Mikä on lohkoketju? Opas lohkoketjuteknologian maailmaan 2024

Blockchainin pilarit

Siinä missä kaikki tietävät mikä internet on ja miten se toimii, lohkoketju tarjoaa huomattavasti laajemman listan ominaisuuksia, jotka perinteiseltä verkolta puuttuvat. Lohkoketjun kolme pääominaisuutta ovat:

1. Muuttumattomuus
2. Hajauttaminen
3. Läpinäkyvyys

Nämä ominaisuudet yhdessä luovat lohkoketjun perustan, mutta ovat myös tekijöitä, jotka takaavat, että lohkoketjuilla rakennetut kryptovaluutat ovat turvallisia ja niihin talletettu data pysyy turvassa. Yleisesti ottaen voidaan todeta, että lohkoketjuteknologiaa voi olla hyvin vaikea ymmärtää ilman, että ymmärrät mitä nämä periaatteet ovat. Käydään siksi jokainen niistä yksitelle läpi, jotta ymmärrät mikä on lohkoketju.

1. Muuttumattomuus

Muuttumattomuus tarkoittaa, että jotain ei voi muuttaa, kun se on luotu. Tämä on jokaisen lohkoketjuun lisätyn lohkon ominaisuus: kun se on osa järjestelmää, sitä ei voi muokata enempää.

Lohkoketjun muuttumattomuus saavutetaan hajautusprosessilla. Hashing ottaa vastaan tietoja ja antaa tietyn tulosteen, jota kutsutaan tarkistussummaksi. Joka kerta kun hajautat samaa dataa samalla algoritmilla, saat saman tuloksen, joka toimii digitaalisena allekirjoituksena.

Lohkoketjussa hash tuotetaan käyttämällä sekä sillä hetkellä käytössä olevan lohkon että ketjun edellisen lohkon tietoja. Huomaa, että tietojen yhdistäminen ei muuta edellisiä lohkoja, mutta jos joku yrittää muuttaa yhden lohkon tietoja, kaikki hajautusarvot muuttuvat, jolloin kaikkien muiden lohkojen tiedot tulevat käyttökelvottomiksi. Tämän seurauksena hajautusarvot eivät ole enää voimassa, jolloin lohkoketju hylkää muutoksen. Alkatko jo olla paremmin kärryillä siitä, mikä on lohkoketju?

Voit aina viitata lohkoketjuun tallennettuihin tietoihin, koska tiedät, että niitä ei ole muutettu sillä välin. Tietenkin tietoja voidaan päivittää, mutta päivitykset lisätään aina uuteen lohkoon. Tämä varmistaa sen historian luotettavan jäljittämisen ja toimii petosten ehkäisykeinona. Lisäksi se voi toimia todisteena petoksesta: se voi osoittaa kuka on tehnyt mitä ja milloin se voi toimia puolueettomana tietolähteenä. Tietenkään se, että jotkin tiedot ovat lohkoketjussa, ei tarkoita, että ne olisivat totta – mutta tässä tapauksessa se, joka teki tiedon suhteen virheen, ei voi peittää jälkiään.

Mutta voiko lohkoketjun omistaja peittää jälkensä, jos haluaa? Ei voi. Tämä vie meidät seuraavaan tärkeään ominaisuuteen lohkoketjun saralla.

2. Hajauttaminen

Hajauttaminen on vallan ja vastuun siirtämistä yhdeltä keskusviranomaiselta kaikille verkon osallistujille. Lohkoketjussa tämä tarkoittaa, että kukaan ei voi toimia kenenkään muun sääntelijänä tai määrätä miten kukakin käyttää verkkoa. Jokainen osallistuja on tasa-arvoisessa asemassa muiden kanssa. On kuitenkin mahdollista hankkia esimerkiksi äänestysvaltaa joidenkin kryptoprojektien kehityksen suhteen.

