Doctoraatsstudieonderdelen: Blockchain-technologie

Dit artikel is voor het eerst gepubliceerd op de blog van Dr. Craig Wright en we hebben het opnieuw gepubliceerd met toestemming van de auteur.

S1 – Operationele definities

Bij het bestuderen van de schaalbaarheid in een blockchain is het essentieel om duidelijke operationele definities vast te stellen om een ​​consistente en nauwkeurige meting van relevante factoren te garanderen. Toch stelt Walch (2017) dat de uitdagingen die worden veroorzaakt door de vloeiende en omstreden taal rond blockchain-technologie tot problemen kunnen leiden. Meer specifiek wordt beweerd dat de terminologie die in het blockchain-ecosysteem wordt gebruikt vaak onnauwkeurig, overlappend en inconsistent is. Bovendien worden verschillende termen door elkaar gebruikt, wat de verwarring vergroot.

Deze studie zal beargumenteren dat deze taalbarrière het voor toezichthouders moeilijk maakt om de technologie accuraat te begrijpen en te beoordelen, wat mogelijk kan leiden tot gebrekkige beslissingen en inconsistente regelgeving in alle rechtsgebieden. Bovendien houden ontwikkelaars en andere mensen binnen de blockchain-industrie zich voortdurend bezig met activiteiten die de voordelen overdrijven en de risico’s onderschatten. Zoals Walch (2020) in een later artikel benadrukt, kan het onduidelijke vocabulaire rond blockchain-technologie het voor voorstanders van de technologie gemakkelijker maken om de mogelijkheden en voordelen ervan te overdrijven, terwijl de potentiële risico’s en nadelen worden gebagatelliseerd. Deze situatie wordt nog verergerd door het interdisciplinaire karakter van blockchain-technologie, waardoor toezichthouders vanwege hun gebrek aan expertise terughoudend kunnen zijn om claims van de industrie in twijfel te trekken.

Misleidende termen, zoals ‘full node’, kunnen bijdragen aan misverstanden en misvattingen over het functioneren en de mogelijkheden van knooppunten binnen een blockchain-netwerk. Als zodanig is het essentieel om deze termen en definities in het artikel te definiëren. Om deze termen te begrijpen, is het dus noodzakelijk om enkele operationele definities te presenteren waarmee rekening gehouden moet worden:

1. Transactiedoorvoer: Dit verwijst naar het aantal transacties dat het blockchain-netwerk binnen een bepaald tijdsbestek verwerkt. Het is essentieel om de specifieke tijdseenheid te definiëren (bijvoorbeeld transacties per seconde, transacties per minuut) om de schaalbaarheid van het netwerk nauwkeurig te meten.
2. Bevestigingstijd: Dit vertegenwoordigt de tijd die nodig is om een ​​transactie te bevestigen en aan de blockchain toe te voegen. Deze definitie moet omvatten of het verwijst naar de tijd die nodig is voordat een transactie in een blok wordt opgenomen, of naar de tijd die nodig is om een ​​bepaald aantal blokken toe te voegen bovenop het blok dat de transactie bevat.
3. Blokgrootte: Het definieert de maximaal toegestane grootte van een blok in de blockchain. Dit kan worden gemeten in termen van bytes of andere relevante eenheden. De blokgrootte speelt een cruciale rol bij het bepalen van de schaalbaarheid van het netwerk, omdat deze van invloed is op het aantal transacties dat in elk blok kan worden opgenomen.
4. Netwerklatentie: Dit verwijst naar de tijdsvertraging die wordt ervaren bij het verspreiden van informatie over het blockchain-netwerk. Netwerklatentie kan van invloed zijn op de algehele prestaties en schaalbaarheid van het netwerk; het moet dus consistent worden gedefinieerd en gemeten.
5. Aantal knooppunten: Het vertegenwoordigt het totale aantal actieve knooppunten dat deelneemt aan het blockchain-netwerk. Het aantal knooppunten kan de schaalbaarheid van het netwerk aanzienlijk beïnvloeden, en het definiëren van de exacte criteria voor het bepalen van actieve knooppunten is essentieel.
6. Consensusmechanisme: Het verwijst naar het specifieke algoritme of protocol dat door het blockchain-netwerk wordt gebruikt om consensus tussen knooppunten te bereiken. Het consensusmechanisme kan van invloed zijn op de schaalbaarheid, en de operationele definitie ervan moet details bevatten over het specifieke gebruikte algoritme en eventuele bijbehorende parameters.
7. Rekenkracht: Het definieert de verwerkingsmogelijkheden van individuele knooppunten in het blockchain-netwerk. Rekenkracht kan invloed hebben op de snelheid waarmee transacties worden gevalideerd en aan de blockchain worden toegevoegd. Daarom moet de operationele definitie de specifieke metriek omvatten die wordt gebruikt om rekenkracht te meten, zoals de hashsnelheid of verwerkingssnelheid.
8. Schaalbaarheidsmetriek: Dit omvat de specifieke statistiek of criteria die worden gebruikt om de schaalbaarheid van het blockchain-netwerk te evalueren. Het kan de transactiedoorvoer, de bevestigingstijd of een andere meetbare factor zijn die bepaalt in hoeverre het netwerk in staat is een groter transactievolume te verwerken.

