Digitale activa
Blockchain maakt wijzigingen in windturbinegegevens aantoonbaar
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
De afgelopen decennia is windenergie uitgegroeid tot een van de belangrijkste vormen van hernieuwbare energieopwekking ter wereld. Dat is grotendeels te danken aan de passieve stimulans voor zonne- en windenergie in China.
Windenergie was goed voor ongeveer 20% van de wereldwijde toevoegingen aan de capaciteit voor hernieuwbare energie. Die capaciteit nam met 16% toe tot een record van 800 GW.
Met een record van 165 GW aan nieuwe capaciteit in 2025 lag de groei 40% hoger dan in het vorige recordjaar. Naar verwachting blijft de windenergiecapaciteit toenemen: wereldwijd wordt tussen 2026 en 2030 een uitbreiding met 969 GW voorspeld, gemiddeld ongeveer 194 GW per jaar.
Deze installaties zijn echter enorm groot en zijn daarom sterk afhankelijk van systemen voor toezicht, besturing en gegevensverzameling (SCADA). Ook maken ze veel gebruik van industriële Internet of Things-apparaten om de prestaties van turbines te bewaken, sensorgegevens te verzamelen en de operationele efficiëntie te optimaliseren.
Dit helpt windturbines te optimaliseren en te beveiligen, maar brengt ook nieuwe kwetsbaarheden met zich mee.
“Doordat gegevens steeds vaker via netwerkinfrastructuren worden uitgewisseld, zijn de zorgen over gegevensintegriteit, beveiliging en vertrouwen in windparken aanzienlijk toegenomen. Omdat de cyber- en fysieke lagen van elkaar afhankelijk zijn, kan een verstoring van communicatieverbindingen de waarneembaarheid en bestuurbaarheid van fysieke componenten rechtstreeks verminderen. Daardoor nemen de zorgen over de integriteit en betrouwbaarheid van operationele telemetrieoverdracht toe.”
Daarom stellen Canadese onderzoekers van Concordia University en Lakehead University in een nieuwe studie voor om blockchaintechnologie in te zetten voor veiligere telemetrie.
Ze gebruikten Hyperledger Fabric als een manipulatiebestendige communicatie- en registratielaag voor het verzenden van windturbinegegevens.
Ze publiceerden de voorgestelde blockchainarchitectuur in Cyber-Physical Energy Systems1, onder de titel ‘Telemetrieoverdracht in windparken met gegarandeerde integriteit via een geautoriseerd gedistribueerd grootboek’.
Windturbines produceren ook gegevens
Essentiële gegevens vormen ook een cyberbeveiligingsrisico
Hoewel energieopwekking vanzelfsprekend de belangrijkste opbrengst van windparken is, produceren ze ook voortdurend gegevens. De meeste windparken worden op afstand en continu bewaakt, zodat problemen snel kunnen worden opgespoord.
Daardoor zijn ze kwetsbaar voor cyberaanvallen. Zo verstoorde een denial-of-service-aanval (DoS) in maart 2019 de communicatie tussen een controlecentrum en windenergiecentrales in Utah, VS. Nadat misbruik was gemaakt van een kwetsbaarheid in een firewall, startten apparaten onverwacht opnieuw op. In februari 2022 verstoorde het KA-SAT/Viasat-incident de toegang tot bewaking op afstand van ongeveer 5800 windturbines in Duitsland.
Een belangrijk probleem is dat het bestaande gecentraliseerde gegevensbeheer windparken kan blootstellen aan afzonderlijke faalpunten, ongeoorloofde wijziging van gegevens en beperkte transparantie tussen betrokken partijen.
Dit geeft gedecentraliseerde alternatieven, zoals blockchaintechnologieën, een aanzienlijk voordeel.
Windenergie & blockchain
Onderzoek naar blockchain binnen de windenergiesector heeft zich vooral langs twee lijnen ontwikkeld.
De eerste lijn legt de nadruk op traceerbaarheid en verantwoordingsplicht gedurende de levenscyclus van fysieke bedrijfsmiddelen. Dat kan bijvoorbeeld door elke bout van een windturbine een unieke identificatiecode toe te kennen. Ook kunnen alle belangrijke gebeurtenissen in de levenscyclus — waaronder registratie, bevestiging, inspectie, vervanging en recycling — worden vastgelegd op een Ethereum- (ETH ) gebaseerde blockchain met Solidity-smartcontracts.
