Hva er Blockchain?

Vinay Gupta legger fundamentet for denne artikkelen i sin fantastiske talk om blockchain.

Blockchain

Blockchain er mest kjent som teknologien som ligger bak den digitale kryptovalutaen Bitcoin. Det var nettbaserte virksomheter som drev med ulovlig aktivitet som var først til å ta i bruk kryptovaluta, men i senere tid har også legitime bedrifter fått øynene opp for denne potensielt revolusjonerende teknologien. I denne artikkelen skal vi forklare hva blockchain-teknologien er, og på hvilken måte den er relevant for dagens bedrifter. Vi skal avslutningsvis se på noen av de største utfordringene knyttet til implementasjonen av blockchains i tradisjonelle bransjer.                                                             

Hvorfor?

Sikkerhetsutfordringene knyttet til datahåndtering og valutatransaksjoner øker stadig. I finansbransjen kan for eksempel en pengeoverføring på tvers av landegrenser ta flere dager, og prosessen er som regel dyr. Blockchain representerer en metode som lar selskaper gjennomføre og bekrefte transaksjoner umiddelbart, uten at en sentral myndighet trenger å involveres. Disse egenskapene har lokket flere enn 40 av verdens største finansinstitusjoner til å gå sammen for å teste teknologien i håp om å finne en sikker, kostnadseffektiv og transparent måte å gjennomføre transaksjoner på. (Allison, 2016)

 

Hvem utviklet teknologien?

Bitcoin var den første kryptovalutaen som tok i bruk blockchain. Det sies at Bitcoin ble utviklet av en, eller flere, personer bak pseudonymet Satoshi Nakamoto. Nakamoto publiserte en artikkel som beskriver Bitcoin og hvordan den kan brukes til å digitalt sende betalinger mellom to villige enheter uten behov for en sentralisert myndighet. Hver transaksjon ble registrert i et blockchain-register, hvor den nyeste blokken refererte til forrige blokk gjennom en digital signatur. For å sikre tillit til blokkjeden kjørte deltakerne i nettverket kryptografiske algoritmer for å verifisere de digitale signaturene og legge transaksjoner til i blokkjeden. 

De første årene for Bitcoin var veldig turbulente. Flere av de største Bitcoin-børsene gikk konkurs og størsteparten av transaksjonsvolumet var knyttet til ulovlig virksomhet og svartebørshandel på internett. Bitcoin har likevel vist at blockchain, som underliggende teknologi, er svært resistent mot ytre påvirkninger.

 

Hva er en blockchain?

En blockchain er en datastruktur som gjør det mulig å lage et digitalt register for transaksjoner (hovedbok), hvor kopier av registeret er lagret på et nettverk av datamaskiner. Den bruker kryptografi for å la hver deltaker i nettverket redigere hovedboken på en sikker måte, uten at den trenger godkjennelse fra en sentral myndighet.

Transaksjonene blir lagret i blokker som igjen blir satt sammen i en kjede. Hver blokk i kjeden referer tilbake til den forrige blokken som igjen referer til blokken før den osv. Dette blir da en lang kjede med datablokker, derav navnet blockchain (blokkjede på norsk). Alle deltakerne i nettverket har kopier av hele blokkjeden og nye transaksjoner legges til den neste blokken som skal inn i kjeden. Hvis man ønsker, kan man delta som en node i nettverket, og bidra til å skape og validere nye datablokker i kjeden. Dette gjøres gjennom å kjøre kryptografiske algoritmer og godkjenne den foreslåtte blokken. Valideringen gjennomføres for eksempel for å bekrefte at man ikke har overført mer enn man har dekning til på kontobalansen. Dersom et flertall av nodene er enige i at blokken er gyldig legges den til blokkjeden. Ettersom alle blokkene i kjeden referer tilbake til foregående blokker, er det ekstremt vanskelig å endre eller fjerne blokker når de først har blitt lagt til i kjeden. 

Et blockchainnettverk kan være åpent (alle med en datamaskin har tilgang) eller lukket (en liten gruppe av kjente enheter/selskaper som får delta). Hver datamaskin i et bestemt nettverk kalles en node. I sin ideelle tilstand, har hver node en kopi av hele blokkjeden i form av en lokal database. Dette skaper et robust system som tåler at en eller flere noder svikter. 

Tradisjonelt sett kan man tenke på en blokkjede som en database hvor alle har skrivetilgang, og alle endringer loggføres og lagres. Blockchain er en database med gitte regler for hva man kan endre, og endringene må godkjennes av en konsensusmekanisme. 