Tämä ei tietenkään toteudu todellisessa maailmassa oikeastaan millään tasolla. Jos internetissä joku haluaa peittää henkilöllisyytensä, hänen tulee luoda useita vääriä henkilöllisyyksiä ja identiteettejä. Tämä on itse asiassa hyvin tunnettu manipulointitaktiikka, jota kutsutaan Sybil-hyökkäykseksi. Lohkoketjuverkossa taas ei toimita lainkaan omalla nimellä, vaan kaikki transaktiot tehdään usein digitaalisen lompakon, eli kryptolompakon kautta. Tällöin hajautetussa verkossa muut näkevät kaikki transaktiot, mutta eivät tiedä kuka mitäkin lompakko-osoitetta hallitsee.

Mitä tulee lohkoketjun käyttäjien valtaan, lohkoketjuverkostossa käyttämäsi vallan määrä riippuu eri tekijöistä riippuen lohkoketjusta. Nämä vaihtelevat konsensusalgoritmien mukaan: Bitcoinissa vallan määrä riippuu siitä, kuinka paljon laskentatehoa pystyt tarjoamaan, mutta muissa lohkoketjuissa, kuten Cardanossa tai Ethereum 2.0:ssa, se riippuu hallussasi olevien kolikoiden määrästä.

Hajauttamisella on useita etuja:

• Vertaisviestintä: hajautetussa järjestelmässä ei ole keskitettyjä välittäjiä, kuten keskuspankkia tai hallitusta. Jos haluat lähettää jollekin rahaa Bitcoin-verkon kautta, teet sen suoraan, etkä kolmannen osapuolen kautta, kuten pankkien ja muiden keskitettyjen rahoituspalvelujen tapauksessa.
• Turvallisuus: Koska tietoja ei tallenneta yhteen paikkaan, vaan ne jaetaan kaikkien verkon osallistujien kesken, et voi oikeastaan hakkeroida lohkoketjua.
• Tietojen täsmäytys: Kun kaikki tiedot on yhdessä paikassa ja jaettu osallistujien kesken, kaikki virheelliset tiedot (joko inhimillisestä virheestä tai ilkivallasta johtuva) voidaan tunnistaa ja korjata nopeasti.
• Tehokkuus: jos yksi node tai osallistuja joutuu päivittämään järjestelmäänsä tai sen virta on katkennut, verkko voi silti jatkaa toimintaa normaalisti. Tämä johtuu siitä, että se ei ole riippuvainen yhdestä henkilöstä tai edes ihmisryhmästä.
• Luotettavuus: kaikkien edellisten tekijöiden sekä lohkoketjun muuttumattomuuden ansiosta sinun ei tarvitse tuntea ketään muuta verkossa tietääksesi sen toimivan hyvin.

Nämä edut sopivat toisiinsa ja luovat lohkoketjun kuuluisan ympäristön, joka pyrkii oikeudenmukaisuuteen ja tasa-arvoon.

3. Läpinäkyvyys

Kun mietitään mikä on lohkoketju, on tärkeää ymmärtää, että vaikka kaikki on tallennettu lohkoketjuun sellaisenaan eikä tietoja voida peukaloida, se ei tarkoita, etteikö suuri osa tiedoista olisi kaikkien nähtävissä. Siksi läpinäkyvyys on tekniikan kolmas pilari: kuka tahansa näkee jokaisen tapahtuman ja kaiken siihen liittyvän tiedon.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että nämä tiedot voitaisiin helposti jäljittää niistä vastuussa olevaan henkilöön tai yritykseen. Sinulla ei ole velvollisuutta jakaa henkilökohtaisia tietojasi kenenkään kanssa, kun käytät esimerkiksi Bitcoinia. Sen sijaan voit ottaa käyttöön kryptolompakon, jossa on oma osoite, ja tämä osoite on tieto, joka tallennetaan lohkoon, kun siirrät varoja lompakkoon ja lompakosta. Huomaa kuitenkin, että jos asioit keskitetyn kryptopörssin kautta, lompakko-osoitteesi saatetaan pystyä yhdistämään tiliisi, jolla on kaikki henkilötietosi.

