Werken onder architectuur is in de IT voor veel mensen een vaag begrip. Wat is architectuur, wat is SOA of SGA, als service gerichte architectuur? Net als we voor fysieke gebiedsontwikkeling landschapsarchitecten kennen en bij een woningontwerp een architect inschakelen, is dat bij de ontwikkeling van IT-landschappen of IT-huishoudingen niet anders. Als je iets gaat ontwikkelen en bouwen, is het logisch en makkelijk als je uit kunt gaan van diverse basisuitgangspunten, principes en standaarden. Architectuur is geen doel maar een middel om grip te krijgen en houden op je informatievoorziening in relatie met de algemene bedrijfsvoering. Het is bewezen dat organisaties die werken onder architectuur, beter presteren dan zij die niet werken onder architectuur. Dat geldt ook voor de nieuwe Web3 toepassingen. 

Techniek en architectuur

ICT-keuzes worden gemaakt met het oog op de toekomst. Daarom moet je begrijpen wat aan veranderingen en nieuwe mogelijkheden op ons afkomt. Daarnaast moet je ook uitgaan van het heden, omdat het gebruiken van huidige techniek en bijvoorbeeld clouddiensten in een deel van de gewenste IT-huishouding een logische keuze is. En de gewenste mogelijkheden moeten in het huidige cloud-landschap aanwezig zijn, zoals wetgeving, privacyregels of netwerkverbindingen.

Er ontwikkelt zich een nieuwe wereld waar crypto een belangrijke rol speelt. Het nieuwe Web3 draait om blockchain en cryptocurrency. In mijn blog ‘Wie schonk de mensheid blockchain’ besprak ik dat de ‘ontdekking van blockchain’ door Nakamoto nodig was om ‘double spending’ voor crypto-munten op te lossen. Waarna zijn ‘Peer-to-Peer Electronic Cash System’ uiteindelijk mogelijk werd. In Web3 architecturen is het internet eigendom van bouwers en gebruikers, georkestreerd door tokens. Een decentrale wereld waar andere architectuur-mogelijkheden ontstaan en nodig zijn.

Van centraal naar decentraal

De belangrijkste architectuurverandering is naast het gebruik van blockchain en crypto, de overgang van centrale naar decentrale huishoudingen en landschappen. In Web 3 zijn eigendom en controle gedecentraliseerd. Blockchains zijn platformen waarop iedereen toegang heeft maar waar niemand echt eigenaar van is. Platformen die vanuit netwerken via nodes zijn opgebouwd tot een decentraal grid waar decentrale applicaties kunnen landen. En als blockchainplatformen net als virtuele computers programmeerbaar zijn, code uitvoeren en status behouden.

Een omgeving programmeren voor Dapps (decentrale apps) is echt anders dan het inrichten van een traditionele webapplicatie. Het schrijven van slimme contracten die de logica van applicaties definiëren en laten landen op een decentraal blockchainplatform, vraagt een heel andere aanpak. Slimme contracten zijn geschreven in talen met hoog niveau, in vele opzichten heel anders dan JavaScript. Ook betaal je op de blockchain een vergoeding – ‘gas’- voor het gebruik van nodes en applicaties. En worden transacties cryptografisch ondertekend met speciale gereedschappen. Kortom, een totaal andere architectuur dan traditionele applicatieplatformen en webapplicaties.

On-chain en off-chain

In mijn vorige blog ‘blockchain en punniken’ beschreef ik dat je niet alle data in de blockchain kunt opslaan. Dat is niet alleen duur, maar maakt de blockchain ook traag. Dus in de architectuur moet je goed vaststellen hoe je de lichtvoetige metadata in de blockchain toepast voor de overige off-chain data. Een bekend gedecentraliseerd off-chain platform is IPFS (Interplanetair File System) dat als gedecentraliseerd gegevensopslagsysteem gebruik maakt van een peer-to-peer (p2p) netwerkarchitectuur. Web1 werd mogelijk via HTTP dat in 1998 werd gelanceerd om het delen van informatie te vergemakkelijken. Ook Web2, de mobiele door Big Tech gedomineerde variant is grotendeels met HTTP gelinkte data ontwikkeld en gebouwd.

