveerd.

Een **blokhalvering** (*block halving*) duidt op de gebeurtenis waarbij de bloksubsidie wordt gehalveerd, wat bij benadering elke vier jaar geschiedt.

De eerste halvering vond plaats in november 2012 en resulteerde in een bloksubsidie van 25 bitcoins per blok. Toen de halvering plaatsvond, waren er al 10,5 miljoen bitcoins (= 50% van het totaal aantal bitcoins) gemunt door miners. De volgende halvering vond plaats in juli 2016, met een bloksubsidie van 12,5 bitcoins per blok (na het mijnen van nog eens 25% van de bitcoins).

{GenesisMining_BW_Graphic71}

Afbeelding 8.19: Halvering van de bloksubsidie

Dit is vergelijkbaar met een klein kind dat langzaam een lekkere chocoladetaart eet: je eet de helft van wat er nog over is. En dan weer de helft van wat er daarna nog over is, enzovoort. Je zou nooit stoppen met taart eten. In bitcoin zijn de stukken van de taart echter beperkt door de kleinste eenheid (de "satoshi"). Zo zullen de laatste fracties van een bitcoin rond het jaar 2140 worden gemunt. Maar lang voordien zullen miners nog maar enkele honderden satoshi's per blok mijnen.

{GenesisMining_BW_Graphic72}

Afbeelding 8.20: Bitcoinhalvering en bloksubsidies

De reden waarom de tijdsperioden iets korter zijn dan vier jaar is omdat de totale hashrate van het bitcoinnetwerk door de jaren heen is toegenomen en daardoor zijn de bloktijden gemiddeld iets korter dan tien minuten. Na 2.016 blokken (ongeveer twee weken) past de moeilijkheidsgraad zich aan de verhoogde hashrate aan, maar de voorgaande blokken zijn al tegen een sneller tempo gemijnd.

Transactiefees

Bij het uitvoeren van een transactie kan de afzender ook aangeven hoeveel hij of zij bereid is te betalen als transactiefees. Miners worden gemotiveerd om de transacties te selecteren die de hoogste inkomsten aan transactiefee voor hen genereren (zie Hoofdstuk 6.5.iii en 8.1.i). De miner verdient de som van alle transactiefees in een blok (en de fees maken deel uit van de coinbasetransactie).

Bijvoorbeeld, de miner van blok 691905 ontving 6,25 BTC als bloksubsidie, en daarnaast zijn de fees van alle (in totaal 3.000) transacties opgeteld tot 0,31836788 BTC. De som van de bloksubsidie en de transactiefees (6,56836788 BTC) wordt vervolgens verzonden als onderdeel van de coinbasetransactie naar het adres bc1q7wedv4 ... 99mukymc.

{GenesisMining_BW_Graphic73}

Afbeelding 8.21: Blokbeloningen in de coinbasetransactie

Zoals de onderstaande grafiek laat zien, kunnen transactievergoedingen die miners elke dag verdienen aanzienlijk veranderen in de loop van de tijd (gemiddelde over dertig dagen).

{GenesisMining_BW_Graphic74}

Afbeelding 8.22: Totaal aan transactiefees

Overwegingen op lange termijn

De blokhalveringsgebeurtenis, die de bloksubsidies met 50% verlaagt, vindt ongeveer elke vier jaar plaats en dus zijn bloksubsidies vrij voorspelbaar vanuit het oogpunt van een miner. Uiteindelijk zal de bloksubsidie echter nul zijn en lang voordien zullen bloksubsidies praktisch verwaarloosbaar zijn in die zin dat ze niet waardevol genoeg zullen zijn voor het in stand houden van grote mijnoperaties, die nodig zijn om het bitcoinnetwerk veilig te houden.

Dus wie gaat miners op de lange termijn betalen zodat ze het netwerk kunnen beveiligen? Het idee is dat de transactiefees in de loop van de tijd zullen toenemen naarmate steeds meer mensen transacties uitvoeren in bitcoin, en voldoende zullen zijn om te betalen voor netwerkbeveiliging.

In het begin, toen er heel weinig transacties (en met lage vergoedingen) waren en de bitcoinprijs laag was, stimuleerde de bloksubsidie de miners. Tot de eerste helft van 2016 waren transactiefees slechts verantwoordelijk voor ongeveer 1% van het inkomen van een miner. In 2021 steeg dit naar ongeveer 5-10%, dus transactiefees worden inderdaad op termijn steeds belangrijker.

{GenesisMining_BW_Graphic75}

Afbeelding 8.23: Totaal aan transactiefees

De fees nemen niet alleen toe in relatieve termen, maar ook in absolute Amerikaanse dollarwaarde. Terwijl dagelijkse transactiefees minder dan honderdduizend dollar per dag bedroegen in 2014-2016, bereikten ze meestal een miljoen dollar in 2021 (mede dankzij de stijgende waarde van bitcoin).

De situatie is een beetje een "tragedie van de meent": iedereen wil een veilig netwerk gebruiken, maar niemand is bereid er (vrijwillig) voor te betalen. Bitcoin zorgt voor een minimumniveau van transactiefees door de blokgrootte te beperken (zie Hoofdstuk 8.1.i). Zoals uit bovenstaande grafiek blijkt, werkt dit systeem nu heel goed, maar het zal nog een paar halveringen van de bloksubsidie vergen om zeker te weten of dit zo zal blijven.[^95]

### 4.ii. De netwerkhashrate

De inkomsten uit het mijnen maken het mogelijk voor mensen over de hele wereld om mijnmachines te laten draaien (die op hun beurt het bitcoinnetwerk beveiligen). Sommige mensen draaien slechts één mijnmachine, terwijl sommige bedrijven er honderdduizenden draaien. Elke machine heeft een bepaalde hashrate en de som van de hashrate van alle machines wordt de **netwerkhashrate** genoemd.

Het schatten van de netwerkhashrate

Het "probleem" met de netwerkhashrate is dat niemand de exacte waarde kent. Miners kunnen onmiddellijk meten hoeveel hashes per seconde hun machines proberen uit te voeren, maar niet de hoeveelheid van andere miners in diezelfde periode.[^96] In feite weten we zelfs niet eens hoeveel mijnmachines in gebruik zijn, waar deze mijnmachines zich bevinden of wie ze toebehoren.

De netwerkhashrate kan echter worden geschat door gebruik te maken van de moeilijkheidsgraad. Onthoud dat de moeilijkheidsgraad of difficulty *D* (zie Hoofdstuk 8.2.v) precies is gedefinieerd, universeel is voor alle bitcoinnodes en constant is voor ongeveer twee weken. De gemiddelde hashrate *H* voor een tweeweekse periode kan worden geschat als:[^97]

H = D × 2^32^ / 600

Bijvoorbeeld, de netwerkmoeilijkheidsgraad in augustus 2024 was ongeveer 90.670 miljard, wat volgens de bovenstaande formule resulteert in 644 EH/s (een exahash is 10^18^ hashes).

Gedurende een periode van twee weken kan de hashrate veranderen doordat miners machines toevoegen of verwijderen, en een schatting gebaseerd op een periode van twee weken houdt geen rekening met meer recente effecten. Het is echter lastiger om de hashrate te vinden voor een periode korter dan twee weken. Om de schatting te verbeteren, zou men de huidige blokproductiesnelheid in overweging moeten nemen.

Bijvoorbeeld, als blokken gemiddeld elke elf minuten worden geproduceerd (in plaats van elke tien minuten), zou men kunnen aannemen dat de netwerkhashrate ongeveer 10% lager is dan de bovenstaande formule suggereert. Kans speelt over korte tijdsperiodes echter een belangrijkere rol bij het bepalen van de blokproductiesnelheid. Het is als het gooien van een dobbelsteen en soms gooi je drie zessen op een rij en dan voor de volgende twintig worpen helemaal geen zessen.

Als we een kleine hoeveelheid van blokken als voorbeeld observeren (zoals de 144 blokken die gemiddeld elke dag worden geproduceerd), heeft dit soort probabilistisch effect invloed op het totale resultaat. De onderstaande grafiek (die gebaseerd is op het schatten van de hashrate uit de laatste 144 blokken) toont enorme sprongen tot wel 30 EH/s binnen één dag, die het gevolg zijn van "toeval" en niet van miners die hun machines aan- en uitzetten. Om deze reden leidt het gebruik van de productiesnelheid van blokken over periodes korter dan twee weken tot minder nauwkeurige schattingen van de hashrate.

{GenesisMining_BW_Graphic76}

Afbeelding 8.24: Totale hashrate in juli 2021

De hashrate-explosie (2009--2020)

De hashrate is tussen 2009 en 2019 meer dan een biljoen keer toegenomen.[^98] Deze toename kan worden toegeschreven aan twee belangrijke factoren:

1. Het aantal mijnmachines is op termijn gegroeid.

```{=html}
<!-- -->
```
1. De hashrate van elke machine is toegenomen.

Mijnen "Satoshi-stijl" (2009--2010)

In de beginjaren (2009--2010) mijnden mensen bitcoin op hun thuiscomputers met een normale "centrale verwerkingseenheid" ("CPU"). Deze computers draaien typisch op een hashrate van enkele MH/s. Het is zeer waarschijnlijk dat Satoshi Nakamoto ook een CPU heeft gebruikt voor het mijnen van bitcoin.[^99]

Tegen het einde van 2010 bereikte de hashrate van het bitcoinnetwerk ongeveer 100 GH/s, wat betekent dat enkele tienduizenden computers op dat moment bitcoin aan het mijnen waren. De CPU-miners worden soms aangeduid als de "eerste generatie van bitcoinminers".

GPU's for the win (2010--2013)

In mei 2010 publiceerde Laszlo Hanyecz (dezelfde persoon die pizza kocht voor 10.000 bitcoins, cf. Hoofdstuk 4.2.i) een algoritme dat het gebruik van een "grafische verwerkingseenheid" ("GPU") mogelijk maakte voor het mijnen van bitcoin. GPU's worden voornamelijk gebruikt om grafisch intensieve computergames te versnellen alsook voor commerciële grafische toepassingen. Hun vermogen om aan honderden taken tegelijk te werken, is echter ook voordelig op vele andere gebieden, zoals *machine learning* of bitcoin mijnen.

Het voordeel: een GPU draait op enkele honderden MH/s en is daarmee ongeveer honderd keer sneller dan een normale CPU (terwijl ongeveer dezelfde hoeveelheid elektriciteit wordt gebruikt). Deze technologische innovatie en een toenemende interesse in bitcoin hebben de eerste "hashrate-explosie" aangewakkerd, wat resulteerde in het stijgen van de netwerkhashrate met ongeveer een factor van duizend en het bereiken van tussen de 10-20 TH/s tegen 2012.

{GenesisMining_BW_Graphic77}

Afbeelding 8.25: Totale hashrate

Aangezien het gebruik van GPU's miners zo een enorm voordeel gaf ten opzichte van CPU's, werd de hele industrie gedwongen te upgraden. Dit werd de "tweede generatie van miners". Het draaien van een CPU was niet langer economisch haalbaar. Dit soort "wapenwedloop" voor snellere en efficiëntere machines was praktisch onvermijdelijk, met een herhalend patroon van nieuwe technologie die beschikbaar werd en bijna volledig zijn voorganger verving als het dominante type mijnapparatuur.

De opkomst van de (ASIC) machines (2013-2014)

Begin 2013 begon de derde generatie van het bitcoin mijnen, toen de eerste gespecialiseerde mijnchips werden geproduceerd. In plaats van het SHA-2 mijnalgorithme als software op een CPU of GPU te draaien, werd de SHA-2 code op chipniveau vastgelegd. Dit soort chips, die zijn aangepast voor een specifiek gebruik (zoals bitcoin mijnen), worden aangeduid als "application-specific integrated circuits" ("ASIC's"). ASIC's zijn extreem snel en efficiënt voor de specifieke taak waarvoor ze zijn ontworpen, maar kunnen praktisch niets anders.[^100]

De eerste ASIC-miner, "Avalon Miner" (Avalon A3256), was ongeveer 50-100 keer efficiënter dan een typische GPU en ook de kosten per GH/s waren veel lager dan voor een GPU.

De introductie van ASIC's veroorzaakte een andere "hashrate-explosie" die leidde tot een toename van 20 TH/s (begin 2013) tot ongeveer 300 PH/s tegen het einde van 2014. Dus in slechts twee jaar groeide de hashrate met meer dan vier ordes van grootte. Net zoals het gebruik van GPU's een einde maakte aan het commerciële gebruik van CPU's om te mijnen, betekende de beschikbaarheid van ASIC's op zijn beurt het einde van bitcoin mijnen met GPU's. Tegen het einde van 2014 waren waarschijnlijk meer dan een miljoen machines over de hele wereld non-stop aan het hashen om de "juiste" noncewaarde te vinden.

Voortdurende groei (2014--2020)

In de daaropvolgende jaren verbeterde de chiptechnologie voortdurend. Niet alleen werden de chipontwerpen beter, maar de minerfabrikanten konden ook betalen voor betere chipverwerkingstechnieken, wat in feite betekent dat er meer en kleinere transistors op hetzelfde chipgebied zijn. Dit wordt soms aangeduid als de **verwerkingsnode** en is een indicatie van de grootte van de transistors.[^101] De eerste generatie ASIC-chips gebruikten een 110 nm (nanometer) verwerkingsnode, terwijl moderne ASIC's 7nm-technologie gebruiken (en dus ongeveer honderd keer meer transistors in hetzelfde gebied kunnen bevatten).

Het plaatsen van meer en kleinere transistors in hetzelfde gebied helpt op twee manieren: (i) verminderen van de kosten voor hashrate en (ii) energiezuiniger zijn. Bijvoorbeeld, de eerste Avalon-miners (2013) verbruikten ongeveer 6.000 watt elektriciteit om de miners draaiende te houden aan 1 TH/s. Vanaf 2020 kon een Bitmain S19 miner dezelfde hashrate bereiken met 30 watt, een verbetering met een factor van 200. Tegelijkertijd daalden de kosten per TH/s om de miners aan te schaffen met een factor van 500!

Tussen 2014 en het einde van 2020 is de netwerkhashrate gestegen van 300 PH/s naar ongeveer 135.000 PH/s, dus ongeveer weer drie ordes van grootte. De reden hiervoor is voornamelijk de voortdurende verbetering van de mijn- (en met name chip)technologie. De waarde van bitcoin steeg ook aanzienlijk (bitcoin werd verhandeld voor ongeveer US\$ 300 aan het einde van 2014, en slechts zes jaar later bereikte het US\$ 30.0000). De prijsstijging betekende dat bitcoin mijnen uiterst winstgevend was en, zoals tijdens de Californische goldrush, haastten miners over de hele wereld zich om opstartend of opschalend eraan deel te nemen.

We komen even terug op onze legergeneraal (cf. Hoofdstuk 8.2.iv). Indien er geen snellere soldaten zijn (of een graafmachine), zijn extra troepen de kortste weg naar een groter gat, vooral als ze op verschillende delen van het veld graven. Met een miner die noncewaarden uitprobeert, beginnend bij 1 en omhoog werkend, en een andere die begint bij 1 miljard biljoen en naar beneden werkt, zullen ze nooit dubbel werk doen. Het hebben van duizenden miners die in essentie samenwerken om op verschillende delen van het veld te graven, levert een aanzienlijk snelheidsvoordeel op. Enorme mijnbedrijven of "miningfarms" kunnen meer dan honderdduizend machines herbergen en tegen het einde van 2020 waren er ongeveer tien miljoen machines over de hele wereld verspreid die bitcoin veilig houden.

### 4.iii. Mijnkosten

Zoals uitgelegd in de vorige sectie, is bitcoin mijnen een enorme en zeer winstgevende business geworden. De meeste miningfarms worden gerund door professionele bedrijven om winst te maken. In sectie 4.i bespraken we de inkomstenkant van een miningfarm. Vanuit een kostenoogpunt zijn er twee componenten voor het bouwen en exploiteren van een miningfarm:

1. kapitaaluitgaven (*capital expenditure* of "CapEx")

```{=html}
<!-- -->
```
1. operationele kosten.

Kapitaaluitgaven

Typische kapitaaluitgaven omvatten het kopen van het land en de faciliteiten om de miners te huisvesten (bijv. magazijnen of containers), de mijneenheden zelf, onderstations en transformatoren, hoogspanningskabels en koelapparatuur. Van deze kosten is de grootste veruit die van de miners.

Een **onderstation** is een onderdeel van het elektrische distributiesysteem dat stroom transformeert van hoogspanning (bv. 115 kV of meer) naar middenspanning (typisch 2 kV-30 kV).

Operationele kosten

De rekenkracht die nodig is om biljoenen hashes per seconde te berekenen is extreem en energieintensief. De miners zelf verbruiken een enorme hoeveelheid elektriciteit, waarbij meer wordt verbruikt om ze koel te houden. Dit soort buitengewoon energieverbruik omvat meer dan alleen verlengsnoeren en een stevige elektriciteitsrekening. Zodra een miningfarm operationeel is, maakt het ook doorlopende kosten, zoals belastingen, salarissen van technici en onderhoudspersoneel, management, administratie en beveiligingskosten. Maar verreweg de significantste operationele kosten---typisch ongeveer driekwart van de totale kosten---zijn elektriciteit. Om een concurrentievoordeel te behouden, zullen miningfarms dus op zoek gaan naar, en gebruik maken van de goedkoopst beschikbare elektriciteitsbronnen.

Minerefficiëntie

Omdat elektriciteitskosten zo belangrijk zijn, zullen miners voortdurend controleren of het zinvol is om hun mijnapparatuur te upgraden naar energiezuinigere machines.

Als het bijvoorbeeld Alice US\$ 4.000 aan elektriciteit per uur kost om genoeg mijnmachines van stroom te voorzien om het equivalent van US\$ 8.000 per uur te verdienen, zal ze een uitstekende winst behalen. Onder deze omstandigheden zou het economisch verstandig zijn voor Alice om door te blijven mijnen en misschien zelfs te investeren in extra miners. Als echter de kosten van elektriciteit stijgen of de waarde van bitcoin daalt, wordt de operatie van Alice minder winstgevend. Als het haar meer gaat kosten om een bitcoin te produceren dan om er een te kopen, zal ze waarschijnlijk stoppen met mijnen. Op dat moment zou Alice het geld dat ze aan elektriciteit besteedde, kunnen gebruiken om bitcoin te kopen in plaats van het te mijnen.