Lisäksi “vaikea jäljittää” ei tarkoita mahdotonta. Monet lohkoketjua käyttävät yritykset, esimerkiksi pörssit, pitävät lompakko-osoitteensa julkisina, jotta voit nähdä heidän tapahtumansa. Tämä on tärkeä huomioon otettava seikka, koska se lisää vastuullisuutta, joka oli melkein ennenkuulumatonta ennen lohkoketjun keksimistä.

Miten lohkoketju toimii?

Lohkoketjun pilareiden ymmärtäminen auttaa ymmärtämään, miten sen tekniikka toimii. Olemme jo todenneet, että lohkoketju on läpinäkyvä, muuttumaton ja hajautettu tietokanta. Kaikilla osallistujilla on pääsy siihen, mikä tekee siitä jaettavan. Joten kun haluat tehdä muutoksia, esimerkiksi lähettää BTC:n ystävälle, tapahtuu seuraavaa:

• Luot tapahtuman. Lisäät kaikki asiaankuuluvat tiedot, kuten kuka saa BTC:n ja kuinka paljon.
• Maksat verkkomaksun. Tämä on BTC:n kohdalla osa kaivostyöläisten palkkiota tapahtumasi sisällyttämisestä seuraavaan lohkoon, kun taas Ethereumin verkossa maksat GAS-maksun.
• Tapahtumasi lisätään lohkoon. Tämän lohkon luo osallistuja, joka voitti oikeuden tehdä niin konsensusalgoritmista riippuen (kaivostyöntekijät, validaattorit jne.). Mitä suurempi verkkomaksusi on, sitä todennäköisemmin pääset mukaan ennen muita, joten tapahtumasi saattaa sujua nopeammin.
• Lohko lisätään lohkoketjuun. Se käy ensin läpi edellä mainitun hajautusprosessin. Kun lohko on lisätty, et voi enää muuttaa sitä (mikä tarkoittaa myös, että et voi peruuttaa tapahtumaasi, ellei vastaanottaja päätä lähettää sinulle rahojasi takaisin).

Lohkon lisääminen lohkoketjuun riippuu myös toisesta tekijästä, jota kutsutaan konsensusalgoritmiksi. Niitä käytetään päättämään, mitkä verkon osallistujat saavat lisätä seuraavan lohkon (ja vastaanottaa palkkion työstään). Konsensusalgoritmeja on useita, mutta kaksi yleisintä ovat:

• Proof of Work (PoW): Bitcoinin käyttämä se sisältää haastavien laskutoimitusten ratkaisemisen (tunnetaan myös nimellä “louhinta”), ja ensimmäinen osallistuja tai kaivostyöntekijä, joka ratkaisee pulman ja ilmoittaa kaikille muille, on se, joka lisää lohkon ja saa palkkion.
• Todistus stakingista (PoS): Ethereumin 2.0 -versiossa käytetty, jossa osallistujat, jotka saavat tehdä päätöksiä, tunnetaan validaattoreina ja valitaan heidän hallussaan olevien kolikoiden määrän perusteella. Vahvistajien on steikattava eli lukittava osa omistamistaan kolikoista lohkoketjuun, jotta heidät valitaan lisäämään lohko ja vastaanottamaan palkkio. Jos he yrittävät toimia väärin, he menettävät lukitsemansa kryptot.

Verkon osallistujaa kutsutaan myös nodeksi. Nodeja on kolme päätyyppiä:

• Light Client säilyttää vain matalan kopion lohkoketjusta, joka sisältää vain perustiedot, joita he saattavat tarvita, koska itse lohkoketjulla on taipumus kasvaa erittäin suureksi;
• Täydelliset nodet ovat niitä, jotka säilyttävät täyden kopion lohkoketjusta ja joilla on siten pääsy kaikkiin siihen tallennettuihin tietoihin koosta riippumatta; ja
• Louhijat tai Validaattorit ovat solmuja, jotka voivat saada oikeuden tarkistaa tapahtumia verkon konsensusmekanismista riippuen.

