Wat is Ethereum (ETH)? Een simpele uitleg

Wat is Ethereum (ETH)?

Ethereum is een openbaar en decentraal blockchainnetwerk waarop ontwikkelaars applicaties en digitale activa kunnen bouwen. Ethereum is dus niet alleen bedoeld om waarde te versturen. Het netwerk kan ook programma's uitvoeren.

De eigen cryptocurrency van Ethereum heet ether. De ticker daarvan is ETH.

ETH heeft verschillende functies binnen het netwerk. Je gebruikt ETH om transactiekosten te betalen wanneer je bijvoorbeeld ETH verstuurt of een applicatie op Ethereum gebruikt. ETH wordt daarnaast gestaket om het netwerk te helpen beveiligen. Validators zetten ETH vast en kunnen in ruil daarvoor beloningen ontvangen.

Een belangrijk onderdeel van Ethereum zijn smart contracts. Dit zijn programma's die op de blockchain draaien en automatisch regels kunnen uitvoeren die vooraf in de code zijn vastgelegd. Daardoor kunnen ontwikkelaars applicaties bouwen die gebruikmaken van de blockchain zonder dat één centrale partij alle transacties hoeft te verwerken.

Ethereum Mainnet ging op 30 juli 2015 live met het eerste block van het netwerk, het genesis block.

Korte samenvatting

• Ethereum is een programmeerbaar blockchainplatform voor applicaties en digitale activa.
• ETH is de native crypto van Ethereum en wordt onder meer gebruikt voor fees en staking.
• Validators beveiligen Ethereum via Proof of Stake.
• Smart contracts voeren regels en applicatielogica automatisch uit.
• Hoge drukte, complexe smart contracts en verschillen tussen Layer 2-netwerken zijn belangrijke aandachtspunten.

Hoe werkt Ethereum?

Ethereum werkt als een gedeelde digitale administratie. Veel onafhankelijke computers, ook wel nodes genoemd, bewaren en controleren dezelfde informatie over transacties, accounts en smart contracts. Daardoor is er niet één centrale partij die bepaalt wat er op het netwerk gebeurt.

Wanneer je ETH verstuurt of een smart contract gebruikt, stuur je een transactie naar het netwerk. Nodes controleren vervolgens of die transactie aan de regels van Ethereum voldoet. Als dat zo is, kan de transactie in een block worden opgenomen en wordt de nieuwe toestand van het netwerk bijgewerkt.

De uitvoering van transacties en smart contracts gebeurt in de Ethereum Virtual Machine, meestal afgekort tot EVM. Je kunt de EVM zien als de omgeving waarin programma's op Ethereum worden uitgevoerd. Omdat alle nodes dezelfde regels volgen, kunnen zij controleren of een programma tot dezelfde uitkomst komt.

Ethereum gebruikt Proof of Stake om het netwerk te beveiligen. Daarbij zetten validators ETH vast. Een validator kan worden gekozen om een nieuw block voor te stellen. Andere validators controleren dat block en stemmen mee over de geldigheid ervan.

Zo bereikt het netwerk consensus. Dat betekent dat validators samen overeenstemming bereiken over welke transacties en blocks geldig zijn.

Validators kunnen beloningen ontvangen wanneer zij correct en beschikbaar deelnemen. Wie tijdelijk offline is, kan een kleine financiële straf krijgen. Bij ernstiger overtredingen kan een deel van de gestakete ETH verloren gaan. Dat heet slashing.

Ethereum bestaat functioneel uit twee belangrijke lagen:

• De uitvoeringslaag verwerkt transacties en smart contracts.
• De consensuslaag regelt Proof of Stake en coördineert de validators.

Ethereum (ETH) overzicht

Wat zijn smart contracts op Ethereum?

Smart contracts zijn programma's die op de Ethereum-blockchain draaien. Het zijn dus geen juridische contracten, maar stukken software met regels die worden uitgevoerd wanneer iemand een functie van het contract aanroept.

Een smart contract heeft een eigen adres op Ethereum. Het bevat code en kan ook gegevens opslaan. Zo kan een smart contract bijvoorbeeld tokens uitgeven, een ruil uitvoeren of de regels van een applicatie beheren.

