Als je leest over cryptocurrencies, hoor je vaak over hoe het netwerk zich onderscheidt met snelheid. Hoe komen die snelheden tot stand en wat zijn op dit moment de snelste blockchains? 

Elke blockchain werkt met een eigen consensus algoritme . Met name Proof-of-Work, Proof-of-Stake en Proof-of-History zijn bekende en veelgebruikte algoritmes die allemaal op hun eigen manier zorgen voor de veiligheid en snelheid van de blockchains. 

Inhoudsopgave

1. Bitcoin’s blockchain 
2. Ethereum’s blockchain 
3. Zilliqa’s blockchain 
4. Avalanche’s blockchain 
5. De blockchain van Cosmos 
6. Solana’s blockchain 
7. Polkadot’s blockchain 
8. Dogecoin’s blockchain 
9. Litecoin’s blockchain 
10. De blockchain van EOS   
11. Overzicht blockchains 

Bitcoin’s blockchain 

Bitcoin (BTC) is de eerste crypto die gebruik maakt van blockchaintechnologie en wordt daarom ook wel de alvader van de cryptowereld genoemd. Satoshi Nakamoto beschrijft in zijn gepubliceerde white paper hoe Bitcoin transacties op een gedecentraliseerde en veilige manier kan uitvoeren met behulp van het Proof-of-Work (PoW) algoritme. Omdat hij dacht dat een derde partij niet langer nodig was, creëerde Satoshi Nakamoto in 2009 de eerste cryptocurrency. Het PoW algoritme is een systeem waarbij de zogenaamde mijners hun computers ter beschikking stellen om moeilijke wiskundige formules op te lossen die nodig zijn om een nieuw blok te delven. Door een nieuw blok te delven help je het netwerk om transacties te verifiëren. Je krijgt BTC betaald als beloning voor het delven van een blok.     

Het mainnet van Bitcoin is niet erg goed gebouwd op het gebied van schaalbaarheid en dit wordt weerspiegeld in de transactiesnelheid. Bitcoin kan gemiddeld maar 7 transacties per seconde uitvoeren en dat komt vooral doordat het tussen de 10 en 20 minuten duurt om een nieuw blok aan het netwerk toe te voegen. De Bitcoin-gemeenschap kwam met een oplossing en dat is het Lightning Network (LN). Het Lightning Network is een oplossing van de tweede laag die boven op de Bitcoin-blockchain is gebouwd.  Alles wat op de eerste laag gebeurt (Bitcoin blockchain) noemen we on-chain en alles wat op de tweede laag (LN) gebeurt noemen we off chain. 

Lightning Network lost de langzame transactiesnelheid en hoge kosten van een transactie op. Dit realiseren zij door transacties off-chain uit te voeren, wat betekent dat het geen gebruik hoeft te maken van het netwerk van Bitcoin. Transacties hoeven dus niet door het netwerk gevalideerd te worden. Dit wordt gedaan door gebruik te maken van een Payment Channel.  

Alleen voor het openen of sluiten van een Payment Channel is het netwerk van Bitcoin nodig. Wanneer je een Payment Channel opent, beslis je hoeveel Sats (0.00000001 BTC) je beschikbaar wil stellen en registreer je jezelf als node en dat moet worden gevalideerd op het Bitcoin Network. Daarna kun je BTC versturen naar en ontvangen van iedereen die zich als node heeft geregistreerd in het Payment Channel. De Lightning Network kan ± duizenden transacties per seconde verwerken. 

Ethereum’s blockchain 

Na de lancering van Bitcoin in 2009 wilde  Vitalik Buterin een betere versie van Bitcoin bouwen die meer kon doen dan alleen transacties uitvoeren. In 2013 publiceerde Vitalik Buterin zijn whitepaper over het creëren van een open-source die het mogelijk maakt om Smart Contracts uit te voeren. Net als Bitcoin maakt Ethereum gebruik van het Proof-of-Work algoritme. 

Ethereum is momenteel de tweede grootste cryptocurrency na Bitcoin. Het is een groot succes, maar het netwerk ondervindt veel problemen. Zo is de afgelopen jaren gebleken dat het netwerk de grote hoeveelheid verkeer eromheen niet aan kan. Het Ethereum netwerk is met 15 transacties per seconde twee keer zo snel als Bitcoin, maar is traag vergeleken met zijn concurrerende blockchains. Net als Bitcoin heeft het netwerk te kampen met schaalbaarheidsproblemen, en de kosten voor het uitvoeren van transacties kunnen in drukke periodes al snel oplopen tot boven de $100 per transactie. Verandering was nodig, en Ethereum is daar de afgelopen jaren mee bezig geweest. 