Bijvoorbeeld, als de elektriciteitskosten US\$ 4.000 bedragen en de opbrengst slechts US\$ 4.000 is, zou ze helemaal geen winst maken. Op dat moment zou Alice kunnen besluiten te investeren in nieuwe mijnapparatuur, die dezelfde hoeveelheid hashrate produceert maar veel minder elektriciteit verbruikt. Laten we aannemen dat de nieuwste generatie hardware 50% minder elektriciteit verbruikt: dat zou haar kosten per uur verlagen naar US\$ 2.000.

De gemeten verhouding tussen energieverbruik en hashrate wordt de **efficiëntie van een miner** genoemd. Laten we eens naar enkele voorbeelden kijken:[^102]

{GenesisMining_BW_Graphic78}

Afbeelding 8.26: Vergelijking van bitcoin-mijnapparatuur

De hardwareverbeteringen zijn opmerkelijk (zie sectie 4.ii). In 2019, bijvoorbeeld, produceerde een Avalon-miner 50 TH/s terwijl 3.250 Watt elektriciteit werd verbruikt, en slechts ongeveer een jaar later leverde de S19 bijna twee keer die hashrate terwijl het elektriciteitsverbruik gelijk bleef.[^103]

Mijndynamiek

Indien de bitcoinprijs stijgt, zal de omzet van Alice toenemen terwijl haar kosten onveranderd blijven. Zij en andere miners worden dan gestimuleerd om te investeren in meer miners, waardoor de netwerkhashrate stijgt. Omgekeerd geldt dezelfde logica, waarbij een lagere bitcoinprijs de winsten van miners vermindert. Miners bij wie de winsten veranderen in verliezen kunnen afhaken, waardoor de hashrate daalt. Indien al de rest gelijk blijft, zijn miners gevoelig voor de bitcoinprijs en de hashrate zal de prijsbewegingen volgen.[^104] De hashrate zelf heeft echter geen direct effect op de bitcoinprijs.

Hashrate stuurt de prijs niet aan, maar de prijs kan de hashrate sturen.

De blokhalvering heeft een zeer ontwrichtend effect op de economie van het mijnen, aangezien de omzet van het ene moment op het andere halveert. Miners die nauwelijks winstgevend waren vóór een halvering zullen daarna verlies lijden en zeer waarschijnlijk afhaken. Omdat de timing van deze verstoring echter ruim van tevoren bekend en verwacht is, zal de investering in mijnapparatuur hier rekening mee houden.

### 4.iv. Geografie

Omdat een aanzienlijk deel van de elektriciteit die miners gebruiken, wordt besteed aan het koelen van de machines, geldt het volgende: hoe kouder de omgeving, hoe minder duur het is om bitcoin te mijnen. Daarom hebben veel grote mijnoperaties ervoor gekozen zich te vestigen of te verplaatsen naar het noorden. Daarentegen kan zeer goedkope elektriciteit een warmer klimaat compenseren. China heeft bijvoorbeeld, door zwaar te investeren in kolencentrales, een overschot aan goedkope elektriciteit. Dit, in combinatie met het feit dat een van de grootste fabrikanten van ASIC-miners daar is gevestigd, maakte China een aantrekkelijke plek voor bitcoin-mijnoperaties.

Gemakkelijk beschikbare hydro-elektriciteit trekt ook aan. Plaatsen zoals de staat Washington in de VS, Quebec in Canada en verschillende locaties in Rusland zijn concurrerende bitcoin-mijnlocaties geworden.

Grote mijnoperaties kopen vaak energie vooraf---vaak tot twee jaar vooruit---om zich in te dekken tegen toekomstige veranderingen in elektriciteitsprijzen. Als de prijs van bitcoin zo sterk daalt dat het niet langer winstgevend is, zullen miners die een dergelijk contract hebben afgesloten niets besparen door hun machines uit te schakelen. Dit is één scenario waarin miners zouden blijven werken ondanks het maken van verliezen.

Een extra uitdaging is dat mijnoperaties inkomen genereren in bitcoin, maar hun kosten moeten dekken in fiatvaluta (meestal in Amerikaanse dollars). Daarom houden grootschalige mijnoperaties ook nauwlettend de kosten van elektriciteit en de prijs van bitcoin in het oog naast de snelheid en efficiëntie van miners.

## 5\. Mijnpools

Aangezien de beloning voor het mijnen---bestaande uit de bloksubsidie en transactiekosten---volledig naar de miner gaat die een blok oplost, en met zoveel met elkaar concurrerende mijnmachines, kunnen individuele miners lang moeten wachten om zelf een beloning te ontvangen. De timing van inkomsten uit beloningen voor het mijnen is voor kleinere miners onvoorspelbaar. Om dit te overwinnen, sluiten miners zich vaak aan bij een groep die een *mining pool* of "mijnpool" wordt genoemd.

In een mijnpool bundelen miners gezamenlijk de rekenkracht van hun machines en stemmen ermee in de beloningen voor het mijnen te delen in verhouding tot de bijgedragen rekenkracht van elk lid. Op deze manier kan een miner de ontvangen inkomsten stabiliseren, wat beter aansluit bij de frequentie van betalingen voor doorlopende kosten zoals elektriciteit.

Om dubbele inspanningen te voorkomen en de kans op het vinden van een geldig blok te maximaliseren, wijst de coördinator van de mijnpool taken voor het oplossen van blokken toe aan de poolleden. De coördinator moet bepalen welk aandeel van de hashrate de miners bijdragen. Dit gebeurt door miners te verplichten aan te geven wanneer ze blokken vinden die voldoen aan een lagere moeilijkheidseis dan het huidige niveau van het bitcoinnetwerk. Op basis van het aantal ingediende geldige blokken volgens dit criterium van lagere moeilijkheidsgraad, kan de pooloperator vervolgens bepalen welk aandeel elke miner heeft bijgedragen.

Organisatoren van mijnpools bieden data aan om de status van de operaties weer te geven, zodat miners weten dat de ontvangen beloningen overeenkomen met de rekenkracht die ze leveren. Miners betalen een vergoeding aan de coördinator van de mijnpool voor de geleverde diensten.

Mijnpools begonnen in 2010 en groeiden in populariteit naarmate de groei van de totale rekenkracht het steeds moeilijker maakte om bitcoin te mijnen. In 2024 wordt het merendeel van de bitcoins gemijnd door leden van mijnpools. Mijnpools verlagen effectief de instapkosten voor het mijnen, aangezien ze door het verminderen van het niveau van onzekerheid over uitbetalingen een miner meer vertrouwen geven dat hij doorlopende kosten zal kunnen betalen. Mijnpools voorzien hun leden van software die helpt om hun mijnoperaties te beveiligen en te optimaliseren, waardoor miners kosten besparen voor software die ze anders zelf zouden moeten schrijven of kopen. Er ontstaat echter een concentratierisico dat een mijnpool de meerderheid van de rekenkracht van het bitcoinnetwerk verwerft, een mogelijkheid die we hebben besproken in sectie 3.iv.

## Samenvatting

Omdat bitcoin gedecentraliseerd is, vallen de taken voor het valideren van transacties en het omgaan met de knelpunten van Satoshi's baanbrekende consensusmechanisme toe aan leden van het netwerk---specifiek aan die leden die gespecialiseerde nodes bedienen die miners worden genoemd.

Miners selecteren transacties die geoptimaliseerd zijn voor prijs per bit en bouwen ze in een blok, waarbij eventuele onderling uitsluitende transacties worden gefilterd. Om ervoor te zorgen dat nieuwe blokken langzaam genoeg aan de blockchain worden toegevoegd om het aantal chainsplits klein te houden, moeten miners een zeer moeilijk wiskundig probleem oplossen.

Aangezien dit werk opzettelijk (en bewijsbaar---vandaar de term "proof of work") tijds- en energieintensief is, wordt de eerste miner die elk nieuw blok oplost, beloond met nieuwe bitcoins, die worden gecreëerd voor dat doel (en alleen daarvoor). Het maximale bedrag dat een miner per bloksubsidie kan verdienen, is ingesteld en halveert ongeveer elke vier jaar. Het systeem beloont eerlijke miners wanneer ze hun rol vervullen bij het bereiken van consensus in het gedecentraliseerde netwerk.

Er bestaat een grote financiële motivatie om bitcoin te mijnen, wat bedrijven ertoe aanzet te investeren in grote faciliteiten voor dit doel. De belangrijkste kosten zijn de elektriciteit om de mijnmachines en hun ondersteunende apparatuur van stroom te voorzien, wat leidt tot geografische concentraties van de industrie op locaties met goedkope elektriciteitsbronnen. De omzet van een miner is een functie van de prijs van bitcoin in fiatvaluta en de netwerkhashrate.

De bitcoinblockchain verenigt zonder te centraliseren. Hij is de ultieme scheidsrechter van de waarheid. Met identieke en voortdurend bijgewerkte duplicaten van zichzelf op elke node, is hij zowel een gedeeld geheugen als een lineaire geschiedenis. Als zodanig wordt de vorming ervan beheerst door een reeks principes die hem beschermen tegen fragmentatie. De regel van de langste keten maakt het bijna onmogelijk voor tegelijkertijd gecreëerde forks om verder te gaan dan een paar blokken. Hij elimineert de laatste kans voor een coin om twee keer te worden uitgegeven, terwijl de koppeling van elk blok aan elk ander blok de blockchain buitengewoon bestand maakt tegen vervalsing.

Hoofdstuk 9

# Bitcoinadoptie

## 1\. Het begin

In Hoofdstuk 8.4.ii onderzochten we de historische ontwikkeling van bitcoin vanuit de context van het mijnen en de voortdurende verbetering van de technologie die hiervoor wordt gebruikt, alsook de daaruit voortvloeiende steeds hogere hashrate. In Hoofdstuk 4.2 bekeken we ook al de eerste ontvangst van bitcoin in de vroege jaren. Laat ons nu, met een beter begrip van hoe bitcoin werkt en de bouwstenen ervan, eens kijken hoe bitcoin in een bredere context is gegroeid, waarbij we in sectie 2 bestuderen hoe conventionele financiële markten geleidelijk bitcoin hebben geadopteerd.

### 1.i. Vroege cryptobeurzen

In 2010 ontstonden beurzen zoals Bitcoin Market en Mt. Gox. Het werd gemakkelijker om bitcoins te kopen en verkopen, en prijsontdekking werd transparanter. Op 11 juli publiceerde een populaire computernieuwswebsite genaamd Slashdot een artikel over een nieuw uitgebrachte versie van bitcoin dat interesse wekte binnen een bredere gemeenschap. Met een grotere adoptie en interesse steeg de prijs van bitcoin snel, zoals blijkt uit de volgende grafiek (let op de logaritmische schaal op de y-as). De stijging verliep echter niet soepel, maar vertoonde enkele zeer snelle pieken en dalen in de eerste paar jaren.

{GenesisMining_BW_Graphic18}

Afbeelding 9.1: Bitcoinprijs over tijd (let op de logaritmische schaal van de Amerikaanse dollarprijs).

### 1.ii. Volatiliteit

In 2012 zou iemand die een miljoen Amerikaanse dollar aan bitcoins kocht een significante invloed hebben gehad op de prijs ervan. Vandaag de dag zou datzelfde miljoen niet veel verschil maken. Het miljoen zou minder bitcoins kopen (omdat de prijs is gestegen) en een veel kleiner percentage van de totale markt vertegenwoordigen (omdat er meer bitcoins beschikbaar zijn). Kortom, de volatiliteit van de bitcoinmarkt hangt deels af van haar omvang en leeftijd.

Vandaag de dag zien we nog steeds grote schommelingen in de bitcoinprijzen, maar ze stijgen en dalen niet meer zo enorm of lopen minder sterk uiteen. In de vijftien eerste jaren van zijn bestaan, van 2010 tot heden, is een enkele bitcoin gegaan van totaal geen financiële waarde, naar US\$ 0,0025, naar een waarde vele malen hoger.

{GenesisMining_BW_Graphic19}

Afbeelding 9.2: Geannualiseerde historische volatiliteit van bitcoin (BTC) en de S&P 500

In de beginjaren vertoonde de bitcoinprijs geen sterke correlatie met traditionele activa zoals weerspiegeld in de verschillende aandelenmarkten. Bitcoins enorme prijsbewegingen aan het einde van 2013 en 2017 vielen niet samen met grote prijsexplosies in Amerikaanse aandelen of andere wereldmarkten.

Hoewel bitcoins volatiliteit aanzienlijk is afgenomen, weerhouden de snelheid en mate van prijsverandering het er nog steeds van een uiterst effectief ruilmiddel te zijn. In augustus 2024 kopen en verhandelen mensen het voornamelijk als een waardeopslagmiddel, net zoals ze doen met goud.[^105]

### 1.iii. Vroege deelnemers

De vroege deelnemers aan bitcoin waren, qua houding, eerder ontdekkingsreizigers die door nieuwsgierigheid en idealisme gemotiveerd werden, dan gedreven tech-ondernemers van Silicon Valley start-ups. Op veel van de relatief obscure mailinglijsten van vroege groepen van geïnteresseerden heerste een bijna speelse houding ten opzichte van de experimenten die ze binnen hun kleine gemeenschappen uitvoerden. De belangen waren laag en veel van de vroege geschiedenis van bitcoin houdt slechts steek vanuit het oogpunt van mensen die meer geïnteresseerd waren in experimenteren dan in de eisen van vermogensvorming.

In die beginjaren vereisten de eerste bitcoinbeurzen buiten een e-mailadres ook zeer weinig identificatie---niet omdat ze zwartemarktoperaties opzetten, maar omdat ze een "laten we eens kijken wat er gebeurt als"-spel speelden. Het was in die geest dat Laszlo Hanyecz iemand wist te overtuigen om hem pizza's te verruilen voor bitcoins, en hetzelfde niveau van experimenten met lage inzet is duidelijk in de Bitcoin Faucet van Gavin Andresen.[^106] Vandaag de dag is bitcoin zoveel geld waard, dat het een serieuze zaak is geworden.

Wij begonnen bitcoin te gebruiken tussen 2011 en 2013 en werkten aan verschillende softwareprojecten om het groeiende ecosysteem te ondersteunen. We zagen ook in dat het mijnen van nieuwe munten zeer winstgevend was en bestelden daarom meerdere grafische verwerkingsunits (GPU's) en startten onze eerste mijnoperatie.[^107]

Het ging vrij goed, zodat toen we hoorden dat een andere vriend toegang had tot opslagruimte in Bosnië-Herzegovina, we aanzienlijk meer GPU's kochten, ze verscheepten en in 2013 onze eerste miningfarm opzetten.

Dit duurde langer dan we aanvankelijk verwacht hadden en we maakten de beginnersfout van verschillende soorten van de hardware te kopen die we nodig hadden, zoals GPU's en moederborden, in plaats van te standaardiseren door zo min mogelijk hardwarevarianten te gebruiken. Het was erg koud, dus de extra warmte die onze apparatuur genereerde, gaf ons een extra stimulans om snel te werken. Het eindresultaat was een hete, luide, enorme ruimte vol knipperende LED's. We waren operationeel. We waren bitcoin aan het mijnen!

### 1.iv. Aandacht van de mainstream

Begin 2013 werd er dagelijks voor miljoenen Amerikaanse dollars aan bitcoins gekocht en verkocht en het was niet langer een experimentele bezigheid onder een klein deel van een obscure groep geïnteresseerden. In oktober van datzelfde jaar bracht de FBI-razzia op Silk Road, een onlinezwartemarkt, bitcoin nog meer in de schijnwerpers.[^108]

Bitcoin en overheden

De meeste vroege bitcoingebruikers waren op de hoogte van (en verschillende direct betrokken bij) eerdere digitale experimenten zoals Napster, E-Gold en de Liberty Dollar, die waren stopgezet door de Amerikaanse overheid. Begrijpelijkerwijs was er in de beginjaren van bitcoin veel onzekerheid over de wettelijke status ervan en bezorgdheid over hoe toezichthouders zouden kunnen reageren.

Overheidsinstanties waarschuwden dat cryptovaluta's riskant zijn en minder stabiel dan nationaal fiatgeld.[^109] Veel artikels zijn geschreven die waarschuwen voor en de onmiddellijke of uiteindelijke ineenstorting voorspellen van bitcoin.[^110]

Sommige mensen namen die waarschuwingen ter harte en bleven weg, maar naarmate bitcoin meer aandacht van de mainstream kreeg, realiseerden velen, hun opties afwegend, dat het uiteindelijk een kwestie van vertrouwen was. Sommigen, zelfs terwijl ze elk jaar een beetje van hun geld verloren aan inflatie, bleven al hun vertrouwen stellen in de centrale banken die ongedekt fiatgeld uitgaven en beloofden dit op een manier te beheren die ten goede zou komen aan eindgebruikers. Anderen stapten over op de nieuwe, door wiskunde gedekte valuta.

Ondanks de volatiliteit en nieuwheid kozen genoeg mensen voor bitcoin, zodat in het voorjaar van 2013 de totale waarde ervan (of preciezer gezegd de "marktkapitalisatie") US\$ 1 miljard bereikte.

**Marktkapitalisatie** (vaak in het Engels aangeduid als "**market cap**") is het product van het aantal uitstaande aandelen van een bedrijf maal de huidige marktprijs per aandeel. Bijvoorbeeld, als AliceCo Inc. een miljoen uitstaande aandelen heeft en de aandelen momenteel worden verhandeld voor US\$ 100, dan heeft AliceCo Inc. een marktkapitalisatie van US\$ 100 miljoen.

Hoewel het concept voornamelijk wordt gebruikt om bedrijven op de aandelenmarkt te waarderen, wordt hetzelfde concept ook vaak gebruikt om cryptovaluta's te waarderen (en vergelijken). Bijvoorbeeld, in augustus 2024 waren er ongeveer 20 miljoen bitcoins in omloop, elk verhandeld voor ongeveer US\$ 60.000, resulterend in een marktkapitalisatie van ongeveer US\$ 1,2 biljoen.

In november van dat jaar werden verschillende bitcoinexperts opgeroepen om te getuigen voor het Amerikaanse Congres.[^111] Het evenement was een geslaagd debuut voor bitcoin in die instelling, waarbij ambtenaren en getuigen de innovatieve aspecten en nieuwe gebruikstoepassingen van bitcoin benadrukten, zonder de mogelijke criminele gebruiken te negeren.

