Elrond blockchain – Technische uitleg –

Er zijn veel blockchains die tegenwoordig verschillende problemen ondervinden. Dit zijn voornamelijk blockchains die al lang geleden (relatief gezien dan) zijn ontwikkeld, en de laatste jaren ontzettend hard zijn gaan groeien. Vervolgens hebben ze deze groei niet bij kunnen houden, waardoor de ontwikkeling van het project nu achterloopt. Dit is daarom ook precies de reden dat veel ontwikkelaars ervoor kiezen om hun project rustig aan op te bouwen, om zo te voorkomen dat ze later tegen dezelfde problemen aan gaan lopen.

Dat is ook precies wat het team achter de blockchain van Elrond doet. Ze zijn al enige tijd bezig met de ontwikkeling voor hun project. Elrond moet ontzettend snel en veel transacties kunnen verwerken, waarbij de veiligheid niet in het geding mag komen.

Hoe Elrond dat precies doet, leggen we je in dit artikel uit. Eerst zullen we iets meer vertellen over wat Elrond is, waarna we je vertellen hoe dit project (technisch gezien) werkt. 

Wat is Elrond?

Elrond is een project dat in 2017 in Roemenië is opgezet. Net als andere cryptocurrencies zoals Ethereum of Tezos, is Elrond een infrastructuur blockchain. Dit betekent dat het een blockchain is die andere blockchains in staat stelt te functioneren.

Het Elrond netwerk is een publieke blockchain. Het biedt een hoge doorvoer van transacties door zijn adaptieve systeem voor het delen van staten. Hierdoor kunnen transacties snel door meerdere validators worden verwerkt.

Terwijl Bitcoin slechts maximaal zeven transacties per seconde kan verwerken (zonder software overlay), beweert Elrond 15.000 transacties per seconde te kunnen uitvoeren. Het zegt ook in staat te zijn om op te schalen tot honderdduizenden transacties per seconde naarmate de vraag toeneemt. Dit houdt in dat het netwerk ook in de lange termijn gebruikt kan worden, aangezien het een schaalbare oplossing is.

Het voornaamste doel is een gedecentraliseerd netwerk te creëren dat dezelfde of betere prestaties kan leveren dan gecentraliseerde netwerken. Bovendien is het Elrond-netwerk van plan de gebruikers meer privacy te bieden. Dit is volgens de makers van Elrond namelijk een groot probleem op het hedendaagse internet, waar gebruikers vaak niet weten wat er met hun data gebeurt (in de meeste gevallen wordt het verkocht aan adverteerders).

Tegelijkertijd draait het Elrond-project ook om Maiar, een financiële toepassing waarmee cryptocurrencies tegen lage tarieven kunnen worden overgemaakt en die toegankelijk is met een eenvoudige mobiele telefoon. Het doel van Maiar is om uiteindelijk meer dan een miljard mensen te bereiken. Via deze toepassing wil Elrond een groot deel van de waardeketen van de distributie en circulatie van zijn virtuele valuta controleren.

In onderstaande afbeelding zie je hoe het Elrond-proces eruit ziet in 5 stappen.

Het team achter Elrond

Elrond werd in 2017 opgericht door Lucian Todea, Beniamin en Lucian Mincu. Het wordt gesteund door Elrond Network, een in Malta gevestigd bedrijf dat zich inzet voor de uitbreiding van het project.

In juni 2019 leidde het project een particuliere investeringsronde waarbij bijna 2 miljoen dollar werd opgehaald bij verschillende angel-investeerders. In dezelfde maand hield Elrond een eerste ruilaanbod (IEO) dat 3,25 miljoen dollar opbracht in ruil voor 25% van zijn totale tokenaanbod.

