Wat is blockchain, hoe werkt het en wat doe je ermee? Een eenvoudige uitleg om meer inzicht te krijgen in de technologie waar iedereen het over heeft.
DE VOORDELEN
DE 6 fundamentele kenmerken van Blockchain

Digitalisering

Door digitalisering staat het logboek niet bloot aan fysieke risico's en kunnen er ook precieze en gezamenlijke regels worden bepaald door alle nodes in de blockchain, ongeacht of deze nou bedoeld is voor het bijhouden van de cijfers op school, een transactie, een verandering van woning of overdrachten in de levensmiddelensector.

 

Decentralisatie

Door de informatie te verspreiden over meer nodes krijg je meer informatieveiligheid en een grotere veerkracht in de systemen. Kortom, het logboek is het veiligst als elke node hier een kopie van heeft.

 

Geen bemiddelaar

Met platforms op basis van blockchaintechnologie kunnen transacties sneller en goedkoper worden beheerd zonder bemiddelaar, dat wil zeggen zonder de aanwezigheid van centrale betrouwbare instanties.

 

Traceerbaarheid

Dat wil zeggen de mogelijkheid om met absolute zekerheid vast te kunnen stellen waar elk onderdeel in het logboek vandaan komt.

 

Transparantie

Elke node in het netwerk kan alles bekijken en controleren wat in het logboek staat.

 

Onveranderlijkheid

Wanneer de informatie in het logboek eenmaal is vastgelegd in blokken in de keten, kan deze niet meer worden veranderd, behalve met instemming van het hele netwerk.

Blockchaintechnologie uitgelegd op een eenvoudige manier

 

Wat is blockchain, hoe werkt het en wat doe je ermee? Een eenvoudige uitleg om meer inzicht te krijgen in de technologie waar iedereen het over heeft.

In de laatste tien jaar zijn er zoveel baanbrekende, vernieuwende innovaties gekomen voor de meest uiteenlopende economische en industriële sectoren dat het logisch is dat je geen tijd hebt om je daar allemaal in te verdiepen. Met inbegrip van blockchain.

Hoewel er dagelijks duizenden nieuwsberichten en artikelen over dit onderwerp verschijnen, of misschien juist daarom, weten veel mensen nog maar weinig van dit onderwerp.

In dit artikel willen we in eenvoudige bewoordingen de basis van de blockchaintechnologie uitleggen.

 

Blockchain is een technologie

Het uitgangspunt is dat blockchain een technologie is. In de meeste artikelen wordt blockchain gekoppeld aan bitcoin (de beroemdste cryptovaluta, nog een onderwerp voor een artikel waarin op een eenvoudige manier wordt uitgelegd wat deze inhoudt). Die koppeling wordt zo vaak gemaakt dat veel mensen denken dat het om hetzelfde gaat, maar dat is niet zo. 

De blockchaintechnologie is begin jaren negentig ontwikkeld met het doel om digitale documenten te voorzien van een vaste datum die niet kan worden gewijzigd. Daarna bleef de technologie vrijwel ongebruikt totdat Satoshi Nakamoto deze in 2009 gebruikte om de cryptovaluta bitcoin te maken.

Dus blockchain is een technologie, terwijl bitcoin de beroemdste toepassing daarvan is, net zoals losse-letterdruk de technologie is en de gedrukte boeken een toepassing daarvan zijn. Laten we, nu dit is opgehelderd, eens kijken wat voor technologie het is.

 

Blockchain is een zogeheten distributed ledger technology

De blockchaintechnologie hoort bij de familie van de zogeheten distributed ledger technologies, dat wil zeggen technologie die is gebaseerd op een verspreid computerlogboek (ledger). Wie minder bekend is met informatietechnologie kan dit al lastig te begrijpen vinden. Vergelijk dit met een logboek van een zeeschip. Een zeer kostbaar document waarin alles wat is gebeurd en beslist wordt genoteerd zonder de mogelijkheid wijzigingen aan te brengen. 

Brand, diefstal, opzettelijke beschadigingen van een logboek kunnen een logboek onleesbaar maken.

 

Technologie op basis van verspreide computerlogboeken neemt al deze kwetsbaarheden weg.