Lue tarkempi oppaamme tästä: Miten lohkoketju toimii?

Kuka keksi lohkoketjun?

Nyt tiedämme mikä on lohkoketju, mutta kuka sen on alunperin keksinyt?

Lohkoketjun keksijänä pidetään henkilöä tai ryhmittymää, joka on piiloutunut salanimen taakse, Satoshi Nakamoto. Tämä nimimerkki toi Bitcoinin lohkoketjun markkinoille vuonna 2009 ensimmäisenä onnistuneena yrityksenä luoda lohkoketju. Edellisiä yrityksiä oli ollut useita ja itse asiassa hahmotelma lohkoketjusta luotiin jo kaksikymmentä vuotta aiemmin vuonna 1991 tutkijoiden Stuart Haber ja W. Scott Stornettan toimesta.

Vaikka Bitcoin on se aito ja alkuperäinen lohkoketju, se ei ole monien mielestä kuitenkaan paras. Sen lohkoketjuun on aina suuntautunut paljon kritiikkiä ja vuonna 2014 tuotiin viimein markkinoille siitä kunnolla eroava lohkoketju. Tämä lohkoketjuprojekti oli Ethereum, ja maksuvälineen sijasta se luotiin hajautettujen sovellusten ja älysopimusten kehittämiseen ja hyödyntämiseen.

Kuinka käyttää lohkoketjua

Olemme käyneet tähän mennessä jo läpi mikä on lohkoketju sekä mihin kaikkeen ne taipuvat, joten pureudutaan seuraavaksi siihen, miten lohkoketjua voi käyttää. Aloitetaan helpoimmasta, eli kryptovaluutat. Kryptot ovat lohkoketjuun rakennettuja digitaalisia valuuttoja, jotka ennen kaikkea mahdollistavat kyseisen lohkoketjun toiminnan ja käytön.

Niiden ostamiseen, myymiseen ja käyttöön lohkoketjussa esimerkiksi älysopimusta luodessa tarvitaan vain kryptolompakko-osoite, josta voit lähettää kryptoa, tai johon voit vastaanottaa niitä.

Jotta taas haluat käyttää lohkoketjua siihen tallennettujen tietojen jäljittämiseen, tarvitset pääsyn itse lohkoketjuverkkoon. Tässä sinua auttaa esimerkiksi Bitcoinin kohdalla auttaa Blockstream.com, kun taas Ethereumissa ihmiset käyttävät Etherscan.io. Jälkimmäistä käytetään myös kaikkiin Ethereum-verkkoon rakennetuihin kryptoihin, eli ERC20-tokeneihin, joten se tarjoaa yhden luukun kaikelle Ethereumiin liittyvälle.

Jos taas haluat päästä päättämään lohkoketjun kehityssuunnasta tai validoimaan tapahtumia, sinun on ensin tarkistettava lohkoketjun tyyppi: PoW-pohjaisissa lohkoketjuissa sinun tulee omistaa louhintalaitteisto ja olla valmis kattamaan korkeat sähkökustannukset. PoS-verkoissa taas sinun on omistettava kohtuullinen määrä verkon alkuperäistä kryptoa ja oltava valmis steikkaamaan, eli lukitsemaan vähintään osa siitä. Joka tapauksessa tarvitset aina kyseisen lohkoketjun kryptovaluuttaa.