Dit zijn de belangrijkste leden uit het team van Elrond:

• Beniamin Mincu – CEO en mede-oprichter van Elrond. Hij is al jaren een tech-entrepreneur en hij werkte voordien voor de NEM Stichting.
• Lucian Todea – COO en mede-oprichter van Elrond. Lucian is een serie-ondernemer en investeerder sinds 15 jaar.
• Lucian Mincu – Chief of Information Systems en mede-oprichter van Elrond. Hij heeft meer dan 10 jaar ervaring met tech startups.
• Felix Crisan – Chief of Research. Hij is ook de mede-oprichter van BTKO, de belangrijkste beurs in Roemenië, en heeft hiermee veel ervaring binnen de wereld van crypto en blockchain.
• Radu Chis – Chief Technology Officer. Hij is een doctoraatsstudent in computerwetenschappen en gespecialiseerd in Machine Learning.
• Adrian Dobrita – Chief of Engineering. Adrian heeft 10 jaar ervaring als software ingenieur, waarvan 3 bij Intel.

Hoe ziet de netwerkstructuur van Elrond eruit?

Voordat we gaan behandelen hoe Elrond werkt, is het goed om eerst een overzicht te krijgen van de netwerkstructuur. Dit geeft namelijk een globaal beeld over waar de blockchain uit bestaat, zodat het makkelijker is om te begrijpen hoe de blockchain werkt. De technologie van Elrond heeft verschillende sleutelelementen die de blockchain van het project vormen. Laten we eens gaan kijken naar hoe de structuur van dit netwerk eruitziet.

Nodes en gebruikers

Nodes en gebruikers vertegenwoordigen de twee belangrijkste werkingsmedia van het netwerk. Gebruikers voeren transacties uit op het netwerk. Dit kan de overdracht van waarde zijn of de uitvoering van een smart contract. Zonder gebruikers kan het netwerk niet werken.

Nodes daarentegen zijn netwerkapparaten die actief en passief transacties verwerken. Het is belangrijk om op te merken dat nodes niet hetzelfde zijn als miners of validators. Nodes verwerken namelijk wel transacties, en controleren ook of iedereen zijn werk op de juiste manier uitvoert. Echter, nodes zullen geen nieuwe blokken toevoegen aan de blockchain.

Validators

Validators zijn specifieke nodes die blokken genereren en consensus opbouwen in ruil voor beloningen. Zij moeten tokens inzetten (staken) om in aanmerking te komen en worden vervolgens genomineerd door andere belanghebbenden.

Over het algemeen geldt, dat hoe hoger de inzet is, des te hoger de kans dat een validator een nieuw blok mag toevoegen aan het netwerk (bij een Proof of Stake algoritme). Elrond maakt echter gebruik van een variant op het PoS-algoritme, waar we zometeen op terug komen.

Fragmenten (sharding)

Fragmenten zijn het hart van het Elrond netwerk partitionering-systeem. Deze kleine eenheden worden gebruikt voor schaalvergroting, ook wel schaalbaarheid genoemd. Elk fragment is verantwoordelijk voor een deel van de staat (smart contracts, etc.) en transactieverwerking, die parallel kunnen worden uitgevoerd.

EGLD-tokens

EGLD-tokens drijven het netwerk aan. Zij fungeren als toegangspoort tot het netwerk en bieden verschillende betaalmiddelen aan. Ze worden gebruikt om te betalen voor transacties, opslag, uitvoering van smart contracts en beloningen aan validators. De validators en het Elrond Community Fund zijn verantwoordelijk voor het innen van de transactiekosten.

Adaptive State Sharding Technologie

Adaptive State Sharding is een unieke manier om partitioneringstechnologie te gebruiken. Hoewel het al lang een optimalisatietechniek voor databases is, is het pas onlangs geïntroduceerd in blockchaintoepassingen.

Het Elrond netwerk gebruikt adaptieve toestandsindeling om een aantal doelen te bereiken:

• De schaalbaarheid behouden zonder de beschikbaarheid in het gedrang te brengen.
• Zorgen voor traceerbaarheid en onmiddellijke verzending.
• Evenwichtige fragmenten in alle situaties om het aanpassingsvermogen te waarborgen.

In de afbeelding hiernaast zie je hoe zo’n sharding tree eruitziet, waarbij de verschillende nodes in shards worden verdeeld.