Het logboek is niet alleen digitaal, zodat er geen fysiek risico is, maar wordt ook verspreid binnen een computernetwerk. In ons geval betekent dit dat iedere leraar van de klas, iedere leerling en iedere ouder een node is in dit computernetwerk en beschikt over een identieke kopie van het klassenboek die constant wordt bijgewerkt. Op die manier kan het nooit kwijtraken. Maar dat is nog niet alles. 

De distributed ledger-technologie bestaat uit computersystemen waarin het verspreide logboek kan worden gelezen en gewijzigd door meerdere nodes van een netwerk, maar om die wijzigingen daadwerkelijk aan te brengen in elke kopie van het logboek, moeten deze worden bevestigd door vrijwel alle nodes in het netwerk. Op die manier voorkom je dat de lerares de 9 die Laura heeft gehaald, opschrijft in het vakje bij Pieter of dat Pieter zijn 3 kan veranderen in een 9. 

De manieren en regels waarmee de consensus wordt verkregen die nodig is om wijzigingen aan te brengen, zijn bepalend voor de verschillende soorten logboeken en maken onderscheid tussen de verschillende distributed ledger-technologieën, waaronder blockchain.

 

Hoe werkt blockchain?

Met hulp van het Osservatorio su Blockchain e Distributed Ledger del Polietnico de Milano (waarnemingsstation voor blockchain en distributed ledger van de technische universiteit van Milaan) proberen we nu te begrijpen wat de kenmerken zijn van blockchaintechnologie.

Letterlijk vertaald betekent blockchain een ‘blokkenketen’: dit is een computernetwerk dat bestaat uit nodes (computers en mensen) die de inhoud van een logboek op eenduidige en veilige wijze kunnen beheren en actualiseren (het doel) door het creëren van blokken met informatie die samen een keten vormen (de manier).

We nemen nogmaals het voorbeeld van onze klas en kijken hiernaar alsof het een blockchaintoepassing is. De cijfers van een proefwerk vormen een blok met nieuwe informatie waarmee de lerares het logboek, oftewel de keten, wil bijwerken. Hiervoor moeten de aan iedere leerling toegekende cijfers ook worden gecontroleerd door de leerlingen (zodat de 9 van Laura niet per ongeluk wordt toegekend aan Pieter die slechts een 3 had gehaald). Wanneer deze consensus is bereikt, wordt het blok met de cijfers een nieuw blok in de keten en wordt elke kopie van het logboek daarmee bijgewerkt. 

Op dezelfde wijze, bij andere toepassingsgebieden van de blockchain, kan de eigendomsoverdracht van huizen, het afsluiten van verzekeringen en de ontvangst van schadevergoedingen, of de verkoop van een partij eieren door de fokker aan een grootwinkelbedrijf een ‘blok’ vormen.

 

Records, blokken en ketens: waarom kunnen we op een blockchain vertrouwen?

We hebben blockchain gedefinieerd als een computernetwerk dat bestaat uit nodes die een keten van informatieblokken, dat wil zeggen het logboek, aanmaken en bijwerken, waarbij de veiligheid en onveranderlijkheid van de informatie wordt gegarandeerd.

 

Maar kunnen we daar echt op vertrouwen? Waarom is blockchain betrouwbaarder dan een traditionele regelgevende instantie? Wat maakt blockchain ongevoelig voor pogingen om ermee te frauderen?

 

We hebben gezien hoe de keten, oftewel het volledige logboek, bestaat uit blokken die in feite bladzijden van het logboek zijn en die op hun beurt gehelen van records, de afzonderlijke regels in het logboek, zijn die, afhankelijk van de toepassing, kunnen staan voor transacties, rechten of andere informatie.

Om de mate van beveiliging van een blockchain goed te begrijpen, moeten we begrijpen hoe de blokken worden gegenereerd en wat deze inhouden. 

DE VOORDELEN
DE 6 fundamentele kenmerken van Blockchain

Digitalisering

Door digitalisering staat het logboek niet bloot aan fysieke risico's en kunnen er ook precieze en gezamenlijke regels worden bepaald door alle nodes in de blockchain, ongeacht of deze nou bedoeld is voor het bijhouden van de cijfers op school, een transactie, een verandering van woning of overdrachten in de levensmiddelensector.

 

Decentralisatie

Door de informatie te verspreiden over meer nodes krijg je meer informatieveiligheid en een grotere veerkracht in de systemen. Kortom, het logboek is het veiligst als elke node hier een kopie van heeft.