Maar gezien de enorme groei in video en sociale media loopt Web2 tegen grenzen van bandbreedte aan. Alternatieven zijn hard nodig en IPFS is zo’n alternatief. Een nieuw hypermedia-protocol gebaseerd op een enorm schaalbaar decentraal gegevensopslag-systeem. IPFS werd ontwikkeld door Juan Benet van Protocol Labs om de tekortkomingen van het oude HTTP aan te pakken. Zijn doel: een ‘nieuw groot subsysteem van het internet’ dat ook overweg kon met blockchain. Eigenlijk is IPFS ontwikkeld voor het nieuwe Web3. Het protocol is volledig decentraal en omdat alle content wordt geadresseerd met hash, werkt het subliem met blockchain applicaties. Ook Web 1 en Web2 kunnen met IPFS uit de voeten en het is dus een prachtige keuze als transformatie-platform voor de transitie naar Web3.

Decentraal is de toekomst

Na het centrale mainframe migreerden we naar de decentrale client-server. Toen kwam internet en we migreerden van producten naar diensten. En ontstond in eerste instantie – zoals het mainframe – een centrale cloud. Net als we het mainframe gingen decentraliseren, gebeurt dat nu ook met de centrale clouds. Edge-computing en de sensoren in IoT dwingt ons steeds meer computing en data-opslag aan de randen van de infrastructuur uit te voeren. Web3 is daar de ontwikkeling voor, samen met nieuwe opensource oplossingen op decentrale grids.

Vanuit architectuurgedachte een verhuizing van centrale flats naar decentrale, verspreid staande woningen. De flat zal nooit verdwijnen, maar we moeten wel een nieuw passend landschap inrichten voor nieuwe decentrale oplossingen. Met afspraken hoe we data verdelen over die decentrale nodes. Omdat het protocol van IPFS volledig gedecentraliseerd is en alle gegevens worden geadresseerd door een hash, past het perfect bij blockchain-applicaties die off-chain moeten werken met grote hoeveelheden gegevens die ze niet in de keten zelf kunnen stoppen.  

De uitdaging voor Web3 zijn Dapps

In vergelijking met traditionele webapplicaties zijn Dapps lastiger te bouwen. Ethereum is voor Web3 ontwikkelaars dominant en veel opkomende ecosystemen zijn EVM-compatibel, dat wil zeggen dat ze het “Ethereum Virtual Machine” platform gebruiken. EVM begint net zoals VMware indertijd, een kerntechnologie te worden van web3. Momenteel zijn DeFi en NFT’s belangrijke use-cases voor web3 ontwikkeling: 80% van alle crypto-wallets voert als eerste een transactie uit met een NFT.

Web3 heeft door de ingevallen crypto-winter zijn hype-waarde verloren en generatieve AI is het gesprek van de dag. Maar de kleine Web3 ontwikkelaars-gemeenschap van enkele tienduizenden ontwikkelaars groeit gestaag. Hoewel nog lang niet op het niveau van JavaScript en Phyton, die miljoenen ontwikkelaars kennen. Volgens TechRepublic bedraagt in 2023 de Web3 markt 6.000 miljard dollar met een CAGR van 44,6%. Veel industrieën, van vliegtuigonderhoud tot voedselveiligheid zijn bezig hun toepassingen te tokeniseren. Zakelijke, technische en vooral beveiligingsredenen stimuleren de groei van Web3.0. met als pijlers 5G-technologie, virtual en augmented reality, blockchain-applicaties, AI en machine learning.

Blockchain is een bewezen technologie die de beveiliging naar een hoger niveau heeft getild. Web3 zal conventionele processen van de sectoren volledig transformeren. Van financiële dienstverlening tot retail en e-commerce, media en entertainment, gezondheidszorg, IT, overheid en energie: bijna elke sector zal naar verwachting Web3.0 -blockchain gaan gebruiken. Een goed moment om ons ook eens in die nieuwe Web3 architectuurmodellen te verdiepen: ‘Finally, Web3 gets a sustainable architecture . . . ‘.

Photo by Bastian Riccardi on Unsplash