Ethereum 2.0 is de oplossing die het netwerk sneller, veiliger, gebruiksvriendelijker en duurzamer moet maken dan het huidige systeem. Ethereum 2.0 bestaat uit verschillende kleine updates die ervoor moeten zorgen dat Ethereum volledig overstapt van een Proof-of-Work (PoW) algoritme naar een Proof-of-Stake (PoS) algoritme. Het PoW algoritme is energieverslindend, omdat computers hard moeten werken om de ingewikkelde rekenformules op te lossen. Hierdoor krijgen mijners te maken met hoge energierekeningen en is het netwerk ook niet bepaald duurzaam. Het PoS-algoritme is energiezuiniger, omdat er geen computers nodig zijn om het netwerk draaiende te houden. In eerste instantie is een testnetwerk genaamd 'The Beacon Chain' gebruikt om het PoS algoritme te testen. 

De verwachting is dat in augustus 2022 de samenvoeging (The Merge) gaat plaatsvinden, waarbij het netwerk volledig overgaat naar het PoS algoritme. De update ‘The Surge’ is een update die met name de transactiesnelheid aanpakt. Doormiddel van sharding kan het netwerk in potentie ±100.000 transacties per seconde aan, waardoor de transactiekosten naar verwachting aanzienlijk zullen dalen. 

Zilliqa’s blockchain 

Zilliqa werd in 2017 opgericht door academici, ondernemers en ingenieurs van de National University of Singapore. Het netwerk werd gelanceerd als een Initial Coin Offering (ICO). Dit betekent dat anderen al in Zilliqa hebben kunnen investeren voordat de coin werd gelanceerd, waardoor de ontwikkelaars de financiële ruimte kregen om hun plannen uit te voeren. In ruil voor de investering krijgen de investeerders ZIL-coins uitbetaald. Zilliqa maakt gebruik van het Proof-of-Stake algoritme, waarmee Zilliqa-houders hun ZIL-coins beschikbaar kunnen stellen als node om het netwerk te helpen nieuwe blokken toe te voegen. 

Het netwerk creëert snelheid en schaalbaarheid door middel van sharding. Met sharding kunnen transacties parallel worden uitgevoerd door nodes. Een minimum van 600 nodes is nodig om een shard veilig te laten draaien. Momenteel zijn er zes actieve shards, waardoor het netwerk 2500 transacties per seconde kan verwerken. 

Avalanche’s blockchain 

In 2020 heeft het bedrijf Avalabs een crypto ontwikkeld die gebruik maakt van een uniek Proof-of-Stake (PoS) algoritme. Avalanche maakt gebruik van het Avalanche Consensus Algoritme (ACM). Het verschil met het traditionele PoS algoritme is subsampled voting. Subsampled voting is een manier van valideren, waarbij het niet uitmaakt hoeveel validators actief zijn. De transactie wordt altijd binnen een bepaald tijdsbestek uitgevoerd. Het controleren van de blokken gebeurt willekeurig, zodat er voortdurend informatie heen en weer wordt gestuurd. Avalanche kan 4500 transacties per seconde per subnet verwerken. Elk subnet is een eigen netwerk dat is toegevoegd aan de Avalanche blockchain. Op het moment zijn er twee subnets live en zijn er vier test subnets. 

De blockchain van Cosmos 

Cosmos (ATOM) werd in 2016 officieel gelanceerd door eigenaren Jae Kwon en Ethan Buchman. Cosmos maakt gebruik van een eigen blockchain beveiligd door het Proof-of-Stake algoritme. Cosmos noemt zijn netwerk blockchain 3.0, omdat het mogelijk is om meerdere blockchains aan Cosmos te koppelen en deze via Cosmos te laten lopen. Het voordeel hiervan is dat andere blockchains met elkaar kunnen samenwerken. Dit geldt voor blockchains die op Cosmos zijn gebouwd, maar ook voor blockchains die niet op Cosmos zijn gebouwd. Het Cosmos netwerk kan ±10.000 transacties per seconde verwerken. 

Solana’s blockchain 

Solana is een netwerk dat bekend staat om zijn snelheid. Elke 400 milliseconden wordt een nieuw blok gemijnd. Vergeleken met Ethereum (elke 10 seconden) en Bitcoin (elke 10 minuten) is dat ongelooflijk snel. In 2020 ontwikkelde Anatoly Yakovenko Solana samen met een stichting uit Zwitserland. Solana heeft een nieuw en uniek consensus algoritme gelanceerd genaamd Proof-of-History (PoH). Het PoH werkt in combinatie met Proof-of-Stake en lijkt veel op het traditionele Proof-of-Stake. Zo kunnen gebruikers hun SOL coins gebruiken om te staken, waardoor zij als validator fungeren.  

PoH verschilt in de manier waarop het gevalideerd wordt. Het mechanisme legt transacties uit het verleden vast met behulp van de SHA256 hash-functie. De input van een oude transactie wordt gebruikt als output voor een volgende transactie. Zo ontstaat een ononderbroken keten van gehashte transacties. Dit gebeurt op zo'n effectieve manier dat de juiste volgorde wordt bepaald en validators niet op andere validators hoeven te wachten, waardoor het systeem razendsnel is. Het netwerk kan in potentie ± 700.000 transacties per seconde verwerken. 