 

Geen bemiddelaar

Met platforms op basis van blockchaintechnologie kunnen transacties sneller en goedkoper worden beheerd zonder bemiddelaar, dat wil zeggen zonder de aanwezigheid van centrale betrouwbare instanties.

 

Traceerbaarheid

Dat wil zeggen de mogelijkheid om met absolute zekerheid vast te kunnen stellen waar elk onderdeel in het logboek vandaan komt.

 

Transparantie

Elke node in het netwerk kan alles bekijken en controleren wat in het logboek staat.

 

Onveranderlijkheid

Wanneer de informatie in het logboek eenmaal is vastgelegd in blokken in de keten, kan deze niet meer worden veranderd, behalve met instemming van het hele netwerk.

DE TOEPASSINGEN
De vakgebieden waar Blockchaintechnologie tot revolutionaire veranderingen kan leiden

Banken en financiën

Geen tussenpersonen bij transacties, geen commissies, snelle transacties en tegen lage kosten.

Levensmiddelen

Tracering van elk product in werkelijke tijd.

Verzekeringen

Fraudepreventie en lagere beheerskosten voor platforms.

Gezondheidszorg

Iedere arts kan ogenblikkelijk de hele klinische achtergrond van een patiënt opvragen.

Overheid

Veilige digitale identiteit voor iedere burger, minder bureaucratie, bestrijding van belastingontduiking.

Internet of Things

Snellere en veiligere communicatie tussen verbonden objecten.

Industry 4.0

Nauwkeurig beheer van de productielijn en distributie van producten. 

Smart contract

Geen bemiddelaar, snelheid en veiligheid bij het beheren van overeenkomsten, auteursrechten en octrooien.

Elke blok in de keten bevat

  • informatie, in het geval van bitcoin bijvoorbeeld over transacties, dat wil zeggen wie verkoopt, wie koopt en het bedrag van de transacties;
  • een eenduidige code van het blok, genaamd hash, het equivalent van een vingerafdruk, die op unieke wijze de informatie in het blok aanduidt;
  • en tot slot de hash van het voorgaande blok waar het mee is geschakeld.

De identificatiehash van blokken wordt gekenmerkt door het feit dat deze onlosmakelijk verbonden is met de informatie in het blok. Stel dat ik probeer te knoeien met de informatie in een blok in de keten. Ik zorg dan voor een verandering in de hash, de vingerafdruk. Maar daardoor wordt het gewijzigde blok niet meer herkend door het volgende blok (want dit bevat, zoals we hebben gezien, ook de hash van het voorgaande blok) wat feitelijk leidt tot een breuk in de keten.

Wat houdt dat in? Dat betekent dat ik, om één blok te kunnen veranderen, ook alle volgende blokken moet kunnen veranderen om de verbinding tussen de blokken te herstellen. Moeilijk, maar niet onmogelijk, dankzij het rekenvermogen van de huidige computers die honderdduizenden hashes per seconde kunnen berekenen.

Om dit risico te beperken, heeft de blockchaintechnologie nog een veiligheidsmaatregel die proof-of-work heet. In de praktijk stelt de proof-of-work een vooraf bepaalde tijd vast die nodig is voor het maken van een nieuw blok (in het geval van bitcoins is die 10 minuten). Dat betekent dat ik de snelste computer ter wereld kan hebben, maar dat ik toch 10 minuten moet wachten per blok dat moet worden veranderd. Stel je voor dat je 10.000 blokken moet veranderen: dat zijn dan 100.000 minuten, of 70 dagen.

De combinatie tussen hash en proof-of-work is op zichzelf al een buitengewone veiligheidsgarantie, maar er is nog een element dat blockchain nog veiliger maakt: een verspreide technologie waarbij elke node een kopie heeft van het logboek en elke wijziging daarvan moet goedkeuren of afwijzen.

Om mijn poging tot fraude te laten slagen, moet ik dus niet alleen alle hashes van de blokken volgend op het veranderde blok opnieuw berekenen of alleen de hindernis van de proof-of-work omzeilen, maar moet ik er tegelijkertijd ook in slagen om meer dan 50% van de nodes (computers) in het netwerk te besturen. Dat is praktisch onmogelijk!