Andere nationale overheden hebben het minder op met cryptovaluta's. Hoewel op dit moment het bezitten en verhandelen van bitcoin legaal is in de VS en EU-lidstaten, is het illegaal in sommige andere landen. Verschillende landen hanteren verschillende benaderingen voor het reguleren van bitcoin, waardoor gebruikers zich, afhankelijk van het rechtsgebied, moeten informeren over welke regels van toepassing zijn in hun situatie.

{GenesisMining_BW_Graphic20}

Afbeelding 9.3: Bovenstaande kaart toont de wettelijke status van bitcoin wereldwijd in 2024.

### 1.v. Multisigadressen

Multisigadressen, vaak vergeleken met gezamenlijke bankrekeningen, vereisen meervoudige handtekeningen (*multiple signatures*) om transacties te autoriseren. Doorgaans vereist een bitcoinadres slechts één privésleutel om een transactie te ondertekenen en de eraan toegewezen bitcoins uit te geven. Multisigadressen vereisen daarentegen meerdere handtekeningen, wat een extra laag van beveiliging en controle toevoegt.

Er wordt een systeem opgezet om zowel het totale aantal handtekeningen als het aantal dat nodig is om een transactie te legitimeren, te specificeren. Bijvoorbeeld, twee handtekeningen van een totaal van drie kunnen vereist zijn, of drie handtekeningen van een totaal van vijf.

Een veelvoorkomend voorbeeld van het gebruik van multisigadressen is een escrowdienst. Escrowdiensten worden gebruikt in situaties waarin een koper en een verkoper elkaar niet vertrouwen. Stel dat Alice haar auto aan Bob wil verkopen. Als ze zich zorgen maakt dat ze na het overhandigen van de sleutels haar geld niet krijgt, of als Bob de omgekeerde zorg heeft, kunnen ze overeenkomen om een escrowdienst te gebruiken. Alice kan de sleutels en Bob zijn contanten aan de escrowdienst overhandigen. Pas na ontvangst van beide zal de escrowdienst de sleutels aan Bob doorgeven en het geld aan Alice.

Op bitcoin zou een escrowsysteem een adres kunnen gebruiken met een multisigadres met 3 ondertekenaars: de koper, de verkoper en de escrowdienst. Als twee handtekeningen vereist zijn voor een transactie, kunnen de koper en de verkoper de transactie ondertekenen als ze het eens zijn. In het geval van een geschil kan de escrowdienst beslissen of de fondsen aan de verkoper worden vrijgegeven, of dat de koper een terugbetaling krijgt.

Bedrijven kunnen ook waarde zien in het gebruik van multisigadressen. Een bedrijf met een bestuur van zes directeuren zou bijvoorbeeld kunnen beslissen dat drie directeuren een transactie moeten ondertekenen om deze te autoriseren. Het bedrijf zou dan een multisigadres kunnen gebruiken met een drie-van-zes multisigsysteem. Dit voorkomt dat één of twee directeuren fondsen kunnen misbruiken, terwijl de continuïteit in transacties wordt gewaarborgd, zelfs als meerdere directeuren niet beschikbaar zijn. Cryptobeurzen gebruiken vaak multisigtechnologie om de veiligheid van de fondsen van gebruikers te beschermen.

Voor verbeterde beveiliging en redundantie kunnen multisigadressen helpen bij het voorkomen van diefstal van bitcoins. Door een multisigadres te gebruiken, leidt de diefstal van één van de privésleutels niet tot het verlies van de bitcoins die op dat adres zijn opgeslagen. Door meerdere handtekeningen te gebruiken, zou een gebruiker de privésleutels op verschillende locaties kunnen opslaan en in het geval van diefstal van één sleutel nog steeds toegang hebben tot de bitcoin door middel van de andere sleutels. Bij erfenisplanning kan een multisigconfiguratie met erfgenamen en executeurs worden gebruikt om toegang te krijgen tot adressen van de overledene.

Ondersteuning voor een gestandaardiseerde vorm van multisigtransactietype voor bitcoin werd eind 2011 gefinaliseerd.[^112] Multisigtransacties zijn zelf een voorwaarde voor de functionaliteit van het Lightningnetwerk, een tweede laag die in Hoofdstuk 6.6.ii werd besproken als een middel om zowel de transactiecapaciteit van bitcoin te schalen als goedkope kleine transacties mogelijk te maken.

Hoewel multisigadressen aanzienlijke voordelen bieden, zijn ze complexer in gebruik dan singlesigadressen. Die complexiteit komt voort uit de noodzaak om meerdere privésleutels te beheren en te coördineren tussen ondertekenaars, wat uitdagend kan zijn voor gebruikers die niet vertrouwd zijn met geavanceerde bitcoinoperaties.

### 1.vi. Blocksize War

De meest omstreden periode in de geschiedenis van bitcoin was ongetwijfeld de zogenaamde Blocksize War, de oorlog om de blokgrootte. Het verloop en de uiteindelijke uitkomst waren zeer leerzaam, zowel voor deelnemers als waarnemers, en toonden hoe een gedecentraliseerd systeem consensus kan bereiken over zijn toekomstige vorm en richting wanneer de financiële, economische, technische en reputatiebelangen hoog zijn.

Het verstrijken van de tijd heeft ons voorzien van een schat aan materiaal over de gebeurtenissen, met name de boeken *The Blocksize War: The Battle for Control over Bitcoinʼs Protocol Rules* van Jonathan Bier en *Hijacking Bitcoin: The Hidden History of BTC* van Roger Ver in samenwerking met Steve Patterson.

In essentie draaide het geschil om de vraag of en hoe de grootte van een bitcoinblok moest worden vergroot. Aanvankelijk had bitcoin geen limiet voor de blokgrootte. Satoshi introduceerde een limiet van 1 MB, die in september 2010 werd geactiveerd. Hij gaf geen aankondiging of uitleg, maar men dacht dat het een maatregel was om zogenaamde "denial of service (DoS)"-aanvallen te voorkomen, waarbij een groot aantal hinderlijke transacties zou worden verzonden om de prestaties van het bitcoinnetwerk te verslechteren.

In een van zijn weinige commentaren over de blokgrootte merkte hij echter op:

Het kan gefaseerd worden ingevoerd, als volgt:

als (bloknummer \> 115000)\
maxblokgrootte = groterelimiet

Het kan al in versies ver vooruit beginnen, zodat tegen de tijd dat het dat bloknummer bereikt en in werking treedt, de oudere versies die het niet hebben al verouderd zijn.

Wanneer we in de buurt komen van het overgangsbloknummer, kan ik een waarschuwing plaatsen voor oude versies om ervoor te zorgen dat zij weten dat ze moeten upgraden.[^113]

Decentralisatie vs. schaalbaarheid

Laten we eerst het probleem zelf begrijpen, voordat we de gebeurtenissen van deze periode onderzoeken. Er bestaat een ontwerpcompromis voor bitcoin, waarbij de mate van decentralisatie concurreert met de schaalbaarheid, of eenvoudiger gezegd, de transactiedoorvoer. Simpel gezegd, hoe meer gedecentraliseerd bitcoin is, hoe minder schaalbaar het is, en vice versa.

Ten eerste, decentralisatie. Hoe kleiner het blok, hoe kleiner de totale omvang van de blockchain, de database die een bitcoin-fullnode opslaat. Dit betekent dat er minder systeembronnen vereist zijn van een computer die een bitcoin-fullnode draait. Daardoor kunnen meer computers een bitcoinnode draaien, wat de mate van decentralisatie van het netwerk vergroot.

{GenesisMining_BW_Graphic??}

Afbeelding 9.4: Links: een groter blok impliceert een grotere omvang van de blockchain, waardoor krachtigere, en dus minder machines nodig zijn om fullnodes te draaien. Rechts: een kleiner blok impliceert daarentegen het tegenovergestelde, wat resulteert in meer, minder krachtige computers die een netwerk vormen met een hogere mate van decentralisatie.

Vervolgens, schaalbaarheid. Het aantal transacties dat het bitcoinnetwerk kan uitvoeren wordt beperkt door de grootte van het blok. Als bitcoin in populariteit groeit, wordt dit een beperking. Met een kleiner blok zal de vraag naar transacties en blokruimte sneller de limiet van de blokgrootte bereiken.

Beperkte blokgrootte werd al vroeg geïdentificeerd als een mogelijk obstakel voor adoptie. Toegenomen adoptie zorgt voor een hogere vraag naar blokruimte, waardoor transactiekosten stijgen, omdat gebruikers concurreren om transacties in een blok opgenomen te krijgen.

Begin van de oorlog

In 2015 begonnen intensieve inspanningen om de blokgrootte te vergroten. Bitcoin XT, een alternatieve software-implementatie van bitcoin die een blokgrootteverhoging integreerde, werd uitgebracht. Tegelijkertijd begonnen artikels die een blokgrootteverhoging voorstelden te circuleren. Vervolgens vonden in 2016 en 2017 doorlopend talrijke bijeenkomsten plaats waar een blokgrootteverhoging in detail werd besproken. Onderwerpen zoals hoeveel de blokgrootte te verhogen, de timing en andere implementatiedetails waren ook belangrijke kwesties.

Ook werden alternatieve manieren voorgesteld om de transactiecapaciteit van bitcoin te schalen. Bekend als tweedelaagsoplossingen, en gedetailleerder besproken in Hoofdstuk 6.6, maken deze het mogelijk dat bitcointransacties plaatsvinden in een systeem dat gescheiden maar verbonden is met de bitcoinblockchain.

Ruwweg was de belangrijkste verdeling in de gemeenschap tussen voorstanders en tegenstanders van grote blokken. Zonder in details te treden, werd de aard van deze discussies deels agressief en gepolariseerd, met beschuldigingen van kwade trouw en denial-of-service-aanvallen, en vijandigheid op internetforums. Dat discussies over een technische parameter zoals de grootte van een blok van een database zo verhit en gepassioneerd waren, zou voor een buitenstaander zeer moeilijk te begrijpen zijn geweest.

Een hard fork, waarbij een verandering zou worden geïmplementeerd door alle (of een grote meerderheid van) netwerkdeelnemers te laten veranderen vóór een bepaalde deadline, werd als riskant beschouwd, aangezien mogelijkerwijs een grote subset van het netwerk niet zou instemmen met de verandering en het een splitsing van bitcoin in twee netwerken zou veroorzaken, wat ongewenst was voor de meeste, zo niet alle deelnemers.

SegWit

SegWit, de afkorting voor Segregated Witness ("gescheiden getuige"), werd voorgesteld als een oplossing die de interpretatie van de blokgrootte veranderde. SegWit werd eind 2015 aangekondigd door ontwikkelaar Peter Wuille. Het onderscheidende kenmerk van SegWit was dat het, in tegenstelling tot andere oplossingen, kon worden geïmplementeerd als een zogenaamde "soft fork", wat betekende dat het geleidelijk kon worden ingevoerd zonder dat de meeste of alle nodes vóór een vastgestelde deadline moesten upgraden.

Pre-SegWit werden zowel de gegevens van transacties als van handtekeningen (of getuigen) meegeteld bij het meten van de blokgrootte. SegWit scheidde de transacties en de handtekeningen, en veranderde de manier van meten en het opleggen van limieten aan de blokgrootte, zodat de totale grootte van alle transacties (exclusief handtekeningen) een maximum van 1 MB had, waarbij de handtekeninggegevens een kwart weging kregen van de transactiegegevens bij het berekenen van de blokgrootte. Een SegWit-blok kon daardoor groter zijn, aangezien de grootte van alleen de transacties noodzakelijkerwijs kleiner is dan de grootte van transacties en handtekeningen samen.

Cruciaal was dat pre-SegWit-nodes die SegWit-transacties tegenkwamen, het nu gescheiden handtekeninggedeelte zouden negeren---in plaats van afwijzen---en alleen de transacties zouden meetellen voor de 1 MB-limiet. Aangezien SegWit-regels het effect hadden van een maximum van 1 MB voor het transactiegedeelte, zouden SegWit-blokken dan ook als geldig worden beschouwd door pre-SegWit-nodes. Evenzo werden pre-SegWit-transacties ook als geldig beschouwd door SegWit-nodes. Op deze manier kon een vergroting van de blokgrootte worden bereikt, niet door alle gebruikers op een bepaald moment te dwingen over te schakelen, maar geleidelijk, naarmate gebruikers ervoor kozen SegWit-transacties te gebruiken en miners ervoor kozen blokken met SegWit-transacties te creëren.

{GenesisMining_BW_Graphic??}

Afbeelding 9.5: Zowel pre-SegWit- als SegWit-nodes zullen blokken accepteren die voldoen aan zowel pre-SegWit- als SegWit-regels.

SegWit bood niet alleen een technische oplossing, maar onstak ook een aanzienlijk debat binnen de gemeenschap. In mei 2017 ondertekenden een groot aantal actoren uit de bitcoinindustrie, miners en ontwikkelaars de New York Agreement (NYA), om eerst SegWit te activeren, gevolgd door een hard fork binnen de volgende zes maanden om de blokgroottelimiet te verhogen naar 2 MB. SegWit werd succesvol geactiveerd; de steun voor de blokgrootteverhoging naar 2 MB verdween echter en werd uiteindelijk niet geïmplementeerd.

Voorziend en ontevreden dat het tweede deel van de NYA, om de maximale blokgrootte te verhogen naar 2 MB, niet zou plaatsvinden, initieerden voorstanders van grote blokken een hard fork van bitcoin, die de bitcoinblockchain splitste op 1 augustus 2017, vóór de activering van SegWit op bitcoin op 24 augustus 2017. Eén kant van de fork ging verder als bitcoin. De andere kant kreeg al snel de naam Bitcoin Cash (BCH) en deelde de geschiedenis en blockchain van bitcoin vanaf het ontstaan van bitcoin in 2009 tot het moment van de afsplitsing naar Bitcoin Cash. Daarna divergeerden de blockchains van bitcoin en Bitcoin Cash, waarbij Bitcoin Cash de blokgroottelimiet verhoogde naar 8 MB, terwijl het ervoor koos SegWit niet te implementeren.

De afloop: SegWit en Bitcoin Cash

De uiteindelijke uitkomst van de Blocksize War was tweeledig: de implementatie van SegWit door middel van een zogenaamde User Activated Soft Fork (UASF) die de betekenis van blokgrootte herdefinieerde om een vergroting van de blokgrootte toe te staan tot een effectieve limiet van ongeveer 1,5 MB (en een zelden bereikte harde limiet van 4 MB), en de creatie van een nieuwe cryptovaluta, afgesplitst van bitcoin en met een gedeelde geschiedenis tot aan het moment van de fork, genaamd Bitcoin Cash. Vanuit sociaal perspectief bood deze verdeling beide strijdende kampen een project dat hun voorkeuren weerspiegelde, waardoor elk project zich kon ontwikkelen en elke gemeenschap zich op een meer harmonieuze manier kon ontplooien. Aan de bitcoinkant gaf de mate van zekerheid dat de blokgrootte voor de voorzienbare toekomst klein zou blijven, een impuls om te focussen op tweedelaagoplossingen.

Het is ook een demonstratie van de gedecentraliseerde aard van bitcoin. Het toonde aan dat veranderingen in het protocol brede steun vereisten van een reeks gemeenschapsdeelnemers: ontwikkelaars, miners, bedrijven en gebruikers. Het verloop van de discussies en de uiteindelijke uitkomst tonen aan dat bitcoin geen centrale persoon of organisatie heeft die het leidt, en dat pogingen daartoe tijdens deze periode niet succesvol waren. Satoshi, anoniem en niet langer betrokken bij het project, was niet aanwezig om leiding te geven of om als centrale of sturende figuur op te treden.

### 1.vii. Gekleurde munten, ordinals en inscripties

Bitcoinʼs potentieel als meer dan alleen een medium voor monetaire transacties werd al vroeg in zijn bestaan erkend. De gedecentraliseerde aard van bitcoin, ondersteund door zijn proof-of-work-consensusmechanisme, bood een veilige, robuuste en onveranderlijke basis waarop toepassingen konden worden gebouwd die verder gingen dan het oorspronkelijke gebruiksdoel. Een van die ideeën waren zogenaamde *colored coins* of "gekleurde munten".

Gekleurde munten

Een whitepaper die gekleurde munten beschreef, werd uitgebracht in 2012. In de oorspronkelijke opvatting van bitcoin zijn alle satoshiʼs gelijk en onderling uitwisselbaar, waardoor bitcoin fungeert als een fungibele valuta. Gekleurde munten voorzagen dat bepaalde satoshiʼs zouden worden "gekleurd," of een specifieke markering zouden krijgen, in een protocollaag die opereerde op, maar zelf geen onderdeel was van het bitcoinnetwerk. Degenen die het gekleurdemuntensysteem wilden gebruiken, konden dit doen zonder directe invloed op niet-deelnemers. De auteurs van de whitepaper stelden gebruiksmogelijkheden voor zoals tokens die fysieke activa vertegenwoordigen, zoals mobiele telefoons en autoʼs, of financiële instrumenten zoals aandelen en obligaties.

Hoewel enkele implementaties van gekleurde munten werden gerealiseerd, bleef wijdverbreide adoptie uit. Met de lancering van Ethereum in 2014, waarbij het creëren van tokens gestandaardiseerd en eenvoudig was, neigden de voor gekleurde munten voorziene gebruiksmogelijkheden naar Ethereum en andere cryptovalutaʼs.

Ordinals

Tussen 2014 en 2021 was er weinig interesse in het verder verkennen van uitgebreide toepassingen op bitcoin. Begin 2023 laaiden de inspanningen weer op, beginnend met het Ordinalsprotocol. Net als bij gekleurde munten werd aan individuele satoshiʼs aanvullende betekenis toegekend door middel van een uniek identificatienummer, of ordinaal(getal). Dit nummer is gebaseerd op de volgorde waarin ze zijn (of hadden kunnen worden) gemijnd. Conform de computerwetenschappelijke conventie om nummering te beginnen met nul, heeft de eerste satoshi in het genesisblok van 3 januari 2009 het ordinaal 0, oplopend tot de laatste te mijnen satoshi, 2.099.999.997.689.999.