Deze technologie verdeelt de tijdlijn van de blockchain in tijdperken en cycli. De tijdperken kunnen worden gewijzigd door de systeemarchitectuur te wijzigen. Aan het einde van een tijdperk wordt elk fragment bijgewerkt en gereorganiseerd over het netwerk. Iedere ronde heeft ook een vaste duur.

Hoe werkt de Elrond blockchain?

Nu je weet hoe het netwerk van Elrond eruitziet, kunnen we dieper ingaan op de werking van de blockchain. Elrond werkt op een andere manier dan de meeste blockchains. Het is bijvoorbeeld niet te vergelijken met een blockchain als Bitcoin, maar ook niet met een blockchain als Ethereum (terwijl het ook verschillende overeenkomsten heeft).

Programmeertaal

Ontwikkelaars kunnen verschillende programmeertalen gebruiken om smart contracts te ontwikkelen.

De beschikbare programmeertalen zijn:

• Rust
• C
• C++

Deze kunnen ook gebruikt worden om nieuwe applicaties te ontwerpen (gedecentraliseerde applicaties, beter bekend als dApps) om een verscheidenheid van producten en diensten aan te bieden.

Het is, zonder dat veel mensen het weten, erg belangrijk om te weten welke programmeertalen gebruikt kunnen worden door ontwikkelaars. Een ontwikkelaar wil natuurlijk niet een compleet nieuwe programmeertaal leren, voordat hij een applicatie kan ontwikkelen voor een blockchain.

Des te makkelijker een programmeertaal is, des te makkelijker ontwikkelaars ervoor zullen kiezen om gebruik te maken van een bepaalde blockchain. Op hetzelfde moment moet een programmeertaal wel uitgebreid genoeg zijn, zodat ontwikkelaars complexere applicaties kunnen maken, die ze niet op andere blockchains kunnen programmeren.

Benieuwd hoe de Rust-codeertaal eruitziet? In onderstaande afbeelding zie je een snippet van deze programmeertaal, die door ontwikkelaars wordt gebruikt om applicaties te ontwikkelen voor de Elrond-blockchain.

Sharding

Elrond’s mechanisme voor het verwerken van transacties heet ‘Adaptive State Sharding’. De nodes worden in subgroepen verdeeld om de transacties te verifiëren. Sharding werkt door het netwerk in brokken of fragmenten te verdelen, zodat nodes slechts een fractie van de transacties in het netwerk verwerken. 

We moeten je wel vertellen dat om de 24 uur een derde van de nodes die transacties in elke partitie valideren, naar een nieuwe partitie wordt geschoven. Dit voorkomt collusie tussen validators in elke partitie. In onderstaande illustratie kun je zien hoe de nodes worden verschoven tussen de verschillende partities.

Door Adaptive State Sharding toe te passen, hoeven de nodes niet allemaal hetzelfde werk te doen. Taken worden dus veel beter verdeeld tussen de verschillende nodes, waardoor er veel geheugen en stroom wordt bespaard door het netwerk.

Overigens zijn er meerdere vormen van sharding. Adaptive State Sharding is één van de verschillende soorten. Andere veelvoorkomende soorten zijn state sharding, network sharding en transaction sharding.

Deze praktijk wordt ook toegepast in andere concurrerende blockchains, zoals Zilliqa en Polkadot. Zodra de transacties zijn verwerkt, zenden de fragmenten ze naar de Metachain (de centrale blockchain van Elrond) waar ze zullen worden afgewikkeld.

Secured Proof of Stake (SPoS)

Het hart van Elrond is de Secure Proof of Stake (SPoS). Het is een Proof of Stake consensus algoritme dat het gedistribueerde netwerk van computers waarop de blockchain draait, synchroniseert.

Vergelijkbaar met traditionele PoS, wordt SPoS gebruikt door de computers waarop de Elrond software draait om het netwerk te beveiligen. SPoS valideert ook transacties en verdeelt nieuwe EGLD-munten.