Stel dat een smart contract is geprogrammeerd om tokens te versturen wanneer aan bepaalde voorwaarden is voldaan. Zodra iemand de juiste functie aanroept en aan die voorwaarden voldoet, voert het contract de vooraf geprogrammeerde regels uit. De nodes op Ethereum controleren allemaal volgens dezelfde regels wat de uitkomst daarvan moet zijn.

Smart contracts kunnen ook andere smart contracts aanroepen. Daardoor kunnen ontwikkelaars bestaande onderdelen combineren om nieuwe applicaties te bouwen. Dit wordt composability genoemd. Simpel gezegd betekent dit dat verschillende blockchainapplicaties en smart contracts op elkaar kunnen voortbouwen.

Een transactie die via een smart contract is uitgevoerd, kan niet zomaar worden teruggedraaid. Ook kan de code van een smart contract op een bestaand adres niet simpelweg worden aangepast. Ontwikkelaars kunnen wel vooraf een systeem bouwen waarmee bepaalde onderdelen later kunnen worden vervangen of geüpdatet. Zulke upgradeconstructies brengen weer eigen beheer- en vertrouwensrisico's met zich mee.

Een smart contract kan ook niet uit zichzelf gegevens van buiten Ethereum ophalen, zoals een marktprijs, sportuitslag of weersgegeven. Daarvoor kan een oracle worden gebruikt. Een oracle levert externe gegevens aan de blockchain, maar voegt daarmee ook een extra afhankelijkheid toe.

Hoe werkt staking bij Ethereum?

Staking betekent dat je ETH vastzet om Ethereum via Proof of Stake te helpen beveiligen. Validators zetten ETH in en kunnen beloningen ontvangen wanneer zij correct aan het netwerk deelnemen.

Om zelfstandig een validator te activeren, heb je minimaal 32 ETH nodig. Daarnaast moet je validatorsoftware draaien en ervoor zorgen dat deze betrouwbaar online blijft.

Een validator kan worden gekozen om een nieuw block voor te stellen. Andere validators brengen vervolgens attestaties uit. Een attestatie is een soort stem waarmee een validator aangeeft welk block en welke toestand van de blockchain volgens hem geldig zijn.

Sinds de Pectra-upgrade kan een validator met zogenoemde compounding withdrawal credentials een effectieve stake hebben van 32 tot maximaal 2.048 ETH. Bij zulke validators kunnen stakingbeloningen automatisch aan de effectieve stake worden toegevoegd. Oudere validators hebben een effectieve balans die op 32 ETH is begrensd.

Validators ontvangen beloningen wanneer zij correct en beschikbaar deelnemen. Is een validator tijdelijk offline, dan kunnen er kleine boetes volgen. Bij bepaalde ernstige overtredingen kan een deel van de gestakete ETH verloren gaan. Dit heet slashing.

Je hoeft niet zelf een validator te draaien om aan staking deel te nemen. Via staking pools en andere aanbieders is deelname met minder dan 32 ETH mogelijk. Je bent dan wel afhankelijk van de werking van die dienst of smart contracts. Daardoor kunnen extra risico's ontstaan, zoals smartcontractrisico en tegenpartijrisico.

Hoe werken gas fees op Ethereum?

Voor transacties en het uitvoeren van smart contracts is rekenwerk nodig. Ethereum meet dit rekenwerk in gas. Gas is niet hetzelfde als de transactiekosten. Gas geeft aan hoeveel rekenwerk een actie vraagt, terwijl de gas fee het bedrag in ETH is dat je daarvoor betaalt.

De uiteindelijke gas fee wordt bepaald door het aantal gebruikte gaseenheden en de prijs per gaseenheid. Die prijs wordt meestal uitgedrukt in gwei. Eén gwei is een miljardste ETH, oftewel 0,000000001 ETH.

De prijs per gaseenheid bestaat uit een base fee en meestal een priority fee. De base fee wordt automatisch door het Ethereum-protocol bepaald en verandert op basis van de vraag naar ruimte in blocks. Wanneer een transactie wordt uitgevoerd, wordt deze base fee verbrand en dus uit de circulatie gehaald.