Wanneer de satoshi wordt uitgegeven als onderdeel van een transactie, blijft zijn ordinale identificatie behouden. Het systeem werkt volledig met behulp van bitcoins blockchain, maar vereist een wallet of software die de blockchain interpreteert volgens het ordinalssysteem. Standaard bitcoinwallets die het bitcoinprotocol volgen, maar geen kennis hebben van ordinals, werken zoals voorheen en zullen zonder geprogrammeerde kennis van ordinals deze niet kunnen "zien" of gebruiken. Eenmaal geïdentificeerd, kunnen betekenis en waarde worden verbonden aan, en overgedragen met een individuele satoshi. Bijvoorbeeld, eigendom van een stuk digitale kunst kan worden toegewezen aan een individuele satoshi, en eigendom kan worden overgedragen door die satoshi van het ene adres naar het andere te sturen.

Inscripties

Naast de definitie van ordinalen werd een methode geïntroduceerd om willekeurige gegevens, inscripties genaamd, op de bitcoinblockchain op te slaan. Deze methode maakte gebruik van een ontwikkeling in bitcoin die we al eerder hebben genoemd: SegWit. SegWit leidde ertoe dat de kosten voor het opslaan van gegevens in het witness- of handtekeninggedeelte van het blok vier keer goedkoper werden.

Inscripties maken de opslag van willekeurige gegevens direct op de blockchain mogelijk. Eén gebruikswijze is het opslaan van digitale kunst. Een inscriptie is via de transactie die wordt gebruikt om deze op de blockchain te schrijven, gekoppeld aan een ordinaal. Eigendom van een inscriptie kan worden overgedragen door die satoshi van het ene adres naar het andere te sturen, net zoals eigendom van bitcoin zelf wordt overgedragen door een transactie van het ene adres naar het andere.

Deze methode van onchainopslag van digitale artefacten, die vaak worden aangeduid als NFTʼs (non-fungible tokens), verschilt van de typische methode die wordt gebruikt op andere technologieën zoals Ethereum. Daar wordt het token dat eigendom verleent, opgeslagen en verhandeld op de blockchain, maar de gegevens die de digitale kunst of andere inhoud bevatten, worden doorgaans op gecentraliseerde servers bewaard in plaats van op de blockchain zelf, wat de mate van decentralisatie van het concept vermindert.

### 1.viii. Ecosysteem van cryptovalutaʼs

Net als bij elke grote innovatie (zoals smartphones en auto's) verschenen overal concurrenten. Initieel kopieerden andere projecten bitcoins broncode of maakten er slechts kleine wijzigingen aan, maar enkele jaren later verschenen cryptovaluta's die volledig vanaf nul waren geschreven.

- In april 2011 verscheen Namecoin, een software die rechtstreeks was afgeleid van bitcoins broncode. Namecoin was de tweede cryptovaluta die bestond, en de belangrijkste distinctie was zijn intentie: het creëren van een gedecentraliseerd register voor domeinnamen.

- Litecoin werd uitgegeven in oktober 2011. Het was een vroege spin-off van bitcoin, en afgezien van een paar aanpassingen (voornamelijk een snellere verwerkingstijd en een andere manier van mijnen), was het identiek aan bitcoin.

- Ethereum werd uitgebracht in juli 2015. Oprichters ervan waren onder andere Vitalik Buterin, Gavin Wood en Charles Hoskinson. Terwijl het onderliggende mechanisme voor het bereiken van consensus in een gedecentraliseerd systeem conceptueel vergelijkbaar was met bitcoin, was Ethereum veel breder in die zin dat het deelnemers toestond om hun eigen nieuwe token te creëren en het gedrag ervan te definiëren (bv. tokens die aandelen vertegenwoordigen).

Sinds de lancering van bitcoin in januari 2009 werden er meer dan tienduizend cryptovaluta's uitgebracht, waarvan de meeste zijn mislukt. Bitcoin was echter de vonk die een geheel nieuw ecosysteem van cryptovaluta's en gedecentraliseerde systemen vormde die al snel honderden miljarden Amerikaanse dollars waard werden.

## 2\. Bitcoin en de traditionele financiële industrie

Eén maatstaf voor de mate van adoptie van bitcoin is de integratie ervan in het traditionele financiële systeem. Financiële markten bieden een zeer breed scala aan instrumenten, variërend van staatsobligaties en aandelen in beursgenoteerde bedrijven tot derivatencontracten in levende runderen en sinaasappelsap. Voor sommige investeerders zijn er voordelen aan het kunnen verkrijgen van blootstelling aan de prijsbewegingen van bitcoin via instrumenten die op bitcoin zijn gebaseerd, in plaats van bitcoin zelf rechtstreeks te kopen. Ze bieden compatibiliteit met bestaande systemen, vertrouwdheid met bestaande producttypes, waarborg tegen prijsbewegingen en besteden de taak van het bewaren van bitcoin uit. Dit gemak wordt betaald met vergoedingen aan de beheerder van deze financiële instrumenten.

Deze sectie belicht hoe en wanneer verschillende soorten belangrijke traditionele beleggingsvehikels voor bitcoin zijn ontstaan. We zullen verschillende soorten financiële instrumenten onderzoeken, zoals bitcoinfutures, ETF's en beleggingsfondsen, en hun betekenis in het traditionele financiële landschap bespreken.

### 2.i. Financiële instellingen

Het vroege onthaal van bitcoin door commerciële banken en andere financiële instellingen was er een vol onverschilligheid. Weinigen in de financiële sector begrepen de grondbeginselen ervan en de relatief kleine omvang van bitcoin betekende dat banken weinig reden zagen, of eenvoudigweg niet in staat waren om deel te nemen. Bovendien gaat elke nieuwe en experimentele technologie gepaard met inherente risico's.

Traditioneel zijn banken over het algemeen conservatief, sterk gereguleerd en afkerig van risico's. Bitcoin heeft een aantal (vanuit het oogpunt van een bank) ongebruikelijke en onbekende kenmerken, en het integreren hiervan in de operationele procedures en IT van banken vergt veel tijd en moeite. Bijvoorbeeld:

- Een bank is verplicht de identiteit en enkele andere persoonlijke gegevens van haar klanten te verifiëren; bitcoin kent dergelijke toetredingsbarrières niet.

- Een bank kan een transactie ongedaan maken, bijvoorbeeld in geval van diefstal of fraude, maar bij bitcoin is dit niet mogelijk.

- Bankrekeningen worden aangehouden door bekende natuurlijke of juridische personen, terwijl bitcoinadressen pseudoniem zijn.

- Banken worden gereguleerd door nationale financiële toezichthouders, maar bitcoin, als openbron- en gedecentraliseerde software, wordt gestuurd door deelnemers in de gemeenschap.

- Het opslaan van grote hoeveelheden bitcoin voor klanten vereist een zeer veilig en gespecialiseerd beveiligingssysteem.

Gezien deze enorme verschillen met de traditionele bankwereld en de relatief kleine marktomvang van bitcoin, zagen banken niet in dat het integreren van bitcoin de moeite waard was.

Aan de andere kant begonnen verschillende kleine financiële technologie ("fintech") start-ups bitcoin en andere cryptovaluta's te integreren, en om te kunnen interageren met het conventionele financiële systeem, namen ze enkele van de procedures in de traditionele financiën over (zoals KYC/AML). Bovendien probeerden sommige kleinere financiële instellingen, in een poging om een voordeel te behalen door betrokken te zijn bij een meer innovatieve vorm van financiën, zich aan te passen en cryptobedrijven als klanten te winnen of cryptodiensten aan klanten aan te bieden.

**KYC** (*Know Your Customer*): een proces dat de meeste banken en verzekeringsmaatschappijen verplicht om te controleren wie hun klanten zijn en waar hun fondsen vandaan komen.

**AML** (*Anti-Money Laundering*): een reeks controles en procedures die voornamelijk door financiële instellingen zijn aangenomen om witwassen van geld te voorkomen, op te sporen en te rapporteren.

### 2.ii. Bitcoinfutures

Een futurescontract is een overeenkomst om activa te kopen of verkopen tegen een vastgestelde prijs op een toekomstige datum. Stel bijvoorbeeld dat een belegger die één bitcoin bezit, bescherming wenst tegen een mogelijke prijsdaling in de komende week. Door een bitcoinfuturescontract te verkopen dat over een week afloopt, legt de belegger de toekomstige prijs vast en beschermt zich zo tegen eventuele prijsschommelingen gedurende de week. Dit soort financieel product staat bekend als een derivaat, aangezien de definitie en prijs ervan zijn afgeleid van een ander onderliggend actief.

Veel cryptobeurzen boden futures (of een vergelijkbaar product bekend als een perpetuele future) aan voor de handel in bitcoin voordat deze op conventionele beurzen werden geïntroduceerd, sommige als gespecialiseerde beurzen gericht op crypto-financiële derivaten, andere naast de handel in bitcoin en andere cryptovalutaʼs. Ondanks dat ze opereerden in een grotendeels ongereguleerde omgeving met weinig of geen beleggersbescherming, legden deze vroege futuresmarkten de basis voor de meer gestructureerde en gereguleerde futureshandel die zou volgen.

In december 2017 waren de Chicago Board Options Exchange (CBOE) en de Chicago Mercantile Exchange (CME) de eerste conventionele beurzen die handel in bitcoinfutures aanboden. Deze werden contant afgerekend---wat betekent dat Amerikaanse dollars worden gebruikt om futurescontracten te kopen en verkopen, en dat de afwikkeling eveneens in Amerikaanse dollars plaatsvindt. Op het moment van afloop betaalt de ene partij aan de andere het verschil tussen de prijs van het futurescontract en de marktprijs van bitcoin.

De bitcoinfutureshandel op de CME groeide in 2024 tot maandelijkse volumes van meer dan 100 miljard Amerikaanse dollars, een verdere aanwijzing voor de interesse en acceptatie van bitcoinhandel in conventionele financiële markten.

### 2.iii. Bitcoinfondsen

Al vroeg in de geschiedenis van bitcoin werd de Bitcoin Investment Trust, die later de Grayscale Bitcoin Trust werd, opgericht en begon eind 2013 met handelen. Aanvankelijk was toegang alleen beschikbaar voor vermogende en institutionele beleggers, maar het grote publiek kon later deelnemen via andere handelsplatformen. De trust hield bitcoins aan namens zijn beleggers en, als passief fonds, nam het geen beleggingsbeslissingen, maar hield simpelweg passief de bitcoins aan.

Directe terugkoop van aandelen van het fonds werd niet aangeboden, wat leidde tot een verschil tussen de aandelenkoers en de waarde van de bitcoins die werden aangehouden. Lange tijd was dit een van de weinige instrumenten beschikbaar voor Amerikaanse beleggers die gereguleerde instrumenten wilden (of moesten) aanhouden om in bitcoin te investeren, een reden voor het uiteindelijke bezit van ongeveer 650.000 bitcoins, ofwel meer dan 3% van de totale voorraad, tegen 2023.

In 2017 probeerde Grayscale de trust om te zetten in een beursgenoteerd fonds (*exchange-traded fund* of ETF), maar trok de aanvraag in, oordelend dat de kans op goedkeuring door de toezichthouder gering was. Grayscale begon in 2021 aan een tweede poging om de trust om te zetten in een ETF, wat in augustus 2023 culmineerde in het winnen van een juridische strijd met de toezichthouder, de Securities and Exchange Commission (SEC). Zoals we zullen zien in sectie 2.iv, leidde dit tot de goedkeuring van Amerikaanse spot-bitcoin-ETFʼs aan het begin van 2024, waarbij de beleggingstrust werd omgezet in een ETF.

### 2.iv. Bitcoin-ETF's en -ETN's

Een bitcoin-ETF (Exchange-Traded Fund) is een natuurlijke verdere uitbreiding van de integratie van bitcoin in conventionele financiële markten. Naast hun status als gereguleerd instrument en vertrouwdheid en integratie in conventionele financiële systemen, zijn ze als "beursgenoteerde" instrumenten ook toegankelijk, genieten ze een grote liquiditeit en hebben ze doorgaans relatief lage kosten. Gezien de status van bitcoin als het eerste voorbeeld van de nieuwe activaklasse van cryptovalutaʼs, waren toezichthouders begrijpelijkerwijs voorzichtig om beleggers er toegang toe te verlenen via ETFʼs.

Voorafgaand aan de goedkeuring van een bitcoin-ETF boden bitcoin-ETNʼs (Exchange-Traded Notes) een vergelijkbare maar verschillende beleggingsoptie. De eerste bitcoin-ETN werd in 2020 in Duitsland gelanceerd op de Xetra-aandelenbeurs. In tegenstelling tot ETFʼs zijn bitcoin-ETNʼs schuldinstrumenten, ontworpen om rendementen uit te betalen op basis van een bitcoinprijsindex, minus kosten, waardoor de houder wordt blootgesteld aan tegenpartijrisico---het risico op verlies als de uitgever van de ETN financiële moeilijkheden ondervindt. ETFʼs daarentegen houden direct de onderliggende activa aan, of het nu bitcoin of bitcoin financiële derivaten zijn, wat betekent dat de ETF-houder indirect de eigenaar is van de aangehouden bitcoin, wat inhoudt dat zelfs als de uitgever zelf in moeilijkheden verkeert, de houders van de ETF geen financieel verlies zouden lijden als gevolg daarvan.

In 2021 werd de eerste Canadese bitcoin-ETF gelanceerd en genoteerd op de Toronto Stock Exchange. Deze wordt fysiek gedekt door bitcoins die het direct aanhoudt. Rond dezelfde tijd keurde Guernsey (een Brits kroonafhankelijk Kanaaleiland) een ETF goed die bitcoin aanhield en beschikbaar is op de aandelenbeurs Euronext Amsterdam. Dit waren belangrijke stappen in het verschaffen van gereguleerde toegang tot bitcoin voor Europese en Canadese beleggers via een vertrouwd financieel product.

Voortbouwend op de beschikbaarheid van gereguleerde bitcoinfutures, wonnen Amerikaanse aanbieders in 2021 de goedkeuring van de SEC om ETFʼs aan te bieden die bitcoinfutures aanhielden. Aangezien futures tijdsgebonden financiële derivaten zijn, verkoopt de ETF-beheerder de futures die de vervaldatum naderen en wisselt deze in voor futures met een latere vervaldatum. BITO, de eerste bitcoinfutures-ETF, bereikte in 2024 een beheerd activavermogen van 1,8 miljard Amerikaanse dollars. Vanwege het mechanisme om bitcoinfutures-ETFʼs te beheren, volgen deze niet de prijs van bitcoin zoals producten die direct bitcoin aanhouden.

### 2.v. Lancering van spot-bitcoin-ETF's in de VS

Er zijn vele pogingen gedaan om fysiek gedekte bitcoin-ETFʼs in de VS te creëren. Deze ETFʼs, die direct het betreffende actief aanhouden, staan bekend als "spot"-ETFʼs, in tegenstelling tot ETFʼs die financiële derivaten aanhouden, zoals futures. Cameron en Tyler Winklevoss, de tweelingbroers die vermaard zijn om hun betrokkenheid bij de oprichting van het sociale medianetwerk Facebook, evenals vroege bitcoininvesteerders en oprichters van de cryptobeurs Gemini, begonnen hun inspanningen in 2013. Hun aanvragen werden echter meerdere keren afgewezen door de SEC, die ontbrekende regelgeving en zorgen over fraude als redenen aanhaalde.

Andere bedrijven dienden ook aanvragen in, waaronder het eerder genoemde Grayscale, allemaal zonder succes. Nadat hun aanvraag in 2021 was afgewezen, besloot Grayscale de SEC aan te klagen, met als argument dat het inconsistent was om wel een bitcoinfutures-ETF toe te staan, maar geen bitcoin-ETF die direct wordt gedekt door bitcoinbezit. De rechtbank gaf Grayscale gelijk, wat de weg vrijmaakte voor een reeks goedkeuringen van bitcoin-ETFʼs van zowel Grayscale als een aantal andere aanbieders begin 2024. Voor Amerikaanse beleggers boden deze een instrument zonder de frictie veroorzaakt door het constante kopen en verkopen in bitcoinfutures-ETFʼs, evenals zeer lage kosten. De marktinstroom was aanzienlijk, met meer dan 30 miljard Amerikaanse dollars aan investeringen in de eerste zes maanden. Kort daarna keurden toezichthouders in Hong Kong en Australië ook spot-bitcoin-ETFʼs goed voor die markten.

### 2.v. Gebruik in institutionele en staatsschatkisten

Gezien zijn oorsprong begon het aanhouden van bitcoin voornamelijk als een fenomeen van particulieren. Naarmate bitcoin en de bijbehorende industrie volwassen werden, raakten grotere organisaties zoals beursgenoteerde bedrijven, openbare pensioenfondsen en zelfs soevereine staten betrokken. Ze begonnen bitcoin aan te kopen als reserveactief voor hun schatkisten en deel te nemen aan het mijnen ervan.

Bedrijven in de bitcoinindustrie, zoals bitcoinminers en beurzen, hebben al lang aanzienlijke bitcoinbezittingen. MicroStrategy[^114], een aanbieder van business intelligence, was het eerste grote beursgenoteerde bedrijf buiten de bitcoinindustrie dat in 2020 bitcoin begon te gebruiken als reserveactief voor hun schatkist. De oprichter en uitvoerend voorzitter, Michael Saylor, kwam naar voren als een prominente openbare voorstander van bitcoin en een pleitbezorger van bijgewerkte boekhoudregels voor beursgenoteerde bedrijven met betrekking tot bitcoin. MicroStrategy heeft regelmatig zijn bitcoinreserves aangevuld. In april 2024 had het 214.400 bitcoins bereikt, wat ongeveer 1% van de totale bitcoinvoorraad vertegenwoordigt. Saylor benadrukt in het bijzonder de noodzaak voor zijn bedrijf om de koopkracht van zijn schatkist te behouden als de belangrijkste motivatie voor MicroStrategyʼs beslissing. Verwijzend naar het "smeltende ijsblokje"-effect van het aanhouden van contanten, vond Saylor in bitcoin dé oplossing om ervoor te zorgen dat MicroStrategyʼs reserves in de toekomst dezelfde waarde in goederen en diensten konden behouden doorheen de tijd. MicroStrategyʼs voorbeeld is gevolgd door een aantal andere grote bedrijven, zoals Tesla, die ook aanzienlijke bitcoinbezittingen aan hun balansen hebben toegevoegd.

