Over open en besloten blockchains.

Blockchains. Je hebt ze in vele soorten en maten vandaag de dag. De eerste die het licht zag in 2009 is die van Bitcoin, en tot op heden is het ook de Blockchain waar het meeste vermogen in is geïnvesteerd en met de meeste nodes. Maar je hebt ook Blockchains die zijn ontwikkeld om smart contracts te ondersteunen, zoals Ethereum, Neo en Lisk. En blockchains voor het verzenden van geld met een hoge mate van privacy, zoals Dash, Monero en Zcash. Er zijn honderden verschillende blockchains voor evenzoveel verschillende doeleinden. (Dit artikel gaat ervan uit dat je al enigszins vertrouwd bent met blockchains. Wil je toch nog even een snelle intro, kijk dan dit filmpje van 1 minuut of wil je uitgebreide info, lees dan dit).

In grote lijnen kan je ze in twee groepen verdelen, of beter gezegd, op een spectrum plaatsen. Aan de ene zijde de “Permissionless” of openbare blockchains en aan de andere de “permissioned” of besloten blockchains. Alle blockchains die hierboven zijn genoemd zijn openbare blockchains.

Karakteristieken van deze openbare blockchains zijn:

  • Werkt met open source software. Wat tot gevolg heeft dat eender wie kan besluiten om de broncode van de software eens goed onder de loep te nemen, om bijvoorbeeld vast te stellen dat er geen “achterdeurtje” in zit.
  • Er is geen sprake van toegangsrechten. Iedereen die wil deelnemen kan dat doen.
  • Iedereen kan onderdeel worden van het netwerk, door een “node” te installeren en te verbinden met het internet of de bijbehorende token te gaan minen.
  • Alle deelnemers moeten zich houden aan de protocollen van die blockchain. Wijk je in je eentje af, dan zullen al je medegebruikers jou onmiddellijk negeren en doe je niet meer mee.
  • Ze waren er als eerste. De “puristen” zien deze dan ook als de enige echte soort blockchain.

Karakteristieken van besloten blockchains zijn:

  • Maakt vaak gebruik van open source software. Maar omdat de software in een besloten omgeving wordt toegepast is de eigenaar vrij om zelf veranderingen aan de software door te voeren.
  • Er is sprake van toegangsrechten. Afhankelijk van je rol (die door een centrale partij wordt toegekend) mag je meekijken of bijdragen.
  • Je kan niet zomaar een “node” beginnen en onderdeel van het netwerk worden. Ook daar moet je voor worden uitgenodigd.
  • De (interne) deelnemers moeten zich aan de protocollen van die blockchain houden. Wijk je af, dan doe je niet meer mee.
  • De besloten blockchain is ontstaan als afgeleide van de openbare blockchain.

Dat afleiden is als volgt verlopen:

Er waren de openbare blockchains. Open systemen, transparant, grenzeloos en voor iedereen toegankelijk. Dat is heel krachtig. Als iedereen in de (financiële) boeken kan kijken, dan is iedereen te controleren. Hoewel je vaak niet weet welke persoon er achter een transactie zit, kan je wel controleren of deze goed is uitgevoerd en of het geld niet twee keer is uitgegeven. Deze controlemogelijkheid leidt tot vertrouwen. Deelnemers vertrouwen het computernetwerk, de blockchain. Voor het eerst (sinds 2009) kan je m.b.v. computers op een betrouwbare manier transacties doen met iemand die je niet kent en dus ook niet kan vertrouwen.

Omdat dit zo krachtig is, begon blockchain (in de vorm van Bitcoin) in 2013 tractie te krijgen. En steeds meer mensen kregen in de gaten dat je met een blockchain ook andere afspraken dan alleen geldelijke transacties kan vastleggen. In 2015, 2016 nam de focus op het systeem blockchain steeds verder toe. Uiteraard kregen ook ondernemingen interesse. Ze downloadden de software en gingen experimenteren. De software kan je natuurlijk in een afgesloten omgeving installeren. Als onderneming wil je geen pottenkijkers. Je bent vrij om dat te doen, want het is open source software. En zo ontstonden besloten blockchains.

Het is een kwestie van definitie. Mag je een blockchain met gedistribueerde nodes, met peer-to-peer techniek, met cryptografische hashing waardoor je alleen kan toevoegen, niet muteren, maar zónder openheid nog wel een blockchain noemen? Ik denk van wel. Omdat ook de besloten blockchain de karakteristieken van een blockchain bezit. Maar eigenlijk is de definitie van de benaming niet het allerbelangrijkste.

