Wat is een Stale Blok?
Stale blokken, ook wel orphaned blocks genoemd, zijn legale blokken die succesvol zijn gemined, maar niet langer verbonden zijn met de hoofdketen voor Proof of Work (PoW) in het blockchain ecosysteem. Dit vindt wanneer twee blokken enigszins gelijktijdig worden gemined als gevolg van de vertraging die wordt veroorzaakt door het netwerk. Hoe werkt een stale blok precies? Je leest het in dit artikel.
Wat is een stale blok?
‘Orphaned blocks’ zijn technisch gezien ‘stale blocks’. In het Nederlands vertalen we dit als stale blokken en verweesde blokken. De term “verweesd blok” is blijven bestaan en betreft iets dat is opgelost binnen het blockchain netwerk, maar niet is erkend door het netwerk. Laat je dus niet verwarren door beide termen, want in principe betekenen ze hetzelfde.
Hoe ontstaat een stale blok?
Er kunnen twee miners tegelijkertijd aan geldige blokken werken. Het netwerk gebruikt de blokken van beide ketens totdat de ene een groter aantal bevestigde blokken heeft dan de andere. De blokken van de kleinere keten blijven dus verweesd achter. Een stale blok komt vaak voor in gedistribueerde gedecentraliseerde blockchains, zoals die van Bitcoin en Ethereum.
‘De langste keten wint’
De Bitcoin blockchain werkt volgens het principe dat de “langste keten wint”. Meerdere concurrerende ketens groeien in lengte wanneer er nieuwe blokken aan worden gekoppeld, elk in een poging de vorige recordhouder te overtreffen. Tijdens deze competitie kunnen stale bloks worden geproduceerd. Dit gebeurt op het moment dat sommige blokken van een kortere keten worden achtergelaten.
Het probleem van ‘double spending’: criminele activiteiten of toch niet?
Dat er dubbele uitgaven (double spending) ontstaat is een van de mogelijke problemen in verband met oude blokken. Zo vind een dubbele uitgave van 3 dollar plaats plaats op 27 januari 2020. Het werd veroorzaakt door een stale blok, de eerste op de Bitcoin blockchain sinds oktober 2019. Het is echter zeer twijfelachtig dat het een gerichte aanval was.
Dubbele uitgaven vanwege een stale blok: is het mogelijk?
Dubbele uitgaven als gevolg van een stale blok zijn waarschijnlijk niet kwaadaardig van aard. Double spending resulteert meestal niet in een significante financiële beloning, wat een van de redenen is waarom het niet erg verleidelijk is voor mensen die digitaal geld willen stenen. Bovendien is het vanwege de gedecentraliseerde architectuur van blockchain technologie erg moeilijk om dit soort cyberaanvallen uit te voeren zonder minstens 51 procent aandeel te bezitten van de hash rate van het netwerk bij het minen.
Blockchain en nodes: zo zit het
Laten we eens wat dieper in de materie duiken. Bitcoin is een gedecentraliseerd blockchain-systeem dat wordt beheerd door een netwerk van onderling verbonden computers, de zogenaamde nodes, die wereldwijd verspreid zijn. Telkens wanneer een Bitcoin miner met succes een legitiem volgend blok vindt om toe te voegen, verspreidt dat blok zich over het hele netwerk. Wel bereikt het in eerste instantie de nodes die geografisch het dichtst bij de locatie zijn waar al die blokken zijn gevonden. Het kost niet veel tijd voor elk Bitcoin knooppunt in het netwerk om een duplicaat van het verspreide blok te verkrijgen. Maar als twee miners zich echter aan totaal verschillende kanten van de wereld bevinden, maar er allebei in slagen om tegelijkertijd een legitiem volgend blok te ontdekken, zal dit een geschil op het netwerk veroorzaken.
Praktijkvoorbeeld: als twee miners een blok lokaliseren
Laten we een praktijkvoorbeeld gebruiken. Stel je eens voor dat er een Bitcoin miner in Oostenrijk zit en een andere in Canada. Deze twee miners slagen er allebei in om gelijktijdig of binnen een korte periode een geldig volgend blok te lokaliseren. Een blok dat gemaakt is door een Oostenrijkse miner begint zich te verspreiden naar knooppunten die geografisch dichter bij Oostenrijk liggen. Daarentegen begint een blok dat gemaakt is door een Canadese miner zich te verspreiden naar knooppunten die geografisch dichter bij Canada liggen.Dit is een geschil omdat er nu twee versies van de waarheid circuleren onder de nodes van het Bitcoin netwerk. Hoewel beide voorgestelde blokken correct zijn, mag er maar één van worden toegevoegd. Hoe kan dit geschil nu worden opgelost?
Er ontstaat een wedstrijd
De nodes in de nabijgelegen regio houden elk een kopie van de blockchain bij, waarop ze de waarheid opslaan zoals die naar hen is gestuurd. Vervolgens beginnen ze te minen bovenop die kopie om de oplossing van het probleem voor het meest recente blok te vinden. Op dit punt wordt het een wedstrijd om te zien welke versie van de gebeurtenissen het snelst blokken aan het einde van de keten kan toevoegen.
En er komt ook nog een miner uit China bij
Stel dat een derde miner uit China, die het eerste blok uit Oostenrijk had, met succes het volgende blok weet te minen. Deze verbeterde versie wordt vervolgens door het Chinese knooppunt aan het netwerk bekendgemaakt en het begint zich te verspreiden. De Oostenrijkse en Chinese versies zullen dus, vroeg of laat hun weg vinden naar de knooppunten die eerst de Canadese versie accepteerden. Die knooppunten zullen dan gedwongen worden te beslissen welke versie van de ‘waarheid’ ze willen hebben. De kans s groot dat ze minen bovenop de Oostenrijkse en Chinese versies.
Welke versie wint?
De Amerikaanse nodes zullen uiteindelijk het blok van Canada weggooien bij het overgaan op de Oostenrijkse/China’s versie en verder gaan met de grootste en langstlopende versie van de blockchain. Het Canadese blok wordt dan een oud blok. Het zal tijdelijk aanwezig zijn op de blockchain en op de records van een klein aantal nodes. Uiteindelijk zal het worden vervangen. Nu iedereen op dezelfde golflengte zit, gaat het minen verder langs de langste keten tot het netwerk zich weer scheidt.
Michel van Ros
Ik help mensen geld verdienen met het beleggen op de beurs en met het investeren in crypto munten. Op Beursgids.com laat ik je zien wat wel, en wat niet werkt. Zo weet je precies hoe het moet. Ook deel ik regelmatig toffe en super waardevolle tips en technieken op mijn website. Check hier de cursus beleggen op de beurs en de cursus beginnen met Bitcoin & cryptomunten waarin je stap voor stap gaat ontdekken hoe je (veel) geld kunt verdienen met beleggen en cryptomunten.