Onder vermelding van voordelen zoals portefeuillediversificatie en lage correlatie met andere activaklassen, hebben sommige pensioenfondsen, zoals het KiwiSaver Growth Strategy-pensioenfonds van Nieuw-Zeeland, het Houston Firefighters Pension Relief and Retirement Fund en de State of Wisconsin Investment Board ook bitcoin gekocht. Verschillende hedgefondsen, een speciaal type beleggingsfonds voor institutionele en vermogende beleggers, hebben geprofiteerd van de lancering van Amerikaanse spot-bitcoin-ETFʼs om in bitcoin te investeren.

Sommige soevereine landen zijn zich ook gaan bezighouden met bitcoin. El Salvador maakte bitcoin in 2021 tot wettig betaalmiddel en kocht ook bitcoin voor de staatsschatkist. Met gebruik van zijn vulkanen als bron van thermische energie, heeft El Salvador door de staat gerunde bitcoin-mijnoperaties opgezet, waarbij extra bitcoins via deze methode worden verworven. Naast de directe economische voordelen van bitcoin, noemt El Salvador het toerisme dat wordt gestimuleerd door zijn bitcoinactiviteiten en positieve houding ten opzichte van bitcoin als een verder voordeel van zijn betrokkenheid. Buitenlandse bedrijven en investeerders in de bitcoinindustrie zijn ook aangetrokken door El Salvadorʼs probitcoin houding.

In het oostelijk halfrond heeft Bhutan op vergelijkbare wijze gebruik gemaakt van zijn Himalaya-geografische natuurlijke hulpbronnen met enorme waterkrachtopwekkingscapaciteit---overvloedig en gestrand, met grote overschotten die traditioneel naar het naburige India werden geëxporteerd---om bitcoin te mijnen.

## Samenvatting

Van een experimenteel onbekend digitaal token tot een actief in bedrijfs- en staatsschatkisten, heeft bitcoin in ongeveer vijftien jaar een adoptie genoten met een snelheid vergelijkbaar met het World Wide Web dertig jaar eerder. Zijn belangrijkste kenmerken van decentralisatie en robuustheid zijn door de jaren heen voortdurend op de proef gesteld, zonder het geringste teken van zwakte. Misschien wel het meest opmerkelijke: ondanks zijn snelle opkomst is bitcoin in essentie weinig veranderd sinds zijn vroegste dagen---een gedecentraliseerd netwerk dat ongeveer elke tien minuten een nieuw blok transacties genereert.

# Besluit

Na onze introductie tot bitcoin en de blockchain---het diepste deel van het konijnenhol---hopen we je zelfverzekerd achter te laten, niet alleen in je begrip van het bitcoinwonderland, maar ook in de reikwijdte van de evolutie en de fundamenten van de constructie ervan. Bitcoin staat aan de spits van een monumentale verschuiving van een gecentraliseerde naar een gedecentraliseerde wereld, die niet alleen invloed kan hebben op geld, maar bijvoorbeeld ook op integrale ketens, contracten in de financiële, vastgoed- en andere industrieën, het internet der dingen, en gedecentraliseerde besluitvorming.

Gedecentraliseerd bewijs van eigenaarschap is één veelbelovende toepassing die in verschillende vormen wordt nagestreefd, met projecten zo divers als gedecentraliseerde landregisters, gedecentraliseerd eigenaarschap van personages in computergames, en digitale en werkelijke kunst (vaak aangeduid als niet-fungibele tokens, of NFT's). Met bewijs van eigenaarschap beheerd op een blockchain kunnen transacties worden uitgevoerd met die eigendom op dezelfde manier als bitcoin wordt overgeboekt. Gedecentraliseerde financiële diensten zijn ook beschikbaar, waarbij lenen en uitlenen worden georganiseerd zonder de noodzaak van een bank of andere financiële instelling als tussenpersoon.

Toen deze door wiskunde geholpen evolutie plaatsvond, waren binnen het monetaire domein echter decennia verstreken sinds iemand papiergeld kon inruilen voor goud uit Fort Knox. Toen bitcoin werd uitgevonden, was het meeste geld al digitaal---voor elke tien dollar in de Amerikaanse economie was er minder dan één fysiek dollarbiljet.

Tegelijkertijd was het relatief nieuwe internet mensen met gemeenschappelijke belangstellingen van over de hele wereld aan het samenbrengen. In één zulke groep, gewijd aan op technologie gebaseerde privacy als een weg naar sociale en politieke verandering, begon een gesprek over hoe veel van de deugden van het internet---vooral het ontbreken van een centrale autoriteit en de mogelijkheid van anonimiteit---konden worden overgebracht naar geld.

De persoon (of personen) genaamd "Satoshi Nakamoto" stelde(n) een whitepaper samen die werd gepost in de cypherpunkgroep. Hierin stelde hij "een peer-to-peer elektronisch geldsysteem" voor dat zowel als een valuta als een betalingssysteem zou functioneren en op het meest fundamentele niveau gebaseerd was op het idee dat tijd (of inspanning) geld is. Onder dit systeem, in zeer grote lijnen, creëren miners waarde door iets moeilijks te doen dat het spenderen van fysieke energie vereist, vergelijkbaar met het delven van goud.

Net als goud is bitcoin schaars. Bovendien is het ook zorgvuldig ontworpen om deelbaar, duurzaam, verplaatsbaar en fungibel te zijn. Belangrijker nog, bitcoin is gedecentraliseerd. Het is vanaf de grondbeginselen ontworpen om een betere vorm van geld te zijn en de functie van geld efficiënter uit te voeren. De techniek achter bitcoin is geavanceerd en technisch, maar niet buiten het bereik van een geïnteresseerde leek. Wij vinden het de moeite waard om bitcoin te begrijpen, aangezien geld een cruciaal onderdeel is van ons dagelijks leven en historisch gezien veel valuta's (bv. de denarius) werden ontwaard en/of zijn ingestort. Wij geloven dat in de komende jaren en decennia bitcoin en andere cryptovaluta's een grote kans hebben om een belangrijke pijler van het financiële systeem te worden en aldus de moeite waard zijn om grondig te bestuderen.

Onze doelstelling bij het schrijven van dit boek was om lezers voldoende scholing te geven in de termen, definities en geschiedenis van geld om de oorsprong, agenda, structuur en werking van bitcoin te begrijpen. Voor ons vertegenwoordigt het de meest paradigmaverschuivende technologie sinds de uitvinding van het internet. Voor wie bitcoin begrijpt, zoals wij hopen dat jij nu doet, biedt het niet alleen een staatloos geld, maar een nieuwe manier om geld te conceptualiseren die even radicaal is als elegant. We hopen dat je je nu zelfzeker genoeg voelt om bitcoin verder te onderzoeken en dat je geïnspireerd bent door wat het betekent en te bieden heeft. We willen dat zoveel mogelijk mensen deze nieuwe vorm van geld bestuderen en begrijpen.

Voor ons begint het begrijpen van bitcoin met een overzicht van de geschiedenis van geld, het leren van zijn eigenschappen en functie, en het verkrijgen van inzicht in betalingssystemen. Na te hebben geleerd wat geld nuttig maakt, zal het interessant zijn om te zien of overheden de belangrijkste drijvende kracht blijven achter de verbetering ervan. Voor het eerst is er een digitale vorm van geld met de eigenschap gedecentraliseerd te zijn, waardoor de mogelijkheid ontstaat om te bepalen hoe gunstig deze eigenschap is in deze context.

Bitcoin is een radicale creatieve impuls prachtig verpersoonlijkt in de mysterieuze figuur van Satoshi Nakamoto. Zijn opmerkelijke innovatie verandert fundamenteel de manier waarop we over geld denken. Zijn creatie was ontworpen om te voldoen aan menselijke en economische behoeften en om op vele vlakken beter te presteren dan alle valuta's en betalingssystemen die eraan voorafgingen. Toch is bitcoin, ondanks al zijn techniek, opmerkelijk eenvoudig te gebruiken. Zolang mensen voldoende zorg dragen om hun privésleutels te beschermen, kunnen ze net zo gemakkelijk bitcoin kopen bij een geldautomaat als dat ze een Uber bestellen.

Op dezelfde manier als iemand kan autorijden zonder veel te weten over hoe een auto werkt, kunnen mensen dus deelnemen aan bitcoin zonder iets te weten over cryptografische hashfuncties of blockchains. Maar om van autorijden te genieten, om krachtigere voertuigen te besturen of ermee te racen, heb je wat meer inzicht nodig in hun ontwerp en mechanica. Net zo geloven wij dat een begrip van---zo niet de bewerkingen binnenin de black box van hashfuncties zelf---hoe hashfuncties in bitcoin worden ingezet je gebruikservaring ervan zal verbeteren. Dit is deels omdat ze zo fundamenteel zijn.

Bitcoin gebruikt cryptografische hashfuncties voor het proof-of-work-mechanisme dat nieuwe munten creëert, de adressen die het eigenaarschap van die munten bewijzen en de publiekesleutelcryptografie die ze veilig stelt. Dit alles wordt natuurlijk opgenomen in het functionele hart van bitcoin---de blockchain. Blockchaintechnologie heeft implicaties die zich uitstrekken voorbij bitcoin en cryptovaluta's naar arena's zo divers als muziek, geneeskunde en stemmen. Ze creëert banden tussen elke bit aan informatie die ze beheert en elke andere in een onvervalsbaar systeem dat vermag zowel buitengewoon machtig als volledig gedecentraliseerd te zijn. De werking ervan begrijpen kan je inzicht vergroten in de snel evoluerende toekomst van veel verschillende aspecten van de wereld boven het konijnenhol en buiten de matrix.

Wij stellen ons een wereld voor waarin iedereen kan deelnemen aan (en profiteren van) een gedecentraliseerd monetair systeem. We bedoelden dit boek als een poging om je over bitcoin en zijn voordelen te informeren---want kennis is een onontbeerlijke voorwaarde voor de zelfverzekerde aanvaarding van een nieuwe technologie. Als je dit boek waardevol vond en het je hielp om bitcoin te begrijpen, zijn we samen een stap dichter gekomen om die wereld te verwezenlijken.

# Glossarium

**51 procentaanval** (*51 percent attack*): een poging om de blockchain over te nemen door snel nieuwe blokken aan een nieuwe keten toe te voegen (waarvoor minstens 51% van de totale netwerksnelheid vereist is), zodat deze de oorspronkelijk langste keten voorbijstreeft. Een 51%-aanval kan worden gebruikt om munten dubbel uit te geven.

**Asymmetrische cryptografie** (*asymmetrical cryptography*): codes die één sleutel gebruiken om de code te versleutelen en een tweede om deze te ontgrendelen.

**Bankrun** of **run op de bank** (*bank run*): een kettingreactie waarbij bankklanten die proberen hun deposito's op te nemen, de bank overweldigen, waardoor zorgen ontstaan over de solvabiliteit van de bank, waardoor nog meer mensen hun geld opnemen en daardoor de kans op wanbetaling toeneemt. Dit creëert op zijn beurt extra angst bij klanten, wat leidt tot meer opnames, totdat de bank geen verdere opnames toestaat of het systeem instort.

**Betalingssysteem** (*payment system*): een methode om monetaire waarde over te dragen.

**Beveiliging** (*security*): in betalingssystemen is dit een maatstaf voor hoe moeilijk het is om onrechtmatige waardeoverdrachten te creëren door middel van diefstal, vervalsing of fraude.

**Bitcoinrekening** (*bitcoin account*): → Bitcoinadres (*bitcoin address*)

**Bitcoinadres** (*bitcoin address*): een unieke, alfanumerieke reeks van twintig tot vijfendertig tekens die ruwweg analoog is aan het rekeningnummer van een bank. Een bitcoinadres stelt een gebruiker in staat om bitcoin te ontvangen en te verzenden. Bijvoorbeeld: bc1qye7x0y42eumyyxwz8vmler06ljuwdx7agvvqjy

**Bitcoinledger** (*bitcoin ledger*): → Blockchain

**Bitcoinwallet** (*bitcoin wallet*): een app die de openbare bitcoinadressen van een gebruiker beheert, evenals de bijbehorende privésleutels.

**Blockchain**: een database die de creatie en elke transactie van alle bestaande bitcoins registreert, op elke node in het bitcoinnetwerk wordt gehuisvest en regelmatig wordt bijgewerkt. Ook bekend als "blokkenketen" of "bitcoinledger".

**Blok** (*block*): een gegevensstructuur die bestaat uit de blokkop en de daadwerkelijke transacties. Elk blok is verbonden met zijn voorganger, waardoor ze samen een blokkenketen of blockchain vormen.

**Blokkop** (*block header*): metadata toegevoegd aan de gebundelde transacties, waaronder (onder andere) informatie over de moeilijkheidsgraad waaronder het blok is opgelost, een tijdstempel, de hash van het voorgaande blok, de Merklewortel en de noncewaarde die het blok heeft opgelost.

**Coinbasetransactie** (*coinbase transaction*): de eerste transactie in elk blok die het bitcoinadres bevat waarnaar de transactiekosten (fees) en de bloksubsidie moeten worden gestuurd.

**Consensusmechanisme** (*consensus mechanism*): een methode om consensus te bereiken binnen een gedecentraliseerd systeem. Bitcoin gebruikt Nakamoto-consensus, wat betekent dat een node de "langste keten" moet vertrouwen.

**Controlesom** (*checksum*): de uitvoer van een hashfunctie, typisch twintig tot vierentwintig karakters, die kan worden gebruikt om de juistheid van een bestand of een bitcoinadres te controleren op wijzigingen. Synoniemen: vingerafdruk, hash.

**Cryptobeurs** (*cryptocurrency exchange*): een bedrijf dat een platform beheert, zowel fiatgeld als cryptovaluta's opslaat en interacties organiseert tussen mensen die de ene valuta voor de andere willen verhandelen.

**Cryptografische hashfunctie** (*cryptographic hash function*): een complexe wiskundige bewerking die een willekeurig lange input omvormt naar een output van vooraf bepaalde lengte (meestal ongeveer 32 bytes). De (korte) hash kan worden gebruikt als een uniek identificatiemiddel voor een input, net zoals een vingerafdruk een uniek identificatiemiddel is voor een persoon.

**Cryptografische primitieve** (*cryptographic primitive*): een goed ingeburgerd, elementair cryptografisch algoritme dat vaak wordt gebruikt in cryptografische protocollen. Dit betekent dat het algoritme gedurende decennia niet kon worden gekraakt door de cryptografische gemeenschap, wat belangrijk is voor het bouwen van een veilig systeem.

**Cryptovaluta** (*cryptocurrency*): een digitale munt die sterke cryptografie en een gedecentraliseerd controlesysteem gebruikt.

**Cypherpunk:** een voorstander van het gebruik van sterke cryptografie om privacy te waarborgen, ondanks het wijdverbreide gebruik van digitale technologie.

**Digitale handtekening** (*digital signature*): een manier om de authenticiteit van een bericht dat via een digitaal medium wordt verzonden te bevestigen, typisch met behulp van asymmetrische cryptografie en een hashfunctie.

**Dubbel uitgeven** (*double-spend*): wanneer het mogelijk is, per ongeluk of door fraude, dat één eenheid van een valuta twee keer wordt uitgegeven. Een betalingssysteem mag geen dubbele uitgaven toestaan.

**Fiatgeld** (*fiat money*): een valuta die naar wens door een autoriteit wordt uitgegeven, zonder fysieke of andere externe dekking. Synoniem: fiduciair geld.

**Fractioneel bankieren** (*fractional reserve banking*): een banksysteem waarbij banken slechts een fractie van de activa van depositohouders in reserve houden en de rest uitlenen.

**Fungibiliteit** (*fungibility*): een eigenschap van geld die ervoor zorgt dat één eenheid uitwisselbaar is met elke andere eenheid van dezelfde waarde.

**Genesisblok** (*genesis block*): het eerste blok van een blockchain.

**Goederengeld** (*commodity money*): geld waarvan de waarde is afgeleid van een onderliggende grondstof of goed, bv. goud of sigaretten.

**Hashsnelheid** (*hashrate*) of rekenkracht (*hashing power*): het aantal hashes (pogingen om een noncewaarde te vinden) per seconde, in mining gebruikt als een maatstaf voor verwerkingskracht (*processing power*).

**Keynesiaanse School** (*Keynesian School*): een tak van macro-economische theorieën die onder andere de voorkeur geeft aan monetair beleid uitgevoerd door een centrale bank.

**KYC (Know Your Customer)**: een stel regels dat ervoor zorgt dat financiële bedrijven informatie over hun klanten verzamelen en verifiëren.

**Merkleboom** (*Merkle tree*): een boomachtige gegevensstructuur waarbij de bladeren transactiehashes vertegenwoordigen. Takken in de boom zijn hashes van de onderliggende takken (of bladeren). Ook wel een "**hashboom**" genoemd. Een Merkleboom laat een efficiënte en veilige verificatie van de onderliggende gegevens toe.

**Merklewortel** (*Merkle root*): de bovenste knoop van een Merkleboom, die alle onderliggende gegevens van de boom combineert in een enkele hash. In bitcoin vertegenwoordigt de Merklewortel alle transacties van een blok en is opgenomen in de blokkop.

**Mt. Gox:** een vroege bitcoinbeurs, gevestigd in Japan, die ongeveer 80% van alle transacties verwerkte. Fondsen werden gestolen van Mt. Gox en de beurs stortte in 2013 in. De ondergang van Mt. Gox wordt beschouwd als een van de meest spraakmakende cryptohacks.

**Node:** een computer van het bitcoinnetwerk die de bitcoinsoftware draait. Elke (full)node slaat de volledige blockchain op en verifieert alle blokken en transacties.

**Noncewaarde** (*nonce value*): de "Number Only Used Once" (NONCE) is een parameter in de blokkop die willekeurig kan worden gewijzigd om de hash van een blokkop te veranderen. Om de blokbeloning te ontvangen, moeten miners een nonce vinden zodat het blok voldoet aan de moeilijkheidsbeperkingen.

**Oostenrijkse School** (*Austrian School*): een economische denkschool die een markt voorstaat waar mensen kunnen kiezen tussen verschillende en concurrerende vormen van geld. Voorstanders van de Oostenrijkse School, zoals Friedrich Hayek, geloven dat een vrije markt uiteindelijk het meest stabiele geld zal kiezen.