De priority fee is een extra vergoeding voor de validator die het block voorstelt. Je kunt deze zien als een fooi om je transactie aantrekkelijker te maken voor opname in een block. Bij veel vraag naar blockruimte kan een hogere priority fee helpen om een transactie eerder te laten opnemen.

De hoeveelheid gas die nodig is, verschilt per actie. Een gewone overdracht van ETH gebruikt bijvoorbeeld 21.000 gaseenheden. Een interactie met een complex smart contract kan veel meer gas gebruiken.

Iedere transactie heeft daarnaast een gaslimiet. Dit is het maximale aantal gaseenheden dat de transactie mag gebruiken. Stel je de limiet hoger in dan nodig, dan betaal je niet automatisch voor al het ongebruikte gas. Alleen het daadwerkelijk gebruikte gas wordt in rekening gebracht.

Is de gaslimiet tijdens de uitvoering te laag, dan kan de transactie mislukken. Wijzigingen worden dan teruggedraaid, maar het gas dat voor de mislukte uitvoering is gebruikt, ben je wel kwijt.

Wat is het verschil tussen Ethereum en Bitcoin?

Ethereum en Bitcoin zijn allebei openbare blockchainnetwerken, maar ze zijn met een ander hoofddoel ontwikkeld. Ethereum is ontworpen als programmeerbaar platform voor smart contracts en applicaties. Bitcoin is oorspronkelijk ontworpen als een peer-to-peer systeem voor elektronisch geld.

Een belangrijk technisch verschil is de manier waarop beide netwerken consensus bereiken. Ethereum gebruikt Proof of Stake. Validators zetten ETH vast en helpen bepalen welke blocks geldig zijn. Bitcoin gebruikt Proof of Work, waarbij miners rekenkracht inzetten om nieuwe blocks te produceren en het netwerk te beveiligen.

Ethereum kan via de EVM algemene smart-contractcode uitvoeren. Daardoor kunnen ontwikkelaars uiteenlopende applicaties op het netwerk bouwen. Bitcoin heeft ook programmeerbare mogelijkheden via Bitcoin Script, maar is niet ontworpen als een algemeen platform voor smart contracts zoals Ethereum.

Ook de uitgifte van de twee cryptocurrencies verschilt. ETH heeft geen vast protocolmaximum. Nieuwe ETH wordt onder meer uitgegeven als beloning aan validators, terwijl een deel van de transactiekosten wordt verbrand. Deze twee mechanismen bepalen samen hoe de totale hoeveelheid ETH verandert.

Bij bitcoin is de maximale uitgifte vastgelegd op 21 miljoen BTC. Nieuwe bitcoin komt via mining in omloop en de hoeveelheid nieuwe BTC per block neemt door halvings periodiek af.

Ook de transactiekosten werken anders. Op Ethereum betaal je gas fees voor transacties en het uitvoeren van smart contracts. Op Bitcoin betalen gebruikers transactiekosten om transacties in een block te laten opnemen.

Wie heeft Ethereum opgericht?

Vitalik Buterin bedacht Ethereum in 2013 en schreef datzelfde jaar het oorspronkelijke Ethereum-whitepaper. Begin 2014 werd het project publiek aangekondigd.

Naast Buterin worden zeven andere personen algemeen als medeoprichters van Ethereum beschouwd: Gavin Wood, Joseph Lubin, Jeffrey Wilcke, Mihai Alisie, Anthony Di Iorio, Amir Chetrit en Charles Hoskinson.

Gavin Wood schreef het Ethereum Yellow Paper, waarin de technische werking van Ethereum werd beschreven. Hij speelde daarnaast een belangrijke rol bij de ontwikkeling van Solidity, een programmeertaal die veel wordt gebruikt voor smart contracts op Ethereum.

Ethereum Mainnet werd op 30 juli 2015 gelanceerd met het genesisblock, het eerste block van het netwerk.

Ethereum heeft geen CEO, bestuur of één partij die het netwerk controleert. De Ethereum Foundation ondersteunt onder meer onderzoek, ontwikkeling en het bredere Ethereum-ecosysteem, maar heeft niet alleen de controle over het netwerk.