Nodes

In de informatica is een knooppunt een fundamenteel concept in verschillende datastructuren en netwerksystemen (Trifa & Khemakhem, 2014). De specifieke definitie van een knooppunt kan variëren afhankelijk van de context, maar over het algemeen verwijst een knooppunt naar een individueel element of object binnen een grotere structuur of netwerk. Er bestaan ​​aanzienlijke overlappingen tussen de definitie van een term zoals een knooppunt, zoals deze in het uitgebreide taalgebruik wordt gebruikt, en een bepaald vakgebied zoals blockchain. Hier volgen enkele standaarddefinities van knooppunten in verschillende computerwetenschappelijke domeinen:

1. Gegevensstructuren: In gegevensstructuren zoals gekoppelde lijsten, bomen of grafieken vertegenwoordigt een knooppunt een afzonderlijk element of gegevenseenheid binnen de structuur. Elk knooppunt bevat doorgaans een waarde of gegevenslading en een of meer verwijzingen of verwijzingen naar andere knooppunten in de structuur. Knooppunten zijn met elkaar verbonden om de onderliggende structuur te vormen, waardoor efficiënte gegevensopslag en -manipulatie mogelijk is.
2. Netwerken: In netwerken verwijst een knooppunt naar elk apparaat of elke entiteit die gegevens via een netwerk kan verzenden, ontvangen of doorsturen. Dit kunnen computers, servers, routers, switches of andere netwerkapparaten zijn. Elk knooppunt in een netwerk heeft een uniek adres of identificatie en speelt een rol bij de verzending en routering van datapakketten binnen het netwerk.
3. Grafentheorie: In de grafentheorie vertegenwoordigt een knooppunt (ook wel een hoekpunt genoemd) een afzonderlijk object of entiteit binnen een grafiek. Een grafiek bestaat uit een reeks knooppunten en randen die paren knooppunten met elkaar verbinden. Knooppunten kunnen verschillende entiteiten vertegenwoordigen, zoals individuen, steden of webpagina's, terwijl randen relaties of verbindingen tussen de knooppunten aangeven.
4. Gedistribueerde systemen: In gedistribueerde systemen verwijst een knooppunt naar een computerapparaat of server die deelneemt aan een gedistribueerd netwerk of systeem. Elk knooppunt heeft doorgaans zijn eigen verwerkingsmogelijkheden, opslag- en communicatiemogelijkheden. Knooppunten werken en communiceren met elkaar om taken uit te voeren, gegevens te delen en diensten op een gedecentraliseerde manier aan te bieden.

Het is belangrijk op te merken dat de exacte definitie en kenmerken van een knooppunt kunnen variëren, afhankelijk van de specifieke toepassing of het systeem dat wordt besproken. Niettemin dient het concept van een knooppunt als een fundamentele bouwsteen in de informatica, waardoor gegevensrepresentatie, -organisatie en -manipulatie mogelijk wordt gemaakt en communicatie en coördinatie binnen netwerken en gedistribueerde systemen wordt vergemakkelijkt.