De tweede lijn combineert blockchain met gegevensprocessen, bewaking en coördinatie die specifiek zijn voor windenergie. Tot nu toe is daarbij echter alleen relatief weinig frequente bewaking in aanmerking genomen.
De onderzoekers stellen in deze studie voor om in plaats daarvan een raamwerk te gebruiken dat is gebaseerd op Hyperledger Fabric v2.5.4. Dit fungeert als een geautoriseerde, manipulatiebestendige communicatie- en registratielaag en introduceert daarnaast een mechanisme dat per turbine de continuïteit van gegevensstromen bewaakt, toegespitst op opeenvolgende telemetriegegevens.
Hyperledger Fabric is gekozen omdat het, van de geautoriseerde platforms, aan alle drie de belangrijkste vereisten voldoet:
- Beheerd lidmaatschap, omdat IPC’s aan de turbinezijde, peers en clients in de controlekamer bekende entiteiten zijn waarvan de identiteit verifieerbaar moet zijn.
- Deterministische finaliteit, omdat vastgelegde gegevensvensters na acceptatie niet mogen worden teruggedraaid. Zo blijft de integriteit van het controlespoor behouden.
- Aanhoudende verwerkingscapaciteit, omdat het raamwerk gelijktijdig voor elke turbine van alle deelnemende turbines één gegevensvenster moet vastleggen. In benchmarkconfiguraties kan Hyperledger Fabric tot ongeveer 3500 TPS verwerken.
Hoe werkt het?
Elke inzending bevat een volgnummer en een hashverwijzing naar het eerder geaccepteerde gegevensvenster van dezelfde turbine. Zo ontstaat voor elke turbine een hashketen, die tijdens de goedkeuringsfase wordt gecontroleerd voordat de gegevens worden vastgelegd.
„Het opdelen in vensters dient niet alleen om het aantal transacties te beperken, maar ook om de integriteitseenheid vast te leggen waarbinnen de continuïteit van de gegevensstroom wordt gewaarborgd.”
De communicatiestandaard IEC 61400-25 werd gebruikt om de context voor toezichtcommunicatie vast te leggen waarin de voorgestelde blockchainlaag wordt ingebed: het telemetriepad binnen het windpark tussen apparaten aan de turbinezijde en de controlekamer van het windpark. Voor dit project wordt de door SCADA geëxporteerde telemetrie behandeld als een tijdreeks van 1 Hz per turbine (één ‘gebeurtenis’ per seconde).
Wanneer een nieuwe registratie wordt weggeschreven naar Hyperledger Fabric, doorloopt deze een vast proces. Het doel is alleen geautoriseerde updates vast te leggen en ervoor te zorgen dat alle peers dezelfde geordende geschiedenis opslaan.
Dit proces verloopt in stappen:
- Een client stelt een transactieaanvraag op.
- Geselecteerde peers simuleren de aanvraag door het slimme contract (chaincode) uit te voeren en sturen ondertekende goedkeuringen (endorsements) terug.
- De client dient de goedgekeurde transactie in bij de orderingservice.
- De orderingservice bepaalt één globale volgorde en bundelt transacties in blokken.
- Peers controleren elk blok aan de hand van de netwerkregels en voegen vervolgens geldige transacties toe aan hun grootboeken.
Het concept testen in een simulatie
Een manipulatiebestendig register opbouwen
Met een gesimuleerd windpark testten de onderzoekers hoe deze technologie kon worden ingezet, met 24 peerknooppunten die bij turbines horen en vier orderingknooppunten.
Het proces verloopt in opeenvolgende stappen.
Eerst worden binnenkomende meetgegevens samengevoegd in vensters met een vaste duur. Elke turbine produceert telkens één venster, dat als één blockchaintransactie wordt ingediend.
Ten tweede bevat elk venster integriteitsvelden die het koppelen aan het eerder geaccepteerde venster van dezelfde turbine, zodat de continuïteit van de gegevensstroom van elke turbine wordt gewaarborgd.
