Wat zijn Blockchain Layers? Een complete uitleg!

Wanneer je wel eens informatie leest over verschillende cryptoprojecten en munten, kom je hoe dan ook wel eens ‘blockchain layers’ tegen. Misschien lees je vervolgens gewoon verder zonder hier te veel over na te denken, maar weet je wat het betekent?

Voor veel mensen is het een onbekend begrip, terwijl het wel ontzettend belangrijk is om te weten wat het is. Helemaal wanneer je bepaalde cryptoprojecten wilt begrijpen. Daarom zal ik je in dit artikel vertellen wat blockchain layers zijn, en welke blockchains layers we kennen.

Bekijk snel

Een korte uitleg over blockchain

Wanneer je dit artikel leest, ga ik er eigenlijk al vanuit dat je begrijpt hoe de blockchain werkt. Toch ga ik nog even een korte uitleg geven, zodat we in ieder geval op dezelfde lijn zitten.

Blockchain (bedacht in 2008), is een technologie voor de opslag en overdracht van informatie die een hoge mate van veiligheid en transparantie biedt. Het werkt zonder een centraal systeem, zoals een webserver.

Eigenlijk is de blockchain een soort grote database die de geschiedenis bevat van alles dat gebeurt binnen het netwerk van de blockchain. Denk bijvoorbeeld aan alle transacties die worden uitgevoerd. De informatie op de blockchain wordt beveiligd door een cryptografisch systeem en gedeeld met naar gebruiker zonder het gebruik van tussenpersonen.

De werking van alle blockchains is noodzakelijkerwijs gebaseerd op het gebruik van tokens of cryptocurrencies. De gebruikers worden geïdentificeerd door middel van een cryptografisch proces om de gegevens te beschermen tegen mensen die hier geen toegang tot horen te hebben. Vervolgens wordt alle informatie gedeeld met de nodes binnen het netwerk, welke allemaal een kopie van de geschiedenis van de blockchain hebben.

De transacties worden vervolgens gevalideerd en beveiligd door een consensus algoritme tussen de nodes. De technieken die worden gebruikt hangen af van het type Blockchain dat wordt gebruikt (de protocollen zullen niet dezelfde zijn voor Bitcoin als voor Ethereum bijvoorbeeld). Gevalideerde transacties worden gegroepeerd in blokken die uiteindelijk deel uitmaken van de Blockchain.

Wat zijn Blockchains Layers?

Om uit te leggen wat blockchains layers zijn, is het belangrijk om eerst bij de basis te beginnen. Laten we daarom eerst even kijken naar wat de aanleiding is om blockchain layers te gebruiken. Vervolgens zul je beter begrijpen wat deze layers zijn en waarom het belangrijk is dat blockchain hier gebruik van maakt.

De aanleiding voor het gebruik van layers

Blockchain is niet één technologie. Het zijn eigenlijk verschillende technologieën en technieken die tegelijk worden gebruikt, wat de blockchain maakt. Zo maakt blockchain in de basis bijvoorbeeld gebruik van peer-to-peer technologieën en cryptografie.

Natuurlijk maken de meeste blockchains ook nog gebruik van hele andere technieken. Dit is vrij afhankelijk van waar de blockchain voor gebruikt wordt. Zo gebruikt een blockchain voor het uitvoeren van geavanceerde betalingen hele andere technieken dan een blockchain die wordt gebruikt om data in op te slaan (bij wijze als een cloud).

Doordat al deze technologieën door elkaar worden gebruikt, kan het een mooi zooitje worden. Blockchains zijn open-source wat betekent dat iedereen deze kan aanpassen. Echter moet de code dan wel overzichtelijk zijn. Is het dat niet, dan is het voor ontwikkelaars lastig om nog wat met de code te kunnen doen, laat staan de blockchain verbeteren.

Naast dat de code er overzichtelijk uit moet zijn, moet het ook veilig zijn. Je wilt natuurlijk niet dat hackers onbedoeld toegang krijgen tot gegevens. Zo zouden ze bijvoorbeeld transacties kunnen maken die ze niet zouden moeten kunnen maken, of juist historische transacties aanpassen.

Wat je ziet is dat communicatie hierbinnen een grote rol speelt. Want zonder deze communicatie zouden deze cryptoprojecten, wat ze ook doen, niet kunnen bestaan. Wat kun je met een blockchain cloud wanneer er geen communicatie mogelijk is? Of waarom zou je voor de veiligheid moeten zorgen wanneer je niet kunt communiceren tussen apparaten?

Dat is waar blockchains layers tevoorschijn komen

Om de communicatie op een overzichtelijke en veilige manier tot stand te laten komen, wordt er gebruik gemaakt van blockchain layers. Deze layers zijn eigenlijk een soort regels die universeel gelden voor blockchain. Hierdoor is communicatie altijd mogelijk.