Konsensusmekanismen er et sett med regler nettverket bruker for å kontrollere hver transaksjon og blokkens gyldighet. Bitcoin bruker en konsensusmekanisme som kalles ”Proof of Work” (PoW), hvor konsensus nås gjennom bevis på utført arbeid. I praksis betyr det at jo mer datakraft en node bidrar med, jo flere stemmer har den. Dette betyr at over 50% av datakraften i nettverket må være enig for at en ny blokk skal bli validert. 

”Proof of Stake” er en annen foreslått konsensusmekanisme som bruker tokens i stedet for datakraft for å oppnå konsensus. Tokens gir innflytelse basert på hvor mye penger, eller verdi man har. Datakraften som blir brukt i PoW kan sees på som sløsing, ettersom dette er datakraft som i realiteten ikke brukes til noe. Tanken bak Proof of Stake er at hvis man stemmer mot konsensus risikerer man å miste tokens. Dette fungere som et insentiv for noder til å stemme med konsensus. I private eller "permissioned" blockchainnettverk kan konsensusmekanismene være mindre strenge, ettersom hver deltaker er kjent. I slike tilfeller stoler deltakerne på hverandre og blockchain brukes heller som en felles database. Det finnes i dag ingen felles enighet om hvilken konsensusmekanisme som er den beste. 

 

Blockchain i bedrifter

Flere store bedrifter eksperimenterer med blockchain i dag, men det er foreløpig få som har tatt i bruk teknologien i praksis. I dette avsnittet presenterer vi noe av selskapet R3s arbeid med blockchainteknologien. 

R3 er et selskap som driver med forskning og utvikling av blockchain for bruk i finansielle institusjoner. Det er et felleskap bestående av 42 av de største finansinstitusjonene i verden, blant annet UBS, JP Morgan, Credit Suisse og Nordea. (Allison, 2016) I dagens finansmarked blir finansielle tjenester ofte verifisert av en sentralisert oppgjørssentral som opprettholder sin egen sentrale hovedbok. Det kan ta flere dager å avgjøre om en transaksjon er gyldig, og oppgjørssentralen tar vanligvis en avgift for denne tjenesten. Blockchainarkitekturen, derimot, lar et nettverk av datamaskiner avgjøre en transaksjons gyldighet på svært kort tid, uten behov for en sentral myndighet eller mellommann. 

Ved at bankene tar i bruk blockchainteknologien vil man kunne eliminere dagens clearinghouses ved å gi hver bank i nettverket sin egen kopi av hovedboken. En vanlig nettverksprotokoll og konsensusmekanisme vil tillate deltakerne å kommunisere med hverandre. Ved hjelp av denne teknologien kan transaksjoner godkjennes automatisk i løpet av sekunder eller minutter. Dette vil føre til økt effektivitet og reduserte kostnader for alle involverte parter. 

 

Utfordringer

En av hovedutfordringene ved implementering og adopsjon av en felles blockchainteknologi i finansbransjen er det faktum at alle aktørene opererer med ulik infrastruktur. De er nødt til å bli enige om felles standarder innen nettverksprotokoller, programvare og maskinvare. 

Det er så langt ikke utviklet en entydig løsning for hvordan blockchain kan implementeres i bedrifter. Noen selskaper har valgt å bruke åpne blockchains som Bitcoin eller Ethereum, mens andre har valgt å sette opp “permissioned” eller semiprivate blockchainsnettverk. 

Det er også knyttet en del juridiske utfordringer til bruken av blockchain. Teknologien er så ny atdet, i mange land, ikke finnes et lovverk som regulerer aktiviteten. I de landene hvor et regulerende lovverk er på plass, er ofte variasjonene fra land til land alt for store. Det stillesogså spørsmål til hvordan datasikkerhet og personvern bør håndteres. Et eksempel på dette er debatten om hvor mye detaljer av en gitt transaksjon nodene i nettverket bør ha tilgang til for å kunne validere den, samtidig som vi ønsker å holde innholdet mest mulig privat. 

 

Økosystemet

Finansinstitusjonene forsøker å implementere ulike varianter av blockchain i driften på flere ulike måter. I starten av 2015 testet 11 av bankene i R3 felleskapet en privat implementasjon av Ethereum med blockchainteknologi hostet på Microsoft Azure Cloud. David Rutter, Adm. dir. i R3 kommenterte følgende til nettavisen IBTimes: "Ethereum is a well-known open source technology in this space and we also look forward to collaborative experiments using other technologies…The transition from vision and hypothesis to application and execution signifies the next major step towards using this technology to transform how institutions interact, report and trade with each other in financial markets" (Allison, 2016).

Referanseliste:

Allison, I. (2016, 20. Januar). ”R3 connects 11 banks to distributed ledger using Ethereum and Microsoft Azure”. IBTimes. Hentet fra http://www.ibtimes.co.uk/r3-connects-11-banks-distributed-ledger-using-ethereum-microsoft-azure-1539044