Hevder å ha løst Blockchains største problemer

Selv om blockchain (blokkjeder) først og fremst kanskje er noe man forbinder med Bitcoin og lignende kryptovalutaer, har teknologien også mange andre bruksområder. Som vi har vært inne på i tidligere artikler mener mange at blockchain-teknologien har potensiale også innenfor blant annet tingenes internett (IoT).

Det er imidlertid enkelte egenskaper ved blockchain som gjør at den opprinnelige teknologien ikke egner seg så veldig godt til tingenes internett – og det mener nordmannen David Sønstebø å ha funnet løsningen på. Sønstebø er grunnleggeren av IOTA, en «distributed ledger»-teknologi som hevder å løse de største problemene med tradisjonell blockchain-teknologi.

Trenger du en innføring i hvordan blockchain fungerer? Da bør du lese denne »

Sønstebø forteller til digi.no at målet med IOTA har vært å lage en helt ny arkitektur som gjør at du kan sikre dataintegritet i forbindelse med tingenes internett og mikrotransaksjoner, men uten at det koster penger per transaksjon – og uten de skaleringsproblemene som gjør at blockchain fungerer dårlig med milliarder av IoT-enheter.

IOTA er altså ikke en blockchain – men en teknologi som deler de grunnleggende prinsippene og mange av de samme bruksområdene. Samtidig skal teknologien være laget spesielt for skalering og mikrotransaksjoner.

Mener blockchain har for mange begrensninger

Sønstebøs interesse for blockchain startet rundt 2012. Han forteller til digi.no at det ikke var ideologien bak Bitcoin som var det som først og fremst fascinerte ham, men hva teknologien kan brukes til.

I 2013 ble han med Sergey Ivancheglo og startet kryptovalutaen Nxt, som Sønstebø kaller det første 2.0-prosjektet innenfor blockchain.

Før Nxt var all blockchain basert på det som kalles «proof of work». Når noen «miner» – eller «graver frem» – en Bitcoin forsøker datamaskinen å løse kompliserte matematiske problemer, og så får den «mineren» som klarer å løse problemet belønning. Konseptet baserer seg på at «proof of work» er en datamengde som er vanskelig å produsere, men enkelt for andre å verifisere. Nxt er basert på en annen variant som kalles «proof of stake», og da har man ikke mining av penger som krever masse prosessorkraft. I stedet er det slik at jo større andel av de digitale pengene en bruker har, jo større er sjansen for at vedkommende legger til en blokk i kjeden.

– Det var en ny type konsensusmekanisme. Og i tillegg introduserte vi en rekke nye funksjoner på toppen av blockchain, sier Sønstebø. Han har ikke lenger noe å gjøre med Nxt, men forteller at perioden han jobbet med dette var da de virkelig begynte å se på nye måter å bruke blockchain på.

Rundt 2014 begynte Sønstebø å se på hvordan man kan bruke blockchain innen for IoT.

Lest denne? Telia Norge først i Norden med Narrowband Internet of Things (NB-IoT) »

– Blockchain fungerer dårlig i tingenes internett

Ett av de store problemene med bruk av blockchain innenfor IoT er at det på grunn av proof of work-løsningen i praksis er avgifter på transaksjoner på grunn av alle som «miner», og det fungerer ikke når man i IoT gjerne har behov for å overføre svært mange transaksjoner. En gjennomsnittlig transaksjon i Bitcoin koster for øyeblikket 17 cent – i underkant av 1 krone og 50 øre.

– Den fundamentale arkitekturiske feilen med blockchain er at man har delt rollene i to. På den ene siden har du brukere, og brukeren er bare interessert i å få transaksjonen sin validert. Så har du de som opprettholder nettverket, altså miners. Det eneste de er interessert i er å tjene mest mulig penger, altså ta høyest mulig avgift. De prioriterer alltid de som byr høyest, sier Sønstebø.

Denne metoden kan fungere fint om man skal overføre store pengesummer, men skal man overføre små beløp vil avgiftene utgjøre en svært stor andel av totalkostnadene.

– Hvis jeg er en IoT-sensor som skal kjøpe lagringsplass for 10 øre, så kan jeg ikke også betale 10 øre for transaksjonen for å få den validert. Da er hele businessmodellen borte.

Når det kommer til mikrotransaksjoner så fungerer ikke blockchain i det hele tatt, mener Sønstebø.

