Afhankelijk van wie je het vraagt, blockchain-technologie staat klaar om de wereld te revolutioneren - van het creëren van een universele valuta tot het bouwen van een gratis en echt privé-internet. Of, de nieuwe technologie, gebouwd met een combinatie van encryptie en transparantie, is een oplossing op zoek naar een probleem.

De realiteit valt waarschijnlijk ergens tussenin. Terwijl een groeiend aantal startups en onderzoekers zich wijden aan het verkennen van het volledige potentieel van blockchain, experts waarschuwen dat een gezonde dosis scepsis nodig is om de technologie en haar uiteindelijke plaats in de samenleving volledig te evalueren.

Voor veel individuen is hoewel - inclusief sommigen die willen investeren - blockchain-technologieën en hun beperkingen slecht worden begrepen, waardoor mensen kwetsbaar worden voor uitbuiting door slechte acteurs. Onderzoekers van de School of Engineering and Applied Science van Princeton University streven ernaar om dat te veranderen door middel van onderwijs, voorlichting en onderzoek.

"We realiseerden ons al vroeg dat dit een technologie was die niet goed werd begrepen, maar waar veel mensen in geïnteresseerd waren. " zei Ed Felten, de Robert E. Kahn hoogleraar computerwetenschappen en openbare aangelegenheden aan Princeton. "Er was geen coherente, hoogwaardige manier van lesgeven over deze technologie of uitleggen, dus we hebben geprobeerd de kennis en onopgeloste problemen die eraan ten grondslag liggen te systematiseren."

Simpel gezegd, een blockchain is een grootboek. Maar in tegenstelling tot een ouderwets hotelregister dat stof op een toonbank verzamelt, een blockchain-grootboek wordt elektronisch bewaard op meerdere locaties op internet. Het is zichtbaar voor elk lid van de gemeenschap dat deelneemt aan die specifieke blockchain. Elk exemplaar van het grootboek wordt bewaard op een computer die een knooppunt wordt genoemd; wanneer iemand een transactie uitvoert met behulp van de blockchain, bijvoorbeeld met behulp van virtuele valuta om een ​​pizza te bestellen, voeren de operators van de knooppunten berekeningen uit om een ​​nieuwe invoer te maken, of blok, in het grootboek. Elk nieuw blok wordt versleuteld met een privé, cijfertoets van de persoon die de pizza heeft gekocht; de nieuwe blokken zijn ook gekoppeld aan de vorige blokken met behulp van extra codering.

De combinatie van codering en zichtbaarheid maakt inzendingen uiterst moeilijk te vervalsen. Omdat de berekeningen op meerdere knooppunten worden uitgevoerd en de resultaten zichtbaar zijn voor deelnemers, zouden verschillende resultaten een onmiddellijke rode vlag zijn. Het gedistribueerde karakter van het systeem betekent dat het moeilijk is voor een enkele entiteit om te controleren. Het maakt het ook extreem moeilijk om transacties naar een gebruiker te traceren.

Het eerste gebruik van blockchain-technologie was in nieuwe vormen van valuta zoals Bitcoin. Recenter, de mogelijkheid om gedecentraliseerde transacties betrouwbaar te volgen, heeft andere sectoren aangetrokken. Bedrijven onderzoeken het gebruik ervan voor contracten, app-ontwikkeling en internationale financiën.

"Ik denk dat dit een verhaal wordt van geleidelijke integratie, in plaats van een verhaal van een revolutie, " zei Arvind Narayanan, een universitair hoofddocent computerwetenschappen aan Princeton. "Het is een interessante nieuwe technologie, en een aantal van ons hier werkt eraan om die technische basis nog sterker te maken."

In 2014, Narayanan begon met het geven van een van de eerste universitaire cursussen over blockchain, die hij en Felten al snel uitbreidden tot een online Coursera-serie en een populair leerboek. Tegelijkertijd, met collega's en oud- en huidige studenten, ze begonnen manieren te innoveren om de voordelen van blockchain te maximaliseren en de risico's te minimaliseren. "Er staat veel op het spel, en veel niet begrepen over deze technologie, Felten zei. "Als onafhankelijke academici, de rol die we proberen te spelen is om uitleg te geven, tolken en B.S. detectoren."

Dat gezegd hebbende, Felten en Narayanan zijn van mening dat blockchain een belangrijke rol te spelen heeft, hoewel waarschijnlijk, we moeten ons nog voorstellen wat het zal zijn. "In zekere zin, we zijn nog steeds op zoek naar de belangrijkste toepassing ervan, ' zei Felten.

Talloze alumni van Princeton proberen dat onbekende op te vullen door vroege vernieuwers in het veld te worden, waaronder een mede-oprichter van de cryptocurrency Ethereum en oprichters van verschillende spraakmakende bedrijven, zoals Blockstack (zie onderstaande lijst). Waar ze deze en andere ondernemingen naartoe zullen brengen, hangt niet alleen af ​​van technische finesse, maar verbeelding.