Stel nou dat iedere blockchain zijn eigen manier van communiceren heeft bedacht. Dat zou een groot rommeltje worden. Daarom kunnen blockchains gebruik maken van verschillende layers, zodat er maar een aantal communicatiemogelijkheden zijn.

De vier blockchains layers

Blockchain layers zorgen dus voor een overzichtelijke en veilige manier van communicatie. In totaal zijn er zes verschillende blockchain layers, welke we nu allemaal zullen benoemen en uitleggen.

We vermelden hier overigens de Engelse benamingen, omdat dit technisch gezien de juiste benaming is. De Nederlandse benaming van de lagen kom je ook wel tegen, maar in veel mindere mate.

1 – Network Layer

De eerste laag is de netwerk laag. Deze laag zorgt voor de communicatie tussen de deelnemers van het blockchain netwerk. Want zonder deze communicatie zou er niks mogelijk zijn. Uiteindelijk zijn het de nodes in het netwerk die ervoor zorgen dat de blockchain werkt.

In deze laag vind je dus de manier van communiceren tussen nodes, maar hier valt ook het opzetten van een node onder. Om een node op te zetten, moet er eerst een code gedownload worden. Dit is het script dat vervolgens op desbetreffende machine zal gaan draaien. Zonder dit script kunnen de nodes niet hun werk doen.

2 – Protocol Layer

Binnen de Protocol Layer valt het consensus algoritme, de side chains, Ethereum Virtual Machines (EVM) en toegangsrechten.

Dit is de manier van communiceren op basis van het protocol. Zo heeft iedere blockchain zijn eigen protocol. Denk bijvoorbeeld aan Proof of Work (PoW) of Proof of Stake (PoS). Ook wanneer er een side chain is, zal hier mee gecommuniceerd moeten worden. Dat staat allemaal vastgelegd in de Protocol Layer. Deze laag zorgt dus eigenlijk al voor de uniekheid van de blockchain.

Wil je meer weten over layer 2 scaling solutions? In onderstaande video, gemaakt door AllesOverCrypto, leggen we meer uit over dit type schaalbaarheidsoplossing.

3 – Service Layer

Als we naar de Service Layer kijken, kijken we voornamelijk naar de directe techniek die nodig is voor de applicaties (Application Layer). Hieronder valt het volgende:

• Data feeds
• Multi signatures
• Oracles
• Off-chain berekeningen
• Wallets
• Cryptocurrencies
• Governance/DAOs
• Smart Contracts
• Digital IDs  

Zo kunnen gebruikers met een applicatie (zoals een webbrowser) gebruik maken van de wallet. Of kunnen ze via dApps gebruik maken van smart contracts. Zonder deze laag zouden blockchain dus niet de producten kunnen aanbieden die ervoor zorgen dat de blockchain bruikbaar is.

4 – Application Layer

We hadden het net al kort gehad over deze laag. De applicatie laag bevat de producten die direct door gebruikers worden gebruikt. Denk aan gedecentraliseerde applicaties (dApps), dApp browser en de programmeertalen.

Als voorbeeld zouden we kunnen nemen dat de website van Uniswap binnen de applicatie laag valt. Dit is namelijk hetgeen dat jij kunt gebruiken. Het is het tussenproduct tussen jou en de blockchain.

Alle lagen samen

Misschien is je al wel iets opgevallen. Want alle lagen zijn afhankelijk van elkaar. De applicaties maken gebruik van de services in de service layer, en deze services maken gebruik van alles in de protocol layer, die weer gebruik maken van alles in de network layer.

Dit kunnen we het beste verduidelijken door middel van een praktisch voorbeeld. Laten we bijvoorbeeld eens Uniswap nemen. Uniswap is een gedecentraliseerde crypto exchange (DEX) waarmee je cryptomunten en tokens kunt kopen.

Wanneer je gebruik maakt van Uniswap, maak je gebruik van de website van Uniswap. Deze website valt binnen de application layer, en hiermee communiceer je met de blockchain. Dit gebeurt door middel van smart contracts, wallets, cryptomunten en off-chain computing. Dit zijn allemaal zaken die binnen de service layer vallen.

Het smart contract maakt weer gebruik van bijvoorbeeld het consensus algoritme. Nodes controleren namelijk door middel van het consensus algoritme of het smart contract geactiveerd mag worden, en of alles klopt. Deze regels hiervoor zijn omschreven in de protocol layer.

Dit doen de nodes niet individueel; de nodes werken namelijk met elkaar samen. Er zijn meerdere nodes die een transactie van het smart contract communiceren. Al deze nodes zijn dus met elkaar in verbinding, en dat wordt geregeld binnen de network layer.