**Openbron** (*open source*): Broncode is de basis van software. Software die openbron is, kan door iedereen worden bestudeerd en aangepast. De bitcoinsoftware is openbron.

**Open protocol:** Een protocol is computercode die de regels van een netwerk beheert. Protocollen kunnen openbaar of geheim zijn, maar elke computer die ze volgt, kan deelnemen aan het netwerk. Alle protocollen van bitcoin zijn openbaar, waardoor het een open protocol is.

**Peer-to-peer (p2p):** meestal gebruikt om de interactie van computers binnen een netwerk te beschrijven. Elke peer-to-peerstructuur maakt directe interacties tussen deelnemers mogelijk zonder de noodzaak van een hub of gecentraliseerde mediatie. Een bekend voorbeeld is BitTorrent.

**Peer-to-peertransactie** (*peer-to-peer transaction*): een overdracht van monetaire waarde tussen individuen die geen mediatie vereist.

**Pseudonimiteit** (*pseudonymity*): het gebruik van pseudoniemen in plaats van (echte) namen om individuen en accounts te identificeren.

**Rekenmiddel** (*unit of account*): de eigenschap die geld in staat stelt de waarde van verschillende goederen en diensten bij te houden en te vergelijken. Ook "waardemaatstaf" genoemd.

**Representatief geld** (*representative money*): geld dat een bepaald materiaal gebruikt (bv. een papieren biljet) om een vorm van goederengeld te vertegenwoordigen (meestal munten/edelmetalen). Een goudcertificaat is een voorbeeld van representatief geld.

**Ruilmiddel** (*medium of exchange*): een intermediair instrument dat wordt gebruikt om de handel te vergemakkelijken door te dienen als een overeengekomen waardestandaard voor transacties.

**Satoshi (sat)**: de kleinste verdeling (een honderd miljoenste) van een bitcoin. Vernoemd naar de uitvinder van bitcoin.

**Satoshi Nakamoto:** het pseudoniem dat werd gebruikt door de persoon of personen die bitcoin ontwikkelden.

**Script**: een stuk programmeercode dat een specifieke functie uitvoert. Elke transactie in bitcoin is in feite een klein script.

**Slim contract** (*smart contract*): een overeenkomst tussen partijen die zowel gedefinieerd als afgedwongen wordt door een algoritme/computerprogramma.

**Symmetrische cryptografie** (*symmetric cryptography*): het gebruik van dezelfde sleutel om gevoelige informatie te versleutelen en ontsleutelen.

**Tijdstempel** (*timestamp*): een benadering van het tijdstip waarop een blok is gecreëerd. Opgenomen in de blokkop en gebruikt voor aanpassing van de moeilijkheidsgraad.

**Transactie** (*transaction*): de overdracht van monetaire waarde.

**Validatie** (*validation*): Een bitcoinnode controleert elk blok, inclusief alle transacties erin, om ervoor te zorgen dat aan alle regels is voldaan. Deze controle wordt "validatie" genoemd en stelt een node in staat om een blok te vertrouwen zonder de miner te hoeven vertrouwen die dat blok heeft gecreëerd.

**Vingerafdruk** (*fingerprint*): → Controlesom (*checksum*)

**Waardeopslagmiddel** (*store of value*): de eigenschap van geld die de handel in goederen en diensten over tijd en plaats mogelijk maakt.

**Wettig betaalmiddel** (*legal tender*): een valuta die handelaars in een bepaalde jurisdictie wettelijk verplicht zijn te accepteren als betaling.

**Wet van Gresham** (*Gresham's Law*): het monetaire principe dat "slecht geld goed geld verdringt". Als een van twee (of meer) nominaal equivalente representaties van waarde feitelijk wordt gedevalueerd, dan wordt de meer waardevolle vorm veelal gehamsterd en steeds minder aangetroffen in de algemene omloop.

# Geciteerde bronnen

ASMUNDSON, Irena & ONER, Ceyda: "What Is Money?" In *Finance & Development*, 49 (3), september 2012, [https://www.imf.org/external/pubs/ft/fandd/2012/09/basics.htm]{.underline}.

AUER, Raphael: "Beyond the doomsday economics of 'proof-of-work' in cryptocurrencies". In *Working Papers*, nr. 765, Bank for International Settlements, januari 2019, [https://www.bis.org/publ/work765.pdf]{.underline}.

BITCOIN Obituaries: "Bitcoin Has Died 467 Times", 99Bitcoins,\
[[https://99bitcoins.com/bitcoin-obituaries/]{.underline}](https://99bitcoins.com/bitcoin-obituaries/), geraadpleegd op 12 december 2022.

BRYAN, Michael F.: "Island Money". Federal Reserve Bank of Cleveland Research Department, 1 februari 2004, [https://www.clevelandfed.org/publications/economic-commentary/2004/ec-20040201-island-money]{.underline}.

CARLSTEN, Miles et al.: "On the Instability of Bitcoin Without the Block Reward", Princeton, NJ, 2016, [https://www.cs.princeton.edu/\~smattw/CKWN-CCS16.pdf]{.underline}.

DE KWAASTENIET, Aat: "Miners, Block time and Orphans, a trinity". *Coinmonks*, 5 januari 2020,\
[https://medium.com/coinmonks/miners-block-time-and-orphans-a-trinity-680f45f8dd42]{.underline}.

EVELETH, Rose: "Before the Civil War, There Were 8,000 Different Kinds of Money in the U.S." In *Smithsonian Magazine*, 12 december 2012, [https://www.smithsonianmag.com/smart-news/before-the-civil-war-there-were-8000-different-kinds-of-money-in-the-us-158310489](https://www.smithsonianmag.com/smart-news/before-the-civil-war-there-were-8000-different-kinds-of-money-in-the-us-158310489/)/.

EYAL, Ittay & SIRER, Emin Gün: "Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable". In *Communications of the ACM*, 61 (7), juli 2018, pp. 95--102, [https://doi.org/10.1145/3212998]{.underline}.

GOLDSTEIN, Jacob & KESTENBAUM, David: *The Island of Stone Money*. NPR, 2010.

HAYEK, F. A.: *Denationalisation of Money*. London, 1976, [https://cdn.mises.org/Denationalisation%20of%20Money%20The%20Argument%20Refined_5.pdf]{.underline}.

HELD, Dan: "Bitcoin's Security is Fine". 2019, [https://danhedl.medium.com/bitcoins-security-is-fine-93391d9b61a8]{.underline}.

HOWARD, Rebecca: "New Zealand Central Bank Joins Others in Warning on Bitcoins". In *Wall Street Journal*, 11 december 2013, [[https://www.wsj.com/articles/BL-REB-21982]{.underline}](https://www.wsj.com/articles/BL-REB-21982).

HUGHES, Eric: "A Cypherpunk's Manifesto". 1993, [https://www.activism.net/cypherpunk/manifesto.html]{.underline}.

HUMPHREY, Caroline: "Barter and Economic Disintegration". In *Man New Series*, 20 (1), maart 1985, [https://www.jstor.org/stable/2802221?seq=1]{.underline}.

JENKINSON, Gareth: "The value of a legacy: Hunting down Satoshi's Bitcoin". *CoinTelegraph Magazine*, 1 september 2021,\
[https://cointelegraph.com/magazine/value-of-legacy-hunting-down-satoshi-bitcoin/]{.underline}.

JEVONS, W.: *Money and the Mechanism of Exchange*. New York, NY, 1877.

LEE, Timothy B.: "This Senate hearing is a Bitcoin lovefest". In *The Washington Post*, 18 november 2013, [[https://www.washingtonpost.com/news/the-switch/wp/2013/11/18/this-senate-hearing-is-a-bitcoin-lovefest/]{.underline}](https://www.washingtonpost.com/news/the-switch/wp/2013/11/18/this-senate-hearing-is-a-bitcoin-lovefest/).

LERNER, Sergio Demian: "The Patoshi Mining Machine". In *Bitslog* (blog), 22 augustus 2020, [https://bitslog.com/2020/08/22/the-patoshi-mining-machine/]{.underline}.

MANKIW, N. Gregory: *Brief Principles of Macroeconomics*, Andover, MA, 2015, pp. 219-20.

MARTIN, Jack, "Bitcoin Gold Blockchain Hit by 51% Attack Leading to \$70K Double Spend". *Coin Telegraph*, 27 januari 2020, <https://cointelegraph.com/news/bitcoin-gold-blockchain-hit-by-51-attack-leading-to-70k-double-spend>.

MATZUTT, Roman et al.: "A Quantitative Analysis of the Impact of Arbitrary Blockchain Content on Bitcoin". Blockchain Content Research, ComSys, RWTH Aachen University, 2018 [https://www.comsys.rwth-aachen.de/fileadmin/papers/2018/2018_matzutt_bitcoin-contents_preproceedings-version.pdf]{.underline}.

NAKAMOTO, Satoshi: "P2P Foundation: Bitcoin Open Source Implementation of P2P Currency". Satoshi Nakamoto Institute, 11 februari 2009,\
[https://satoshi.nakamotoinstitute.org/posts/p2pfoundation/1/]{.underline}.

NAKAMOTO, Satoshi: "Re: \[PATCH\] increase blocksize limit #9". In *Bitcointalk Forum*, 4 oktober 2010, [https://bitcointalk.org/index.php?topic=1347.msg15366#msg15366]{.underline}, geraadpleegd op 25 juni 2024.

O'NEILL, Aaron: "Purchasing Power of one British Pound Sterling (GBP) from 1209 to 2019". Statista, [https://www.statista.com/statistics/1031884/value-pound-sterling-since/]{.underline}, geraadpleegd op 25 augustus 2024.

PENSE, Alan W.: "The Decline and Fall of the Roman Denarius". In *Materials Characterization* 29 (2), september 1992.

RAAD van Bestuur van het Federal Reserve System: "Money Stock and Debt Measures - H.6 Release", 23 juli 2024, [https://www.federalreserve.gov/releases/h6/20240723/]{.underline}.

RADFORD, R. A: "The Economic Organization of a P.O.W Camp". In *Economica*, 12 (48), november 1945.

RAYMOND, Eric S.: "The Cathedral and the Bazaar". In *The Cathedral & the Bazaar: Musings on Linux and Open Source by an Accidental Revolutionary*, Sebastopol, CA, 2001.

SIDEL, Robin, DENG, Chao & HOROBIN, William: "Central Banks Warn of Bitcoin Risks". In *Wall Street Journal*, 5 december 2013.

SRI International: "75 Years of Innovation: Banking Automation ERMA", 10 februari 2021, [https://medium.com/dish/75-years-of-innovation-banking-automation-erma-f297ad8c55fd]{.underline}.

VISSERING, W.: *On Chinese Currency: Coin and Paper Money*. Leiden, 1877.

VOELL, Zack: "Ethereum Classic Blockchain subject to yet another 51% attack", *Coindesk*, 29 augustus 2020. [https://www.coindesk.com/ethereum-classic-blockchain-subject-to-yet-another-51-attack]{.underline}.

VON GLAHN, Richard: "Re-examining the Authenticity of Song Paper Money Specimens". In *Journal of Song-Yuan Studies*, 36, 2006.

YANG, Bin: *Cowrie Shells and Cowrie Money: A Global History*. New York City, 2019.

*WIKIPEDIA, The Free Encyclopedia*: "Cryptographic Primitive", [https://en.wikipedia.org/wiki/Cryptographic_primitive]{.underline}, geraadpleegd op 16 augustus 2021.

Foto credits

Afbeelding 1.1: Bin im Garten, "Monetaria annulus 00101", Wikimedia Commons, 19 juni 2020, [[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monetaria_annulus_0010.JPG]{.underline}](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monetaria_annulus_0010.JPG).

Afbeelding 1.2: Eric Guinther, "Yap Stone Money", Wikimedia Commons, 28 december 2020, [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yap_Stone_Money.jpg]{.underline}.

Afbeelding 1.3: Nicholas Perrault, "Fineness of Early Roman Imperial Silver Coins", Wikimedia Commons, 18 maart 2018, [[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fineness_of_early_Roman_Imperial_silver_coins.png]{.underline}](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fineness_of_early_Roman_Imperial_silver_coins.png).

Afbeelding 2.1: Jeff Desjardins, "The Properties of Money", 15 december 2015, <https://money.visualcapitalist.com/infographic-the-properties-of-money/>.

Afbeelding 3.1: Board of Governors of the Federal Reserve System (US), "M2", Federal Reserve Bank of St. Louis, [https://fred.stlouisfed.org/series/M2SL]{.underline}.

Afbeelding 4.1: Satoshi Nakamoto, "Re: Bitcoin P2P E-Cash Paper", 7 november 2008, [[https://www.bitcoin.com/satoshi-archive/emails/cryptography/4/]{.underline}](https://www.bitcoin.com/satoshi-archive/emails/cryptography/4/).

Afbeelding 4.2: Satoshi Nakamoto, "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System", Bitcoin.org, 31 oktober 2008, [[https://bitcoin.org/bitcoin.pdf]{.underline}](https://bitcoin.org/bitcoin.pdf).

Afbeelding 4.3: Bitcoin Wiki, "Laszlo Hanyecz", 7 mei 2017, [[https://en.bitcoin.it/wiki/Laszlo_Hanyecz]{.underline}](https://en.bitcoin.it/wiki/Laszlo_Hanyecz).

Afbeelding 6.1: Wikimedia Commons s.v., "Ledger Detailing External Work Commissioned at Holmes McDougall", 13 januari 2010, [[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ledger_detailing_external_work_commissioned_at_Holmes_McDougall\_(4268190563).jpg]{.underline}](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ledger_detailing_external_work_commissioned_at_Holmes_McDougall_(4268190563).jpg.)).

Afbeelding 6.2: CuriousInvestor, "How Bitcoin Works in 5 Minutes (Technical)", 14 april 2014, [[https://www.youtube.com/watch?v=l9jOJk30eQs]{.underline}](https://www.youtube.com/watch?v=l9jOJk30eQs), 2:24.

Afbeelding 7.3: "One Way Function", Computer Science Wiki, 8 maart 2020, [[https://computersciencewiki.org/index.php/File:One_way_function.png]{.underline}](https://computersciencewiki.org/index.php/File:One_way_function.png).

Afbeelding 7.13: CuriousInvestor, "How Bitcoin Works in 5 Minutes (Technical)", 14 april 2014, [[https://www.youtube.com/watch?v=l9jOJk30eQs]{.underline}](https://www.youtube.com/watch?v=l9jOJk30eQs), 1:44.

Afbeelding 8.4: "Bitcoin Block 683,980", Blockchain.com, 17 mei 2021, [https://www.blockchain.com/explorer/blocks/btc/00000000000000000008c555caffd0c89a1641a9284c7969265df80ad8fa6b84]{.underline}.

Afbeelding 9.3: "Global Bitcoin Political Support and Public Opinion", Coin Dance, laatst bewerkt op 14 august 2024, [[https://coin.dance/poli]{.underline}](https://coin.dance/poli).

# Aanvullende literatuur

AMMOUS, Saifedean: *The Bitcoin Standard: The Decentralized Alternative to Central Banking*. Hoboken, NJ, 2018. Vermaarde introductie tot geld en bitcoin.

ANTHONY, Nicholas: *Digital Currency or Digital Control?: Decoding CBDC and the Future of Money*. Washington, D.C., 2024. Een compacte gids voor centrale bank digitale valuta's (CBDCs) en hun impact.

ANTONOPOULOS, Andreas & HARDING, David: *Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain*. 3de editie, Sebastopol, CA, 2023. Gedetailleerd technisch handboek over bitcoin door de vooraanstaande educatieve bitcoinexpert.

APPELBERG, Ioni: *Abundance Through Scarcity*. Tallinn, 2023. Een reis vanuit het bitcoinperspectief doorheen diverse onderwerpen zoals veroudering, kernfusie en de verkenning van buitenaardse werelden.

BHATIA, Nik: *Layered Money: From Gold and Dollars to Bitcoin and Central Bank Digital Currencies*. Los Angeles, CA, 2021. De geschiedenis en structuur van het financiële systeem en de rol daarin van bitcoin en digitale valuta.

BIER, Jonathan: *The Blocksize War: The Story of the People and the Projects*. Onafhankelijk uitgegeven, 2021. Een nuchter en evenwichtig verslag van de oorlog om de blokgrootte, geschreven door een ooggetuige.

DAVIDSON, James Dale & REES-MOGG, William: *The Sovereign Individual: How to Survive and Thrive During the Collapse of the Welfare State*. New York, NY, 1997. Opmerkelijk vooruitziende voorspellingen over hoe internettechnologie de samenleving zal beïnvloeden, inclusief de voorspelling van cryptovaluta.

HUANG, Roger: *Would Mao Hold Bitcoin? The Past, Present and Future of Bitcoin in Techno-Nationalist China*. Nashville, TN, 2024. Een kijk op de geschiedenis en status van bitcoin in China.

NAKAMOTO, Satoshi: "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System". 2008, <https://bitcoin.org/bitcoin.pdf>. Bitcoins zeer leesbare whitepaper, het duidelijke en uiterst beknopte basisdocument over bitcoin.

POPPER, Nathaniel: *Digital Gold: The Untold Story of Bitcoin*. New York, NY (2015). Mensen en verhalen uit de vroege dagen van bitcoin.

SCHÜTZ, Andreas & FERTIG, Tobias: *Blockchain für Entwickler*. Bonn, 2019. Gedetailleerd universitair handboek over blockchainontwikkeling (in het Duits).

SONG, Jimmy: *Fiat Ruins Everything: How Our Financial System is Rigged and How Bitcoin Fixes It*. Nashville, TN, 2023. Over de negatieve gevolgen van het fiat monetaire systeem en het door bitcoin mogelijk gemaakte alternatief.

VAN WIRDUM, Aaron: *The Genesis Book: The Story of the People and Projects That Inspired Bitcoin*. Nashville, TN, 2024. De technische en sociale voorgeschiedenis van bitcoin.

VER, Roger & PATTERSON, Steve: *Hijacking Bitcoin: The Hidden History of BTC*. Onafhankelijk uitgegeven, 2024. Een gepassioneerd verslag van de Blocksize War door een vermaarde "big block"-voorstander.