Het gedecentraliseerde netwerk

Het meest prominente gebruik van Blockchain tot nu toe is het creëren van cryptocurrencies, zoals Bitcoin en Ethereum, die niet door een centrale bank worden gecontroleerd. Deze valuta's zijn zelf geen blockchains - het zijn abstracte tokens - maar de transacties van hun munten worden vastgelegd op blockchains. Omdat eigendom en eventuele eigendomsoverdracht in het grootboek worden vastgelegd, deelnemers aan het Bitcoin-systeem hoeven geen enkele entiteit te vertrouwen. In plaats daarvan, ze vertrouwen op de gedistribueerde grootboektechnologie, die wordt onderhouden door een groot aantal deelnemers over de hele wereld.

Elke cryptocurrency biedt een beperkt aantal munten, hoewel er regelmatig nieuwe worden gemaakt en uitgedeeld als betaling aan gebruikers, mijnwerkers genoemd, die als eersten de moeilijke rekenproblemen oplossen - de harde puzzels - die aan de keten zijn toegevoegd. De computers van mijnwerkers gebruiken algoritmen die de moeilijke taak uitvoeren om blockchain-records te bouwen en wiskundige problemen op te lossen. In ruil, ze ontvangen munten.

Hoewel dit abstract klinkt, Felten wijst erop dat het systeem eigenlijk veel gemeen heeft met conventionele valuta. "Het meeste geld dat we hebben, staat ergens op een computer, "zei hij. "Als je een broodjeszaak binnengaat, ze geven je een broodje in ruil voor het feit dat je een bank vertelt om nummers van de ene rekening naar de andere te verplaatsen." Net als papiergeld, hij gaat door, cryptocurrencies hebben waarde omdat hun aanbod beperkt is, en omdat gebruikers erop kunnen vertrouwen dat ze deze kunnen ruilen voor goederen en diensten. Cryptocurrencies worden nu verhandeld tegen de dollar, en hun gecombineerde marktkapitalisatie is meer dan $ 100 miljard.

Onder hun grootste attracties, cryptocurrencies bieden een manier om geld over afstanden en grenzen over te maken zonder tussenpersonen die hoge kosten in rekening kunnen brengen. In andere gevallen, bepaalde cryptocurrencies beschikken over geavanceerde functies, inclusief de mogelijkheid om slimme contracten te maken, of zichzelf afdwingende regels die escrow-regelingen en andere interacties regelen.

Blockchain staat nog in de kinderschoenen Hoewel, dus de ware omvang van het nut ervan moet waarschijnlijk nog worden onthuld.

"Het is een soort analogie met de begindagen van internet, waar sommige mensen super enthousiast waren en veel beweringen deden over hoe het het menselijk bestaan ​​voor altijd zou veranderen, en sommigen zeiden dat het maar een rage was, "Zei Felten. "Hoewel het niet alle problemen van de mensheid oploste, het bleek behoorlijk belangrijk te zijn."

Maar voor alle interessante huidige en toekomstige toepassingen van blockchain, hij voegde toe, er is "een buitengewone hoeveelheid slangenolie en overdrijving in de openbare retoriek." Omdat sommige cryptocurrency-transacties anoniem zijn, bijvoorbeeld, ze zijn bijzonder aantrekkelijk voor criminele groepen, inclusief degenen die illegale goederen willen ruilen. In andere gevallen, minder slimme gebruikers worden uitgebuit door middel van "pump-and-dump-schema's" waarbij gewetenloze investeerders de prijs van een hot item kunstmatig verhogen en vervolgens snel verkopen, een crash veroorzaken. "Er zijn enorm veel oplichtingspraktijken, ' waarschuwde Narayanan.

Blockchain is ook extreem energie-intensief, voornamelijk te wijten aan mijnbouw, die gespecialiseerde apparatuur vereist met een grote vraag naar elektriciteit. Bitcoin-mijnbouw alleen is goed voor ongeveer 0,1 procent van het totale wereldwijde energieverbruik - meer energie dan bepaalde landen, waaronder Denemarken en Ierland, consumeren. Zoals Narayanan in augustus voor de Senaatscommissie voor energie en natuurlijke hulpbronnen getuigde, dit vormt een ernstig probleem voor het energieverbruik en het milieu.

De toekomst coderen

Vanaf de begindagen, Onderzoekers van Princeton hebben ernaar gestreefd enkele van deze problemen te verminderen en de technologie en het potentieel ervan beter te begrijpen.

