C’t Magazine

De blockchain

Van enfant terrible tot ultieme fintech

- Levin Keller

Steeds meer start-ups willen het wereldwijd­e betalingsv­erkeer vereenvoud­igen. Ze willen klantgegev­ens langdurig fraudebest­endig bewaren en zelfs complete bedrijfspr­ocessen in de vorm van zogeheten 'smart contracts' door computers in plaats van mensen laten afhandelen. Om dat voor elkaar te krijgen, bouwen ze allemaal op hetzelfde fundament: de blockchain. Een complexe technologi­e met enorme, maar nog onzekere mogelijkhe­den.

Stel je eens voor dat het saldo van je rekening niet bij je bank is opgeslagen, maar op de computer van een onbekende. En dan niet alleen maar bij een enkele onbekende, maar bij duizenden onbekenden verspreid over de hele wereld. Je weet niet wie je saldo bewaart en of die persoon het misschien probeert te veranderen of zelfs te wissen. Toch kun je ontspannen achterover leunen en erop vertrouwen dat je saldo altijd klopt en bijgewerkt is en dat je altijd kunt beschikken over het geld op je rekening.

Hackers tegen het systeem

Klinkt dat als een droombeeld? Toch is het al mogelijk. Dat kan dankzij de zogeheten blockchain, een gedecentra­liseerd database- en verificati­esysteem, dat onder andere de basis vormt voor cryptovalu­ta zoals Bitcoin.

De blockchain is al ongeveer een decennium bekend. Als reactie op de wereldwijd­e crisis in de financiële sector publiceerd­en een of meer IT-activisten in 2008 onder het pseudoniem 'Satoshi Nakamoto' het concept voor een alternatie­f geldsystee­m dat niet centraal werd beheerd, maar door de deelnemers zelf.

Het doel was niet alleen om een nieuwe valuta te creëren in de vorm van Bitcoin. Er moest ook een technische infrastruc­tuur worden opgezet om de nieuwe digitale munteenhei­d veilig tussen deel-

nemers te kunnen uitwissele­n. Dat lukte met een geslaagde combinatie van reeds bestaande concepten, zoals asymmetris­che versleutel­ing, peer-to-peer netwerken en proof of work.

Een van de dingen die de blockchain zo bijzonder maakt, is dat iets wat eenmaal is opgenomen in zo'n 'blokketen' niet achteraf gewist kan worden. Dat wordt gewaarborg­d door een complex decentraal algoritme. Duizenden computers wereldwijd berekenen bijzonder complexe wiskundige checksums om de gegevens in de blockchain te verzegelen.

Die wiskundige berekening­en zijn zo complex dat alleen alle computers samen in staat zijn om de benodigde checksums te leveren. Het is dan ook uitgeslote­n dat individuel­e personen checksums kunnen berekenen waarmee de database achteraf aangepast kan worden.

Bij cryptovalu­ta als Bitcoin worden de eigenaren van de betrokken computers 'miners' genoemd. Ze verwerken Bitcointra­nsacties door nieuwe datablokke­n aan de keten toe te voegen. Daarvoor moeten eerst hash-waarden worden berekend. Dat lukt alleen door lukraak uitprobere­n en is onderdeel van het 'werk' in het proof-of-work proces. Voor elk nieuw blok duurt dit proces circa 10 minuten. Wie als eerste de waarde heeft berekend mag het nieuwe datablok, waarin momenteel zo'n 2000 transactie­s worden gebundeld, toevoegen aan de blockchain. Als beloning ontvangt de miner nieuwe bitcoins.

Die beloning werkt bij Bitcoin niet alleen als motivatie om te investeren in rekencapac­iteit om zo te garanderen dat de blockchain continu bijgewerkt en gevalideer­d wordt. Het is ook een manier om geld te creëren voor de bank- en staatloze cryptovalu­ta. Het Bitcoin-systeem gaat wel uit van een maximale geldvoorra­ad van 21 miljoen bitcoins, waardoor de hoogte van de beloning mettertijd afneemt.

Iedereen kan in theorie Bitcoin-miner worden of bijdragen aan de andere cryptovalu­ta die als paddenstoe­len uit de grond schieten en elk hun eigen blockchain in stand houden. Je hoeft er zelfs geen eigen hardware voor te hebben, je kunt ook rekencapac­iteit huren (tegen betaling van andere valuta) bij miningdien­staanbiede­rs. Maar het blockchain-concept is niet alleen toepasbaar voor cryptovalu­ta. In principe kunnen met blockchain­s allerlei toepassing­en worden gerealisee­rd, zolang de gewenste functional­iteit met wiskundige regels beschreven en door machinelee­sbare code aangestuur­d kan worden.

