Hoe werkt een blockchain?

Het basisidee van een blockchain is dat het een database is van transacties, te vergelijken met een grootboek, kasboek of register. Op zichzelf niets bijzonders: in het dagelijks leven hebben we direct en indirect te maken met tal van databases waarin transacties worden opgeslagen. Banken houden in grootboeken bij wie naar wie geld overmaakt. Verenigingen noteren in kasboeken wie er al contributie heeft betaald en waaraan die bijdragen worden besteed. In het Kadaster wordt geregistreerd wie de eigenaar van een pand is en of er wellicht een hypotheek op een huis rust.

Het revolutionaire van de blockchain is dat dergelijke transacties en eigendomsgegevens decentraal in een database worden opgeslagen. Dat maakt een blockchain-grootboek transparant en toegankelijk. Omdat de blockchain, net zoals internet, van iedereen en niemand is, hoef je niet meer aan te kloppen bij een centrale instantie om vast te stellen dat degene die jou iets wil verkopen ook daadwerkelijk de eigenaar van dat bezit is. Iedereen die meedoet aan een blockchain krijgt hetzelfde overzicht met informatie, waarmee op elk moment valt te verifiëren wie de zeggenschap heeft over een bepaald bezit.

Vanwege het grote aantal kopieën van de blockchain is het extreem moeilijk om de informatie in het grootboek te vervalsen. In het geval van de Bitcoin heeft bijvoorbeeld elke full node (dit zijn centrale punten binnen het blockchain-netwerk die voortdurend met elkaar in contact staan) een kopie van de blockchain (op dit moment ongeveer 75.000 MB groot). Een full node heeft daarmee een overzicht van elke transactie die ooit heeft plaatsgevonden en alle nieuwe transacties. Elke full node controleert bovendien of een transactie wel aan alle voorwaarden voldoet. Wordt een Bitcoin bijvoorbeeld niet twee keer uitgegeven?

In het kort werkt het zo:

1. A wil geld overmaken naar B.
2. De informatie over de transactie (een block) wordt gedeeld met alle full nodes in het netwerk.
3. De nodes controleren de transactie. Is degene die het geld wil overmaken daadwerkelijk de eigenaar?
4. De nodes keuren de transactie goed of af.
5. Als de transactie wordt goedgekeurd, kan het block worden toegevoegd aan het register (de chain) waarin alle transacties staan vermeld.
6. Het geld wordt overgemaakt van A naar B.

© PXimport

Interessant voor banken

Dankzij het decentrale karakter en de ingebouwde beveiliging is de blockchain een concept dat bij veel mensen tot de verbeelding spreekt. In navolging van de blockchain voor de Bitcoin zijn er daarom nu tal van blockchains voor andere toepassingen. De blockchain wordt vanzelfsprekend gebruikt bij alle andere cryptocurrencies die in navolging van de Bitcoin het levenslicht hebben gezien.

Maar dat je op elk moment kunt vaststellen wie de eigenaar van iets is, biedt ook buiten de wereld van virtuele munten eindeloos veel mogelijkheden. Het grootste enthousiasme voor dergelijke toepassingen lijkt er vooralsnog te bestaan in de wereld van de haute finance. Van ING tot Deutsche Bank en van Goldman Sachs tot BNP Paribas: iedere zichzelf respecterende bank toont belangstelling voor de technologie.

Eerder dit jaar bootsten grote spelers als JPMorgan Chase, Citigroup en Credit Suisse een maandlang de handel in zogeheten credit default swaps na via de blockchain. De handel in dergelijke faillissementsverzekeringen is nu nog een bureaucratische rompslomp. Transacties in dergelijke financiële producten moeten aan tal van partijen worden doorgegeven. De koper, de verkoper, de betrokken banken en de centrale boekhouder van Wall Street moeten allemaal in kennis worden gesteld.

Dankzij de blockchain heeft iedereen hetzelfde transactie-overzicht

Door gebruik te maken van een blockchain is het mogelijk deze bureaucratie geheel of op zijn minst gedeeltelijk te elimineren. Dankzij de blockchain heeft iedereen immers hetzelfde overzicht van welke transacties er hebben plaatsgevonden. Het is niet langer nodig om verschillende grootboeken op gezette tijden naast elkaar te leggen.

De decentrale verificatie van eigendom via een blockchain kan allerhande andere grootboeken overbodig maken. De economische voordelen daarvan voor de financiële sector kunnen groot zijn. Analisten van Autonomous Research becijferden dat gebruik van blockchains voor het bijhouden van transacties een jaarlijkse besparing van zestien miljard dollar kan opleveren. Desondanks gaat het vermoedelijk nog jaren duren voordat financiële instellingen de blockchain daadwerkelijk op grote schaal gaan inzetten voor het registreren van transacties.