# Dankwoord

Veel mensen hebben ons op verschillende manieren geholpen bij het schrijven van dit boek. Het schrijven van een boek over bitcoin is een zeer lonende, maar ook uitdagende taak geweest en de steun die we hebben ontvangen is onschatbaar. We willen degenen die ons hebben geholpen om ons boek te maken en te verbeteren, oprecht bedanken.

Linda Häusler en Katharina Haid waren beiden betrouwbaar en onvermoeibaar in hun organisatie van de vele vergaderingen die we nodig hadden in de loop van de voorbereiding van het boek. Ze coördineerden naadloos tussen verschillende mensen en tijdzones en hielden rekening met vaak zeer drukke schema's. Kayla Sokol en Darnah Mercieca zorgden ervoor dat het project bleef vorderen en alle onderdelen steeds bij elkaar werden gehouden.

Skyler Grey hielp ons enorm door een vrij technisch onderwerp zo te transformeren dat het boeiend en toegankelijk werd, versterkt door haar bereidheid om het onderwerp diepgaand te bestuderen.

We willen graag Jonathan Wouters en Samuel Wouters bedanken voor hun initiatiefname en vrijwillige inzet om ons boek naar het Nederlands te vertalen, alsook voor hun ondersteuning bij het uitgeven van de Nederlandstalige editie.

Waar zou een boek zijn zonder illustraties? Tassilo Hansen en Helen Eriksson maakten de originele afbeeldingen in dit boek, waarbij vaak ingewikkelde ideeën en procedures werden omgezet in afbeeldingen, zodat de lezer kan visualiseren én lezen wat er gebeurt. Boris Matesic en Goran Markovanović creëerden het spectaculaire en zeer passende omslagontwerp.

Dr. Kristian Haehndel stelde de beknopte en zeer passende titel van het boek voor en is ook een sterke en inspirerende partner en vriend voor ons geweest in onze verschillende crypto-ondernemingen.

Jihan Kahssay gaf ons onschatbaar juridisch advies en zorgde ervoor dat de inhoud van het boek in overeenstemming was met de wet in relevante rechtsgebieden.

David Jefferies, Dr. Richard Jefferies, Daniel Kovacs, Tom Lane, Xenia Muth en Manuel Trojovsky hebben allemaal de tijd genomen om vroege concepten van het manuscript te lezen en gaven gedetailleerd en doordacht feedback over zowel de inhoud als het taalgebruik in het boek. De correcties en opmerkingen die we ontvingen, hielpen enorm om het boek te verbeteren, met als resultaat dat het zo toegankelijk, begrijpelijk en goed gestructureerd mogelijk is.

Anthony wil ook graag zijn vriendin, Katarzyna Kulczycka, bedanken voor haar liefdevolle steun en geduld tijdens de lange periode van schrijven aan het boek. Marco Krohn wil Amalia bedanken voor haar waardevolle inbreng. Daarnaast is hij zijn vrouw, Jihan, dankbaar voor haar liefde, steun en hilarische opmerkingen. Ze toonde veel interesse in zijn werk en kwam met een innovatief voorstel over hoe de blockchain uit te leggen. Marco Streng wil zijn vriendin, Valeriia Kovalchuk, en zijn broer, Timo Streng, bedanken voor correcties doorheen het boek.

# Over de auteurs

Marco Krohn studeerde wiskunde, natuurkunde en economie, behaalde een doctoraat in theoretische natuurkunde en werkte na zijn afstuderen enkele jaren voor een investeringsbank. Nadat hij bitcoin ontdekte, verliet Marco zijn bankbaan om zich aan te sluiten bij de cryptorevolutie. Hij is medeoprichter van vele succesvolle blockchainbedrijven, waaronder Genesis Digital Assets, 's werelds grootste mijnbedrijf, Genesis Mining en Genesis Group.

Anthony Jefferies studeerde wiskunde en ingenieurswetenschappen en behaalde zijn doctoraat op het gebied van numerieke simulatie van verbranding. Hij werkte meer dan tien jaar bij grote Duitse autofabrikanten, waar hij computationele vloeistofberekeningen uitvoerde in de onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling. Sinds hij bitcoin heeft ontdekt, is hij betrokken geweest bij verschillende cryptoprojecten, waaronder een cryptobeurs en de ontwikkeling van kwantitatieve tools voor de analyse van bitcoingegevens.

Marco Streng is medeoprichter en CEO van Genesis Digital Assets, op industriële schaal een van 's werelds grootste bitcoin-mijnbedrijven. In 2013 studeerde Marco om wiskundige te worden toen hij voor het eerst bitcoin ontdekte. Hij raakte al snel gefascineerd door de technologie en assembleerde zijn eerste bitcoinminer in zijn studentenkamer, voordat hij snel uitbreidde en industriële miningfarms bouwde over de hele wereld. Vóór Genesis Digital Assets was Marco medeoprichter van Genesis Mining en Genesis Group.

Zoran Balkic is al sinds zijn kindertijd informaticus en heeft vijftien jaar lang computerwetenschappen gestudeerd en onderwezen op universitair niveau. Zijn eerste bitcoinproject in 2013 betrof het gebruik van SMS om bitcoin te kopen, en vervolgens grondvestte en leidde hij succesvolle bedrijven in de crypto-industrie. Zijn interesse in onderwijzen blijft bestaan en hij is een actieve deelnemer in de Kroatische bitcoingemeenschap.

# Register

1971 (Jahr) 21

2140 (Jahr) 50, 60, 140

51 Percent Attack 73, 134

Abacus 35

Airgap 88

Andresen, Gavin 43, 52, 152

Anti-Money Laundering (AML) 165

Application-specific Integrated Circuits (ASIC) 144

Back, Adam 40, 126

Bank of America 35

Bank of England 21

Bank of Japan 22

Bank Run 20

Barter 12

Bhutan 171

Bier, Jonathan 156

Bitcoin

Acquisition 89

Address 69

ATM 90

Block 95

Change Address 84

Difficulty 127

Divisibility 60

Drawbacks 69

Durability 61

ETF 168

ETN 168

Exchanges 90

Full Node 98

Fund 167

Fungibility 62

Futures 166

Illegal Content 73

Lack of Recourse 73

Ledger 80

Mining 92, 95, 116

Payment System 63

Possibility of Errors 70

Private Key 61

Properties 65

Pseudonymity 68

Public-Key Cryptography 113

Reputation 74

Scalability 157

Scarcity 59

Second Layer 98

Stability 67

Structure 59

Technical Risks 71

Transaction Fee 66

Uptime 66

UTXO (unspent transaction outputs) 84

Volatility 151

Wallet 82

Bitcoin Cash 72, 160

Bitcoin Faucet 52

Bitcoin Market 151

Bitcoin XT (Bitcoin Software) 158

Bitgold 39

Bitmain 125

Block Header 120

Block Reward 120

Blockchain 65, 121, 129

Blockchain Analysis 83

Blocksize War 156

Blockstream 40

B-Money 39

Bretton Woods System 17

British Pound 17

Buterin, Vitalik 164

Byte 109

Caesar Augustus 14

Candidate Block 117

Chaum, David 39

Chicago Board Options Exchange (CBOE) 166

Chicago Mercantile Exchange (CME) 166

China 13, 148

Cigarette Money 15

Coinbase Transaction 119

Colored Coins 161

Confirmation 133

Consensus 92

Cowry Shells 12

Cryptography 109

*Cypraea moneta* 12

Cyprus 20

Dai, Wei 39

Decentralization 46

Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) 46

Denarius, Roman 67

DigiCash 39, 52

Digital Art 162

Digital Signatures 112

Divisibilty (Property of money) 28

Double-Spend Problem 18, 45

Downey, Barry 37

Dread Pirate Roberts 75

Durability (Property of money) 28

E-Gold 37

El Salvador 170

Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) 113

Email (as protocol) 64

ETF *Siehe* Exchange Traded Fund

Ethereum 164

Euronext Amsterdam stock exchange 168

European Central Bank (ECB) 22

Exchange Traded Fund (ETF) 168

Exxon 23

Facebook 14, 66, 73, 169

FBI (Federal Bureau of Investigation) 75

Federal Reserve 22

Fiat Money 20

Financial Crisis (1866) 21

Financial Crisis (2009) 44

Finney, Hal 44

First Layer 99

First World War 17

Fractional Reserve Banking 19

Free Banking 23

Functions of Money 25

Fungibility (Property of money) 29

Futures Contract 166

Gemini (Cryptocurrency Exchange) 169

Genesis Block 130

Germany 67, 168

GHash.io 138

Google 66

Grayscale 167

Greece 20

Gresham's Law 15

Hanyecz. Laszlo 144, 152

Hard Fork 71

Hash Function 104

Hashcash 40

Hashrate 125

Hayek, Friedrich 23

Hierarchical Deterministic (HD) Wallet 86

Hoskinson, Charles 164

Inscriptions 161

International Monetary Fund (IMF) 22

Iron coins 17

Italy 16

Jackson, Douglas 37

Jiaozi *17*

Know Your Customer (KYC) 165

Layer 1 *Siehe* First Layer

Liberty Dollar 38

Lightning Labs 102

Lightning Network 100, 156

Linden Dollar 38

Litecoin 164

Mastercoin 99

Medici (Family) 16

Medium of Exchange 25

Merkle Root 120

Microstrategy 170

Mining Pool 148

Mt. Gox 151

Multi-signature address 154

MySpace 73

Namecoin 163

Napster 47

Nero 15

New York agreement (NYA) 160

Newton, Sir Isaac 17

Nixon, Richard 21

Non-fungible tokens (NFT) 173

North Korea 28

NotHaus, Bernard von 38

On-chain 99

One-way Function 107

Open Source 64

Ordinals 161

Orphaned Chain 133

Palau (Island) 13

Paper Money 16

Patterson, Steve 156

Payment System 32

PayPal 66

Peer-to-peer Structure 47

Pizza purchase 52

Portability (Property of money) 28

Private Money 22

Proof of Work 126

Protocol 64

Pseudonymity 48

Quebec 148

Rai Stones 13

Russia 148

Satoshi (smallest unit of bitcoin) 61

Satoshi Nakamoto 43

Scarcity (Property of money) 27

Scotland 23

Scrypt (Hash function) 107

*Second Life* 39

Second World War 15

Securities and Exchange Commission (SEC) 167

Seed Words 86

Segregated Witness (SegWit) 159

Selfish Mining 138

SHA-2 (Secure Hashing Algorithm) 105

Silk Road 75

Slashdot 151

Song Dynasty 17

Stale blocks 133

Superdollar 28

Sweden 37

Switzerland 21

Szabo, Nick 40

Target Hash 123

Tesla 170

Tether 99

Time Ordering 95

Timestamp 121

Toronto Stock Exchange 168

Traits of Money 27

Ulbricht, Ross 75

Unit of Account 26

Venezuela 67

Ver, Roger 156

Vietnam War 21

*Vires in Numeris* (Strength in Numbers)! 68

Wallet

Brain 88

Hardware 87

Metal 87

Mobile Phone 88

Online 88

Paper 87

Software 88

Washingon, D.C. 46

*Wealth of Nations, The* 12

White Paper (Bitcoin) 51

Winkelvoss, Cameron and Tyler 169

Wood, Gavin 164

Xetra 168

# Blurb

BITCOIN IS MEER DAN EEN INVESTERING. Het is meer dan elektronisch geld of een betalingswijze. Bitcoin staat voor veiligheid, gelijkheid en onafhankelijkheid. Bitcoin is goud---een goud op maat gemaakt voor het internettijdperk.

In *Geld ontcijferen* onthullen cryptovaluta-experts Marco Krohn, Anthony Jefferies, Marco Streng en Zoran Balkic de wereld van publieke ledgers, decentralisatie, mijnen, blockchains en privésleutels. Ze onthullen een plek waar drukpersen geen geld kunnen devalueren en fondsen veilig---en snel---worden overgeboekt via onveilige netwerken. Zonder technisch jargon of ingewikkelde formules biedt deze inzichtelijke bron iedereen, van de bitcoinbeginner tot de ervaren gebruiker, achtergrondkennis over de geschiedenis van geld, de kenmerken van hard geld en het diepe konijnenhol van cryptovaluta's. *Geld ontcijferen* is de kickstart die je nodig hebt om cryptovaluta's te begrijpen en je geld echt van jou te maken.

\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\--

"*Geld ontcijferen* is een onschatbare gids voor de risico's en beloningen van de bitcoinrevolutie, of je er nu zelf aan wilt deelnemen of slechts een geïnformeerde toeschouwer wilt zijn. De tijd zal uitwijzen of bitcoin, zoals de auteurs stellen, \'de meest paradigmaverschuivende technologie sinds de microprocessor\' is, maar na het lezen van dit boek zou ik er geen bitcoins tegen verwedden!"

---GARRI KASPAROV, voorzitter van de Human Rights Foundation\
en de 13de wereldkampioen schaken

[^1]: Bitcoin is zowel een cryptovaluta als een betalingssysteem. Aanvankelijk werd er een onderscheid gemaakt met een kleine en hoofdletter "B", zodat "bitcoin" de valuta voorstelde (als in "ik heb twee bitcoins"), terwijl "Bitcoin" verwees naar het systeem zelf (als in, "Ik kan Bitcoin gebruiken om geld over te schrijven"). Die conventie is grotendeels uit gebruik geraakt binnen de bitcoingemeenschap en wij gebruiken uitsluitend de kleine letter "b".

[^2]: Een witboek of whitepaper is een gedetailleerd document dat een specifiek onderwerp beschrijft.

[^3]: "Cypherpunk" is afgeleid van de Engelse woorden *cipher* en *cyberpunk*.

[^4]: Hughes, 1993.

[^5]: Libertariërs beschouwen vrijheid als hun kernwaarde. Ze zijn sceptisch tegenover elke vorm van autoriteit of staatsmacht.

[^6]: "Geen voorbeeld van een zuivere en eenvoudige ruileconomie is ooit beschreven, laat staan de opkomst van geld daaruit; alle beschikbare etnografie suggereert dat zoiets nooit heeft bestaan." Humphrey, 1985.

[^7]: Zie Hoofdstuk 2.1.i.

[^8]: Yang, 2019, p. 140.

[^9]: Goldstein & Kestenbaum, 2010.

[^10]: Bryan, 2004.

[^11]: Ter referentie, als maatstaf voor de koopkracht, ten tijde van Augustus verdiende een soldaat in het Romeinse leger tweehonderd tot driehonderd denarii per jaar (hoewel na aftrek van zijn voedsel, uniform, begrafenis- en andere kosten zijn besteedbaar inkomen tussen de vijfenveertig en zestig denarii per jaar zou zijn geweest).

[^12]: Pense, 1992.

[^13]: Ontwaarding (devaluatie) is het verminderen van het edelmetaalgehalte van een munt, bijvoorbeeld door het gewicht of de zuiverheid ervan te verlagen.

[^14]: Radford, 1945.

[^15]: In werkelijkheid is dit erg dicht bij wat er effectief gebeurde in koloniaal Amerika, waar een pond tabak een vast bedrag aan koopkracht bezat en waar ontvangstbewijzen van opslagplaatsen voor tabak als een rudimentaire vorm van representatief geld werden gebruikt.

[^16]: Vissering, 1877, pp. 38--39.

[^17]: Von Glahn, 2006; Ulrich, 2016.

[^18]: Tot voor kort produceerde Singapore een biljet van 10.000 Singaporese dollar ter waarde van meer dan US\$ 7.000 en de Bank of England heeft biljetten van 1 miljoen en zelfs 100 miljoen pond gedrukt (maar niet in omloop gebracht).

[^19]: OʼNeill, 2024.

[^20]: Met geen implicatie van bedrieglijke activiteiten of bedoelingen.

[^21]: De formule voor het maximale eindtotaal aan geld dat kan ontstaan door dit proces is (initiële storting)/(fractioneel reservepercentage). Bijvoorbeeld, een initële storting van US\$ 100 zou kunnen leiden tot een totaalsom van US\$ 1.000 als het fractioneel reserveperventage 10% bedraagt. Dit betekent dat naast de bestaande US\$ 100 nog US\$ 900 wordt gecreëerd door commerciële banken. Als het reservepercentage 5% is, kan de totale geldhoeveelheid tot US\$ 2.000 bedragen.

[^22]: Mankiw, 2015, pp. 219--20.

[^23]: De huidige goudprijs kan gevonden worden op <https://goldprice.org/gold-price.html>.

[^24]: Dit kan worden bepaald door de formule (geldvermenigvuldiger) = 1/(reserverevereiste).

[^25]: I.e. de snelheid van geld, wat een maatstaf is voor hoe vaak geld binnen een bepaalde periode wordt overgedragen tussen partijen in een economie.

[^26]: Eveleth, 2012.

[^27]: Hayek, 1976.

[^28]: Tenzij de supermarktsigaret in een krijgsgevangenenkamp terechtkomt!

[^29]: Asmundson & Oner, 2012.

[^30]: Jevons, 1877, p. 31.

[^31]: De uitwisseling van items met een lagere waarde werd op het eiland grotendeels beheersd door systemen van reciprociteit.

[^32]: Terwijl devaluatie (ontwaarding) verwijst naar de verlaging van het edelmetaalgehalte van een munt (hier zilver), zorgt inflatie voor een daling van de koopkracht van een munt.

[^33]: Verschillende zilveren munten uit verschillende perioden zouden niet hetzelfde zilvergehalte hebben en zouden daarom niet in waarde uitwisselbaar of fungibel zijn.

[^34]: PayPal is een gecentralizeerde oplossing en kan je rekening afsluiten bij een geschil.

[^35]: SRI International, 2021.

[^36]: Een verwijzing naar de geldhoeveelheid, M2, die onder andere contant geld, zichtrekeningen, spaarrekeningen, geldmarkt- en depositofondsen omvat. Raad van Bestuur van het Federal Reserve System, 2024.

[^37]: "Estimated Transaction Value (USD)", Netwerkactiviteit, Blockchain.com, bezocht op 12 december 2022, <https://www.blockchain.com/explorer/charts/estimated-transaction-volume-usd>.

[^38]: Hoewel we erkennen dat Satoshi Nakamoto vrouwelijk kan zijn, of een groep van meerdere personen, gebruiken we de derde persoon mannelijk enkelvoud "hij" omdat Satoshi ervoor koos zich als solo mannelijke identiteit te presenteren. We volgen ook de standaardpraktijk van de gemeenschap om naar hem te verwijzen als "Satoshi" in plaats van bij zijn tweede of volledige naam.