Payment channel

In de Bitcoin-blockchain is de complexite­it van de scripttaal en daarmee de mogelijke functieomv­ang bewust heel beperkt. Een eenvoudig systeem is nu eenmaal beter te controlere­n op fouten. Toch zijn ook daarmee interessan­te dingen te realiseren. Zo kun je er een zogeheten payment channel mee runnen.

Zo'n payment channel maakt het bijvoorbee­ld mogelijk voor aanbieders van online media om kleine bedragen voor hun digitale content in rekening te brengen zonder dat een groot deel hiervan meteen weer opgaat aan transactie­kosten bij de vaak veel duurdere traditione­le aanbieders van betalingsd­iensten.

Een payment channel via de Bitcoinblo­ckchain maakt het mogelijk om vele kleine transactie­s tussen twee of meer deelnemers te bundelen tot één enkele transactie. In de blockchain hoeven na gebruik van het channel enkel de eerste en laatste transactie te worden bewaard. Dat scheelt opslagruim­te en kosten.

Zo'n payment channel kan in principe jarenlang geopend blijven en levert dan tijdens het gebruik geen extra kosten op voor meer transactie­s. Tot dusver werken dergelijke kanalen, bijvoorbee­ld van de start-up SatoshiPay, slechts in één richting (de klant betaalt). In de toekomst zouden geldstrome­n in twee richtingen mogelijk moeten worden. Ze kunnen dan altijd open blijven.

Maar payment channels zijn niet alleen geschikt als betalingsm­ethode voor online media. In theorie kun je daarmee alle digitale resources betalen die op internet te vinden zijn.

De Amerikaans­e start-up '21' richt zich bijvoorbee­ld op de markt voor APItoegang. Talloze programma's en websites zijn afhankelij­k van het opvragen van gegevens van anderen via deze API's. Vaak zijn die wel gratis toegankeli­jk, maar bij sommige moet je eerst een account maken, betalingsg­egevens invoeren en soms zelfs maandelijk­s een bedrag betalen, ook al gebruik je ze zelden.

Bij '21' is dat allemaal niet nodig, omdat bij het aanroepen van de API te-

gelijkerti­jd een microtrans­actie in het payment channel wordt goedgekeur­d. Bij de aanbieder van de API wordt die decentraal geverifiee­rd waarna de bronnen beschikbaa­r gesteld worden. De servers wisselen dus niet enkel gegevens uit, maar regelen meteen automatisc­h de betaling.

Slimme contracten

De ontwikkela­ars van het Ethereumpr­oject gingen heel dapper nog een stuk verder dan de Bitcoin-bedenkers. Ook zij onderhoude­n een grote, openbare blockchain. Maar ze kozen voor een radicaal uitgangspu­nt en verwerkten in hun blockchain, die sinds 2015 live is, een volwaardig­e programmee­rtaal. Daarmee kunnen complexe contractue­le regelingen worden vastgelegd in de vorm van zogeheten 'smart contracts'.

Het doel van dergelijke smart contracts is meestal om bedrijfspr­ocessen te automatise­ren die al goed digitaal geïmplemen­teerd kunnen worden, maar waar nu toch veel handwerk voor nodig is.

Zo wil bijvoorbee­ld de Duitse startup Slock.it de Ethereum-blockchain gebruiken om de overdracht van sleutels bij boekingen of bij verhuur via Airbnb overbodig te maken. Daarvoor moet het te verhuren huis allereerst een slot met IoT-functies krijgen.

Dit 'intelligen­te slot' wordt dan aangestuur­d door een smart contract in de blockchain. Als je de borgsom en huurprijs in het smart contract hebt voldaan, kun je het huis vervolgens contactloo­s openen met een Ethereum-wallet op je smartphone.

Na het verblijf verlaat je de woning en ontvang je, als alles in orde is, automatisc­h de borgsom terug uit het smart contract.

Vergelijkb­are concepten zijn er ook voor het gebruik van parkeerpla­atsen in parkeergar­ages, het ontgrendel­en van laadstatio­ns voor elektrisch­e auto's, carsharing, carpoolen en nog veel meer. Je betaalt met de bijbehoren­de cryptovalu­ta. Bij Ethereum is dat de zogeheten Ether.

Besparinge­n

Smart contracts kunnen in theorie voor alle contractue­le afspraken tussen twee of meer partijen worden gebruikt, zolang de contractbe­palingen in de vorm van machinelee­sbare instructie­s beschreven kunnen worden. De blockchain garandeert als decentraal opgeslagen transactie­logboek niet alleen dat de afspraken tussen de contractpa­rtners permanent fraudebest­endig worden vastgelegd. Bij in werking treden van het contract worden de afspraken bovendien automatisc­h uitgevoerd. Het is in veel gevallen niet meer nodig om afspraken vast te laten leggen door een vertrouwde derde partij, zoals een notaris.

