Mitä lohkoketjuteknologia on?

Tämä on käännös artikkelista What Is Blockchain Technology? Sanavalinnoista lisää täällä.

Lohkoketju on erittäin turvallinen, luotettava sekä hajautettu verkko, jonka avulla voidaan tallentaa transaktioita, säilöä tietoa ja vaihtaa arvoa hajautetussa tilikirjassa, jota keskeisen auktoriteetin sijaan hallitsevat tietokoneet ympäri maailman.

Lohkoketju on perustavanlaatuinen teknologia, joka toimii pohjana virtuaalivaluuttojen ja koko Web3-ekosysteemin arvon muodostumiselle. Se on Bitcoinin selkäranka, ja se luo arvon älysopimuksille

Lohkoketjujen keskeinen arvolupaus on, että niistä löytyy kyky vaihtaa arvoa kysymättä lupaa keneltäkään, ilman kolmansien osapuolien väliintuloa, samalla kun luottamuksen tarve minimoidaan.

Annetaan esimerkkinä Paavo, joka haluaa lähettää Liisalle maksun. Perinteisessä järjestelmässä Paavo lähettää maksunsa kolmannelle osapuolelle, pankille tai muulle taloudelliselle instituutiolle, joka ottaa täyden hallinnan maksusta ja sitten siirtää sen Liisalle. Lohkoketjujen tapauksessa Paavo lähettää rahan suoraan Liisan tilille (lompakkoon) ilman keskitettyä välikättä, minkä kulku voidaan nähdä transaktiosta itsestään. Tämä tapahtuu hajautetusti, ilman välikäsiä ja täysin ennustettavalla tavalla kryptografian, salauksen, matematiikan sekä fysiikan avulla.

Käyttäjän varojen hallinnoinnin ero maksun yhteydessä lohkoketjussa vs. pankkijärjestelmissä

Tässä artikkelissa tutkitaan, mikä lohkoketju on, kuinka lohkoketjut toimivat, mitä hyötyjä ne voivat tarjota keskitettyjen järjestelmien sijaan, ja kuinka niitä käytetään luottamuksen uudelleenmäärittelemiseen yhteiskunnassamme.

Kuka keksi lohkoketjuteknologian?

Vastaavanlaisista protokollista oli tehty konsepteja jo niinkin aikaisin kuin 1980-luvulla, ja 1990-luvulla luotiin ensimmäinen käyttökohde, dokumenttien aikaleimojen varmistaminen. Kuitenkin varsinainen kunnia ensimmäisen hajautetun lohkoketjun keksimisestä kuuluu Satoshi Nakamoto -salanimen omaavalle taholle tai tahoille, julkaisten Bitcoinin julkaisupaperin vuonna 2008.

Lohkoketjuteknologia toimii selkärankana Bitcoinin verkolle, joka käynnistyi vuonna 2009, kun se julkaistiin avoimen lähdekoodin ohjelmana maailmalle. Varsin mielenkiintoista on se, että Bitcoinin julkaisupaperissa ei mainita lohkoketju-sanaa (blockchain) kertaakaan — kyseisen sanan käyttö yleistyi vasta myöhemmin.

Kuinka lohkoketju toimii?

Tilikirja on fyysinen tai digitaalinen liiketapahtumien tallentamiseen käytettävä kirja. Tilikirjoilla voidaan seurata yksittäisten tilien saldoja ja/tai rahan liikehdintää eri talouksien sisällä. Nykyään useimmat tilikirjat ovat keskitettyjen tahojen kuten pankkien hallinnassa, jotka ylläpitävät ja tallentavat tilikirjoja omille palvelimilleen suljettuihin tietokantoihin.

Lohkoketju on digitaalinen tilikirja, jonka säilyttämisestä sekä ylläpitämisestä vastaa hajautettu tietokoneiden verkko. Jokainen tietokone, eli solmu, käyttää verkossa samaa ohjelmaa ja ylläpitää, säilyttää sekä varmistaa samaa tilikirjan kopiota. Julkiset lohkoketjut käyttävät oman ketjunsa voimavarana virtuaalivaluuttaa, joka toimii kannustimena solmujen välisen yhteisymmärryksen eli konsensuksen löytämiseen.