Det andre problemet er at blockchain krever at du er tilkoblet internett hele tiden, noe de fleste IoT-enheter ikke er. Mange IoT-enheter overfører data bare i korte perioder en gang i blant, blant annet for å spare strøm.

– Den tredje tingen er skaleringen. I Bitcoin har du sju transaksjoner per sekund, mens du i Ethereum (en blockchain-basert løsning for smarte kontrakter. Red. anm.) er oppe i kanskje 25-30 transaksjoner per sekund. Det fungerer ikke når du snakker om milliarder av enheter.

Bygget et alternativ

Derfor måtte Sønstebø og hans kolleger tilbake til tegnebordet. De endte opp med å lage det som kalles Tangle – som er arkitekturen bak det åpen kildekodebaserte prosjektet IOTA. Med Tangle ble man kvitt alle avgifter på transaksjoner, siden det ikke finnes minere – og systemet er også laget slik at når man gjennomfører en transaksjon så validerer man samtidig to andre transaksjoner.

Denne arkitekturen gjør også at nettverket er desentralisert på en helt annen måte enn blockchain. Med blockchain i dag har du minere som slår sammen ressursene sine i såkalte «mining pools», for jo mer datakraft man samler på ett sted jo større er mulighetene for å tjene penger. Sønstebø forteller at det i virkeligheten bare er en håndfull firmaer som styrer valideringen av hele blockchain, selv om det ofte hevdes at systemet er desentralisert. Her er en oversikt over «mining pools» akkurat nå.

– Det har skjedd at 51 prosent av det som kalles «hashing power» har vært samlet i én mining pool. Det betyr at hvis de ville, så kunne de ha undergravet hele integriteten til blockchain og forårsaket kaos og panikk i hele nettverket.

Med Tangle er ikke dette mulig, siden nettverket er hundre prosent desentralisert – og alle i nettverket er like viktige.

– Vår protokoll er optimalisert slik at du kan sende gjennom vår ledger uten å betale noe som helst. Du sender dataene gjennom, integriteten til dataene blir garantert gjennom nettverket.

Om noen forsøker å endre noe, vil det oppdages. Og man kan sende så mye data man vil uten at det koster noe som helst.

IOTA i seg selv er en hundre prosent non-profit-organisasjon som ifølge Sønstebø har tusenvis av involverte utviklere, blockchain-entusiaster, aktivister og forretningsutviklere med seg. Organisasjonen vil etableres som en stiftelse i Tyskland i disse dager, for å posisjonere seg strategisk i hjertet av Europa.

– Målet til IOTA er å bli «Ledger of Everything», altså en standard, sier Sønstebø.

Vil sikre IoT i helsevesenet

Det er altså ikke IOTA i seg selv Sønstebø har planer om å tjene penger på, siden prosjektet og den underliggende Tangle-arkitekturen er fritt frem å bruke gratis for alle som vil.

– Vi som grunnleggere av prosjektet har ikke noe profittinsentiv i IOTA i seg selv. Det vi gjør er å bygge våre egne startups på toppen av protokollen.

Ett av prosjektene Sønstebø har på gang nå kalles for Pillar, og fokuserer på dataintegritetsdelen av IOTA. Målet på lang sikt for Sønstebø og de øvrige 17 ansatte i selskapet er å gjøre Pillar til en de facto-standard for å sikre tingenes internett. For øyeblikket utvikler selskapet to konsepter: Det ene konseptet går ut på å sikre tingenes internett innenfor helsevesenet, mens det andre handler om sikkerhet i biler.

Helseprosjektet handler om at pasienter skal kunne gjøre målinger av vitale data som puls, blodtrykk, blodsukker, vekt, temperatur og aktivitetsnivå hjemme hos seg selv, slik at man lettere skal kunne tilpasse behandlingen og få ned kostnadene i helsevesenet. Hvis man skal bruke de innsamlede dataene for eksempel i kombinasjon med maskinlæring for diagnostisering og optimalisering av behandlingen er det ekstremt viktig at man vet at dataene er korrekte og at ingen har tuklet med dem.

Pillar-plattformen bruker IOTA/Tangle-teknologien i bunnen for å sikre at dataene er korrekte. Er de ikke det, kan man risikere alt fra feilmedisinering til faktisk også i verste fall dødsfall.