Aangezien het Elrond netwerk echter uit fragmenten bestaat in plaats van uit één enkele blockchain, wordt het SPoS consensus algoritme gebruikt om validators te selecteren die blokken produceren in een fragment in plaats van het hele netwerk.

Om tot een definitieve afrekening te komen, controleren validators het werk van blokproducenten en synchroniseren zij met andere fragmenten in het netwerk. Zodra een batch van transacties succesvol is toegevoegd aan de Elrond blockchain, worden deze bijdragers beloond met EGLD-tokens.

Verschillende nodes

Zoals gezegd maakt Elrond gebruikt van Adaptive State Sharding. Hiervoor zijn 2.169 validator nodes nodig die binnen het netwerk draaien. Vervolgens kunnen deze nodes in twee shards worden ingedeeld. Dit zijn execution shards (deze kunnen 5.400 transacties per seconde verwerking), en coordination shards (welke binnen de metachain draaien).

Nu weet je waarschijnlijk ook wel dat blockchain continu veranderen. Dit komt mede doordat het netwerk de ene dag meer wordt belast dan de andere dag. Hierdoor zit er ook per dag een verschil in transactiekosten op bijvoorbeeld de blockchain van Ethereum.

Daarom heeft Elrond ervoor gezorgd dat de shards uitgebreid kunnen worden. Op het moment dat er meer shards nodig zijn, wordt het aantal shards zonder enige probleem vergroot. Zo ondervinden de gebruikers van het netwerk geen problemen met het uitvoeren van transacties.

Zij zullen geen last krijgen van langere transactietijden of hogere transactiekosten. Dit is iets waar voornamelijk Ethereum-gebruikers veel last van hebben.

Battle of the Nodes

Dit is een belangrijk onderdeel van het Elrond-ecosysteem. Concreet gaat het om een permanente test die is ontworpen om de veiligheid van de Elrond-blockchain te testen en te verifiëren. Met deze test kan het Elrond-protocol voortdurend worden gecontroleerd en kunnen mogelijke gebreken worden opgespoord.

Het systeem is ook gebaseerd op het belonen van de ontdekking van een fout, waardoor gebruikers worden aangemoedigd het Elrond-protocol op te zoeken en zo nog veiliger te maken. Zo werd in de eerste fase van de ‘Battle of the Nodes’ het maximale vermogen van het netwerk getest. 

Hierdoor is het team erachter gekomen dat er op dit moment zeker 263.000 transacties per seconde over het gehele netwerk uitgevoerd kunnen worden. Voor deze test zijn 1.500 nodes in 50 shards gebruikt. Dat is dus nog niet eens het maximale aantal.

Onderstaande grafiek laat de toestroom binnen het netwerk zien in het aantal transacties per seconde, waarbij een gemiddelde netwerksnelheid van 8MB/s wordt aangehouden.

Het EGLD-token

Al sinds het ontstaan van de blockchain heeft Elrond een eigen token. Dit is in het heden het EGLD-token, maar dat is niet altijd zo geweest. Sinds het ontstaan maakte Elrond namelijk gebruik van het ERD-token.

In 2020 besloot het team achter Elrond echter om een ander token te gebruiken, genaamd het EGLD-token. Bezitters van ERD-tokens konden hun tokens inruilen voor EGLD-tokens. Voor 1 EGLD-token moesten gebruikers 1000 ERD-tokens swappen.

Er waren in het begin ontzettend veel ERD-tokens. Het team wilde echter meer schaarste creëren rondom dit token, waardoor ze besloten om in totaal maar 20 miljoen EGLD-tokens uit te brengen. Dit betekent dat er dus minder EGLD-tokens dan Bitcoins zijn. De schaarste kan ervoor zorgen dat de prijs in de toekomst verder zal gaan stijgen.

Het is geen verassing dat prijzen van producten stijgen op het moment dat het aanbod afneemt, terwijl de vraag stabiel blijft of zelfs stijgt. 

