Mikä on lohkoketju?

Lohkoketjuteknologia on nostettu useilla tahoilla internetin kaltaiseksi ihmisten arkea ja käytäntöjä muuttavaksi tekniikaksi. Teknologinen lähihistoria voidaan kuvata kolmena eri kautena, useiden ennusteiden mukaan nyt olemme siirtymässä seuraavaan, lohkoketjujen aikakauteen.

lohketkukausi

Lohkoketju teknologiana on kuitenkin monella tapaa ongelmallinen ja hankalasti hahmotettavissa. Jotta voidaan luontevasti puhua murroksesta on aihetta syytä tarkastella hieman eri näkökulmista.

Teknismatemaattinen innovaatio

Lohkoketjun kauneus perustuu sen tekniseen nerokkuuteen. Teknologia perustuu kehittyneisiin matemaattisiin algoritmeihin, joiden avulla pystytään ratkaisemaan kaksi äärimmäisen haastavaa matemaattista ja tietoteknistä ongelmaa luotettavasti.

  • Double spend problem – digitaalisen rahan käyttö kahteen kertaan (1)
  • Byzantine generals problem – bysanttilaisten kenraalien ongelma (2)

Näiden ratkaisuiden johdosta voidaan verkossa saavuttaa ominaisuuksia, jotka ovat aiemmin olleet, joko mahdottomia tai äärimmäisen vaikeasti toteutettavissa, kuten verkossa toimiva hajautettu digitaalinen maksujärjestelmä ja mahdollisuus luoda luottamusta toisistaan tuntemattomien tahojen välillä.

Bitcoinista kaikki alkoi

Ensimmäinen käytännön lohkoketjusovellus on kryptovaluutta Bitcoin. Bitcoinin ja hajautetussa verkossa toimivan arvojärjestelmän kehitti salanimellä esiintynyt Satoshi Nakamoto vuonna 2008, joka kuvasi tarkastijärjestelmän toiminnallisuuden teoriatasolla. Bitcoin on ollut yleisesti käytössä vuodesta 2009. (3)

Lohkoketjuteknologia

Yksinkertainen selitys lohkoketjuteknologialle voisi olla: Lohkoketju on hajautetussa verkossa toimiva, avoimeen lähdekoodiin perustuva arvojärjestelmä, joka on matemaattisesti varmennettu ja sen tiedot ovat muuttumattomia.

Toinen kuvaus voisi olla: Lohkoketju on hajautettu tapahtumarekisteri, jonka kaikki transaktiot ovat aikajärjestyksessä, kaikkien osapuolten vahvistamia ja tallennettu niin, että mitään ei voida muuttaa tai väärentää. Ja kaikki tämä toimii pomminvarmasti.

Jos katsotaan vielä hieman tarkemmin aihetta niin lohkoketju on periaatteessa hieman harhaanjohtava nimi, koska se viittaa lähinnä teknologiaan, jolla tieto on varastoitu ketjutettuun tietorakenteeseen.

Toisinaan lohkoketjuista käytetään nimityst DLT-teknologia, joka viittaa hajautettuun tilikirjaan (Distributed Ledger Technology). Tämä termi on varsinkin finanssaimaailmassa tutumpi.

dlt

Lohkoketjuteknologian muodostavat neljä pääteknologiaa

  • Julkisen avaimen salaus (PKI)
    • Lohkoketjuissa käyttäjätiedot ja transaktion tunnistetaan ja allekirjoitetaan julkisen avaimen salauksella eli vahvalla asymmetrisellä salauksella.
  • Hajautettu verkko (peer-to-peer) 
    • Lohkoketju toimii hajautetussa vertaisverkossa, jossa jokainen taho on tasavertainen ja verkkoo ei synny yhtä kriittistä kohtaa. Tällä saavutetaan korkea vikasietoisuus.
  • Konsensusmekanismi (consensus protocol)
    • Konsensusprotokolla pitää huolen, että verkon tietokanta on ajantasainen ja sinne tallenetut tiedot ovat kaikkien verkon osapuolten hyväksymiä. Tällä hetkellä yleisin konsensusprotokolla on työtodistus eli Proof-of-work.
  • Kryprografinen lohkoketju (chain of blocks)
    • Itse lohkoketjuun tallentuvat verkon eri transaktiot, arvon siirrot ja muut tiedot. Hash-tiivisteet huolehtivat tietokannan muuttumattomuudesta.

Viidenneksi teknologiaksi voidaan vielä nostaa älykkäät sopimukset (smart contract), jotka mahdollistavat lohkoketjujen laajemman käytön, mutta eivät sinällään sisällä mitään yleistä teknologiaa.

arkkitehtuuri

Lohkoketjujen arkkitehtuurin voisi kuitenkin kuvata kuitenkin hieman eritavalla, joka on lähempänä sen toiminnallista ja ominaisuuksiin perustuvaa mallia kuin teknologiakarttaa.

Lohkoketju sinällään ei sisällä mitään uutta vaan se on nerokkaasti koottu rakennelma vanhoja teknologioita.

Koneellinen luottamus & luottamusprotokolla

Mitä sitten tämä sitten käytännössä tarkoittaa? Näiden neljän teknologian yhdistelmästä ja käyttötavasta lohkoketjuteknologialle syntyy seuraavanlaisia ominaisuuksia

9ominaisuutta

  1. Jaettu tapahtumarekisteri (Shared ledger)
  2. Tietojen muuttumattomuus (Immutability)
  3. Hajautettu vikasietoisuus (Distributed)
  4. Krytografinen suojaus (Cryptography)
  5. Tapahtumien luotettavuus ja auditoitavuus (Auditable)
  6. Automatisuus ja riippumattomuus (Automation)
  7. Tapahtumien ainutkertaisuus (Uniqueness)
  8. Tunnistettavuus (Authentication)
  9. Toimintojen ajantasaisuus ja oikeellisuus (Validity)

Yhdessä nämä yhdeksän ominaisuutta luovat järjestelmän, jonka tuloksena syntyy koneellinen luottamus niin itse järjestelmään kuin sen käyttäjiin.

Keksitkö näillä tiedoilla palvelun, joka hyötyisi tämänkaltaisista ominaisuuksista?

Mitä luottamus lohkoketjussatarkoittaa?

Miten nämä teknologiat käytännössä toimivat, miten ne muuttavat maailmaa ja miksi lohkoketju on todellisen digiloikan mahdollistava tekniikka? Siitä seuraavassa jaksossa.

Kirjoitus on ensimmäinen osa lohkoketjuja käsittelevää juttusarjaa.

Aiheeseen liittyvät kommentit sekä faktakorjaukset erittäin tervetulleita!

Teksti ja kuvat:

Juha Viitala, NetGen Oy
Kirjoittaja on teknologiayrittäjä ja kokee 90-luvun puolivälin uudelleensyntyneen.

Viitteet

  1. https://blogs.cornell.edu/info4220/2013/03/29/bitcoin-and-the-double-spending-problem/
  2. http://www.dugcampbell.com/byzantine-generals-problem/
  3. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
Tagged with: , , ,
Kategoria(t): Lohkoketju

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

w

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: