Waarom je ook in 2019 nog moet wakker liggen van blockchain

De Bitcoin-bubbel lijkt voor goed gebarsten, maar dat wil niet zeggen dat blockchain plots irrelevant is. Integendeel, nu is misschien wel het uitgelezen moment om de technologie eens serieus te bekijken. Wat maakt blockchain zo speciaal en wat kan je er nu eigenlijk mee doen?

Voor één Bitcoin betaal je op het moment van schrijven net geen 3.900 dollar. Rond deze periode vorig jaar was dat nog ongeveer 19.000 dollar. De koers van andere cryptomunten, zoals Ethereum en  XRP, is even stevig in elkaar gezakt sinds de piek van begin 2018. De bubbel lijkt zo gespat en aan fantasieën zoals mainstream omarming is een drastisch einde gekomen. Plots is het veel stiller rond Bitcoin en bijgevolg ook rond blockchain, de technologie achter de cryptomunt die door velen verkeerdelijk als synoniem wordt gezien.

Enthousiaste investeerders zullen het er misschien niet mee eens zijn, maar in de praktijk is het uiteenspatten van de bubbel een goede zaak voor de blockchaintechnologie an sich. Bijna exact tien jaar na de lancering van Bitcoin is er zo eindelijk ruimte om los van grote woorden en spectaculaire verwachtingen op een serieuze manier te kijken naar wat blockchain is en wat het eventueel voor jouw onderneming kan betekenen. Dat maakt dat het een ideaal moment is voor ons om nog eens een stapje achteruit te zetten en de technologie te analyseren.

Gedecentraliseerd logboek

De blockchain is in essentie een technologie om op een veilige manier data gedecentraliseerd te bewaren. De blockchain zelf kan je zien als een digitaal logboek waarin gegevens worden bijgehouden. Dat logboek kan overal over gaan. De blockchain waarop Bitcoin gebouwd is, houdt transacties van de digitale munt bij zodat iedereen te allen tijde kan zien wie op welk moment aan wie heeft betaald, en hoeveel bitcoin er nog in iedere wallet zit.

 

Blockchain hoeft niets met geld te maken te hebben.

 

Blockchain hoeft echter niets met geld te maken te hebben. Het is perfect mogelijk om een blockchain-logboek te maken met als doel het traceren van containers, het bijhouden van vastgoed-eigendom of zelfs het vastleggen van de weg die een kip aflegt van de kwekerij tot op je bord.

Vertrouwen in onvoorspelbaarheid

Centraal aan blockchain is het vertrouwen dat de technologie biedt. Wat in een blockchain staat, kan in principe iedereen zien en kan niet worden veranderd. Alle partijen die deelnemen aan de blockchain houden zo automatisch elkaar in het oog.

Een slim systeem waarbij nieuwe gegevens telkens door een niet te voorspellen deelnemer aan de ketting worden toegevoegd, zorgt ervoor dat het bijna onmogelijk is om vervalste data in een blockchain te smokkelen. De blockchain wordt pas aangepast wanneer een deelnemer op een legitieme manier wordt aangeduid om de nieuwste informatie aan de ketting toe te voegen. Het hele netwerk moet vervolgens in consensus zijn over de legitimiteit van de operatie.

Kippen

Beeld je een hypothetische blockchain in, opgezet door grootwarenhuizen, transporteurs, kippenkwekers en slachthuizen. Het opzet van de blockchain is om ervoor te zorgen dat iedere kip van ei tot bord te traceren valt. Zo kan er niet gefoefeld worden met het vlees en weet je zeker dat je kippengehakt geen paardenvlees bevat.

Laten we zeggen dat honderd partijen actief deelnemen aan de blockchain. De actieve deelnemers zitten allemaal in de kippenbusiness en willen allemaal data aan de ketting toevoegen. Die ketting is ook te bekijken door derden (consumenten), om zo het vertrouwen in de vlees- en voedingssector een boost te geven.

Alles begint bij het ei en het kuiken dat daaruit voortkomt. Dat krijgt een unieke ID met enkele essentiële gegevens, zoals de plaats waar de kip is gekweekt. Dat ID wordt telkens bijgewerkt, bijvoorbeeld wanneer de kip van locatie verandert, antibiotica krijgt of uiteindelijk geslacht wordt.

Toevoegen en traceren

Gaat de kip naar het slachthuis, dan voegt het slachthuis automatisch locatie, datum en uur van de slachting toe aan de digitale ketting. Voordien voegde de kweker ook al toe dat de kip werd overgedragen aan de transporteur. Uiteindelijk zal het hele traject zo stap voor stap in de blockchain staan, waardoor kippen onmogelijk kunnen verdwijnen, en mysterieus vlees onmogelijk in de voedselketen kan raken.