Ten derde wordt de aanvraag vervolgens via het applicatiekanaal naar het Hyperledger Fabric-netwerk gestuurd. Peers die goedkeuring moeten geven, voeren de chaincode (het slimme contract) uit en controleren het ingediende venster aan de hand van de meest recente vastgelegde status voor die turbine. Is het ingediende venster ongeldig, dan wordt de goedkeuring geweigerd en kan de transactie niet worden vastgelegd.
Ten vierde stuurt de client de goedgekeurde transactie alleen naar de orderingservice als deze geldig is.
Tot slot verspreidt de orderingservice blokken onder de peers van het kanaal, zodat zij deze kunnen controleren en vastleggen.
Dit systeem waarborgt de integriteit op twee niveaus:
- Hyperledger Fabric maakt manipulatie na het vastleggen aantoonbaar via de hashketen van blokken.
- De hashketen per turbine waarborgt de continuïteit van de gegevensstroom door vervalste vensters of vensters die niet op volgorde staan, tijdens de goedkeuringsfase en vóór het vastleggen te weigeren.
Prestatie-evaluatie
In de simulatie dient één turbineclient achtereenvolgens 200 vensters in, één per seconde. Ook andere instellingen met vensters van 0,5 s en 2 s worden getest.
Hierdoor kunnen meer (of minder) transacties worden verzameld voordat blokken worden aangemaakt. Door meerdere meetwaarden in elk venster samen te voegen, kan ook met een hogere meetfrequentie worden gewerkt.
Ze testten of het ontwerp meer turbines aankon.
„De doorvoer neemt slechts licht toe, van 10,40 TPS bij 24 turbines tot 11,13 TPS bij 100 turbines, terwijl de gemiddelde latentie stijgt van 1608 ms tot 5764 ms en de p99-latentie oploopt tot 9459 ms.”
De resultaten wijzen erop dat extra gelijktijdigheid vooral leidt tot langere wachtrijen en vertraging bij het vastleggen, in plaats van tot een evenredige toename van de doorvoer.
Daarom is het gebruik van een implementatie met meerdere kanalen een haalbare schaalvergrotingsstrategie voor grotere telemetriewerkbelastingen van windparken. Dat is belangrijk omdat de grootste windparken in werkelijkheid honderden turbines kunnen tellen.
Integriteitsevaluatie
Omdat deze blockchaintoepassing vooral wordt gerechtvaardigd door de verbeterde cyberbeveiliging, is het belangrijk aan te tonen dat ze veilig is.
Er worden twee soorten aanvallen in beschouwing genomen:
- Een actieve aanvaller die vervalste vensters of vensters die niet op volgorde staan kan indienen via het pad van IPC naar het grootboek.
- Een aanvaller die op schijfniveau na het vastleggen wijzigingen aanbrengt in de lokale blokopslag van een peer.
In het eerste geval voorkomt de hashketen dat de gegevensstroom van elke turbine niet op volgorde wordt voortgezet of wordt gemanipuleerd, zelfs als een aanvaller willekeurige transacties kan indienen.
Deze controle waarborgt de continuïteit per turbine, maar toetst niet of de meetwaarden fysiek juist zijn wanneer een aanvaller waarden kan indienen die correct in de hashketen zijn opgenomen.
In het tweede geval kan een aanvaller met toegang tot de schijf de lokale geschiedenis van één peer vervalsen. Die vervalsing is echter detecteerbaar, omdat de bytes van de blokken dan niet overeenkomen tussen peers. Clients kunnen het resultaat dus afwijzen en vertrouwen op het gerepliceerde register van een peer waarmee niet is geknoeid.
Belangrijkste inzichten voor beleggers
Bij blockchain wordt vaak vergeten dat deze technologie niet alleen voor cryptovaluta bedoeld is, maar ook een fraudebestendig register biedt dat voor allerlei toepassingen kan worden ingezet. Deze studie laat zien dat blockchain ook voor energietoepassingen kan worden gebruikt: niet alleen voor het volgen van toeleveringsketens, maar ook voor continue monitoring en integratie in industriële IoT (het internet der dingen).
Nu AI cyberaanvallen op grote schaal makkelijker dan ooit maakt, worden fraudebestendige registers steeds waardevoller, vooral voor de monitoring van strategische activa ter waarde van miljarden dollars.