Käyttäjät ehdottavat lisäyksiä ketjuun tekemällä transaktion, jossa yhdeltä tililtä siirtyy varoja toiselle. Käyttäjien tilit erotetaan toisistaan julkisten avainten (osoitteiden) toimesta, ja jokaisella julkisella avaimella on siihen sopiva yksityinen avain. Julkista avainta voitaisiin verrata sähköpostiosoitteeseen ja yksityisavainta salasanaan, missä julkisen avaimen omistajan täytyy antaa todiste yksityisavaimen hallussapidosta (digitaalisena allekirjoituksena) siirtääkseen varoja omasta osoitteestaan.

Odottavat transaktiot ovat ryhmitelty “lohkoihin”, joissa ne käsitellään ja varmistetaan jokaisen solmun toimesta verkossa. Jokaisen transaktion tarkistaminen kaikkien osallistuvien solmujen toimesta varmistaa, että muutokset tilikirjaan vahvistetaan monesti, mikä tekee sabotointiyritykset tilikirjaan tai ketjun tilaan lähes mahdottomiksi. Jotta transaktio on pätevä, digitaalisen allekirjoituksen pitää olla oikea, ja julkisen avaimen täytyy sisältää vaadittavan määrän varoja toteuttaakseen transaktion.

Kun lohko on vahvistettu, se lisätään jatkuvasti kasvavaan hajautettuun tilikirjaan. Sana “lohkoketju” onkin johdettu siitä, että kyseessä on jatkuva kryptograafisesti yhteen linkitetyistä lohkoista koostuva ketju. Solmut palkitaan tehdystä työstä transaktion kuluilla ja/tai juuri printatulla virtuaalivaluutalla, jota kutsutaan lohkopalkkioksi.

On monia eri tapoja suunnitella lohkoketju, joista jokaisessa on omia hyötyjä ja haittoja:

• Verkon käyttö ja osallistuminen — Lohkoketjut voivat vaihdella niiden avoimuuden sekä osallistumisen mahdollisuuden mukaan. Lohkoketjujen kolme päätyyppiä: julkinen (täysin avoin), yksityinen (täysin suljettu) ja luvallinen (avoin pääsy, rajoitettu osallistuminen)
• Yhteisymmärrysmekanismi — Lohkoketjut voivat saavuttaa konsensuksen transaktioista usealla tavalla. Muutamia tunnettuja konsensusmekanismeja ovat proof-of-work (Bitcoin), proof-of-stake (Ethereum) ja proof-of-authority (useimmat yksityiset lohkoketjut)
• Suunnitteluominaisuudet — Lohkoketjut eivät tällä hetkellä voi tyydyttää kaikkien tarpeita. Tämän sijaan lohkoketjut tekevät vaihtokauppoja tiettyjen ominaisuuksien suhteen optimoidakseen tietyt ominaisuudet turvallisuuden, hajautuksen ja skaalauksen välillä — usein skaalautuvuuden trilemmaksi kutsuttavassa ongelmatilanteessa. Muita tärkeitä suunnittelumalleja ovat esimerkiksi yksityisyys sekä transaktioiden lopullisuus.

Lohkoketjun hyödyt

Erinäiset lohkoketjut tarjoavat monia arvoa tuottavia mahdollisuuksia, jotka eivät ole mahdollisia perinteisissä järjestelmissä.

• Turvallisuus — Tarpeeksi hajautetussa lohkoketjussa on erittäin korkea todennäköisyys sille, että ainoastaan pätevät transaktiot vahvistetaan, epärehellisistä yrityksistä huolimatta.
• Muuttumattomuus — Kun lohko on tarpeeksi monta kertaa vahvistettu, siitä tulee osa muuttumatonta tilikirjaa, jonka muokkaaminen jälkikäteen vaikeutuu jokaisen uuden lohkon myötä.
• Luotettavuus — Lohkoketjuilla on hajautettu verkkoja, jotka ovat ympärivuorokautisesti saatavilla. Ne ovat aina päällä, eikä niitä ole rajoitettu esim. geopoliittisista syistä.
• Vertaisverkko — Lohkoketjut poistavat välikädet, jotka omivat osan liiketapahtuman arvosta. Osapuolet tekevät kauppoja täysin keskenään ilman vastapuolen riskiä — ilman mahdollisuutta siihen, että toinen osapuoli ei noudattaisi sopimuksen ehtoja.