[^39]: Nakamoto, 2009.

[^40]: In deze transactie van 12 jan. (UTC tijdzone) verstuurde Satoshi 50 BTC naar Hal Finney: <https://www.blockchain.com/btc/tx/f4184fc596403b9d638783cf57adfe4c75c605f6356fbc91338530e9831e9e16>. Zie Jenkinson, 2021.

[^41]:  Wikipedia, 2022.

[^42]: Zwitserse bankrekeningen zijn sinds 2018 niet langer anoniem.

[^43]: Monero en Zcash zijn voorbeelden van anoniemere cryptovaluta's, waarin alleen de mensen die betrokken zijn bij een transactie weten dat deze heeft plaatsgevonden. Als de deelnemers dat verkiezen, zullen transacties zeer weinig informatie tonen over de deelnemers en bedragen in de transactie.

[^44]: In de softwareontwikkeling wordt deze observatie de wet van Linus genoemd, die vaak wordt samengevat als "met voldoende ogen zijn alle bugs oppervlakkig". Eric S. Raymond beschreef zijn bevindingen met openbronontwikkeling in zijn beroemde essay (zie Raymond, 2001, pp. 19--64).

[^45]: Deze doorslaggevende aankoop werd gedaan op 22 mei 2010 en wordt nu binnen de gemeenschap herdacht als Pizzadag.

[^46]: In Hoofdstuk 8.4.i zullen we zien waarom er ooit maar 21 miljoen bitcoins zullen zijn.

[^47]: Deze vierjarige periode wordt eigenlijk niet gemeten aan de hand van verstreken tijd maar aan de hand van het aantal gecreëerde blokken. Om redenen die we zullen bespreken in Hoofdstuk 8.2.v, blijft de tijd die nodig is om een nieuw blok te maken relatief constant, namelijk ongeveer tien minuten.

[^48]: Let wel, er bestaat geen algemeen aanvaarde standaard die de betekenis definieert van een *tainted* of "verdachte" bitcoin (waardoor de term ook wordt vertaald als "besmet", "bevlekt", "gemarkeerd", "zwart", verontreinigd" of "gecompromitteerd"---n.v.d.v.).

[^49]: Zolang fysiek contant geld nog bestaat en niet volledig vervangen is door digitale transacties.

[^50]: In maart 2013 onderging bitcoin een chainsplit, waardoor het gedurende zes uur niet veilig te gebruiken was.

[^51]: Ook werd in 2013 de mogelijkheid van een aanval door een miner met minder dan 51% van de totale mijnkracht gepubliceerd.

[^52]: Matzutt et al., 2018.

[^53]: In een bitcoinadres worden minder tekens gebruikt dan het maximale mogelijke aantal. Deze verzameling van tekens wordt base58 genoemd. Normaal gesproken verwacht je dat het hele alfanumeriek alfabet (a-z, A-Z, 0-9), dat in totaal 62 tekens telt, zou worden gebruikt; echter, omdat in sommige schriften de tekens 0, O, "l" (kleine "L") en "I" (hoofdletter "i") erg op elkaar lijken, zijn deze weggelaten om mogelijke fouten te voorkomen.

[^54]: Deze weergave is wat vereenvoudigd maar helpt bij het begrijpen van de basisprincipes. In werkelijkheid heeft bitcoin intern geen "rekeningen" maar houdt het alleen transactieoutputs bij en of deze "uitgegeven" of "onuitgegeven" zijn (cf. Hoofdstuk 6.2.iii).

[^55]: Let op, dit vereist geen gecentraliseerde coördinatie (wat niet acceptabel zou zijn, aangezien bitcoin is ontworpen als een gedecentraliseerd systeem). Je zou je kunnen afvragen hoe voorkomen wordt dat Alice en Bob toevallig hetzelfde adres genereren. De reden hiervoor is dat de adresruimte zo groot is dat Alice en Bob (vrijwel zeker) niet hetzelfde adres zouden genereren, zelfs als ze allebei gedurende miljoenen jaren op supercomputers non-stop adressen zouden genereren.

[^56]: Een bit is het fundamenteelste informatie-element in computertechnologie, vaak beschreven als "0" of "1". De term "bit" is een combinatie van de woorden *binary* ("binair") en *digit* ("cijfer"). De naam werd bedacht door John W. Tukey.

[^57]: Privésleutels beginnen met een "5" (wat puur een afspraak is om ze gemakkelijk herkenbaar te maken).

[^58]: Voor een ongebruikt bitcoinadres zou een aanvaller twee verschillende hashfuncties moeten "omkeren" om een publieke sleutel te bepalen, en vervolgens voor die publieke sleutel een privésleutel moeten vinden. Een gebruikt bitcoinadres heeft zijn publieke sleutel al onthuld. Het vinden van een privésleutel uit alleen een openbare sleutel is echter praktisch een onoverkomelijke hindernis. Voor meer details, zie Hoofdstuk 7.3.ii.

[^59]: Sommige diensten bieden aan om een seed of wachtwoord te achterhalen met brute kracht (*brute force*), als je op zijn minst het grootste deel ervan kent. Er is geen garantie dat dit zal lukken, en je moet ook de dienstverlener vertrouwen.

[^60]: Hoewel het meestal moeilijk is om fiatgeld te stelen uit een beursaccount (bankoverschrijvingen zijn vaak omkeerbaar gedurende een bepaalde periode), zullen de meeste aanvallers het fiatgeld omzetten in bitcoin (of een andere cryptovaluta) en de munten overmaken naar een van hun eigen adressen---een proces dat, in het geval van bitcoin, onomkeerbaar is.

[^61]: De transactiekosten en blokgrootte zijn slechts ter illustratie; het werkelijke aantal transacties dat in één blok past, loopt namelijk in de duizenden.

[^62]: Dit is post-SegWit en ervan uitgaande dat alle transacties een relatief eenvoudige vorm aannemen.

[^63]: Bijvoorbeeld, er zijn applicatielagen zoals HTTP voor het wereldwijde web en SMTP voor e-mail, die beide gebruikmaken van datatransferprotocollagen zoals TCP.

[^64]: Aangezien de kleinste eenheid van het bitcoinnetwerk één satoshi is, wordt bij sluiting van een kanaal het saldo naar beneden afgerond op de dichtstbijzijnde satoshi.

[^65]: In de wetenschap, informatica en techniek is een black box een apparaat, systeem of object dat effectief kan worden gebruikt zonder enige kennis van de interne werking ervan. Een voorbeeld zou een iPhone kunnen zijn: niet te weten hoe die werkt, belemmert niet het vermogen om te bellen, foto's te maken of op een andere wijze de telefoon te bedienen. Dit gezegd zijnde, bitcoin is een open protocol en openbron, dus in tegenstelling tot een telefoon kan iedereen die dat wil de hashfunctieblackbox openen, precies zien hoe de wiskunde werkt en er zelf een kopie van maken.

[^66]: Uitgesproken als "sha". In de bitcoinliteratuur wordt ook vaak verwezen naar SHA-256; feitelijk zijn deze hetzelfde.

[^67]: In de praktijk is dit zeker omdat de waarschijnlijkheid van een botsing tussen een miljard hashes 1 op 4,3 x 10^-60^ is en dus vele malen minder waarschijnlijk dan dat de aarde wordt getroffen door een vernietigende asteroïde.

[^68]: Dit wordt voornamelijk gedaan om bruteforcepogingen voor het kraken van wachtwoorden te vertragen.

[^69]: Hoogstwaarschijnlijk zal een tekst die resulteert in dezelfde hash eruitzien als een willekeurige reeks karakters (bv. "Asfp!Oie_fa\$FE") in plaats van een daadwerkelijke zin.

[^70]: Bob kan de tekst correct lezen als "ABCD" maar de hash verkeerd typen. In dit geval zal hij Alice opnieuw moeten contacteren en vragen om het briefje opnieuw te sturen.

[^71]: Twee tekens vertegenwoordigen één byte. Bijvoorbeeld, "e1" vertegenwoordigt het decimale nummer 225, "2e" vertegenwoordigt het nummer 46, enzovoort. Dit wordt een "hexadecimale" representatie genoemd. Bijgevolg is "e12e 115a" een representatie van de eerste vier bytes.

[^72]: RSA is een publiekesleutelsysteem dat priemgetallen gebruikt en door Ron Rivest, Adi Shamir en Leonard Adleman werd ontwikkeld in 1977. Clifford Cocks vond een vergelijkbaar systeem in 1973, maar GCHQ (het Britse equivalent van de NSA) declassificeerde zijn bevindingen pas in 1997. Een ander belangrijk werk was de Diffie-Hellman sleuteluitwisseling (gepubliceerd in 1976), wat een methode is om cryptografische sleutels veilig uit te wisselen over een openbaar kanaal. Het protocol is vernoemd naar Whitfield Diffie en Martin Hellman.

[^73]: De uiterst vereenvoudigde uitleg tracht aan te tonen dat een bitcoinadres en de publieke en privésleutels ervan allemaal een wiskundige relatie hebben waarin priemgetallen een rol spelen in plaats van te proberen de aard van die relatie of de grootte van de getallen vast te leggen. Bitcoin gebruikt zogenaamde "elliptische-curve-algoritmen" om de publieke/privésleutelparen te creëren, maar de complexe wiskunde die ze creëert valt buiten het bereik van dit boek.

[^74]: In de praktijk worden al deze stappen automatisch door de software uitgevoerd wanneer Alice een document digitaal wil handtekenen.

[^75]: In werkelijkheid worden twee verschillende hashfuncties toegepast op de publieke sleutel.

[^76]: In dit geval zijn miners machines die deze selecties maken volgens de regels die hen programmeren. Met het risico het proces te vermenselijken helpt het al om complex materiaal te vereenvoudigen door simpelweg te zeggen dat "miners selecteren" in plaats van "miners zijn geprogrammeerd om te selecteren". Voor de rest van dit hoofdstuk, wanneer we "miners" zeggen, begrijp dan dat we machines bedoelen, niet mensen. We zullen duidelijk aangeven wanneer we dezelfde term gebruiken om te verwijzen naar de mensen of organisaties die de machines bezitten.

[^77]: De blokgrootte voor transactiegegevens is beperkt tot 1 MB. Aanvullende gegevens met betrekking tot digitale handtekeningen kunnen echter voor bepaalde transactiesoorten buiten deze structuur worden opgeslagen (tot 3 MB), wat resulteert in een "effectieve blokgrootte"-limiet van 4 MB (1 MB transactiegegevens + 3 MB handtekeninggegevens).

[^78]: Zoals we zullen zien, is er voor een miner geen nadeel om te beginnen werken aan een nieuw kandidaat-blok vergeleken met te werken aan het vorige kandidaat-blok.

[^79]: Indien de miningnode (van een andere miner) een nieuw geldig blok zou ontvangen, zou hetzelfde gebeuren: de node zou de pool van onbevestigde transacties updaten en een een nieuw kandidaat-blok beginnen creëren.

[^80]: Technisch gezien wordt alleen de hash van de blokkop (en niet van het blok zelf) berekend. Dit wordt echter vaak aangeduid als de "hash van het blok". De "Merklewortel" wordt ook afgeleid van alle transacties van een blok, en dus zou elke verandering in een blok de hash veranderen. Daarom is het zinvol om de term "hash van het blok" te gebruiken.

[^81]: In werkelijkheid past bitcoin de SHA-2 hashfunctie twee keer toe, d.w.z. dat SHA-2 (SHA-2 (blokkop)) aan de linkerkant wordt berekend.

[^82]: Denk over "nonce" als het Engelse "number" + "once".

[^83]: Omdat het een gedecentraliseerd systeem betreft, kunnen de deelnemende miners zich overal ter wereld bevinden. Zelfs hun exacte locaties zijn niet bekend, laat staan de hashrate van hun mijnmachines.

[^84]: De hash (SHA-256) is een nummer van 256 bits. Als het wordt omgezet naar hexadecimale vorm (waarbij vier bits worden weergegeven door één teken), volgen vierentwintig tekens na het prefix "0x" (wat aangeeft dat de volgende tekens als hexadecimaal moeten worden gelezen). Het nummer is relatief klein (veel nullen na de 0x). Kleine nummers betekenen dat het probleem moeilijker op te lossen is, wat in dit geval aangeeft dat de netwerkhashrate erg hoog is.

[^85]: 1 / 1,1 = 0,9090, dus 91 zou exact zijn.

[^86]: Het is gebruikelijk om te verwijzen naar de 2.016 blokken als een periode van twee weken, hoewel dit soms een dag of twee kan afwijken.

[^87]: Dit klinkt misschien omslachtig, maar in feite hoeft dit type werk slechts één keer door een node te worden uitgevoerd (bij de initialisatie ervan). Daarna zal een node de saldi (of, nauwkeuriger gezegd, UTXO's) bijhouden wanneer er nieuwe blokken worden gegenereerd.

[^88]: Dit komt doordat in de praktijk twee concurrerende blokken niet precies op hetzelfde moment worden geproduceerd, waardoor één blok een kleine voorsprong krijgt vanaf wanneer het zich verspreidt.

[^89]: Hoewel onderzoek suggereert dat het veel lager is (De Kwaasteniet, 2020).

[^90]: Mocht een kleine miner nog negenennegentig blokken blijven mijnen op deze verweesde keten 4B (maar het niet de langste keten wordt), dan zouden de munten uitgeefbaar zijn, maar alleen binnen de verweesde keten. Aangezien alle nodes de "regel van de langste keten" respecteren, zouden ze volledig negeren wat er gebeurt in de verweesde keten, en dus zijn de munten van 4B zo goed als onbruikbaar.

[^91]: De regel van de langste keten, zoals beschreven door Satoshi in zijn whitepaper, werd snel aangepast om de blockchain te worden waarvan bewezen is dat er het meeste rekenkundig werk op is verricht. Dit is om aanvallen te voorkomen, bijvoorbeeld door een lokale alternatieve keten te beginnen net voor een verhoging van de moeilijkheidsgraad, en de tijdstempels op de alternatieve keten te manipuleren zodat de blokken langer lijken te duren dan het doel van tien minuten, wat de moeilijkheidsgraad zal doen afnemen. Dit zou uiteindelijk de aanvaller in staat stellen een langere keten te creëren dan de hoofdketen, waarna hij deze kan uitzenden naar het hoofdnetwerk en zijn keten als de geldige keten zal worden geaccepteerd, terwijl de hoofdketen wordt verstoten.

[^92]: Daarom zou een aanvaller waarschijnlijk short gaan op bitcoin, d.w.z. inzetten op dalende marktprijzen.

[^93]: Voell, 2021; Martin, 2020.

[^94]: Eyal & Sirer, 2018. Normaal gesproken hebben miners een sterke motivatie om een nieuw blok onmiddellijk te publiceren. Maar in een strategie van zelfzuchtig mijnen, publiceert de miner het nieuwe blok niet en probeert hij in het geheim een ander blok er bovenop te mijnen (zodat hij twee geldige, voor zichzelf gehouden blokken bezit). Indien een andere miner dan het eerste blok publiceert, zou de selfish miner de twee blokken die hij privé hield openbaar maken en als dusdanig de langste keten hebben gepubliceerd. Op die manier zou de miner die slechts één blok heeft gepubliceerd, geen blokbeloning krijgen. Indien de zelfzuchtige miner ongeveer 30-40% van de totale hashrate heeft, zou die de andere miners zoveel schade toebrengen dat zij een economische motivatie zouden hebben om zich bij de zelfzuchtige miner aan te sluiten, waardoor het hem naar 51% brengt.

[^95]: Held, 2019; Auer, 2019; Carlsten et al., 2016.

[^96]: En zelfs dat getal is niet juist.

[^97]: Deze formule is een zeer goede benadering en goed genoeg voor alle praktische doeleinden.

[^98]: Een biljoen is een miljoen keer een miljoen of 1.000.000.000.000.

[^99]: Sergio Demian Lerner, een beveiligingsadviseur voor cryptovaluta's, vond bewijs dat Satoshi één high-end CPU en enkele optimalisaties gebruikte om ongeveer 1,1 miljoen bitcoin te mijnen (Lerner, 2020).

[^100]: Een oude bitcoin ASIC heeft bijna geen waarde meer, terwijl een GPU die niet meer kan worden gebruikt voor het mijnen van bitcoin nog steeds andere toepassingsmogelijkheden heeft, bv. het spelen van computergames.

[^101]: Let op dat de benamingsconventie in chiptechnologie (bv. "16 nm") niet verwijst naar de grootte van de transistor zelf, maar enkel naar een klein deel ervan.

[^102]: Soms wordt de efficiëntie uitgedrukt in verschillende eenheden; al de volgende uitdrukkingen zijn equivalent: "kW per TH/s" is hetzelfde als "W per GH/s" en hetzelfde als "J per GH".

[^103]: Ter referentie, de gemiddelde Amerikaanse consument verbruikt ongeveer 4.500 kilowattuur (kWh) per jaar. Een Bitmain S19 miner die continu draait, zou in dezelfde periode 28.500 kWh verbruiken, dus gemiddeld evenveel als zes Amerikanen.

[^104]: Dit negeert andere belangrijke factoren, zoals de introductie van verbeterde hardware en het halveren van de blokbeloning.

[^105]: Net als goud is bitcoin schaars. In tegenstelling tot goud is het precieze aantal nog ongemijnde bitcoins bekend.

[^106]: De Bitcoin Faucet (bitcoinkraan) gaf op verzoek gratis bitcoins aan geïnteresseerden.

[^107]: In dit specifieke geval mijnden we litecoin met GPU's.

[^108]: Silk Road gebruikte bitcoin als betaalmiddel en wordt grondiger besproken in Hoofdstuk 5.4.vii.

[^109]: Bijvoorbeeld, de centrale banken van Nieuw-Zeeland, China en andere waarschuwden voor bitcoin in 2013 (Howard, 2013; Sidel, Deng & Horobin, 2013).

[^110]: Bitcoin Obituaries, 2022.

[^111]: Lee, 2013.

[^112]: Verdere ontwikkelingen in het type handtekening verbeterden de privacy door het mogelijk te maken dat voor derden verborgen kon worden of een adres een enkele handtekening of meerdere handtekeningen vereiste.

[^113]: Nakamoto, 2010.

[^114]: Sinds 2025 Strategy genaamd.