Soorten blockchain

In wezen is de blockchain een gedistribueerde database waarin alle wijzigingen worden vastgelegd in de vorm van een keten van blokken. De structuur van de blockchain zelf gaat uit van verschillende niveaus van informatie-toegang. Deze parameter wordt gebruikt als criterium voor het classificeren van blockchains, wat van voorwaardelijke aard is, aangezien blockchaintechnologie consistent is.

Op basis van deze criteria zijn er dus twee classificatieversies van blockchain: Canadese en Britse.

De Canadese versie

De Canadese versie is gebaseerd op de visie van Vitalik Buterin, de maker van het Ethereum blockchain-platform. De classificatie gaat uit van drie soorten blockchains.

Een openbare blockchain is een keten van blokken die voor iedereen toegankelijk is om te raadplegen en te lezen. Daarnaast kan iedereen transacties versturen, wachten tot ze worden opgenomen als ze geldig zijn, en deelnemen aan een consensusproces. Dit proces bepaalt welke blokken aan de keten worden toegevoegd en stelt de huidige status van het netwerk vast. Openbare blockchains dienen als alternatief voor gecentraliseerde of semi-gecentraliseerde vertrouwenssystemen. Ze vertrouwen op economische prikkels en cryptografische verificatiemechanismen, zoals proof-of-work of proof-of-stake. Het onderliggende principe is dat de invloed van deelnemers op het consensusproces recht evenredig is met hun economische middelen. Blockchains zijn doorgaans gedecentraliseerd.

Consortium-blockchains zijn blockchaintypen waarbij de besluitvorming wordt gecontroleerd door een vooraf geselecteerde groep nodes. Bijvoorbeeld een consortium van 15 financiële instellingen, waarbij elke instelling een node beheert. Voor een blok om geldig te zijn, moeten 10 instellingen het ondertekenen. Het recht op toegang tot blockchains kan openbaar zijn of beperkt tot leden. Zo’n blockchain kan worden beschouwd als "gedeeltelijk gedecentraliseerd".

Een volledig private blockchain heeft beperkte gegevenstoegang. Bevestiging van transacties, auditing en databasebeheer in dergelijke netwerken zijn beschikbaar voor een duidelijk afgebakende groep personen. Wat gegevenstoegang betreft, kan deze openbaar of sterk beperkt zijn.

De Britse versie

De Britse versie is gebaseerd op het rapport van Mark Walport, de belangrijkste wetenschappelijk adviseur van de Britse regering. In zijn rapport "Distributed Ledger Technology: Beyond Blockchain" over gedistribueerde registers en het potentieel van blockchain op het gebied van openbaar bestuur, verdeelde hij blockchain in drie typen.

• Niet-geautoriseerde openbare registers
• Geautoriseerde openbare registers
• Geautoriseerde private registers 

Deze classificatie lijkt op die van Vitalik Buterin. In deze classificatie is het equivalent van Public Blockchain in de Britse versie Niet-geautoriseerde openbare registers, het equivalent van Consortium Blockchain is Geautoriseerde openbare registers, en het equivalent van Fully private Blockchain is Toegestane private registers. Bovendien stelt het rapport een kleine test voor met de naam "Classification of Distributed Registries", waarmee individuen zelfstandig het type blockchain kunnen bepalen waartoe deze behoort.

In openbare blockchains wordt deelname van gebruikers altijd zelfstandig bepaald en hangt deze af van hun persoonlijke (financiële of hardwarematige) middelen. Bovendien kan niemand een gebruiker loskoppelen van het gedistribueerde netwerk, omdat alle deelnemers in de openbare blockchain gelijk zijn. In sommige gevallen kunnen ze een gebruiker die onjuiste transacties verstuurt of informatie doorgeeft die niet met het protocol overeenkomt, negeren of blokkeren. Dergelijke initiatieven zijn echter uitsluitend zelfregulerend en niet protocolgebaseerd.

In private blockchains kunnen speciaal aangewezen vertrouwde nodes of groepen nodes met een hoger gezagsniveau dan andere gebruikers bestaande gebruikers met het netwerk verbinden. Daarnaast kunnen zij verantwoordelijk zijn voor het loskoppelen ervan. Private blockchains zijn hiërarchische structuren die bestaan uit twee of meer niveaus. Sleutelparen die toegang tot het systeem verlenen, worden uitgegeven en beheerd door speciaal aangewezen administratieve nodes en kunnen indien nodig worden ingetrokken. 

Private blockchains voldoen niet volledig aan de technologische principes - decentralisatie en gelijkheid van deelnemers. Dit komt doordat hun implementatie in bedrijfsystemen aanzienlijke risico’s kan met zich meebrengen.

Classificatie op basis van het niveau van controle over de blockchain

Het volgende criterium dat een extra laag toevoegt aan de classificatie van blockchain is het niveau van controle over de blockchain. Volgens dit criterium kunnen blockchains in vier groepen worden verdeeld.