Sectie 5 van de Bitcoin-whitepaper getiteld ‘Netwerk’ biedt inzicht in de operationele definities van knooppunten in het Bitcoin-netwerk. Hier zijn de kritische beschrijvingen waarmee rekening moet worden gehouden bij het bestuderen van knooppunten in een blockchain-netwerk, waarbij vooral wordt verwezen naar de concepten die worden beschreven in de Bitcoin-whitepaper (Wright, 2008):

1. Archiefknooppunten: Archiefknooppunten zijn computers of apparaten die een volledige kopie van de gehele blockchain bijhouden. Deze knooppunten valideren en verifiëren geen transacties en blokken. Hoewel hier ten onrechte naar wordt verwezen als een ‘volledig knooppunt’, is de enige activiteit waarmee deze zich bezighouden het opslaan en verspreiden van een beperkte subset van de transactiegeschiedenis. In het Bitcoin-netwerk worden archiefknooppunten gepromoot om de integriteit van de blockchain te behouden en deel te nemen aan het consensusmechanisme. De enige knooppunten die transacties valideren en verifiëren zijn echter de knooppunten die zijn gedefinieerd in sectie 5 van het Witboek, ook wel mining-knooppunten genoemd.
2. Mining-knooppunten: Mining-knooppunten zijn het enige systeem dat terecht een volledig knooppunt kan worden genoemd, omdat deze zich bezighouden met het mining-proces, waarbij ze concurreren om rekenintensieve puzzels op te lossen om nieuwe blokken aan de blockchain toe te voegen. Mining-knooppunten valideren transacties en creëren nieuwe blokken met gevalideerde transacties. Zij dragen rekenkracht bij aan het netwerk en zijn verantwoordelijk voor het beveiligen en uitbreiden van de blockchain.
3. Lichtgewicht (SPV) knooppunten: Vereenvoudigde betalingsverificatie (SPV) knooppunten, ook wel lichtgewicht knooppunten genoemd, slaan niet de volledige blockchain op, maar vertrouwen op volledige knooppunten voor transactieverificatie. Deze knooppunten onderhouden een beperkte set gegevens, waarbij doorgaans alleen de blokkoppen worden opgeslagen, en gebruiken Merkle-bewijzen om de opname van transacties binnen specifieke blokken te verifiëren. SPV-knooppunten bieden een lichtere optie voor gebruikers die geen volledige transactiegeschiedenis nodig hebben.
4. Netwerkconnectiviteit: Deze operationele definitie verwijst naar het vermogen van een knooppunt om verbinding te maken en te communiceren met andere knooppunten in het netwerk. Knooppunten moeten netwerkverbindingen tot stand brengen en onderhouden om informatie uit te wisselen, transacties en blokken te verspreiden en deel te nemen aan het consensusproces. Netwerkconnectiviteit kan worden gemeten aan de hand van het aantal links dat een knooppunt heeft of de kwaliteit van zijn verbindingen.
5. Consensusparticipatie: Deze definitie omvat de actieve betrokkenheid van knooppunten in het consensusmechanisme van het blockchain-netwerk. In het Bitcoin-netwerk nemen knooppunten deel aan het consensusproces door het proof-of-work-algoritme te volgen, rekenkracht bij te dragen om nieuwe blokken te minen en transacties te valideren. Het participatieniveau kan worden beoordeeld op basis van de computerbronnen die aan mining worden besteed of de frequentie van validatie en propagatie van transacties.
6. Knooppuntdiversiteit: Het verwijst naar de verscheidenheid aan knooppunttypen en hun verdeling binnen het netwerk. Deze operationele definitie houdt rekening met de aanwezigheid van volledige knooppunten, mining-knooppunten, SPV-knooppunten en andere gespecialiseerde knooppunten. De diversiteit van knooppunten kan de decentralisatie en veerkracht van het netwerk beïnvloeden, omdat verschillende soorten knooppunten unieke functionaliteiten bijdragen en helpen een gedistribueerd ecosysteem in stand te houden.

Door deze operationele definities van knooppunten in overweging te nemen, kunnen onderzoekers de kenmerken, rollen en interacties van knooppunten binnen een blockchain-netwerk nauwkeurig beschrijven en analyseren, met name wat betreft de concepten die in het Bitcoin-whitepaper worden beschreven. Bovendien helpen deze definities de knooppuntarchitectuur, netwerkdynamiek en algehele werking van het blockchain-systeem te begrijpen.

Decentralisatie

Baran (1964) bespreekt het concept van gedistribueerde communicatienetwerken. In dit werk legt de auteur de basis voor het idee van gedecentraliseerde netwerken door een gedistribueerde netwerkarchitectuur voor te stellen die verstoringen en mislukkingen kan weerstaan. Baran presenteert het concept van een netwerk dat bestaat uit knooppunten die zijn verbonden in een mesh-achtige structuur. Deze gedistribueerde of gedecentraliseerde netwerkarchitectuur heeft tot doel robuuste en veerkrachtige communicatie te bieden door berichten via meerdere paden te laten routeren in plaats van te vertrouwen op een centrale autoriteit of een enkel storingspunt.