"Bitcoin wordt in de media afgeschilderd als een sprong in het bestaan ​​uit de geest van een mysterieus persoon, maar ik was co-auteur van een paper over de componenttechnologieën van cryptocurrencies die literatuur uit de vroege jaren tachtig citeerde, "Zei Narayanan. "Voortdurende verbetering van cryptocurrency en blockchain zal veel meer computerwetenschappelijk onderzoek vergen."

BlokSci, bijvoorbeeld, is een database die Narayanan en zijn collega's hebben gebouwd om honderden miljoenen Bitcoin-transacties te analyseren. Met BlockSci kunnen ze trends onderzoeken en vragen beantwoorden zoals hoeveel geld er daadwerkelijk wordt overgemaakt en hoeveel privacy gebruikers werkelijk hebben.

"Er zijn veel interessante wetenschappelijke en commerciële vragen die we met deze gegevens kunnen stellen, " zei Narayanan. Een recent onderzoek onthulde, bijvoorbeeld, dat bitcoins minder vaak van eigenaar wisselen dan eerder werd aangenomen - ongeveer 1,4 keer per maand - wat suggereert dat individuen munten minder als valuta en meer als investeringen gebruiken.

Princeton-studenten en -afgestudeerden duwen het veld ook vooruit, door apps te maken en software te schrijven om cryptocurrencies te verbeteren; oprichtende bedrijven op basis van blockchain; en het financieren van dergelijke ondernemingen. Joseph Lubin, een van de oprichters van Ethereum, studeerde in 1987 af aan Princeton met een graad in elektrotechniek en informatica.

Een recente onderneming, Basis, opgericht door Princeton informatica-alumni Nader Al-Naji, Lawrence Diao en Josh Chen, heeft onlangs $ 133 miljoen opgehaald voor inspanningen om een ​​cryptocurrency te bouwen die een stabielere prijs handhaaft dan conventionele op blockchain gebaseerde "munten". Het Basis-systeem creëert het virtuele equivalent van een centrale bank, die automatisch het aanbod van valuta aanpassen, op basis van vraag.

Een recente onderneming van Princeton-alumni, Blokstapel, heeft als doel een volledig gedecentraliseerd internet op basis van blockchain te bouwen. Volgens mede-oprichters Ryan Shea (2012 BSE in mechanische en ruimtevaarttechniek) en Muneeb Ali (2017 Ph.D. in computerwetenschappen), Blokstapel, die is geregistreerd als een algemeen nut beogende instelling, werd geïnspireerd door grote problemen die zij zagen in de manier waarop internet werkt, inclusief zorgen over persoonsgegevens en autonomie.

"We zagen dat een gebrek aan concurrentie en gebrek aan controle voor de eindgebruiker de vrijheid echt belemmerde, veiligheid en privacy over de hele wereld, " Shea zei. "We wilden een nieuw systeem bouwen dat het individu machtigt en ons in staat stelt om eigenaar te zijn van onze gegevens."

In plaats van dat Facebook alle gegevens van een persoon op zijn servers opslaat en controleert, bijvoorbeeld, een Blockstack-gebruiker kan zijn of haar digitale identiteit gemakkelijk migreren van app naar app, indien gewenst. Blockstack-software voor het beheren van profielen en het beveiligen van accounts is al beschikbaar, net als gedecentraliseerde messenger- en documenteditor-apps. Volgend jaar, het bedrijf is van plan om zijn eigen blockchain samen met een Blockstack-token vrij te geven, en er zijn discussies aan de gang voor het creëren van een gedecentraliseerde Twitter.

"We werken met veel teams om hen te helpen bij het bouwen van de apps die ze maar willen op het platform, "zegt Shea. "De meest opwindende dingen zijn minder de exacte details van de onderliggende infrastructuur die we bieden en meer hoe we ontwikkelaars in staat stellen om nieuwe ervaringen te creëren."

Blockstack maakt de cirkel al rond door andere Princeton-wetenschappers te inspireren en in staat te stellen nieuwe technologieën te creëren. In het eLab Summer Accelerator Program van het Keller Center for Innovation in Engineering Education in augustus, een team van nieuwe Princeton-afgestudeerden lanceerde Afari, een op Blockstack gebaseerd platform voor sociale media dat bedoeld is om gegevensprivacy terug te geven aan de mensen door het eigendom van gegevens en privacy terug te geven aan gebruikers, en door iedereen een gelijke kans te geven om gehoord en beloond te worden.

"Sociale media zijn naar onze mening zo kapot dat je het helemaal opnieuw moet ontwerpen, " zei Avthar Sewrathan, mede-oprichter van Afari en afgestudeerd in informatica in 2018. Blockchain, het team zei, maakt dat mogelijk. "Als je een bericht plaatst op Afari, " zei mede-oprichter Felix Madutsa, "uw gegevens worden niet bij ons opgeslagen, maar worden opgeslagen op een gedecentraliseerd systeem dat u, de gebruiker, beheert en bezit."