Telkens wanneer er nieuwe info moet worden toegevoegd aan de ketting kunnen we dat zien als een ‘transactie’. De kweker die zijn kip aan de transporteur overhandigt, biedt die transactie aan het blockchainnetwerk aan. Hij voegt ze echter niet zelf toe, aangezien hij zo de mogelijkheid zou krijgen om de transactie te vervalsen. Het toevoegen gebeurt door één van de deelnemers (nodes) van het blockchainnetwerk.

Rekenwerk

Die nodes vechten in een wedstrijdje hogere wiskunde om het recht om de nieuwe gegevens aan de ketting toe te voegen.  Zonder te veel in detail te gaan, krijgen de nodes de opdracht om brondata te verzinnen die, eens door een specifiek algoritme gehaald, in een hash resulteren met een hexadecimale waarde die binnen een bepaalde tolerantie valt.

Wie vertrouwd is met hash-algoritmes weet dat dat een aartsmoeilijke opdracht is. Een hash is heel eenvoudig te berekenen door data door een algoritme te halen, maar omgekeerd bestaat er geen manier om vertrekkende van een hash de originele brondata te reconstrueren. Er zit voor de nodes dus niets anders op dan met trial and error te proberen tot brondata plots een juiste hash geeft.

 

Er is geen manier om vertrekkende van een hash de brondata opnieuw te reconstrueren.

 

Hoe kleiner die tolerantie, hoe moeilijker de opdracht en hoe kleiner de kans dat een systeem het juiste antwoord raadt. Statistisch zorgt een bepaalde totale hoeveelheid beschikbare rekenkracht ervoor dat het een min of meer nauwkeurig te bepalen tijd duurt voor één node het raadsel oplost. Zodra een node een juiste hash vindt, mag die de nieuwste transacties aan de ketting toevoegen. (Vaak worden verschillende transacties gegroepeerd in blokken, vandaar de naam van de technologie.) Alle andere nodes kunnen heel snel nakijken of de winnaar niet heeft valsgespeeld: van de gevonden brondata nakijken welke hash eruit voortkomt, is immers wel heel eenvoudig.

Het zoeken naar de juiste hash heet in het vakjargon ‘minen’, en bij cryptomunten worden ‘miners’ voor hun werk beloond met nieuw cryptogeld. Minen is een erg energie-intensieve bezigheid, wat meteen aantoont waarom een blockchain op de schaal van bijvoorbeeld Visa of Bancontact geen goede keuze is.

Geen zwakke schakels

In ons voorbeeld zal één node winnen en de transportdata over de kip aan de ketting mogen toevoegen. Nu is het tijd voor de echte magie van de blockchain. Ieder toegevoegd blok wordt versleuteld met een hash, die berekend wordt met als brondata zowel de nieuwe gegevens als de hash van het vorige datablok.

Een specifieke hash omgekeerd berekenen is onmogelijk. Als iemand probeert de blockchain te vervalsen door een variant te introduceren waarin bepaalde gegevens zijn aangepast, zal de brondata van het aangepaste blok anders zijn, en dus ook de hash die daarbij hoort. De daaropvolgende hash klopt ook niet meer en zo valt de ketting uit elkaar. Het geniale wiskundige principe waar hash-functies op steunen, maakt dat het in de praktijk eenvoudigweg onmogelijk is om data aan te passen eens die in een blockchain zit.

In het geval van de kippenketting kan een slachthuis dat 500 kippen ontvangt de blockchain niet subtiel aanpassen om daar duizend kippen van te maken en 500 exemplaren van een illegale kweker in het voedselcircuit te introduceren. Bij Bitcoin wil dat zeggen dat niemand transacties achteraf kan annuleren of geld van iemands wallet stiekem aan zijn wallet kan toevoegen.

 

blockchain chicken
Blockchain leent zich uistekend voor de beveiliging van logistieke ketens zoals de voedselketen.

Het resultaat is een feilloze ketting waarbij consensus integriteit garandeert. Het open karakter laat derden dan weer toe om de ketting te inspecteren. Zo is eventuele fraude onmiddellijk te detecteren. Er kan immers nooit meer kippenvlees in de rekken terechtkomen dan dat er initieel kippen uit het ei zijn gekropen.