Yleisesti, lohkoketjut luovat infrastruktuurin, jota kahden tai useamman osapuolen on mahdollista käyttää tehdäkseen erittäin turvallisia, luotettavia ja muokkaamattomia taloudellisia vaihtokauppoja. Vastapuolen riski siirtyy kolmansien osapuolten luottamisesta ennalta määritettyyn avoimen lähdekoodin ohjelmistoon, joka toteuttaa täsmälleen annetut ohjeet. Yritykset voivat nostaa tehokkuuttaan käyttämällä lohkoketjun tarjoamia etuja — välien selvittelyn tarve sekä ylimääräiset välikädet poistuvat, ja vastapuolen riski vähenee.

Lohkoketjun käyttötapaukset ja sovellukset

Internet on tapa jakaa digitaalista tietoa, jota voidaan käyttää moniin tarkoituksiin, kuten (sähköposti)viestintä, markkinointi, sosiaalinen media tai tiedon säilöntä. Web3-ekosysteemi, jota ylläpitävät lohkoketjut ja hybridimallin älysopimukset, tarjoaa samaa monikäyttöisyyttä ja lukuisia täysin ainutlaatuisia käyttökohteita yhteiskunnan hyödyksi.

Rahajärjestelmä

Bitcoin osoittaa, kuinka julkista lupavapaata lohkoketjua voidaan käyttää täysin itsenäisenä rahataloutena. Bitcoinin valuutassa (BTC) on sisäänrakennettu mekanismi kuluille ja palkkioiden maksamiselle; tarkoittaen siis taloudellisia kannustimia verkon ylläpidolle, ilman tarvetta keskitetylle toimivallalle. Bitcoinilla on sensuurinkestävä yläraja BTC:n kappalemäärälle - sitä tulee aina olemaan enintään 21 miljoonaa kappaletta. Nämä deflaatioluonteiset ominaisuudet ovat saaneet jotkut ajattelemaan, että BTC on vahvempi arvonsäilyttäjä kuin inflaatioon perustuvat fiat-valuutat.

Automatisoidut sopimukset

Lohkoketjut kuten Ethereum osoittavat, kuinka julkista lupavapaata lohkoketjua voidaan käyttää erittäin turvallisena ja luotettavana hajautettuna tietokoneena ehdollisten sopimusten, eli älykkäiden tai automatisoitujen sopimusten prosessoinnissa. Yhden valuutan liikkeiden seuraamisen sijaan käyttäjät lähettävät ohjeet lohkoketjuun, logiikalla “jos x tapahtuu, niin suorita toiminto y”. Lohkoketju käsittelee nämä etukäteen määritellyt ohjeet antamalla tulosteen (arvonsiirron) syötteiden (datan) perusteella. Tämä kyky on mahdollistanut täysin uudenlaisen ekonomisen mallin lupavapaalle ja läpinäkyvälle palvelulle, joita kutsutaan hajautetuksi rahoitukseksi (engl. DeFi).

Omaisuusedustus polettien avulla (tokenisointi)

Useat projektit käyttävät lohkoketjua globaalina ja julkisena rekisterinä omaisuuserilleen. Automatisoidun sopimuksen avulla voivat kehittäjät luoda ainutlaatuisen yksittäisen poletin (NFT:n), joka edustaa omistajuutta reaalimaailman omistukseen kuten rakennukseen, autoon, harvinaiseen keräilykorttiin tai muihin vastaaviin. Lohkoketjut tarjoavat läpinäkyvän tavan näyttää kohteen ominaisuudet, sen käyttö- tai omistajuushistorian sekä tarjota maailmanlaajuista likviditeetttiä aikaisemmin epälikvideihin omaisuuseriin.

Yritysten väliohjelmisto

Lohkoketjut voivat toimia väliohjelmistona varmistaakseen, että kahden tai useamman yrityksen tietokannat täsmäävät ilman, että niiden herkkiä sisäisiä tietoja laitetaan näkyville julkiseen lohkoketjuun. Koska julkinen lohkoketju on aina verkossa, helposti auditoitavissa, manipuloinnin kestävä ja lupavapaa käytön suhteen, voivat yritykset käyttää sitä kertomaan tehdyistä toimistaan toisilleen säilömällä ne datana lohkoketjuun. Tiedot tallennetaan käyttäen yksityisyyttä edistävää tekniikkaa, jota kutsutaan tiedottomaksi todisteeksi (ZKP, zero-knowledge-proof), jossa vain sopimuksessa olevat osapuolet ymmärtävät sen merkityksen. Todiste toimii yhteisenä viitekehyksenä liiketoimintaprosessin tilalle, esimerkiksi nykyisille volyymialennuksen sopimusehdoille myyjän ja ostajan välillä.