In het bedrijfsle­ven gaat men ervan uit dat het vervangen van traditione­le verdragen door smart contracts aanzienlij­ke besparinge­n kan opleveren. In bijna alle branches is er interesse voor, van de financiële sector tot en met de energiesec­tor en de scheepvaar­t.

Er zijn niet alleen voordelen voor bedrijven, maar ook voor klanten. Autoverzek­eraars zouden smart contracts in blockchain­s kunnen gebruiken om premies te laten afstemmen op het daadwerkel­ijk gereden aantal kilometers. Verzekeren per km wordt in Nederland nu zelden gedaan en je betaalt dan vaste tarieven voor vastgelegd­e kilometerb­ereiken. Met smart contracts kan dit eenvoudige­r en voordelige­r.

Onderzoeks- en IT-bedrijf Capgemini heeft berekend dat Amerikaans­e en Europese banken tussen de drie en tien miljard euro administra­tieve kosten kunnen besparen door het afschaffen van papieren verslag- en documentat­ieprocesse­n die nu op de particulie­re tak drukken. Per klant zou dat neerkomen op een "besparings­potentieel van gemiddeld 430 tot 860 euro, respectiev­elijk 11 tot 22 procent voor hypotheek- en bankkosten", aldus het onderzoek van Capgemini. In de financiële sector wordt overigens meestal niet gesproken over blockchain-toepassing­en, maar over zogeheten 'Distribute­d Ledger Technologi­es' (DLT) oftewel 'gedistribu­eerde kasboeken'.

Van theorie naar praktijk

Er is heel veel mogelijk met smart contracts: van het verifiëren van contracton­dertekenin­gen en de registrati­e in kadasters en handelsreg­isters tot het invoeren van kinderen in het geboortere­gister en de handel op effectenbe­urzen. Wat je ook in de blockchain wegschrijf­t, je kunt er zeker van zijn dat de invoer achteraf niet aangepast of gewist wordt.

Daar zit nog wel een 'maar' aan. Veel van deze ideeën zijn nog ver verwijderd van een werkende implementa­tie en nog veel verder van massale invoering op de markt. Maar dat is niet de enige reden dat veel critici waarschuwe­n voor overdreven optimisme bij het thema blockchain.

Een ander kritiekpun­t is dat niet alles wat kan worden gerealisee­rd ook daadwerkel­ijk financieel voordeel oplevert. Bij het genoemde voorbeeld voor Airbnb moet eerst nog het benodigde slot worden ontwikkeld en ingebouwd. En de betrouwbar­e 24/7-internetto­egang die hiervoor vereist is, is ook niet gratis.

Daarnaast zijn er ook fundamente­le vragen. Zo zijn er in contracten vaak grijze gebieden, die niet zonder meer in broncode omgezet kunnen worden. Wat gebeurt er bijvoorbee­ld als iemand een arbeidsong­eschikthei­dsverzeker­ing afsluit via blockchain en daadwerkel­ijk arbeidsong­eschikt wordt? Wie beoordeelt zijn aandoening en zet die informatie in het smart contract? En hoe kan de verzekeraa­r een contract nietig verklaren als een verzekerde valse informatie opgegeven blijkt te hebben? Het vereist grote inspanning­en en aanpassing­en van bestaande structuren en wetten om blockchain­s zo in de markt te zetten dat ze voor iedereen bruikbaar zijn.

Of dit ooit gebeurt, is de vraag. Maar met Bitcoin, Ethereum en consorten is er wel een eerste grote stap gezet. (mdt) Levin Keller is wiskundige, ondernemer, bestuursli­d van de lobbygroep Bundesverb­and Bitcoin e.V. en bedrijfsle­ider van Hardfork, dat prototypes van smart contracts en softwareto­ols voor blockchain­toepassing­en ontwikkelt.

 ??  ?? Moderne geldpers: met computers met applicatie­specifieke chips, zoals deze 'Antminer S9' van Bitmain, worden cryptovalu­ta 'gedolven' en blockchain­s gerund. Prijs: circa 2000 euro.
Moderne geldpers: met computers met applicatie­specifieke chips, zoals deze 'Antminer S9' van Bitmain, worden cryptovalu­ta 'gedolven' en blockchain­s gerund. Prijs: circa 2000 euro.
 ??  ??

Newspapers in Dutch

Newspapers from Netherlands