Kryptovaluutat - Kurssit - MarketCap - Pörssit

Mikä on lohkoketju eli Blockchain?

Lohkoketju terminä on useimmille tuttu, mutta sen toimintaa on hieman vaikeampi ymmärtää. Kerron tässä artikkelissa sen tärkeimpiä osia ja käyttöä niillekin, joilla ei ole vielä asiasta kokemusta tai muisti vaatii hieman virkistystä.

Mikä on lohkoketju ja kuinka se toimii?

Lohkoketjutekniikassa toisilleen vieraat toimijat voivat yhdessä tuottaa ja ylläpitää tietokantoja hajautetusti. Lohkoketju toteutetaan listana tai lokina transaktioista, joka jaetaan osallistujien kesken, jolloin sen voi todentaa monesta lähteestä. Tämä mahdollistaa luotettavan tietokannan luomisen vaikka lohkoketjun jäsenet olisivat toisilleen täysin tuntemattomia.

(Transaktio tarkoittaa tietotekniikassa yhtenä toimenpiteenä suoritettua hakujen ja tallennusten sarjaa, jossa jonkin osan epäonnistuessa koko tapahtumasarja peruutetaan, lyhyemmin siirto tai tapahtuma.)

Joka kerta, kun luodaan uusi lohko, on uudessa lohkossa myös tiiviste edellisestä lohkosta. Tiedot siis seuraavat aina mukana, kun uutta lohkoa luodaan ja koko lohkoketjun historia on tarkistettavissa. Mikäli lohkoketju haarautuu kahtia jostain kohdasta, niin voimaan jää se haara, jonka vaikeustaso on suurempi. Jotta lohkoketjun tapahtumien historiaa voisi muuttaa, se pitäisi aloittaa luomalla uudelleen muutettava lohko ja kaikki sen jälkeiset lohkot. Tämä tekee ketjun väärentämisestä käytännössä mahdotonta nykyteknologialla. Tulevaisuuden kvanttitietokoneet voivat teoriassa laskea lohkot uudelleen sekunnin osissa, mutta se on vielä spekulaatiota.

Lohkoketjua ei omista eikä hallitse mikään yksittäinen taho. Kyse on siis eräänlaisesta vertaisverkkoteknologiasta, P2P. Lohkoketjun tekniikka mahdollistaa hajautetun ja läpinäkyvän tietokannan. Sen ansiosta tietokantaa voi ylläpitää halutessaan kuka tahansa ja luottamus toisilleen tuntemattomiin voidaan varmistaa. Sen vuoksi lohkoketjuteknologia ja sen mahdollistamat virtuaalivaluutat ovat mullistaneet tavan hallita omaa varallisuuttaan ja suorittaa maksuja toisille ihmisille ilman ylimääräisiä välikäsiä kuten pankit, PayPal ja muut maksujen välittäjät ja raha liikkuu suoraan lähettäjän ja vastaanottajan välillä.

Lohkoketjuihin perustuvat kryptovaluutat

Tunnetuin ja suurin lohkoketjuun perustuva virtuaalivaluutta on Bitcoin. Sen perustan loi alun perin Satoshi Nakamoto vuonna 2008 julkaisullaan Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (Bitcoin: Vertaisverkkoon perustuva sähköinen valuuttajärjestelmä). https://bitcoin.org/bitcoin.pdf.

Bitcoinin käyttämä lohkoketjutekniikka on siis jo kymmenen vuotta vanha. Ajan kuluessa se on joidenkin mielestä jo vanhentunut ja tullut liian hitaaksi, koska sillä pystyy suorittamaan käytännössä vain kolmesta neljään Bitcoin siirtoa sekunnissa (teoriassa seitsemän). Myös Bitcoinin rajattu 21 miljoonan määrä on herättänyt kysymyksiä tulevaisuudesta. Samoin suurta virran kulutusta on moitittu. Vaikka nykyään on kehitetty uuden polven tekniikoita ja uusia valuuttoja, on Bitcoin kuitenkin yhä se valuutta, johon arkipuheessa ensimmäiseksi viitataan ja jota käytetään eniten maksamiseen.

Nykyään lohkoketjuihin perustuvia kryptovaluuttoja on jo satojen miljardien Eurojen arvosta eli tekniikka on todistettu toimivaksi ja luotettavaksi. Välillä uutisissa kerrotut valuuttojen varkaudet on tehty aivan toisella tavalla kuin kajoamalla itse lohkoihin. Murtoja on tehty esimerkiksi murtautumalla huonosti suojattuihin lompakoihin ja niitä voi melkein verrata perinteisiin kassakaappeihin tehtyihin murtoihin, joita suunnitellaan kuukausia etukäteen etsimällä murrettavan kohteen heikkouksia.

