Private, openbare en zakelijke blockchains - wat zijn de verschillen?

Inhoud

• Openbare blockchains
• Private blockchains
• Zakelijke blockchains
• Welke is de beste?
• Tot slot

Toen Bitcoin werd gelanceerd, legde het de basis voor een hele industrie die draait om de technologie waarop de digitale munt was gebaseerd: de blockchain. Enthousiaste innoveerders hebben nu het potentieel van de technologie ontdekt en onderzoeken de toepassingen ervan in alle denkbare sectoren.

Bitcoin is een vorm van wat een cryptovaluta heet: digitaal geld dat niet wordt beheerd door een enkele entiteit. In plaats daarvan gebruikt het een combinatie van gedistribueerde databasetechnologie, financiële prikkels en cryptografische technieken om een uitgebreid ecosysteem zonder leiders of beheerders te laten functioneren.

De datastructuur die wordt gebruikt door het Bitcoin-netwerk heeft in de ruim tien jaar na het ontstaan ervan veel aantrekkingskracht gegenereerd. Er wordt nu met blockchaintechnologie geëxperimenteerd in onder andere de financiële sector, toeleveringsketens, juridische systemen en overheden.

Mocht je onze beginnershandleiding voor blockchaintechnologie nog niet hebben gelezen: een blockchain is een eenvoudige datastructuur waarvan de regels niet bewerkt kunnen worden, enkel aangevuld. Zie het als een spreadsheet waarin iedere cel terug naar de vorige verwijst, waardoor een poging om een vorige cel te bewerken onmiddelijk zichtbaar wordt. Een blockchain slaat over het algemeen informatie over financiële transacties op, maar kan worden gebruikt in combinatie met allerlei digitale gegevens.

Voortbordurend op ons spreadsheet-voorbeeld is het document zelf in bezit van veel verschillende partijen. Elk van hen draait gespecialiseerde software op hun apparaat, waarmee verbinding wordt gemaakt met andere apparaten die dezelfde software draaien. Zo blijven alle partijen altijd in bezit van de meest actuele versie van de database.

Er is geen centrale bron van waaruit de deelnemers deze informatie kunnen onttrekken (het netwerk is gedistribueerd). Dit betekent dat de verspreiding van informatie langzamer verloopt, maar dat het netwerk robuuster is als het gaat om veiligheid en redundantie.

In dit artikel gaan we dieper in op drie verschillende soorten blockchains: private, openbare en zakelijke chains. Maar laten we voor we dat doen eerst nog eens kijken naar hun gemeenschappelijke eigenschappen.

• Een datbase die alleen wordt aangevuld - om te kwalificeren als blockchain, moet een systeem een ketenstructuur van blocks (blokken) volgen, waarin elk block aan het vorige is gekoppeld. Als onze blockchain de verzameling cellen in onze spreadsheet is, dan zijn de blocks de afzonderlijke cellen.
• Een netwerk van peers - iedere deelnemer op het netwerk bezit een kopie van de blockchain. Deze netwerkdeelnemers worden nodes genoemd, die op basis van peer-to-peer met elkaar communiceren.
• Een consensusmechanisme - er moet een mechanisme zijn aan de hand waarvan de nodes het eens kunnen worden over de juistheid van transacties die naar het netwerk worden verzonden. Zo wordt gegarandeerd dat er geen incorrecte gegevens worden opgeslagen in de blockchain.

Onderstaande tabel geeft enkele van de grote verschillen weer.

Openbare blockchains

Heb je onlangs een cryptovaluta gebruikt, dan is de kans groot dat je dat op een openbare blockchain hebt gedaan. Verreweg de meeste gedistribueerde grootboeken maken hier namelijk gebruik van. We noemen ze openbaar, omdat iedereen de transacties in de blockchain kan bekijken en deelname slechts een kwestie is van het downloaden van de juiste software.

Ook gebruiken we vaak de term 'toestemmingsloos' naast openbaar. Niemand kan namelijk deelname aan het netwerk verhinderen en iedereen kan verbinding maken met het consensusmechanisme (bijvoorbeeld voor mining of staking). Omdat iedereen deel kan nemen en beloond kan worden voor hun hulp bij het bereiken van consensus, is de topologie van een netwerk op basis van een openbare blockchain vaak zeer gedecentraliseerd.

In dezelfde geest is een openbare blockchain beter bestand tegen censuur dan een private (of semi-private) blockchain. Omdat iedereen aan het netwerk kan deelnemen, moet het protocol bepaalde mechanismen bevatten die voorkomen dat malafide deelnemers dit anoniem kunnen exploiteren.