Vertrouwen

Waar het om draait, is vertrouwen. Het afschermen van een blockchain leeft op gespannen voet met het vertrouwen er in. Hoe verder je een blockchain afschermt, des te minder vertrouwen er in zal bestaan. Bouw je een besloten blockchain die transacties tussen vijf partijen in een logistieke keten faciliteert, dan zal de buitenwereld daar weinig vertrouwen in hebben. Ze kunnen er niet bij en ze kunnen niets verifiëren. De interne deelnemers echter wel. Iedere deelnemer is onderdeel van het netwerk en heeft een node die ze op elk moment kunnen inspecteren. De vijf nodes houden elkaar in het gareel. De balans in dit systeem ontstaat dus dankzij het feit dat de afzonderlijke partijen tegenstrijdige belangen hebben (vaak winstmaximalisatie) en tegelijk willen samenwerken. Kortom, partijen die elkaar niet vertrouwen willen transacties doen. In een dergelijke waardeketen kan de besloten blockchain dus heel waardevol zijn.

Neem je het nog een stap verder en denk je een besloten blockchain te installeren binnen je eigen onderneming, dan kom je al snel tot de conclusie dat dit geen nut heeft. (Er van uitgaande dat de onderlinge afdelingen elkaar vertrouwen). Een database-systeem dat je vertrouwen kan bieden (lees: blockchain) heeft geen nut als het vertrouwen er al is. Dan kost het alleen maar tijd en geld. Iedere ICT-er zal dan voorstellen om de transacties in een gewone database vast te leggen.

De schaal waarop je een besloten blockchain gaat toepassen is dus van belang. Blockchain-techniek wordt grofweg gezegd pas interessant vanaf 4, 5 maar liever meer partijen die elkaar niet vertrouwen. En als ze er graag een muur om het geheel heen bouwen, dan kan dat. Het is ook wel begrijpelijk: Muren zijn er altijd geweest en de transparantie van een openbare blockchain is erg wennen.

Maar, dan komt de purist weer om de hoek kijken en zegt: Gebruik gewoon een openbare blockchain en plaats daar de hash (lees: elektronische unieke handtekening) van je gegevens op. Dan ligt de transactie voor eens en altijd vast, maar niemand die de inhoud kan ontcijferen. Dat is waar, maar er is nog een aspect van blockchains niet genoemd…

Consensusmechanisme

Hoe worden al die nodes het eens over de finale inhoud van hun boekhouding? Hoe komen die computers tot consensus? Er zijn verschillende mechanismen, maar de meest gangbare bij de openbare blockchain is het zo genaamde “proof of work” mechanisme (mining). De deelnemende computers moeten een wiskundige som oplossen. Er is geen strategie te bedenken om de eerste te zijn, het is gewoon gokken. De eerste computer met de oplossing wint, bepaalt hoe het volgende blok in de blockchain eruit zal zien en krijgt een beloning in geld. Het is een wedloop. Koop je een snellere (duurdere) computer, dan maak je meer kans op de beloning. Maar anderen doen dit ook. En automatisch worden de sommetjes dan moeilijker gemaakt. Het leidt ertoe dat er erg veel energie nodig is om het systeem te laten functioneren. Het levert beveiliging op, omdat een ondenkbare hoeveelheid energie nodig is om het netwerk te hacken, maar het stroomverbruik is wel degelijk een nadeel.

In tegenstelling tot de openbare blockchains, waar geen onderlinge afspraken kunnen worden gemaakt over wie er wel en niet meedoen, en dus ook niet over hoe moeilijk de sommetjes zijn, kan je dat bij een besloten blockchain wel. Je kan het hele Proof of Work mechanisme over boord gooien en telkens een van de (bijvoorbeeld) vijf nodes, (middels steen-papier-schaar) een blok laten bijschrijven. Dat lost in een keer het probleem van het energieverbruik van “PoW” op.

Wendbaarheid, schaalbaarheid en performance

Deze aspecten spelen ook een rol in de keuze voor een besloten blockchain. In een openbare blockchain hebben we inmiddels gezien dat de “community” er jaren over kan doen om het eens te worden over de ontwikkelingsstrategie. In een besloten omgeving kan de eigenaar snel tot een besluit komen. En de besloten blockchain is ook makkelijker op te schalen qua omvang, snelheid en prestaties.

Samenvattend

De transparantie van een open blockchain is voor velen een brug te ver. Een besloten blockchain kan de oplossing bieden. Het is belangrijk om tijdens de eerste verkenningsfase te bepalen of een besloten blockchain meerwaarde biedt. Dat is het geval als de belangen van de deelnemende partijen zo ver uiteen lopen dat er geen inherent vertrouwen is. Je kan dan een permissioned blockchain implementeren. Deze is veel flexibeler en het consensusmechanisme kan energie-efficient worden ingericht.

By | 2018-08-03T12:13:22+00:00 september 15th, 2017|Blockchain|0 Comments

About the Author:

Thomas is een allround technicus met ervaring in Training, Project Management en Functioneel Beheer. Hij is gespecialiseerd in Blockchain, Crypto geld en Smart Contracts. Hij is een bruggenbouwer die technici (zoals ICT ontwikkelaars) met hen die techniek nodig hebben, verbindt.
X