‘Het digitale register van blockchain biedt inzicht in het raamwerk achter AI en in de herkomst van de gegevens die AI gebruikt. Daarmee wordt de uitdaging van uitlegbare AI aangepakt. Dit inzicht draagt bij aan meer vertrouwen in de integriteit van gegevens en in de aanbevelingen van AI. Door blockchain te gebruiken voor de opslag en verspreiding van AI-modellen ontstaat een controlespoor, en de combinatie van blockchain en AI kan de gegevensbeveiliging verbeteren.’
IBM – blockchain & AI.
Deze studie biedt dus een concreet technisch praktijkvoorbeeld, in plaats van speculatieve toepassingen van blockchain.
De commerciële kansen hangen ervan af of ontwikkelaars deze zekerheid kunnen bieden met aanvaardbare vertraging, opslagkosten en operationele complexiteit, ook voor de grootste windparken.
Investeren in blockchain voor bedrijven
IBM
IBM Prijsgrafiek
De ondersteuning door IBM van het Hyperledger-platform stond vroeger bekend als IBM Blockchain Platform. Het Hyperledger Fabric-platform dat in deze studie zelf wordt gebruikt, is een open-source, permissiegebaseerd gedistribueerd grootboekraamwerk (DLT) op bedrijfsniveau, beheerd door de Linux Foundation.
Dit is een goed voorbeeld van de rol die IBM speelt bij het bevorderen van blockchaintechnologie op bedrijfsniveau: de technologie verschuift van een meer op de detailhandel gerichte, algemene blockchain naar een permissiegebaseerde netwerkstructuur voor bedrijven.
‘Dit aanbod is ideaal voor klanten die hun componenten willen implementeren, hun gegevens willen opslaan of hun workloads willen uitvoeren op hun eigen infrastructuur of in openbare en private clouds, om redenen van beveiliging, risicobeperking of naleving van regelgeving. Klanten kunnen met dit aanbod hun blockchainnetwerken opzetten, beheren en uitbreiden, van de ontwikkeling tot en met de productie.’
IBM biedt daarnaast hulp aan organisaties die willen deelnemen aan hetzelfde gedistribueerde consortium vanuit totaal verschillende omgevingen, zoals verschillende cloudproviders (AWS, Azure, Google Cloud enzovoort) en lokale datacenters op locatie achter firewalls.
Dat een windpark dat Hyperledger voor zijn telemetrie wil gebruiken daarom noodzakelijkerwijs op IBM zou vertrouwen, volgt hier niet uit. Het laat wel zien welke toepassingen de betrokkenheid van IBM bij blockchaintechnologie mogelijk kan maken.
Naast Hyperledger promoot IBM ook zijn ‘IBM Digital Asset Haven’. Dit platform helpt sterk gereguleerde sectoren, zoals de bankensector en de overheid, bij het beheren van cryptografische sleutels, het uitgeven van digitale valuta en het tokeniseren van fysieke of financiële activa.
Naast blockchain is IBM een technologieconcern dat zich vooral richt op de integratie van uiteenlopende IT-technologieën, van hybride cloud en open-source-AI tot bedrijfssoftware en gespecialiseerde adviesdiensten.
Het bedrijf is ook een leider op het gebied van onderzoek en ontwikkeling (R&D) in AI, neuromorfe chips, quantumcomputing en fotonica. Daardoor is het goed gepositioneerd om belangrijke intellectuele eigendomsrechten in handen te krijgen voor de volgende ontwikkelingsfasen van computertechnologie.
Al met al is IBM een sterk technologiebedrijf op het gebied van computing in brede zin, met sterke oplossingen en diensten voor bedrijven en baanbrekende technologische innovatie.
(Je leest ook meer over IBM in ons beleggingsrapport over het bedrijf)
Laatste nieuws en ontwikkelingen over IBM-aandelen (IBM)
Geraadpleegde studie
1. Arvin Asrari Ershad. Overdracht van windparktelemetrie met gegarandeerde integriteit via een permissiegebaseerd gedistribueerd register. Cyber-Physical Energy Systems. 26 oktober 2026. 10.1016/j.cpes.2026.05.004