– Dataintegritet og sikkerhet i forbindelse med «connected healtcare» er veldig viktig, og inntil i dag har du ikke hatt noen måte å gjøre dette på, sier Sønstebø.

Selskapet er for tiden i aktiv dialog med flere universiteter og institusjoner i Norge, samt flere verdensledende firmaer i helsesektoren – som Amgen, verdens største bioteknologifirma innen helse.

Oslo kommune eksperimenterer med IoT: Her er sensorene som kan gjøre Oslos parkering smart »

Hackingsikre biler

Det andre prosjektet er som nevnt å sikre biler.

Hvis en bil krasjer inn i en folkemengde eller noe skjer så noen dør, så er det første man vil gjøre å finne ut hva som har skjedd. Ved hjelp av sensorer i bilene kan man i stor grad finne ut hva som har gått galt, for eksempel om bremser har sviktet. Det vil i enda større grad gjelde for fremtidens selvkjørende biler.

Problemet er at enkelte vil kunne ha insentiv til å endre disse dataene. Det kan være en hacker, eller det kan være bilprodusenten som ønsker å dekke over at noe har vært galt med bilen. Det er her Pillar kommer inn i bildet, for å sikre at de dataene som er blitt registrert aldri har blitt tuklet med. Dermed kan heller ingen i ettertid komme og hevde at dataene har blitt tuklet med.

– I tillegg bruker vi smarte kontrakter til å sikre bilen, slik at det er enkelte ting du ikke kan gjøre uten at det er en smart kontrakt som faktisk utfører det. Det vil si at hackere ikke kan ta seg inn i systemet og for eksempel slå av bremsene. Alt dette bygger på IOTA som underliggende protokoll.

Sønstebø forteller at selv om det er biler og helse de fokuserer på først hos Pillar, så kan den underliggende IOTA-løsningen brukes til alt mulig annet også – så lenge det er snakk om å sikre dataintegritet mellom sammenkoblede enheter.

Sønstebø hevder at de på grunn av IOTA-prosjektet – som har blitt godt kjent – opplever at dører åpner seg nærmest av seg selv, og at de derfor også ofte blir kontaktet av investorer. Men foreløpig har Pillar sagt nei til eksterne investorer, siden de ønsker å ha mest mulig kontroll selv i oppstartsfasen. Sønstebø utelukker imidlertid ikke at de vil komme til å trenge eksterne investorer på et senere tidspunkt.

Pillar og IOTA har for øvrig også et nært samarbeid med Canonical, selskapet bak Ubuntu, som jobber med ledende selskaper innenfor smartbiler – som Bosch. I tillegg jobber IOTA og Pillar også med selskapet Innogy, som ser på bruk av blockchain innen smartbiler.

Skal optimalisere strømnettet

Et annet oppstartselskap Sønstebø er involvert i er Holony. Selskapet er i en etableringsfase, og tar sikte på å optimalisere og balansere strømnett ved hjelp av mikrotransaksjoner.

Holony baserer seg på at hver enkelt ting i huset som trenger strøm kan by på den mengden strøm de trenger – i sanntid – uten å vite noe om hvor mye de andre tingene i huset trenger. Dermed kan for eksempel tv-en som trenger strøm med en gang gi et høyere bud enn for eksempel den elektriske bilen som kan by en lavere pris, og heller lade om natten når muligheten for lav pris er større.

– Vi snur det helt på hodet, og lar nettverket regulere seg selv ved hjelp av mikrotransaksjoner, sier Sønstebø. Dette er kun mulig siden det ikke er avgifter på selve transaksjonene.

Løsningen sammenligner han med hvordan maur i en maurtue organiserer seg når det er millioner av maur sammen, mens én maur alene antagelig vil virre rundt på måfå. Det hele er basert på en mekanisme i naturen kalt «stigmergy» – en slags svermintelligens hvor bevegelsene til ett individ påvirker de andre.

Også denne løsningen er basert på IOTA som den underliggende teknologi. For tiden har Holony et pilotprosjekt på gang i Dubai, i forbindelse med et stort smartbyprosjekt der – Masdar.

Du kan lese en enda mer teknisk gjennomgang av hvordan IOTA og Tangle fungerer her.

På denne siden finner du enda flere lærerike og nyttige Digi Ekstra-saker »