Als een manier om decentralisatie te definiëren, legt het concept dat voor het eerst werd gepresenteerd door Baran (1964) de principes vast van een gedecentraliseerd netwerk door te pleiten voor redundantie, fouttolerantie en de afwezigheid van een centraal besturingsknooppunt. Dit werk heeft de ontwikkeling van gedecentraliseerde systemen aanzienlijk beïnvloed en vormt de basis voor verder onderzoek en vooruitgang op dit gebied. Met het wijdverbreide alternatieve gebruik van de term ‘decentralisatie’ (Walch, 2017) en de daaruit voortvloeiende verschillende interpretaties, die vervolgens afhankelijk zijn van de context en specifieke toepassingen binnen de informatica, wordt het echter noodzakelijk om deze term nauwkeurig te definiëren bij het analyseren van blockchain-technologie.

Hoewel het artikel van Baran (1964) fundamenteel is op het gebied van gedistribueerde netwerken, vereist een alomvattende definitie van decentralisatie daarom dat een breder scala aan literatuur en onderzoek wordt onderzocht wanneer dit op Bitcoin wordt toegepast. Door duidelijke operationele verklaringen voor deze factoren vast te stellen, kunnen onderzoekers consistentie en vergelijkbaarheid garanderen in hun onderzoek naar schaalbaarheid in een blockchain-netwerk. Bovendien zullen deze definities helpen bij het ontwerpen van experimenten, het verzamelen van gegevens en het nauwkeurig analyseren van resultaten.

S1 – Aannames, beperkingen en afbakeningen

In deze sectie bespreken we de aannames en beperkingen die verband houden met het grootschalige doctoraatsproject gericht op het meten van de centrale ligging, interconnectie, connectiviteit en veerkracht van het Bitcoin-netwerk. Door deze factoren te erkennen, zorgen we voor transparantie en bieden we een uitgebreid inzicht in de reikwijdte en potentiële impact van de onderzoeksresultaten.

Veronderstellingen

1. Stabiliteit van het Bitcoin-protocol:

We gaan ervan uit dat het onderliggende Bitcoin-protocol en de netwerkarchitectuur gedurende de onderzoeksperiode relatief stabiel blijven. Eventuele significante wijzigingen of updates van het protocol kunnen echter van invloed zijn op de structuur en statistieken van het netwerk, waardoor mogelijk de validiteit van de bevindingen wordt beïnvloed.

Er wordt van uitgegaan dat er voldoende data en informatie over het Bitcoin-netwerk beschikbaar zijn voor analyse. Het project is gebaseerd op toegankelijke gegevensbronnen die relevante netwerkgegevens, knooppuntinformatie en connectiviteitsdetails bieden. De beschikbaarheid en kwaliteit van dergelijke gegevens kunnen echter variëren, wat mogelijk gevolgen heeft voor de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het onderzoek.

• Nauwkeurige weergave van netwerktopologie:

We gaan ervan uit dat de gekozen methoden en hulpmiddelen voor het meten van de centraliteit, interconnectie, connectiviteit en veerkracht van het netwerk de topologie ervan nauwkeurig kunnen weergeven. De analyse gaat ervan uit dat de verzamelde gegevens effectief de structuur en verbindingen van het netwerk vastleggen.

• Geldigheid van statistieken en methodologieën:

Het project gaat ervan uit dat de geselecteerde statistieken en methodologieën voor het meten van centraliteit, interconnectie, connectiviteit en veerkracht geschikt en geldig zijn voor het evalueren van het Bitcoin-netwerk. Bovendien moeten de gekozen metrieken aansluiten bij gevestigde theoretische kaders en relevantie voor de onderzoeksdoelstellingen aantonen.

Beperkingen

1. Beschikbaarheid en volledigheid van gegevens:

Eén beperking is de potentiële beperking van de beschikbaarheid van gegevens. Uitgebreide en realtime gegevens op het Bitcoin-netwerk zijn mogelijk niet gemakkelijk toegankelijk. Onderzoekers moeten mogelijk vertrouwen op openbaar beschikbare gegevensbronnen, die mogelijk niet het hele netwerk omvatten of actuele informatie verschaffen. Deze beperking kan van invloed zijn op de volledigheid en nauwkeurigheid van de analyse.