Het is je nu waarschijnlijk een stuk duidelijk waarom we het altijd over verschillende lagen hebben. Iedere nieuwe laag is namelijk verbonden aan de vorige laag.

Layers zijn niet nieuw

De blockchaintechnologie mag dan vrij nieuw zijn, maar dat zijn layers niet. Layers worden namelijk al tientallen jaren gebruikt. Want ook computers, mobieltjes en alle andere apparaten die enige vorm van communicatie bevatten maken gebruik van layers.

Deze layers noemen we ook wel de TCP/IP Protocol Layers, en worden ook wel gezien als de standaard layers voor communicatie tussen apparaten. Dit zijn de TCP/IP Protocol Layers:

1. Physical. Zoals de naam al zegt, zijn dit fysieke layers. Denk hierbij bijvoorbeeld aan wifi-routers of internetkabels. Deze fysieke objecten zorgen voor een vorm van communicatie.
2. Network Access/Network Interface/Link. Deze laag wordt voornamelijk gebruikt op lokaal niveau. Denk bijvoorbeeld aan de communicatie met andere computers binnen hetzelfde netwerk.
3. Internet/Networking/IP. De derde laag transporteert data tussen verschillende netwerken. Zo zou het bijvoorbeeld data van jouw thuisnetwerk naar het netwerk van je buren kunnen sturen.
4. Transport. Een stap verder staat de transport-laag, welke zorgt voor de communicatie tussen het netwerk en servers.
5. Application. De laatste laag is de applicatie laag, welke voornamelijk wordt gebruikt voor geavanceerde gebruikersfuncties. Denk bijvoorbeeld aan de GPS die je voor Google Maps gebruikt. Maar ook HTTP valt binnen deze laag. Hiermee kun je namelijk de website van AllesOverCrypto bekijken.

Ook hier zien we weer waarom het layers worden genoemd. De Physical layer zorgt voor de verbinding van machines. Stel dat je een computer hebt, dan is deze door middel van een netwerkkabel verbonden met de router (puur voor het voorbeeld gezien deze laag vrij oud is, en de meeste apparaten geen fysieke communicatiemiddelen meer gebruiken).

Vervolgens zou je gegevens kunnen delen met andere apparaten die ook binnen jouw internetnetwerk zijn verbonden. Je kunt bijvoorbeeld gegevens van computer A naar computer B sturen binnen het internetnetwerk dat je thuis gebruikt. Dit gebeurt dus binnen de tweede laag; de netwerk laag.

Het is ook mogelijk om te communiceren met andere netwerk zoals dat van jou. Dat gebeurt binnen de internet laag, ook wel de derde laag genoemd. Je kunt jouw netwerk bijvoorbeeld verbinden met dat van je buren, zodat je vanaf jouw computergegevens kunt verzenden naar dat van een computer binnen het netwerk van je buren.

Deze lagen zijn niet meer zo modern. Tegenwoordig zijn voor de vierde en vijfde laag erg bekend. De vierde laag (transport), zorgt ervoor dat je verbinding kunt maken met andere servers. Stel dat je een website opvraagt, stuur je eerst een bericht naar een DNS server om het juiste IP-adres van een website te vinden. Vervolgens stuurt de DNS server je door naar de webserver waar de website op staat die je nodig hebt.

Wanneer je de websitecode hebt, kun je deze nog niet gebruiken. Je hebt een applicatie nodig die de code kan omzetten in een visuele website. Dit gebeurt met een webbrowser, welke binnen de applicatie laag valt. Hierbij geldt hetzelfde als bij de blockchain: zonder de applicatie-laag kun je de producten die uit de eerdere lagen komen niet gebruiken. Het geldt dus als het communicatiemiddel tussen jou en de gegevens.

Conclusie

Blockchain layers zijn dus hetgeen dat zorgt voor de communicatie tussen de verschillende onderdelen van een blockchain. Omdat iedere blockchain anders is, is het belangrijk dat hier universele regels voor zijn. Op deze manier wordt het op een overzichtelijke manier ingedeeld, waardoor het gebruik van blockchains alleen maar makkelijker wordt gemaakt.

Echter zijn layers niet nieuw. Want al vanaf dat de eerste computer is uitgevonden wordt er gebruik gemaakt van layers. De basis van deze layers worden ook gebruikt binnen blockchain. Echter ziet de uitvoering ervan er net wat anders uit, wat natuurlijk logisch is. Blockchain is immers een techniek die nog volop in ontwikkeling is.

Hopelijk weet je nu wat blockchain layers zijn. Wil je meer weten over technische onderwerpen over blockchain, dan raad ik je aan om lid te worden van onze Facebookgroep. Hier deel ik samen met andere crypto fanaten meer informatie over crypto en blockchain.