Myös epäilyjä vakoilusta ja murtojen ajoituksesta ylläpidon vapaiden aikaa on mainittu. Nämäkin varastettujen Bitcoinien siirrot muuten näkyvät lohkoissa ja ovat siis julkisesti kaikkien katsottavissa vaikka varkaiden nimiä ei näykään. Lohkoketjun rakenteen vuoksi varkauksien tekijä jää siis useimmiten selvittämättä. Omaisuus pitää siis suojata hyvin myös bitteinä vaikka irrottamalla isoja määriä virtuaalivaluuttaa sisältävät kovalevyt kokonaan irti verkosta ja ottamalla niistä varmuuskopiot tulipalon varalta.

Tavalliselle kaupankävijälle riittää yleensä kaksinkertainen tunnistus lompakon varojen siirrossa (salasana, puhelin, paperi yms.) ja valuutat voi säilyttää pörssin tai muun palveluntarjoajan holvissa. Näin tehdessä osto ja myynti on helposti toteutettavissa tarvittaessa. Myös virtuaalirahojen hajauttaminen useamman palveluntarjoajan lompakkoihin on suositeltavaa, mikäli omaisuutta on paljon.

Lohkoketjun päivittäminen louhimalla ja uusien kolikoiden synty

Seuraavaksi voimmekin jo siirtyä lohkoketjujen päivittäjiin eli louhijoihin. Aluksi vuonna 2009 tuottavaan louhintaan käytettiin jopa tavallisia kotikoneita ja prosessorien tehoja. Seuraava askel oli näytönohjaimet paremman laskutehon ja säästävämmän virrankulutuksen ansiosta. Nykyisin parhaita käytössä olevia laitteita ovat varta vasten louhintaan suunnitellut ASIC-koneet, jotka maksavat muutamasta sadasta eurosta jopa tuhansiin Euroihin kappaleelta.

Nämä louhijat laskevat monimutkaisen matemaattisen kaavan avulla seuraavan lohkon. Yksinkertaistettuna voisi sanoa, että jokainen louhija arpoo yhden numeron, joka liitetään aiemman lohkon jatkoksi. Jos numero osuu oikeaan, kyseinen lohko päätyy lohkoketjuun. Oikean numeron osuessa, louhija saa palkinnoksi tietyn määrän valuuttaa (tässä esimerkkinä Bitcoin), sekä lasketun siirron mukana tulleen lähetyspalkkion. Jos joku muu on jo laskenut oikean tuloksen, lohko hylätään ja aletaan laskea uutta lohkoa. Siksi hitailla laitteilla ei pärjää kilpailussa ollenkaan tai tarvitaan lottovoittajan tuuria.

Lohkoketjun toimintaperiaatteen vuoksi uudet Bitcoinit syntyvät siis louhijoiden toimesta ja ne maksetaan louhijoille palkkioina eikä niitä voi lisätä sekaan mielivaltaisesti. Tällä hetkellä Bitcoineja on laskettu noin 17,5 miljoonaa kappaletta kaikista 21 miljoonasta mahdollisesta. Mitä pidemmälle lohkoketjussa lasketaan, sitä pienemmäksi jää saatu osuus ja palkkio uudesta löydöstä. Silloin laskemisen kannattavuuden ylläpitämiseksi, pitää nostaa transaktioiden hintaa. Nykyisellään Bitcoinin arvellaan saavuttavan rajan, jossa palkkiota uudesta löydöstä ei voi enää jakaa, muutamaan vuoden kuluttua. Jotkin arviot ovat niinkin kaukana kuin vuodessa 2040. Silloin louhijoiden saama hyöty perustuu pelkästään transaktioista saatuihin palkkioihin.

Avoimet ja suljetut lohkoketjut

Lohkoketjujen toiminnan voi jakaa kahteen ryhmään: avoimiin ja suljettuihin.
Avoimet lohkoketjut ovat Bitcoinin kaltaisia järjestelmiä, joita kuka tahansa voi alkaa laskemaan laitteillaan. Kuka tahansa voi myös osallistua avoimen lohkoketjun varmistamiseen ja lohkoketjussa tapahtuvat transaktiot ovat kaikkien nähtävillä. Toisilleen tuntemattomien tahojen välinen yhteisymmärrys luodaan monimutkaisilla laskutoimituksilla.