Kritiek

Sommige deskundigen vragen zich af of de combinatie blockchain en banken überhaupt wel mogelijk is. De Bitcoin en de blockchain zijn immers in het leven geroepen als een vorm van protest tegen de gevestigde financiële orde: de mysterieuze Bitcoin-bedenker Natoshi Sakamoto wilde in de eerste plaats een alternatief bieden voor de centrale banken, die naar eigen goeddunken de geldpers kunnen aanzetten, en als alternatief voor de gewone banken, die allerlei transactiekosten rekenen.

Via een blockchain-achtig systeem zou bijvoorbeeld kunnen worden bijgehouden wie welke aandelen bezit. Wie in aandelen wil handelen, hoeft dan niet meer een beleggingsrekening te openen, maar kan direct aandelen kopen van en verkopen aan andere aandelenhandelaars. Dankzij de decentrale blockchain kan immers iedereen direct vaststellen dat een andere persoon de gewenste aandelen bezit. Een derde partij die je vertrouwt – lees: een financiële instelling als een bank – is dankzij de blockchain niet meer nodig.

De econoom Saifedean Ammous oordeelde in een column voor de site American Banker in februari van dit jaar dan ook spijkerhard over alle banken die de blockchain nu omarmen. “Je kunt net zo goed een paard uitrusten met een motor en dat dan technologische innovatie noemen,” schreef hij. “Maar die benadering zorgt er alleen maar voor dat het paard trager wordt. Er wordt geen enkel probleem mee opgelost.”

Blockchains en zonne-energie

Blockchains geven mensen ook de mogelijkheid om intermediairs te omzeilen en om meer zeggenschap te krijgen over hun bezit. Een praktisch voorbeeld is het gebruik van zonne-energie. Als je geen zonnepanelen hebt, maar toch graag wilt gebruikmaken van duurzame energie, ben je nu nog aangewezen op een tussenpersoon: een energiebedrijf dat die groene elektriciteit elders opwekt.

Wat nu als je de zonne-energie direct kunt afnemen van je buurman die wel zonnepanelen op het dak heeft liggen? In New York gebruiken twee buren – eentje met zonnepanelen, en eentje zonder – sinds april een blockchain-systeem om af te rekenen. Zo bezien biedt de blockchain enorme perspectieven, nu we in toenemende mate overgaan op decentrale energieopwekking.

Wat nu als je direct zonne-energie kunt afnemen van je buurman?

De buren in New York maken gebruik van de Ether-blockchain, een variatie op de oorspronkelijke Bitcoin-blockchain die ook zogeheten slimme contracten mogelijk maakt. Dergelijke slimme contracten hebben ook de interesse van de entertainmentindustrie, die al jaren met lede ogen aanziet hoe muziek, films en boeken gratis via internet worden verspreid.

Dankzij de blockchain kan het ‘bezit’ van bepaalde content in kaart worden gebracht. In het geval van muziek leg je zo bijvoorbeeld vast wie de tekstschrijver, componist, zanger, toetsenist en producent van een nummer zijn. Wordt dat stuk gekopieerd of afgespeeld, dan maakt de muziekconsument vervolgens via het aan de track gekoppelde slimme contract automatisch een klein beetje geld over, dat dan weer netjes kan worden verdeeld over alle betrokken makers.

De te betalen gebruiksrechten worden vervolgens bepaald aan de hand van verschillende licenties. Zo zal een adverteerder die het nummer voor een commercial wil gebruiken een ander bedrag betalen dan een kroegbaas die het nummer in zijn café wil afspelen, net zoals een consument die het nummer via een streaming-dienst beluistert niet hetzelfde betaalt als iemand die een kopie van het nummer wil downloaden.

Lees verder op de volgende pagina.

Zonder tussenpersoon

Mocht het gebruik van een muziek-blockchain breed ingang vinden, dan biedt dat opnieuw mogelijkheden om intermediairs, zoals de platenlabels en muziekdiensten als Spotify en Apple Music, buitenspel te zetten. De muzikant en de luisteraar hebben al die tussenpersonen straks allemaal niet meer nodig om zaken met elkaar te doen.