Wat zijn de voordelen van Ethereum?

Ethereum heeft verschillende eigenschappen die het geschikt maken als programmeerbare blockchain:

• Smart contracts en applicaties: Ontwikkelaars kunnen zonder voorafgaande toestemming smart contracts en applicaties op Ethereum uitrollen.
• Gedeelde uitvoering: De EVM zorgt ervoor dat nodes dezelfde smart-contractcode volgens dezelfde regels uitvoeren en de uitkomst kunnen controleren.
• Composability: Smart contracts kunnen andere publieke smart contracts aanroepen. Daardoor kunnen ontwikkelaars bestaande functies combineren in nieuwe applicaties.
• Proof of Stake: Validators zetten ETH vast om het netwerk te helpen beveiligen en kunnen daarvoor beloningen ontvangen.
• Layer 2-rollups: Rollups verwerken veel transacties buiten Ethereum Mainnet en publiceren gegevens of bewijzen terug naar Ethereum. Daardoor kunnen ze de capaciteit vergroten en transactiekosten voor gebruikers verlagen.
• Openbare gegevens: Transacties en gegevens van smart contracts op Ethereum zijn openbaar en kunnen via de blockchain worden gecontroleerd.

Ethereum is permissionless. Dat betekent dat het protocol zelf geen toestemming van een centrale partij vereist om transacties te versturen of smart contracts te gebruiken. In de praktijk kan toegang wel afhangen van bijvoorbeeld een internetverbinding, een crypto wallet, lokale regelgeving of diensten van derden.

Wat zijn de nadelen van Ethereum?

Ethereum heeft ook beperkingen en risico's.

• Beperkte blockruimte op Ethereum Mainnet: Bij veel vraag concurreren gebruikers om ruimte in blocks. Daardoor kunnen gas fees oplopen.
• Proof of Stake maakt transacties niet automatisch goedkoper: De hoogte van gas fees hangt vooral af van de vraag naar blockruimte en de fee-markt van Ethereum.
• Risico's van smart contracts: Programmeerfouten en kwetsbaarheden kunnen leiden tot verlies van crypto of ongewenste transacties. Bij eenmaal uitgevoerde transacties kan herstel lastig of onmogelijk zijn.
• Afhankelijkheid van oracles: Smart contracts kunnen gegevens buiten de blockchain niet zelfstandig ophalen of controleren. Voor bijvoorbeeld prijzen of andere externe informatie zijn daarom vaak oracles nodig.
• Zelf valideren vraagt technische kennis en kapitaal: Om zelfstandig een validator te activeren heb je minimaal 32 ETH nodig. Daarnaast moet je validatorsoftware draaien en betrouwbaar online blijven.
• Layer 2-netwerken verschillen van elkaar: Rollups kunnen transacties goedkoper en sneller maken, maar verschillen in ontwerp, bridges, fraud proofs of validity proofs en de rol van sequencers. De risico's zijn daardoor niet op ieder Layer 2-netwerk hetzelfde.

Conclusie

Ethereum is een openbaar blockchainnetwerk waarop ontwikkelaars smart contracts, digitale activa en applicaties kunnen bouwen. De native cryptocurrency ETH wordt gebruikt voor transactiekosten en staking.

Het netwerk werkt met nodes die dezelfde regels en gegevens controleren. De uitvoeringslaag verwerkt transacties en smart contracts, terwijl de consensuslaag met Proof of Stake ervoor zorgt dat validators overeenstemming bereiken over de geldige toestand van de blockchain.

Smart contracts maken veel verschillende toepassingen mogelijk, maar brengen ook risico's met zich mee. Fouten in code en uitgevoerde transacties zijn vaak moeilijk terug te draaien. Daarnaast kunnen gebruikers te maken krijgen met hoge gas fees, stakingrisico's en extra afhankelijkheden bij Layer 2-netwerken.

Ethereum onderscheidt zich vooral doordat het een programmeerbare blockchain is waarop verschillende applicaties en smart contracts met elkaar kunnen samenwerken, terwijl ETH een centrale rol speelt bij transactiekosten en de beveiliging van het netwerk.