Blockchain: fundament voor een digitale economie

De begrippen blockchain en bitcoin worden vaak tegelijkertijd in artikelen gebruikt, terwijl het wezenlijk verschillende zaken betreffen. Blockchain is een digitale techniek om eenduidig transacties vast te leggen. De bitcoin is een digitale munt die daar gebruik van maakt. Blockchain is een methodiek waarbij geen derde partij meer nodig is om betrouwbaarheid van transacties te waarborgen. Het verandert het paradigma dat we eerst data veilig maakten door het te verbergen, naar data veilig maken door het juist zo veel mogelijk zichtbaar te maken.

Een belangrijk deel van die techniek – de hash-functie – bestaat al vele jaren. Het is een functie om een grote hoeveelheid data naar een veel kleinere hoeveelheid (telkens even grote) unieke set data om te zetten. Noem het maar een gestandaardiseerde digitale vingerafdruk maken, van een grote verzameling digitale data. En wel zodanig dat als in de content maar één bit verandert, een andere vingerafdruk of hash ontstaat. Een vorm van pseudonimiseren van digitale content.

Content Addressable Storage

Begin deze eeuw werd het begrip Content Addressable Storage (CAS) geïntroduceerd. Hierbij werd de opgeslagen informatie teruggevonden op basis van zijn inhoud of content en niet op de logische plaats in een storage-systeem, zoals een locatie of een file-naam. Het werd vooral gebruikt als documenten aan strenge compliance of overheidsregulering moesten voldoen.

De basis van deze techniek was de hash-functie. Van de content werd via een standaard algoritme een digitale vingerafdruk gemaakt: een unieke code voor de digitale inhoud van dat document. Door er tijd en locatie aan toe te voegen, werd de vingerafdruk dusdanig uniek, dat – ook wettelijk – werd gegarandeerd dat het teruggehaalde digitale document volledig identiek was aan het destijds opgeslagen document. Als het algoritme opnieuw de content-hash berekende en die was hetzelfde, was het document inhoudelijk identiek.

Staatscourant

Het principe is begin deze eeuw gebruikt om een digitale kloon van de Belgische Staatscourant te maken. Het Leuvense hi-tech bedrijf Hypertrust gebruikte de hash-techniek om een digitale kopie van de staatcourant authentiek te maken met wat zij toen de TrustClip techniek noemden. In feite kreeg elke uitgave een unieke vingerafdruk en werden de achtereenvolgende Staatscouranten via die clips met elkaar verbonden. Een soort blockchain dus, een ketting van uniek gekenmerkte schakels.

Omdat Staatscouranten bij wet zijn opgericht en formeel het noodzakelijke publicatieplatform voor alle wetten zijn, moet de continuïteit strikt zijn gewaarborgd. In de papieren versies refereerde de nieuwe courant terug naar de vorige, waardoor de keten tot de eerste, bij wet gecreëerde Staatscourant geborgd was. Voor de digitale versie geldt hetzelfde, echter het moment dat de laatste papieren versie werd uitgegeven, moest wel bij wet worden vastgelegd dat op die dag de papieren versie én de digitale versie identiek waren. En toen sprong de keten van authenticiteit van de papieren versie over naar de digitale versie, welke op dat moment het master-document werd.

Master en copy management

Je ziet wel vaker dat bij de overgang van papier naar digitaal een formele – wettelijke – stap nodig is om de nieuwe, digitale versie formeel tot master-document te benoemen. In mijn periode bij Fokker gingen we langzaam over van papieren tekeningen naar digitale CAD-modellen. Nu is een nieuw CAD-model waar nooit een papieren versie van heeft bestaan, niet zo’n probleem. Maar zodra een oude tekening wordt gedigitaliseerd, is er wel een formele stap nodig om op een zeker moment de papieren tekening tot kopie te benoemen op hetzelfde moment dat de digitale versie – het CAD-model – het master-document wordt. Je kunt immers nooit twee master-documenten hebben.

Het beheren van master- en copy-documenten is trouwens een interessant documentmanagementproces. Immers, naast de master zullen er altijd kopieën zijn die ‘ergens’ worden gebruikt. En zodra het master-document in versie wordt verhoogd, dienen alle kopieën dat ook te doen. Maar dat kan alleen als je weet waar die kopieën zich bevinden. Denk maar eens aan het updaten van alle productie- of onderhoudsinformatie voor een complex product. Daarom spreekt men vaak over beheerde kopieën. Dit zijn naar gebruik of gebruiker geregistreerde kopieën die mee moeten veranderen als de master data verandert. Daarom zijn open databases waar de blockchain mee werkt zo interessant.

Blockchain

Terug naar die blockchain die gebruikmaakt van bovenstaande technieken en processen. Het nieuwe aan de blockchain is dat de gekenmerkte transacties worden verspreid over een groot aantal realtime databases, waardoor het bijna onmogelijk wordt die allemaal tegelijkertijd te vervalsen. Hoe meer verspreide databases, hoe lastiger. Door tevens elke schakel te verbinden met de vorige door middel van de hash, ontstaat een niet te vervalsen keten van transactie-data.

De transactie zelf is via de hash te herleiden, maar de content is slechts zichtbaar voor gemachtigden. Net zoals het beschreven principe van de content addressable storage: de hash leidt wel naar de inhoud van de transactie maar geeft op zich nog geen toegang. Dat geldt alleen voor de eigenaren. In de blockchain is de transactie openbaar, terwijl de inhoud zelf privé wordt gehouden. Hierdoor is elke transactie geborgd en de digitale authenticiteit van de inhoud is ook aantoonbaar. Daarom is een gecertificeerde tussenpersoon niet meer nodig. Iedereen kan dan immers met iedereen een aantoonbare en onweerlegbare transactie vastleggen. Of dat nu een geldtransactie is, een contract, een samenwerking of een bestelling.

Digitale economie

Net zoals het internet ons een protocol gaf om wereldwijd digitaal met elkaar te kunnen communiceren, geeft de blockchain ons een protocol om wereldwijd open en eenduidig transacties vast te leggen. Daarom is de blockchain-techniek de komende decennia zo belangrijk. Net zoals in 1969 het eerste ARPANET de basis legde voor onze digitale wereld, zo legt blockchain de basis voor de openbare boekhouding van de digitale economie. Innovatie projecten zoals het hyperledger-project ontwikkelen open en moderne platformen om ook zeer complexe multi-peer-transacties mogelijk te maken.

Hoewel de techniek dus zeker nog niet volwassen is, zien we op dit moment al mooie voorbeelden waar de blockchain waarde toevoegt. Het maakt digitale vastlegging van ‘human exchange’ mogelijk. Van de gegarandeerde identiteit met wie je zaken doet tot het met zekerheid kunnen volgen van documenten en producten in toeleverketens, waarbij de afgesproken transactie bij ontvangst van het product automatisch wordt afgerond. De ontwikkeling op het gebied van IoT zullen de toepassing van blockchain-techniek ook een enorme duw voorwaarts geven.

We kunnen gezamenlijke onzekerheid opheffen en omzetten in een gedeelde realiteit van digitale certificaten. Een soort Wikipedia voor transacties waar we onze eigen persoonlijke wiki in kunnen brengen of uit kunnen destilleren. Een open boekhouding waar transacties onomstotelijk geregistreerd en bewaard blijven. Zonder (dure) tussenpersonen om deze boekhouding uit te voeren. De perfecte basis voor een digitale economie. Of het net zoals met ARPANET en het internet pas na decennia pas tot volwassenheid leidt, zal de tijd ons leren.

Door: Hans Timmerman (foto), CTO Dell EMC Nederland