Beter dan papier

Vandaag is een dergelijke controle ook mogelijk, maar die gebeurt dan met certificaten van betrouwbare instanties. Daar komt heel wat administratie bij kijken en het proces is veel vatbaarder voor corruptie. Dat is bij ons misschien niet zo’n probleem, maar wordt veel relevanter wanneer je het systeem toepast op bijvoorbeeld de wereldwijde containertransport. Een container die bij vertrek in China 100 televisies bevat en vervolgens langs India en Nigeria naar Antwerpen komt, kan bij aankomst niet plots gevuld zijn met maar 90 tv’s.

Certificaten en documenten kunnen onderweg verdwijnen of vervalst worden, maar data die bij vertrek in de blockchain werd verankerd, is onaantastbaar. Mankeert er toch een toestel, dan is het bovendien eenvoudig om te kijken in welke fase van het transport het verdween.

Bovenstaande toepassingen maken optimaal gebruik van de voordelen van blockchaintechnologie, zonder dat ze iets te maken hebben met Bitcoin en consorten. Bovendien gaat het telkens om kleine afgebakende projecten met een beperkt aantal actieve deelnemers en een duidelijk doel (de kip-voedselketen veilig houden, containertransport vereenvoudigen…).

Blockchain als oplossing

Grote spelers die zicht vandaag al op blockchain hebben gestort, zoals Microsoft of IBM, gaan op twee manieren om met de technologie. Langs de ene kant bieden ze een raamwerk waarmee organisaties aan de slag kunnen gaan om hun eigen blockchaintoepassing te ontwikkelen, langs de andere kant werken ze samen met partners aan heel concrete toepassingen.

Het is belangrijk om je te realiseren dat blockchain een fantastische technologie is om bepaalde businessprocessen met te stroomlijnen of problemen met op te lossen. Zoals bij iedere goede digitale transformatie moet je weten wat je wil bereiken en kan je dan eventueel voor blockchain kiezen. Andersom te werk gaan en naar een blockchaintoepassing binnen jouw organisatie zoeken omdat het hip klinkt, zal geen waardevolle resultaten opleveren.


Lees dit: IBM kijkt naar hybrid cloud om blockchain te laten groeien


Projecten in het wild

Zeker IBM neemt vandaag het voortouw met enkele opvallende blockchain-integraties. Zo werkte de technologiereus een project uit om de voedselketen te beveiligen en te digitaliseren: IBM Food Trust. Dat project is toegankelijk voor grote en kleine spelers en wordt vandaag onder andere door warenhuisketen Carrefour gebruikt. De keten traceert er zijn eigen merkproducten mee in Frankrijk, Spanje en Brazilië en plant in 2022 meer landen te betrekken.

Langs de financiële kant stapten onder andere Goldman Sachs en Morgan Stanley al mee in CLSNet, wat dan weer een blockchaintoepassing is waarmee banken munteenheden kunnen uitwisselen. Handel tussen instanties met een verschillende munteenheid is traditioneel lastig. Blockchain helpt om dat proces te versnellen en de impact van een veranderende koers tijdens de transactie te minimaliseren.

Initiatieven bij ons

Dichter bij huis werkte Port of Antwerp in het kader van zijn Smart Port-initiatief al een systeem uit samen met de start-up T-Mining om de afhaling van containers via blockchain te regelen. Dat moet onregelmatigheden in de ophaling voorkomen, waarbij het moeilijker wordt voor corrupte chauffeurs om containers af te halen waar bijvoorbeeld smokkelwaar in zit. Intussen bouwden Port of Antwerp en T-Mining ook al een blockchainproject om de import van fruit vanuit Nieuw-Zeeland te stroomlijnen.

 

Port of Antwero
De haven van Antwerpen zet in ons land sterk in op blockchainprojecten.

Carrefour omarmt de blockchain eveneens in België door ons kippenvoorbeeld in de praktijk te brengen. Dat doet het onder het label Belchick’n. Kippen met dat label hebben een QR-code op hun verpakking die je kan scannen om zo het traject van het dier na te gaan. Via het label garandeert Carrefour onder andere dat leghennen uitsluitend plantaardig voer kregen voorgeschoteld en de ecologische voetafdruk geminimaliseerd wordt doordat alle ondernemingen betrokken bij de kweek van de kip dicht bij elkaar liggen.

Er zijn natuurlijk nog veel meer projecten, zowel bij ons als in de rest van de wereld. De talrijke initiatieven tonen aan dat blockchain weldegelijk een belangrijke ondersteunende technologie zal worden in de economie van morgen. Wat de koers van Bitcoin terwijl doet, is verder eigenlijk irrelevant.