Polkadot’s blockchain 

Polkadot (DOT) werd in 2016 ontwikkeld door Gavin Wood, een mede-oprichter van Ethereum. Hij deed een poging om een betere versie van Ethereum te bouwen. Het belangrijkste doel van Polkadot is om te kunnen communiceren met andere blockchains zoals Bitcoin en Ethereum. Polkadot is een netwerkprotocol waarmee blockchains met elkaar kunnen communiceren via parachains. Dit zijn parallelle ketens die de druk van het mainnet van Polkadot afhouden. Het mainnet wordt de Relay Chain genoemd. Op de Relay Chain worden transacties permanent uitgevoerd en is het mogelijk om DOT te staken om het netwerk te beveiligen, terwijl de parachains netwerken zijn zoals smart contracts die door gebruikers worden aangemaakt.  

Het netwerk wordt beveiligd door het Nominated Proof-of-Stake (NPoS) algoritme. Dit is een variant op het traditionele Proof-of-Stake algoritme. NPoS is een systeem waarbij de nominators de validators ondersteunen door de validators hun vertrouwen te geven door DOT aan de validator te nomineren. Dit wordt ook wel "nominating" genoemd. De nominateurs moeten zorgvuldig kiezen aan wie zij hun vertrouwen geven, omdat zij al hun DOT coins kunnen verliezen als zij een onbetrouwbare validateur nomineren. Op deze manier kunnen kwaadwillenden van het validatieproces worden uitgesloten en kan de verdeling van de macht worden beschermd. Bij het toevoegen van een nieuw blok wordt de validator beloond in DOT coins en een deel daarvan gaat naar de nominators.  

Dankzij de parachains die een deel van de druk op het mainnet overnemen, kan het netwerk >1000 transacties per seconde verwerken. 

Dogecoin’s blockchain 

Dogecoin (DOGE) werd in 2013 als grap opgericht door Jackson Palmer en Billy Markus. De coin is de eerste Memecoin en is bijna een exacte kopie van Bitcoin en heeft als belangrijkste doel om transacties op een gedecentraliseerde manier uit te voeren. Het belangrijkste verschil met Bitcoin is dat er veel meer Dogecoins zijn. Zo worden er maximaal 21 miljoen Bitcoins op de markt gebracht, terwijl er momenteel meer dan 132 miljard Dogecoins verhandelbaar zijn en het aantal Dogecoins continu blijft stijgen. Dogecoin maakt net als Bitcoin gebruik van het Proof-of-Work algoritme, wat betekent dat miners DOGE betaald krijgen als ze een blok toevoegen aan het netwerk. Het netwerk kan 30 transacties per seconde verwerken. 

Litecoin’s blockchain 

Litecoin (LTC) werd in 2011 ontwikkeld door Charlie Lee die een verbeterde versie van Bitcoin wilde bouwen. Hij was van mening dat de hoge transactiekosten en de traagheid van het netwerk opgelost moesten worden om de cryptowereld in de toekomst werkbaar te houden. Het netwerk wordt beveiligd door het Proof-of-Work algoritme. Mijners worden ingezet om nieuwe blokken aan het netwerk toe te voegen. Zij krijgen LTC coins betaald als beloning voor hun harde werk. Met de verwachte update 'MimbleWimble' is Litecoin goed op weg om een privacy coin te worden waarbij anonimiteit centraal staat. Het netwerk van Litecoin is in staat tot 56 transacties per seconde , maar net als Bitcoin hebben ze het Lightning Network geïntegreerd dat ± duizenden transacties per seconde mogelijk maakt. 

De blockchain van EOS   

EOS is een blockchain die gespecialiseerd is in het ontwikkelen van dApps op een efficiënte en effectieve manier. Het netwerk werd in 2018 opgericht door Dan Larimer en Brendan Bloomer van Block.one. EOS maakt gebruik van het Delegated Proof-of-Stake (DPoS) algoritme. Dit lijkt op het traditionele Proof-of-Stake algoritme, maar verschilt in de manier waarop het wordt gevalideerd. Elke dag worden 21 validators aangesteld door het netwerk. Gebruikers van het netwerk kunnen hun EOS coins delegeren aan validators, waardoor zij een deel van de beloning krijgen. Deze gebruikers worden delegators genoemd. Het netwerk is zeer schaalbaar dankzij het DPoS consensus algoritme. Op dit moment kan het netwerk ± 4.000 transacties per seconde verwerken, maar dankzij de schaalbaarheid kan dit potentieel oplopen tot meer dan 100.000 transacties per seconde. 

Overzicht blockchains