De voordelen van Elrond

Nu je weet hoe het netwerk van Elrond technisch gezien werkt, kunnen we gaan kijken welke voordelen deze werken allemaal oplevert. Hieronder gaan we dieper in op de belangrijkste voordelen van Elrond.

Hoge schaalbaarheid

Elrond garandeert hoge schaalbaarheid in de blockchain. Dankzij het Adaptive State Sharding mechanisme wil Elrond de schaalbaarheid verbeteren met 1000 en meer nodes die toetreden tot het netwerk en dus meer beloningen.

Verbetering van de algehele efficiëntie

De meeste blockchains zijn gebaseerd op een Proof of Work (PoW) consensusmechanisme waarbij elk node een puzzel moet oplossen om de beloning te krijgen. Dit mechanisme impliceerde een hoog energieverbruik, waardoor dubbele kosten werden vermeden, en was ook gevoelig voor Sybil- en DDoS-aanvallen. Met het PoS-mechanisme is Elrond efficiënter. Daardoor verbruikt het ook minder stroom dan PoW.

Veiligheidsgarantie

Elrond heeft een specifiek beveiligingsmechanisme om bedreigingen zoals Sybil-aanvallen, Rogue-Key-aanvallen, etc. aan te pakken. Voor elke node wordt een collectieve handtekening genomen. Er wordt een collectieve handtekening genomen voor elke node dat aan het proces deelneemt en de handtekening kan op geen enkele manier worden gewijzigd of beïnvloed. Een ander mechanisme (dat nodes bijwerkt) en de meervoudige handtekeningen verminderen de veiligheidsrisico’s aanzienlijk.

Sterke interoperabiliteit

Met interoperabiliteit bedoelen we de samenwerking tussen verschillende blockchains die normaal gesproken niet met elkaar samen zouden kunnen werken, omdat ze technisch gezien op een geheel andere manier werken.

Naast een efficiënte decentralisatie streeft Elrond ook naar een interoperabiliteit buiten de blockchain. Het team wil zorgen voor volledige decentralisatie om de kans te verkleinen dat slechte invloeden misbruik maken van een single point of failure.

Verbeterde communicatie

Adaptive State Sharding verbetert de communicatie binnen partities en verhoogt de prestaties. Hiermee kunnen partities dynamisch worden gewijzigd, afhankelijk van de beschikbare middelen. Het State Sharding mechanisme is gebaseerd op de binaire boomstructuur. Het is voorstander van volledige decentralisatie, waardoor elke tussenkomst van derden wordt uitgesloten en de vertrouwelijkheid voor zijn cliënten wordt verhoogd.

Team van deskundigen

Elrond heeft een team van professionals met zowel technische als ondernemersachtergronden. Onder dit personeel bevinden zich promovendi, Intel-, Google- en NEM-alumni. Aspirant-academici op relevante gebieden zoals machinaal leren maken ook deel uit van het team.

De nadelen van Elrond

Ondanks de vele sterke punten, zijn er een paar minder goede punten in het Elrond project. Ten eerste heeft de Maiar-applicatie, die fungeert als een actieve wallet voor het opslaan en verzenden van EGLD (maar ook BTC, ETH en BNB), aanvankelijk fragmentarische toegangshellingen. Het heeft ook geen directe manier om EGLD op te nemen, anders dan het naar een ander wallet adres te sturen.

De geadverteerde RPA’s veranderen zonder waarschuwing, aangezien het hele systeem nog vers is en wordt aangepast met extra nodes. Dit zal waarschijnlijk de beloningspercentages verder beïnvloeden. Ze staan nu op het punt om een gedecentraliseerde exchange op te richten, genaamd Maiar Exchange. Op dit niveau zullen zij de eerste batch van het nieuwe MEX-token uitdelen aan iedereen die EGLD bezit op Maiar. Op deze manier kunnen ze een vermenigvuldiger van 1,5x aanbieden aan degenen die staken.