Nu moeten we ons afvragen wat waarschijnlijker is: een inbreuk op blockchains of corruptie, fraude of een fout door een menselijke controlerende instantie?

Niet alleen bitcoin: van traceerbaarheid van levensmiddelen tot zendingen en tot de uitvoering van smart contracts.

Deze veiligheidsgarantie bepaalt het succes van de blockchaintechnologie en maakt deze geschikt voor veel verschillende toepassingen.

Je kunt een blockchain bijvoorbeeld gebruiken om te zorgen voor traceerbaarheid en voedselveiligheid in verschillende sectoren. De stakeholders van de leveringsketen krijgen zo garanties over de herkomst van voedsel, van de teelt tot de verschillende fasen van bewerking, tot wanneer het in de schappen ligt, met vaststaande informatie die je kunt vinden in werkelijke tijd. Deze toepassing wordt al gebruikt door Walmart en Carrefour om leveranciers, regelgevende instanties en consumenten steeds volledigere en transparante informatie te geven zonder het risico van fouten, of zelfs fraude, waar traditionele traceringssystemen, die nog grotendeels op papier staan, mee te maken kunnen hebben.

Een andere toepassing is de tracering van containers: IBM heeft hier al in geïnvesteerd, samen met Maersk, het grootste containerverschepingsbedrijf ter wereld. De twee reuzen hebben een joint-venture opgezet, TradeLens, met het doel om de logistieke stromen te automatiseren en de knelpunten weg te nemen die zorgen voor grote verspillingen. Er is berekend dat er jaarlijks voor 4000 miljard dollar aan goederen wordt verzonden over zee. Dat is maar liefst 80% van wat wij dagelijks gebruiken. Maar zo’n 15-20% van de transportkosten hangt af van het documentbeheer. Er zijn trajecten, zoals New York - Amsterdam, waar het percentage zelfs 50% is. Met blockchain kunnen deze documenten veel goedkoper worden beheerd.

Hoewel blockchain al wordt gebruikt op deze gebieden, zijn de toekomstige toepassingen nog veel baanbrekender. Blockchain kan overal worden gebruikt waar gegevens moeten worden bewaard en moeten worden beschermd tegen verlies en vervalsing, of om te garanderen dat deze officieel zijn: in de gezondheidszorg, om de klinische achtergrond van iedere patiënt vast te leggen, of om studiediploma's onvervalsbaar te maken.

Met blockchain kun je in principe zonder banken, notarissen en financiële instellingen, omdat je contracten kunt paraferen zonder tussenkomst van een derde instantie. Dit zijn zogeheten smart contracts, intelligente overeenkomsten die alleen kunnen worden geparafeerd als er wordt voldaan aan alle vastgestelde voorwaarden, en die kunnen worden vastgesteld dankzij blockchain.

De zwakke schakel in deze keten

Er wordt wel gezegd dat elke keten zo zwak is als zijn zwakste schakel. Bij blockchain geldt het tegenovergestelde. Elke schakel, ook de zwakste, wordt juist sterker en veiliger omdat deze deel uitmaakt van een onveranderlijke keten.

Als je het goed bekijkt, is de enige zwakke schakel ons besef dat deze technologie ons kansen kan bieden voor maatschappelijke en economische vooruitgang.

Wij hopen dat dit artikel heeft bijgedragen aan het vergroten van dit besef en dat je nu meer over het onderwerp te weten wilt komen.

 

DE TOEPASSINGEN
De vakgebieden waar Blockchaintechnologie tot revolutionaire veranderingen kan leiden

Banken en financiën

Geen tussenpersonen bij transacties, geen commissies, snelle transacties en tegen lage kosten.

Levensmiddelen

Tracering van elk product in werkelijke tijd.

Verzekeringen

Fraudepreventie en lagere beheerskosten voor platforms.

Gezondheidszorg

Iedere arts kan ogenblikkelijk de hele klinische achtergrond van een patiënt opvragen.

Overheid

Veilige digitale identiteit voor iedere burger, minder bureaucratie, bestrijding van belastingontduiking.

Internet of Things

Snellere en veiligere communicatie tussen verbonden objecten.

Industry 4.0

Nauwkeurig beheer van de productielijn en distributie van producten. 

Smart contract

Geen bemiddelaar, snelheid en veiligheid bij het beheren van overeenkomsten, auteursrechten en octrooien.

Wat vind je van het artikel?