De op veiligheid gerichte benadering van openbare blockchains heeft een keerzijde, voornamelijk op het gebied van netwerkprestaties. Veel van zulke blockchains kampen met schaalproblemen en lage doorvoer van transacties. Ook is het doorvoeren van wijzigingen aan het netwerk zonder dit te versplinteren vaak een uitdaging. Het komt namelijk maar zelden voor dat alle deelnemers het eens zijn met de voorgestelde aanpassingen.

Private blockchains

In tegenstelling tot de toestemmingsloze aard van openbare blockchains, hebben private blockchains regels over wie de blockchain mag inzien en aanvullen (het zijn 'toegestemde' omgevingen). Dit zijn geen gedecentraliseerde systemen, omdat er een duidelijke hiërarchie bestaat met betrekking tot de controle over het netwerk. Toch zijn het in zekere mate ook gedistribueerde systemen, omdat de meeste nodes nog steeds een kopie van de chain in bezit hebben.

Private blockchains zijn beter geschikt voor zakelijke toepassingen, waarbij een organisatie wil profiteren van de eigenschappen van blockchains zonder het eigen netwerk extern toegankelijk te hoeven maken.

Het Proof of Work (PoW) consensusmechanisme is inefficiënt, maar gezien het beveiligingsmodel noodzakelijk gebleken binnen een open omgeving. In een private blockchain zijn de dreigingen waarvoor PoW is ontworpen minder sterk aanwezig. De identiteit van iedere deelnamer is namelijk bekend en het netwerk wordt centraal beheerd. 

Een efficiënter algoritme maakt in dit geval gebruik van appointed validators, nodes die speciaal zijn aangewezen om bepaalde functies uit te voeren voor het valideren van transacties. Over het algemeen houdt dit in dat meerdere specifieke nodes ieder block moeten ondertekenen. Indien specifieke nodes malafide bedoelingen hebben, kunnen die snel worden gedetecteerd en van het netwerk worden verwijderd. Als gevolg van het centrale beheer van het netwerk is het terugzetten van de juiste versie van de blockchain vervolgens relatief eenvoudig.

Zakelijke blockchains

Zakelijke blockchains houden het midden tussen publieke en private chains en combineren elementen van beide. Het grootste verschil met beide andere blockchains bevindt zich op het consensusniveau. In plaats van een open systeem waarin iedereen blocks kan valideren, of een gesloten systeem waarin een centrale entiteit nieuwe validators toewijst, bestaan de validators in een zakelijke chain uit een handvol gelijkwaardige partijen.

Van daaruit zijn de regels van het systeem flexibel. De zichtbaarheid van de blockchain kan worden beperkt tot validators, geautoriseerde individuen of iedereen. Mits de validators consensus kunnen bereiken, kunnen aanpassingen aan het netwerk eenvoudig worden gedaan. Zo lang een bepaald aantal van deze partijen zich eerlijk blijft gedragen, blijft de blockchain functioneren en zal het systeem niet tegen problemen aanlopen.

Een zakelijke blockchain is bij uitstek geschikt voor situaties waarbij meerdere organisaties samenwerken in dezelfde industrie en een gemeenschappelijke norm vereisen op basis waarvan transacties worden uitgevoerd of informatie wordt uitgewisseld. Toetreden tot een dergelijk zakelijk consortium kan nuttig zijn voor een organisatie, omdat men daardoor meteen sectorspecifieke inzichten kan delen met andere spelers.

Welke is de beste?

In principe zijn openbare, private en zakelijke blockchains niet beter of slechter dan de alternatieven. Het zijn juist verschillende technologieën:

• Degelijk ontworpen openbare blockchains blinken uit op het gebied van censuurbestendigheid, al gaat dit ten koste van de snelheid en doorvoer van transacties. Deze blockchains bieden de beste veiligheidsgaranties bij het uitvoeren van transacties (of smart contracts).
• Een private blockchain kan de snelheid van het systeem voorop stellen, omdat er geen zorgen zijn over centrale faalpunten zoals wel het geval is in openbare blockchains. Deze blockchains passen goed in situaties waarbij een individu of organisatie de controle over het netwerk moet behouden en informatie niet openbaar mag worden.
• Zakelijke blockchains mitigeren enkele van de risico's van private blockchains (bijvoorbeeld het tegenpartijrisico, door het centrale beheer weg te nemen) en kunnen dankzij een kleiner aantal nodes beter presteren dan openbare blockchains. Zakelijke consortia zijn aantrekkelijk voor organisaties die communicatie met elkaar willen stroomlijnen.

Tot slot

Er bestaan diverse blockchainalternatieven voor individuen en bedrijven die zich bezig houden met uiteenlopende activiteiten. Zelfs binnen de categorieën van openbare, private en zakelijke blockchains bestaan er verschillende nuances die zorgen voor onderscheidende gebruikservaringen. Afhankelijk van de toepassing kunnen gebruikers dus het beste een blockchain selecteren die aansluit op hun individuele doelen.