Lohkoketjun käyttötapaukset

Blockchainia käytetään nykyään monilla toimialoilla. Suurin samankaltaisuus, jonka kaikki nämä toimialat jakavat, on, että ne kaikki hyötyvät lohkoketjun ominaisuuksista, kuten muuttumattomuudesta ja läpinäkyvyydestä. Näin lohkoketju voi parantaa yritysten toimintaa tietyillä toimialoilla:

• Toimitusketju: Paperityön paljoudesta kärsivä toimitusketju hyötyy lohkoketjusta, koska se poistaa kaikkien osallistujien tarpeen saada omat kopiot kaikesta. Yhdellä jaetulla, muuttumattomalla tietolähteellä tietojen täsmäytys muuttuu paljon nopeammaksi ja poistaa tarpeettomia kolmansia osapuolia.
• Vakuutus: lohkoketju antaa kaikille osallistujille mahdollisuuden nähdä, mitä kukakin teki. Tämä estää vakuutuspetoksia ja nopeuttaa kaikkia prosesseja.
• Pankkitoiminta: Blockchain mahdollistaa nopeammat ja tehokkaammat rajat ylittävät maksut, mutta lisää myös uuden kerroksen läpinäkyvyyttä ja vastuullisuutta perinteiseen rahoitukseen. Tästä syystä monet pankit etsivät omia keskuspankkien digitaalisia valuuttoja (CBDC).
• Terveydenhuolto: Koronaviruspandemia on osoittanut saatavilla olevan terveydenhuollon tiedon tarpeen. Lohkoketjun avulla käyttäjät voivat päättää, kenen kanssa jakaa tietonsa, mukaan lukien rokotustilanteen, onko heillä ollut Covid-tauti ja ovatko he vaarassa – kaikki tiedot, jotka voivat auttaa heitä elämään normaalimpaa elämää, kuten konserteissa käyminen. ja tapahtumia, jos ne ovat terveitä.
• Terveysala: lääkkeitä voidaan usein väärentää tai myydä mustilla markkinoilla, mikä voi olla erittäin vaarallista. Mahdollisuus seurata tuotetta sen tuotannosta siihen hetkeen, jolloin se saapuu loppukäyttäjälle, voi auttaa estämään tämän, minkä lisäksi voidaan tarkistaa, onko tuote vanhentunut.
• Hallitus: äänestyspetokset ovat maailmanlaajuisesti laajalle levinnyt ongelma, jota lohkoketju voi auttaa torjumaan. Tästä syystä monet maat harkitsevat lohkoketjupohjaisen äänestysjärjestelmän käyttöönottoa, jota ei voida manipuloida minkään puolueen eduksi aidosti demokraattisen prosessin edistämiseksi. Kiina käyttää lohkoketjuteknologiaa myös väestöjärjestelmän ylläpitoon ja henkilöllisyyksien todentamiseen.
• Taide: ehkä tunnetuin esimerkki ovat NFT:t. NFT:n omistaminen tarkoittaa, että pystyt todistamaan omistavasi alkuperäisen digitaalisen esineen.
• Pelaaminen: Taiteen tapaan NFT:t vievät omistajuuden täysin uudelle tasolle, joten keräilypelit menestyvät tekniikan ansiosta.

Tämä ei ole tyhjentävä luettelo mahdollisista eduista, mutta se on hyvä lähtökohta ymmärtääksesi, missä lohkoketjusta voi olla hyötyä jo nyt tai tulevaisuudessa.

Yhteenveto

Tässä oppaassa olemme perehtyneet siihen mikä on lohkoketju, mihin kaikkeen sitä voidaan käyttää ja kuinka se toimii. Olemme myös käyneet läpi erityyppisten lohkoketjujen konsensusalgoritmit, ja mitä ne tarkoittavat eri lohkoketjuverkkoihin osallistuville käyttäjille.

Vaikka lohkoketjussa on monia suhteellisen monimutkaisia ominaisuuksia, sen ei tarvitse olla vaikea ymmärtää. Teknologian monimutkaisuus on sen suurin vahvuus, sillä se takaa turvallisuuden, läpinäkyvyyden ja saavutettavuuden tinkimättä demokratiasta ja tasa-arvosta.