Suljetut lohkoketjut ovat tarkoitettu rajatulle ryhmälle, jossa toimivat yleensä tuntevat muut osapuolet tai he luottavat toisiinsa. Suljetussa lohkoketjussa tapahtuvien transaktioihin mukaan pääsy ja tarkasteleminen vaatii luvan ryhmältä. Tällä hetkellä yritysten ja viranomaisten kehitys tapahtuu suljetuissa ja luvanvaraisissa verkoissa. Suljettua lohkoketjua käytetään tietyn yhteisen toiminnan suorittamiseen. Tällöin luottamusta ei tarvitse luoda monimutkaisilla laskutoimituksilla.

Lohkoketjun haarautuminen

Soft fork: lohkoketjun protokollan päivitys voi johtaa ketjun haarautumiseen. Usein tämä tapahtuu, kun osa koneista jatkaa vanhalla versiolla ylläpidettyä lohkoketjua. Vanhan lohkoketjun transaktioita ei kuitenkaan enää vahvisteta lohkomisvaiheessa, joten vanha haara kuihtuu pois laskijoiden vaihtaessa uuteen haaraan.

Hard fork: Kuka tahansa voi tehdä oman haaransa lohkoketjusta. Lohkoketjusta eriytetään tarkoituksella uusi ketju, joka jatkaa elämäänsä erillään alkuperäisestä lohkosta. Uudessa ketjussa on edelleen sama historia, mutta se ei enää synkronoidu alkuperäisen lohkoketjun kanssa. Esimerkkinä tästä on Bitcoinin lohkoketjusta haarautunut Bitcoin Cash. Tämä tarkoittaa, että jokaisella, jolla oli ennen haarautumista Bitcoineja, oli haarautumisen jälkeen saman verran niin Bitcoineja kuin Bitcoin Cashejä.

Lohkoketjujen tulevaisuus ja mahdollisuudet

Lohkoon voi sisällyttää ihan mitä tahansa tiedostoja kuten tekstiä ja kuvia. Koska lohkoa ei voi muokata jälkeenpäin, voi aina viitata samaan versioon tehdystä sopimuksesta tai valokuvasta ja sisältö on varmasti sama kuin alkuperäisessä dokumentissa.

Lohkoon voi myös sisällyttää koodinpätkiä ja siten varmistaa niiden aitous ja alkuperä. Tämä parantaa ohjelmien tietoturvaa. Samoin esimerkiksi musiikin tekijöiden oikeudet omiin kappaleisiinsa paranevat, koska ensimmäinen versio päiväyksineen on aina todettavissa.

Sähköinen äänestys tulee turvalliseksi, annetut äänet ovat kaikkien laskettavissa ja tuloksia on edes Putinin mahdotonta peukaloida jälkikäteen. Nykyisten isojen konesalien tarve vähenee, koska laskentaa voidaan jakaa useiden erilaisten laitteiden, jopa kännyköiden hoidettavaksi. Tässä tietenkin pitää huomioida sähkön kulutus laskutoimitusta kohden. Välillä voi olla kannattavaa jättää Suomessa sijaitseva konesali vähemmälle käytölle ja jakaa tehtävä sinne, missä sähkö on sillä hetkellä halvinta. Tieto pysyy silti turvassa ja muuttumattomana.

Lohkoketjujen mahdollistaman tietoturvan avulla voimme siis tulevaisuudessa tehdä monet nykyiset asiamme nopeasti ja ilman pelkoa väärinkäytöksistä.


Vastaavat julkaisut

Tehokkaampaa kryptovaluutta louhintaa

Tehokkaampaa kryptovaluutta louhintaa

Käsittelimme aikaisemmin louhintaa prosessorilla ja näytönohjaimella ja niillä pääseekin harrastuksessa jo aika pitkälle. Monet louhijat keskittyvät rakentamaan isoja kehikkoja täynnä tehokkaita näytönohjaimia ja tienaavat niillä tarpeeksi. Jos kuitenkin haluat kustantaa louhinnalla muutakin kuin sunnuntailounaalla sisäfileitä, et pärjää pelkällä hätäisesti kasatulla rigillä, vaan tarvitset läjän ASIC-louhijoita. […]

Kryptovaluuttojen louhiminen – Osa 1 – Louhimiseen käytettävän kotikoneen vaatimuksia

Kryptovaluuttojen louhiminen – Osa 1 – Louhimiseen käytettävän kotikoneen vaatimuksia

Melkein kaikki virtuaaliset valuutat toimivat lohkoketjujen varassa. Ostot ja myynnit tehdään käyttämällä apuna louhijoita, joille maksetaan palkkio tästä työstä. Jokaisesta suoritetusta transaktiosta maksetaan pieni korvaus siirretystä summasta sekä louhinnassa olevaa valuuttaa. Virtuaalirahojen eli kryptovaluuttojen louhinta tapahtuu erilaisilla laitteilla, joista nyt käsittelemme kotikäyttöön tehtyjä tietokoneita louhinnassa. […]