Het is die belofte van ‘power to the people’ die veel blockchain-enthousiastelingen aanspreekt. Voor hen betekent de blockchain een verdere vervolmaking van de internetrevolutie, die eerder al de macht ondergroef van allerhande traditionele autoriteiten. Zij dromen van een wereld waarin de blockchain helpt om weer meer zeggenschap te krijgen over onze persoonlijke levenssfeer. In plaats van al onze vriendschappen, relaties en vakantiefoto’s op te slaan bij een commercieel sociaal netwerk als Facebook zouden we er immers ook voor kunnen kiezen om al deze informatie via een decentraal georganiseerd sociaal netwerk te bewaren.

Een 'vervolmaking van de internetrevolutie', met meer eigen zeggenschap

Zoals internet en Wikipedia allerlei kennis vrij en gratis toegankelijk hebben gemaakt, zo zal de blockchain straks voor een revolutie zorgen bij het doen van transacties en het registreren en opvragen van eigendomsrechten, is de niet geheel onterechte hoop van blockchain-aficionado’s. Stel je bijvoorbeeld eens voor dat we straks tegen een fractie van de huidige kosten kunnen gebruikmaken van de databases die nu nog in handen zijn van logge bureaucratieën zoals de Kamer van Koophandel en het Kadaster?

Kwestie van vertrouwen

De hoogdravende idealen van blockchain-enthousiastelingen klinken mooi. Maar hoe haalbaar zijn ze? De meeste blockchain-toepassingen zitten vooralsnog op zijn best in de experimentele fase. In veel gevallen zijn ze nog niet veel meer dan een idee. De blockchain heeft zich bewezen voor de Bitcoin en andere cryptocurrencies, maar dat is bepaald nog niet het geval voor pak ‘m beet het registreren van muziekrechten.

Bij de Bitcoin is het vaststellen van het eigendom van een munt en de instandhouding van de transactiedatabase een complex en intensief proces dat de nodige rekenkracht en energie kost. Die beperkingen rechtvaardigen de vraag of de blockchain écht een werkbaar alternatief is voor veel van de huidige registers. Waarom zou een handbalclub overstappen op een blockchain om de contributie bij te houden als het huidige kasboek ook prima werkt?

Of de technologie de macht van traditionele intermediairs zoals de banken daadwerkelijk kan breken, moet de toekomst uitwijzen. Op tal van tussenpersonen valt het nodige aan te merken, maar zij hebben vaak wel ruim de tijd gehad om vertrouwen op te bouwen. Dat verklaart onder meer waarom we ons geld zelfs na de economische crisis van 2008 nog altijd liever bij een bank stallen dan in een oude sok onder ons bed bewaren – zelfs als we op dat spaargeld nauwelijks of geen rente ontvangen.

Het succes van de blockchain staat of valt met vertrouwen

Het succes van de blockchain valt of staat met het vertrouwen dat mensen erin hebben. Vergelijk het met de zelfrijdende auto. Er kunnen nog zoveel onderzoeken zijn die aantonen dat zelfrijdende auto’s minder ongelukken veroorzaken dan mensen van vlees en bloed, maar het is nogal wat om de macht over het stuur letterlijk uit handen te geven. Een vergelijkbaar probleem zal zich voordoen bij blockchain-implementaties. Er is nogal wat koudwatervrees te overwinnen. Durven we het echt aan om onze informatie op die manier op te slaan via een decentraal systeem? Denken we echt dat onze gegevens daar veilig zijn?

Net zoals een bericht over een dodelijk ongeval met een zelfsturende Tesla critici in hun overtuiging sterkt dat je maar beter zelf kunt blijven rijden, zo ondermijnt elk verhaal over fraude, diefstal of andere onoorbare praktijken met Bitcoins of Ether het vertrouwen van het brede publiek in de onderliggende blockchain-technologie.

Het is niet voor niets dat de koersen van de Bitcoin en de Ether flink daalden na grote ‘diefstallen’. Toen in februari 2014 aan het licht kwam dat een groot deel van de Bitcoins die de Bitcoin-exchange Mt. Gox in beheer had, was verdwenen, zakte de koers van de munt binnen een paar uur met acht procent. Dat is echter nog niets in vergelijking met de koersval die de Ether in juni van dit jaar meemaakte toen een slecht opgesteld ‘slim’ contract ervoor zorgde dat er 3,4 miljoen Ethers (marktwaarde op dat moment: een slordige tachtig miljoen dollar) weglekten uit de grootste Ethereum-organisatie.

De koers van de Ether daalde met een derde. Dat de ‘diefstal’ geheel volgens de binnen het systeem geldende regels verliep, maakte de zaak extra pijnlijk. Ook bij blockchains geldt: vertrouwen komt te voet en gaat te paard. Voor we massaal betalen voor muziek via de Ether-blockchain, zal er dus nog wel het een en ander moeten gebeuren.

Tekst: Maarten Reijnders