Tietolähde

Lohkoketju voi toimia muuttumattomana ympäristönä historiallisten tietojen tallentamiselle. Erittäin luotettavan tietojoukon omistaminen vähentää kitkaa hajanaisilla markkinoilla, jotka usein sisältävät monia erillisiä tietokantoja. Lohkoketjut tarjoavat “tietolähteen”, joka voi parantaa rahoitussopimusten seurantaa, lääketietojen tallentamista, identiteettien seurantaa ja paljon muuta.

Käyttökohteet

Lohkoketjut voidaan suunnitella palvelemaan tiettyä käyttökohdetta. Esimerkiksi tarjotakseen hajautetun videovuokrauspalvelun käyttämällä hajautettua solmujen verkkoa, ylläpitää huijauksenvarmaa verkkopeliä tai tallentaa muuttumattomasti tiedostoja. Samankaltaisesti torrent-järjestelmien suhteen, tarjoavat lohkoketjut tavan hyödyntää hajautetun verkon voimaa jakamattoman yleisen hyödyn tuottamiseksi.

Lohkoketjupelit

Lohkoketjut voivat toimia tapana seurata ja varmistaa omaisuuden omistusoikeus NFT:ien avulla, jotka edustavat omistusta pelin sisäisistä digitaalisista esineistä ja keräilykohteista. Pelaajat voivat hyödyntää globaalia likviditeettivarantoa ja kaupata pelin sisäisiä omaisuuksia hajautetuilla markkinoilla pitäen samalla täyden hallinnan niistä itsellään, mikä mahdollistaa konseptin täysin yhteisön omistamista lohkoketjupeleistä. Yhteentoimivien lohkoketjupelien sekä metaversen mahdollisuuksien avulla, pelaajat saattavat pystyä tulevaisuudessa kauppaamaan pelien sisäisiä ominaisuuksia eri pelien välillä.

Toimitusketju

Lohkoketju voi muuttumattomana jaettuna tietokantana parantaa toimitusketjujen prosesseja lisäämällä jäljitettävyyttä ja tehostamalla eri osapuolten välistä koordinointia, mikä mahdollistaa nopeamman ja kustannustehokkaamman tuotteiden toimituksen. Koska jokaisella osallistujalla on oma kopio lohkoketjusta, on kaikilla osapuolilla mahdollisuus tunnistaa virheet, tarkastella tapahtumien tilaa ja pitää vastapuolia vastuussa heidän toimistaan. Yhdenkään osapuolen ei ole mahdollista ylikirjoittaa historiallisia tietoja, sillä tämä vaatisi kaikkien jakamien lohkoketjun kopioiden kaikkien seuraavien lohkojen uudelleenkirjoittamisen.

Vakuutukset

Lohkoketjujen, automatisoitujen sopimusten ja orakkeleiden yhdistelmä on osoittautunut mahdollisesti ratkaisevan läpinäkyvyysongelmat perinteisellä vakuutusten alalla, yhtenäistävän vakuutusprosessin kaikille osapuolille sekä tekevän vakuutukset saatavaksi alueille, jotka muuten olisivat eristettyjä globaalista vakuutusalasta. Automatisoidut sopimukset tarjoavat automatisoidun vakuutusehtojen suorituksen jos/niin-parametrien perusteella, jotka voivat korvata perinteisen vahingonkorvausprosessin tavalla, joka on erittäin läpinäkyvä ja luotettava.

Lohkoketju on tullut jäädäkseen

Viimeisen vuosikymmenen aikana lohkoketjuteknologia on muuttunut uranuurtajien pikkuprojektista arvokkaaksi laajasti käytettäväksi teknologiaksi, joka tuo merkittäviä etuja sen lukemattomille käyttäjille ympäri maailmaa. Vaikka lohkoketjuala on edelleen kaukana täydellisen potentiaalinsa toteutumisesta, automatisoitujen sopimusten käyttö kasvaa eksponentiaalisesti, mikä voi mullistaa myöhemmin monia perinteisiä teollisuuden aloja sekä luoda kokonaan uusia luottamuksen minimoivia sovelluksia ja muita käyttökohteita - kryptografisen totuuden avulla.

Käy vilkaisemassa Chainlinkin kehittäjädokumentaatiota oppiaksesi teknologiasta lisää, tai kysy aiheesta Chainlinkin Discord-ryhmästä tai asiantuntijalta.