Wat is blockchain? IoT heeft blockchain nodig en blockchain IoT

Desktops, tablets, labtops en smartphones, ze hebben allemaal bijgedragen aan het gebruiksgemak van internettransacties. Toch verlopen veel zakelijke transacties nog inefficiënt, zijn te duur en ten aanzien van beveiliging kwetsbaar. Hoe kan dat beter?

Het volume aan zakelijk transacties groeit wereldwijd exponentieel. De groei van e-commerce, online banking, app-aankopen en de toenemende mobiliteit van mensen rond de wereld zijn oorzaken van deze spectaculaire groei. Het volume van het aantal transacties zal nogmaals exploderen met de komst van IoT. Om deze uitdagingen het hoofd te kunnen bieden, is niet alleen behoefte aan een snel netwerk (5G) maar ook aan transacties tegen lagere kosten, bij een maximale beveiliging. Een technologie die aan deze eisen tegemoet kan komen, is blockchain.

Introductie blockchain

Blockchain is een vorm van een gedistribueerde ledger-technologie; een gedistribueerde ledger is een database die is verspreid over meerdere nodes of computing devices. De blockchaintechnologie faciliteert een proces om transacties op te slaan en assets te volgen in een netwerk. Daarbij kan een asset een huis, auto, contant geld, land of iets onaantastbaar als een intellectueel eigendom, copyright of branding zijn. Blockchain is de onderliggende digitale fundatie die blockchainapplicaties (bijvoorbeeld cryptocurrency) ondersteunt.

Voordelen blockchaintechnologie

Blockchaintechnologie betekent een fundamentele verschuiving in de manier waarop data kan worden gedeeld in een open en transparante manier. De kern van blockchain is de garantie dat de door alle betrokken partijen verzonden ontvangen data (mits ‘consensus’ is bereikt) daarna niet meer kunnen worden veranderd, of mee geknoeid, zonder dat deelnemers dat in de gaten hebben. Want voor elke beveiliging geldt als eerste vereiste dat men kan vertrouwen op een ‘single source of thruth’.

Hoe werkt blockchain

Bij de traditionele transactiemethoden voor het opslaan van records en tracking van assets hebben de deelnemers toegang tot hun eigen databases. Naast extra vertraging bij transacties, is deze techniek te duur, deels omdat een intermediair voor elke transactieservice een bedrag in rekening brengt. Het werkt bovendien inefficiënt als gevolg van netwerkvertragingen en de noodzaak van dataduplicatie om de verschillende databases up-to-date te houden.

De blockchaintechnologie is flexibel want het kan op verschillende terreinen worden toegepast

De blockchainarchitectuur geeft deelnemers de mogelijkheid om een ledger met de anderen te delen. Via peer-to-peerreplicatie (waarbij de deelnemer zowel subscriber als publisher kan zijn) wordt bij elke transactie de wijziging naar elke deelnemer (node) doorgegeven. Of de transactie doorgaat, hangt af of er consensus bij de meerderheid van de deelnemers bestaat. Het stemmen en het overeenkomen bij een transactie heet in blockchainterminologie ‘consensus’ en wordt automatisch door een algoritme uitgevoerd. De verzonden data wordt via het netwerk gesynchroniseerd. Daardoor werkt een blockchainnetwerk economisch en efficiënt omdat het dataduplicatie voorkomt en de noodzaak van een intermediair wegneemt. Blocken kunnen na een update niet meer worden gewijzigd of verwijderd.

Fig 1: Blockchain Architectuur (bron Wiley & Sons)

Blockchain verbetert ook het vertrouwen in een zakelijk netwerk. Niet dat men iedereen kan vertrouwen waarmee men zaken doet, alleen de transacties zijn veilig. Omdat elke transactie voortborduurt op elke andere transactie komt elke corruptie direct aan het licht en brengt gelijk iedere deelnemer daarvan op de hoogte. Deze zelfregulering neemt grotendeels de noodzaak weg tot het gebruik van legale-, of van overheidswege vereiste safeguards.

Blockchain Hashing Technologie

Blockchain dankt zijn naam aan de manier waarop het transactionele data in blocken opslaat. Blocken worden via hash- gebaseerde koppelingen tot een chain gesmeed (zie figuur 1). Het is op zich geen nieuwe datastructuur. Programmeurs ontwikkelen al van oudsher dergelijke ‘linked list’, alleen de manier van koppelen via hashing is apart.
Naarmate het aantal transacties toeneemt zal ook de chain groeien. In de blocken wordt, op basis van de door deelnemers afgesproken regels, de tijd en volgorde van een transactie opgeslagen. Naast de tijdstempel van iedere transactie bevat elk block een hash-code en een van het voorgaande block; in tegenstelling tot encryptie maakt hashing van alle data een unieke hash-code die niet meer kan worden herleid naar de oorspronkelijke code. Deze unieke manier van koppelen voorkomt dat blocken kunnen worden tussengevoegd of verwijderd.

Blockchain Use Cases

De blockchaintechnologie is flexibel want het kan op verschillende terreinen worden toegepast, waaronder: financiële diensten, logistiek, cryptocurrency, handelsverkeer, supplychainmanagement, medische zorg of IoT. Cryptocurrency en IoT zijn twee toepassingen waar tot dusver nog de meeste aandacht naar uitgaat (zie figuur 2).

Fig 2: Blockchain Use Cases (bron World Economic Forum)

Let wel, hoewel blockchain transactionele data bevat, is het geen vervanger voor de bestaande databases, messagingtechnologie, transactionele- of business-processing. Blockchain fungeert in essentie als een database voor het opslaan van transacties en heeft voordelen die verder gaan dan die van een traditionele database. Alle transactietechnologieën kunnen in principe worden gecombineerd waardoor met blockchaintechnologie veilige transacties tussen de verschillende systemen kunnen plaatsvinden.

 

Blockchain en IoT

Een Gartner-studie schat dat blockchaintechnologie zakelijk gezien tegen 2030 een waarde van 3,1 biljoen US-dollar kan bedragen en IoT-technologie tegen 2020 475 miljard! Gezien deze voorspelde groei kunnen we ons nog geen voorstelling maken welke veranderingen ons te wachten staan. De met deze technologieën ontwikkelde processen zullen op uiteenlopende industrieën grote invloed hebben, op allerlei gebieden in de maatschappij (zie figuur 2).

Of een transactie doorgaat, hangt af van consensus bij de meerderheid van de deelnemers

Ondanks de vorderingen op het gebied van security blijft met name de veiligheid met IoT het zorgenkind in de IT-industrie. Daarbij kan blockchain hulp bieden, want blockchain-gebaseerde IoT-oplossingen zijn geschikt om allerlei zakelijke- en industriële processen te vereenvoudigen waarbij tegelijkertijd een hoge mate van security kan worden geboden. Blockchain is een revolutionaire technologie die naar verwachting op talrijke terreinen in de maatschappij invloed gaat hebben. De techniek is nog volop in ontwikkeling en een aantal zaken moet nog beter worden uitgewerkt en standaarden ontwikkeld.

[Dit artikel is eerder gepubliceerd in het magazine ChannelConnect 4 2018]