• Gegevensnauwkeurigheid en steekproefbias:

De nauwkeurigheid en volledigheid van de verkregen gegevens uit verschillende bronnen kunnen variëren. Onnauwkeurige of onvolledige gegevens kunnen vooringenomenheid veroorzaken en de betrouwbaarheid van de onderzoeksresultaten aantasten. Bovendien kan de selectie van knooppunten voor analyse een vertekening van de steekproef veroorzaken, waardoor de generaliseerbaarheid van de resultaten naar het gehele Bitcoin-netwerk mogelijk wordt beperkt.

Mogelijk zijn niet alle netwerkknooppunten zichtbaar of bekend bij de onderzoekers. Sommige knooppunten kunnen er bijvoorbeeld voor kiezen om privé te opereren of verborgen te blijven, wat gevolgen heeft voor de nauwkeurigheid van metingen en analyses. Bovendien zou het gebrek aan volledige zichtbaarheid het vermogen van de onderzoeker kunnen beperken om de kenmerken van het hele netwerk vast te leggen.

Het Bitcoin-netwerk is dynamisch, waarbij knooppunten zich bij het netwerk aansluiten of verlaten, en netwerkverbindingen in de loop van de tijd veranderen. Het onderzoek legt een specifieke momentopname van het netwerk vast en de bevindingen geven mogelijk niet volledig het gedrag van het netwerk over een langere periode weer. De netwerkdynamiek op de lange termijn kan verder onderzoek vereisen voor een alomvattend begrip.

Het onderzoek houdt mogelijk geen rekening met externe factoren die de centrale ligging, interconnectie, connectiviteit en veerkracht van het netwerk beïnvloeden. Veranderingen in de regelgeving, technologische vooruitgang of netwerkaanvallen kunnen bijvoorbeeld van invloed zijn op het gedrag en de statistieken van het netwerk. Deze externe invloeden vallen buiten de reikwijdte van het huidige onderzoek.

De beschikbaarheid van financieringsmiddelen kan van invloed zijn op de reikwijdte en schaal van het onderzoek. Omgekeerd kunnen beperkingen in de financiering mogelijk de diepgang en breedte van de data-analyse beperken, wat van invloed kan zijn op de omvang van de conclusies die uit de onderzoeksresultaten worden getrokken.

Afbakeningen

1. Focus op Bitcoin-netwerk:

Het onderzoek richt zich op het Bitcoin-netwerk en de centrale ligging, interconnectie, connectiviteit en veerkracht ervan. Andere blockchain-netwerken of cryptocurrencies vallen buiten het bestek van dit onderzoek. Daarom zijn de bevindingen mogelijk niet direct van toepassing op andere netwerken of ecosystemen.

Het onderzoek is beperkt tot een specifieke periode en de analyse legt de toestand van het Bitcoin-netwerk binnen dat tijdsbestek vast. Daarom kunnen de netwerkdynamiek, -gegevens en -karakteristieken in de loop van de tijd evolueren en zijn de onderzoeksresultaten mogelijk geen weerspiegeling van toekomstig of historisch netwerkgedrag.

Het onderzoek richt zich vooral op het analyseren van het Bitcoin-netwerk op de protocollaag. Hoewel de applicatielaag van het netwerk en de bijbehorende diensten en applicaties het gedrag van het netwerk kunnen beïnvloeden, worden ze in dit onderzoek niet expliciet onderzocht.

Het onderzoek maakt gebruik van specifieke methodologieën en analytische technieken om de centraliteit, interconnectie, connectiviteit en veerkracht van het Bitcoin-netwerk te meten. Alternatieve benaderingen of methoden kunnen andere resultaten opleveren, maar worden binnen de reikwijdte van dit onderzoek niet onderzocht.

Het onderzoek beperkt zich tot het onderzoeken van externe factoren die de kenmerken van het Bitcoin-netwerk beïnvloeden. Economische omstandigheden, veranderingen in de wet- en regelgeving of de sociale houding ten opzichte van cryptocurrencies worden niet rechtstreeks aangepakt. Deze factoren kunnen mogelijk van invloed zijn op het gedrag en de statistieken van het netwerk, maar vallen buiten de reikwijdte van dit onderzoek.