Elrond is op alle fronten bezig met nieuwe tools en platforms die bijna elke twee weken worden aangekondigd als we hun Twitter feed mogen geloven. Daarom raden we je aan om de social media kanalen van Elrond in de gaten te houden, zodat je op de hoogte blijft van alle ontwikkelingen rondom dit project.

Wat is Maiar?

Elrond heeft een eigen mobiele applicatie ontwikkeld, genaamd Maiar. We hebben deze naam eerder in het artikel al een aantal keer laten vallen, en daarom is het goed om even wat meer uitleg hierover te geven. Het uitgangspunt van deze applicatie is dat een groot deel van de wereldbevolking moeilijk toegang heeft tot een bank. Dat zou dus met deze applicatie opgelost moeten worden.

Maiar is extreem snel en gericht op vertrouwelijkheid. Bovendien zal het ook een hele reeks nuttige functies hebben. Deze functies omvatten de mogelijkheid om Elrond-tokens op te slaan, te staken, te verzenden en te ontvangen. Gebruikers zullen ook in staat zijn om EGLD-tokens direct vanuit de wallet te kopen met meer dan 150 fiatvaluta.

Maiar is vanaf het begin positief ontvangen, met een waardering van 4,4 sterren in de Google Play Store en een waardering van 5 sterren in de App Store. In tegenstelling tot veel nieuwe dApps, is Maiar bij de lancering volledig ontwikkeld, met weinig bugs. Het heeft een gemakkelijk te begrijpen interface en is erop gericht de invoering voor nieuwe gebruikers zo eenvoudig mogelijk te maken.

Hoe koop ik EGLD?

Je kunt Elrond niet op iedere crypto exchange kopen. Dat komt doordat het nog een vrij nieuwe cryptomunt is. We raden je daarom aan om gebruik te maken van Binance of Bitvavo. Dat heeft verschillende redenen. Ten eerste heb je op deze crypto exchanges een hoge liquiditeit, waardoor je altijd EGLD kunt kopen of verkopen.

Daarnaast zijn deze crypto exchanges ook nog eens een veilige keuze. Wanneer je het bijvoorbeeld bij een kleine exchange koopt, kunnen er problemen ontstaan. Dat geldt helemaal voor een gedecentraliseerde exchange, naast dat het daar ook nog eens ontzettend lastig is om de transactie uit te voeren (zo moet je bijvoorbeeld een externe wallet koppelen aan de crypto exchange, wat voor beginners erg lastig kan zijn).

Hoe kan ik mijn EGLD bewaren?

De veiligste manier om EGLD op te slaan is door gebruik te maken van de officiële wallet die door het team is ontwikkeld: Elrond Wallet. Deze wallet zal het ook mogelijk maken om direct te communiceren met de dApps die zijn gebouwd op de blockchain van Elrond. Wanneer je wilt profiteren van alle voordelen die Elrond biedt, is het aan te raden om gebruik te maken van de Elrond Wallet.

Het is natuurlijk ook mogelijk om EGLD te bewaren in je Binance of Bitvavo wallet. Je kunt dan echter niet profiteren van de voordelen die de Elrond blockchain biedt. 

Wil je EGLD bewaren in een hardware wallet? Zorg er dan voor dat je een hardware wallet hebt die EGLD ondersteunt. Deze informatie vind je altijd op de website van de aanbieder van de cold wallet.

Conclusie

Elrond wilde een netwerk neerzetten dat ontzettend snel transacties zou kunnen verwerken. Dat doen ze door middel van een aantal technieken die je niet vaak terug ziet komen bij projecten binnen de blockchainwereld. Denk hierbij bijvoorbeeld aan Adaptive State Sharding, Secured Proof of Stake en het EGLD-token.

Voordat je besluit om in EGLD te investeren, raden we je aan om altijd goed onderzoek te doen. Zo geef je jezelf iets meer zekerheid rondom jouw investeren. Mocht het fout gaan, kun je in ieder geval nog leren van de fouten die je hebt gemaakt tijdens je onderzoek, zodat je deze bij een volgend onderzoek niet opnieuw maakt.