• Openbare gedecentraliseerde blockchains
• Openbare blockchains met gedelegeerd bestuur
• Privaat gecontroleerde blockchains
• Staatsblockchains

Moderne openbare blockchains hebben structuren met één niveau. In deze systemen worden alle deelnemers als gelijk beschouwd en wordt consensus bereikt via indirect stemmen door nodes die een blok aanmaken. Openbare gedecentraliseerde netwerken beperken deelname aan het beheer niet, en de mogelijkheden van deelnemers worden uitsluitend bepaald door de verhouding van hun beschikbare middelen ten opzichte van het totaal.

Na meer dan tien jaar blockchainontwikkeling kan worden geconcludeerd dat het in de praktijk bijna onmogelijk is om volledige decentralisatie te bereiken in zelfregulerende, of beter gezegd spontaan gereguleerde, netwerken. Openbare blockchains lopen uiteindelijk aan tegen centralisatie. In dit verband werd geprobeerd om elementen van centralisatie in te voeren om de beheersfuncties en andere indicatoren van de blockchain te verbeteren. Dit leidde in 2015 tot de opkomst van de eerste openbare blockchains met een tweelaagse structuur, waarin nodes met uitgebreide mogelijkheden een prominente rol speelden. Het is een teken van meerdere niveaus van controle in het blockchainnetwerk, met verschillende graden van autoriteit. Dit is vooral prominent aanwezig bij openbare blockchains met gedelegeerde controle.

Privaat gecontroleerde (corporate) blockchains zijn technologische oplossingen voor bedrijfsbehoeften. In dergelijke systemen heeft elke node een vooraf toegewezen toegangsniveau. In tegenstelling tot een openbare blockchain zijn gegevens niet altijd openbaar beschikbaar, zelfs niet om te lezen. De controle over dergelijke blockchains wordt uitgevoerd door speciale nodes met verhoogde autoriteit. Deze nodes zijn verantwoordelijk voor het implementeren van het beleid voor gegevensdistributie, het verifiëren van gebruikersidentificatie en het certificeren van de invoer van gegevens op de blockchain.

Gedistribueerde registers voor openbaar gebruik verschillen doorgaans enigszins van corporate blockchains en vereisen gecontroleerde toegang tot informatie. Overheidsdiensten stellen echter specifieke eisen aan blockchaintechnologie, waaronder het maximale niveau van ongewijzigde informatie dat kan worden toegevoegd. Daarnaast hebben zij de strengste controle over de toevoeging ervan. Tegelijkertijd kan informatie die al op de blockchain beschikbaar is, vaak openbaar worden gemaakt, aangezien overheidsinstanties zouden moeten streven naar meer transparantie. Staatsblockchains kunnen worden beschouwd als een afzonderlijke subcategorie van corporate blockchains, met hun eigen unieke kenmerken, maar ook behorend tot een aparte categorie.

De classificatie van blockchain op basis van het niveau van informatie-toegang kan dus worden weergegeven als een structuur met twee niveaus. Het eerste niveau bepaalt het transparantiecriterium, terwijl het tweede niveau het niveau van blockchaincontrole bepaalt.

Conclusie

Openbare blockchains zijn open en permissionless netwerken waartoe iedereen kan deelnemen. Private blockchains daarentegen zijn gesloten en permissioned netwerken die de toegang beperken tot specifieke deelnemers, waardoor er meer controle en privacy over data wordt geboden. Openbare blockchains worden vaak gebruikt voor cryptocurrencies en gedecentraliseerde applicaties, terwijl private blockchains vaak worden ingezet voor enterprise-toepassingen en consortiumnetwerken

Samenvattend over de technologische aspecten van blockchain moet worden opgemerkt dat deze moet worden gezien als een nieuw technologisch paradigma. De technologie omvat verschillende conceptueel verschillende ideeën: gedistribueerde opslagregisters, consensusalgoritmen en cryptografische mechanismen voor gegevensbescherming. Blockchaintechnologie is gebaseerd op opslaglogica die niet vertrouwt op een gecentraliseerde server of groep servers. De technologie genereert en slaat een lijst met geordende records op, blokken genaamd. Elk blok bevat een tijdstempel en, het belangrijkst, de hash van het vorige blok. Deze technologie "verbindt" de datablocks effectief, waardoor wijzigingen in afzonderlijke blokken zonder wijziging van de volledige reeks worden voorkomen.

Door de integratie van technologische oplossingen beschikt blockchain over verschillende onderscheidende kenmerken: openheid, de onveranderlijkheid van opgeslagen gegevens, en de mogelijkheid om uitvoerbare logica (programmacode) in een gedecentraliseerd netwerk te publiceren en te monitoren. Al deze aspecten tonen aan dat blockchain niet alleen een fascinerende en veelbelovende technologie is, maar een werkelijk unieke technologische oplossing die absolute decentralisatie mogelijk maakt.