Hoewel het onderzoek tot doel heeft inzicht te verschaffen in de kenmerken van het Bitcoin-netwerk, zijn de bevindingen mogelijk niet universeel toepasbaar op alle knooppunten of deelnemers binnen het netwerk. Bovendien kunnen variaties in knooppuntconfiguraties, geografische spreiding en operationele strategieën van invloed zijn op de generaliseerbaarheid van de onderzoeksresultaten naar het hele netwerk.

• Beperkte reikwijdte van veerkracht:

Het onderzoek naar de veerkracht van netwerken beperkt zich tot specifieke meetgegevens en indicatoren die verband houden met het vermogen van het netwerk om verstoringen of aanvallen te weerstaan. Als gevolg hiervan beoordeelt het onderzoek niet volledig alle potentiële bedreigingen of kwetsbaarheden waarmee het Bitcoin-netwerk te maken kan krijgen.

Conclusie

De hierboven geschetste afbakeningen verduidelijken de specifieke grenzen en reikwijdte van het doctoraatsonderzoeksproject. Bovendien maakt het herkennen van deze afbakeningen een meer gericht onderzoek en interpretatie van de bevindingen binnen de gedefinieerde parameters mogelijk. In een onderzoeksscenario waarin de onderzoeker toevallig ook de maker van het originele Bitcoin-systeem is, is het essentieel om de mogelijkheid van vooringenomenheid te erkennen als gevolg van de persoonlijke opvattingen van de onderzoeker en zijn betrokkenheid bij de ontwikkeling van het systeem.

De grondige kennis en het perspectief van de onderzoeker als maker kunnen de interpretaties en conclusies met betrekking tot de centrale ligging, onderlinge verbinding en veerkracht van het Bitcoin-netwerk beïnvloeden. Het open en transparant aanpakken van deze vooroordelen is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat het onderzoek de objectiviteit en nauwkeurigheid behoudt. Door de rol en mogelijke vooroordelen bloot te leggen, stelt de onderzoeker lezers en recensenten in staat de onderzoeksresultaten kritisch te evalueren binnen de context van het perspectief van hun maker. Deze transparantie maakt een genuanceerder begrip van het onderzoek mogelijk en stimuleert onafhankelijke verificatie en validatie van de resultaten door andere onderzoekers in het veld.

Door de aannames en beperkingen van het doctoraatsproject te erkennen, zorgen we voor transparantie en bevorderen we een alomvattend begrip van de reikwijdte en potentiële impact van het onderzoek. Bovendien bieden deze overwegingen een basis voor het interpreteren en contextualiseren van de bevindingen en het begeleiden van toekomstig onderzoek in het veld.

S1 – Overgangsverklaring

Deze studie is ontwikkeld om de centrale ligging van het Bitcoin-netwerk, de onderlinge verbinding tussen netwerkknooppunten, connectiviteit en veerkracht kritisch te onderzoeken met behulp van kwantitatieve en verifieerbare gegevens die onafhankelijk kunnen worden beoordeeld en gevalideerd, in overeenstemming met de principes van de wetenschappelijke methode. Het is essentieel om te erkennen dat het Bitcoin-netwerk, omdat het een openbaar netwerk is, vooroordelen kan introduceren bij het definiëren van specifieke uitkomsten, zoals privacy, anonimiteit en de contrasterende doelen van traceerbaarheid en ontraceerbaarheid binnen het cryptocurrency-landschap. Deze definities zijn vaak onderwerp van filosofische discussies en verschillende perspectieven.

Bovendien erkent deze studie de noodzaak om schaalbaarheidsproblemen aan te pakken in de context van Bitcoin als monetair betalingssysteem. Naarmate het netwerk groeit en de adoptie toeneemt, wordt het van cruciaal belang om het vermogen van het netwerk te beoordelen om grotere transactievolumes te verwerken, terwijl de kernprincipes van decentralisatie, veiligheid en efficiëntie behouden blijven. Door kwantitatieve gegevens te analyseren en gebruik te maken van gevestigde wetenschappelijke methodologieën wil dit onderzoek bijdragen aan het begrijpen van schaalproblemen binnen het Bitcoin-netwerk en hun implicaties voor de levensvatbaarheid op de lange termijn als betrouwbaar betalingssysteem.

S2 – Populatie en bemonstering

Bij het analyseren van de schaalvergroting en knooppuntdistributie van een op blockchain gebaseerde applicatie verwijst de betrokken populatie naar het gehele netwerk van knooppunten die deelnemen aan het blockchainnetwerk. In een blockchain zijn knooppunten individuele computers of apparaten die een kopie van het gedistribueerde grootboek bijhouden en deelnemen aan het consensusmechanisme om transacties te valideren en te verifiëren.

De populatie omvat in deze context alle knooppunten binnen het blockchain-netwerk, ongeacht hun geografische locatie, omvang of rekenkracht. Elk knooppunt draagt ​​bij aan de algehele veiligheid en decentralisatie van het netwerk door een kopie van de blockchain bij te houden en deel te nemen aan het validatieproces. Bij bemonstering gaat het daarentegen om het selecteren van een subset van knooppunten uit de populatie voor analyse. Sampling heeft tot doel inzicht te krijgen in de kenmerken, prestaties of gedrag van het totale netwerk door een representatieve subset te bestuderen (Campbell et al., 2020).

Bij het analyseren van de schaalbaarheid in een op blockchain gebaseerde toepassing kunnen steekproeven nuttig zijn bij het bestuderen van de prestaties van het netwerk onder verschillende transactiebelastingen. Door een subset van knooppunten te selecteren en hun gedrag te observeren tijdens perioden met een hoog transactievolume, kunnen onderzoekers of ontwikkelaars de schaalbaarheid van het hele netwerk afleiden. Deze aanpak maakt een efficiëntere analyse mogelijk, omdat het computationeel duur kan zijn om de hele populatie knooppunten te analyseren.

Op dezelfde manier kan sampling bij het onderzoeken van de knooppuntdistributie helpen de geografische distributie, rekenmogelijkheden of connectiviteitspatronen van de knooppunten in het netwerk te begrijpen. Onderzoekers kunnen informatie over de bredere populatie extrapoleren door een steekproef van knooppunten te selecteren en hun kenmerken te analyseren. Het is belangrijk op te merken dat de steekproefmethodologie zorgvuldig moet worden ontworpen om ervoor te zorgen dat de steekproef representatief is en vooroordelen vermijdt. Bij het selecteren van de steekproef moet rekening worden gehouden met factoren zoals het knooppunttype (bijvoorbeeld 'volledige knooppunten', mining-knooppunten), geografische locatie, netwerkconnectiviteit en rekenkracht.

Samenvattend verwijst de populatie die betrokken is bij het bemonsteren van een op blockchain gebaseerde applicatie bij het analyseren van de schaalvergroting en de distributie van knooppunten naar het gehele netwerk van knooppunten die deelnemen aan het blockchain-netwerk. Bemonstering maakt een efficiëntere analyse mogelijk door een subset van knooppunten te selecteren om inzicht te krijgen in de kenmerken, prestaties en gedrag van het algehele netwerk.

Referenties

Baran, P. (1964). Over gedistribueerde communicatienetwerken. IEEE-transacties op communicatie, 12(1), 1–9. https://doi.org/10.1109/TCOM.1964.1088883

Campbell, S., Greenwood, M., Prior, S., Shearer, T., Walkem, K., Young, S., Bywaters, D., & Walker, K. (2020). Doelgerichte bemonstering: complex of eenvoudig? Voorbeelden van onderzoekscasussen. Tijdschrift voor onderzoek in de verpleegkunde, 25(8), 652–661. https://doi.org/10.1177/1744987120927206

Trifa, Z., en Khemakhem, M. (2014). Sybil-knooppunten als mitigatiestrategie tegen Sybil-aanval. Computerwetenschappen procedures, 32, 1135–1140. https://doi.org/10.1016/j.procs.2014.05.544

Walch, A. (2017). De verraderlijke woordenschat van blockchain: nog een uitdaging voor regelgevers. 9.

Walch, A. (2020). Deconstructie van 'decentralisatie': onderzoek naar de kernclaim van cryptosystemen. In Papers.ssrn.com. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3326244

Wright, C.S. (2008). Bitcoin: een peer-to-peer elektronisch geldsysteem. SSRN elektronisch journaal. https://doi.org/10.2139/ssrn.3440802

Kijk: Blockchain brengt sociale impact naar de Filippijnen

Nieuw bij blockchain? Bekijk de sectie Blockchain voor beginners van CoinGeek, de ultieme brongids voor meer informatie over blockchain-technologie.