Ovatko lohkoketju ja Bitcoin todella muuttumattomia?

Kun puhutaan lohkoketjusta, muuttumattomuus on seuraava esiin nouseva asia. Aiheesta on olemassa erilaisia näkemyksiä, mutta lopulta kaikki etsivät vastausta yhteen kysymykseen –  onko lohkoketju ja Bitcoin muuttumattomia? Lyhyt vastaus on –  Ei, lohkoketjuja ja Bitcoineja ei voi muuttaa. Pitkä vastaus on, että ymmärtääksesi väitteen, sinun tulee tietää vastauksen takana olevat syyt.

Ennen kuin sukellamme varsinaiseen aiheeseen, on tärkeää ymmärtää lohkoketjun perusteet. Emme kuitenkaan paneudu kaikkein teknisimpiin yksityiskohtiin, koska nämä ovat jo täysin oma aiheensa. Mikä siis on lohkoketju? Monet käyttävät termejä lohkoketju ja Bitcoin toistensa synonyymeinä, mutta ne eivät ole sama asia.  Lohkoketju on konsepti - idea. Bitcoin on ensimmäinen ja merkittävä toteutus tästä ideasta. Lohkoketjusta voi olla muita toteutusmuotoja, jotka eivät liity mitenkään Bitcoiniin. Merkittävää kehitystä on tapahtunut itse asiassa muilla osa-alueilla, joista esimerkkeinä älykkäät sopimukset, pankkien väliset sopimukset jne. Nämä ovat ehkä jopa Bitconia kiinnostavampia.

Pohjimmiltaan lohkoketju toimii vain yleisenä kirjanpidon tilikirjana. Toisin kuin perinteiset tyyppiesimerkit, jossa asioita hallitsee jokin keskeinen auktoriteetti, lohkoketju tarjoaa verkoston, jossa valta puuttuu elementtinä kokonaan. Ei ole tarpeellista “luottaa” tiettyyn henkilöön, koska järjestelmä itsessään tekee vallan haltuun ottamisesta lähes mahdotonta. Tämä hajautettu hallinto on juuri se, mikä tekee siitä niin tehokkaan ja tavallisiin ihmisiin vetoavan.

Bitcoin on lohkoketjuun pohjautuva kryptovaluutta, jota ei säätele kukaan. Siirrot ovat välittömiä ja niistä peritään hyvin pieni siirtokulu, mikä tekee siitä hyvin suosituin vaihtoehdon kansainvälisiin maksuihin. Valuutalla ei kuitenkaan ole luontaista arvoa, koska sitä ei takaa mikään taho. Sen arvo riippuu täysin siitä, kuinka paljon ihmiset ovat valmiita maksamaan ,ja tällä on suora yhteys ihmisten luottamukseen järjestelmää kohtaan. Tästä syystä Bitcoinin hinnan nähdään putoavan, kun jokin negatiivinen lohkoketjuun yhdistettävä uutinen julkaistaan. (Voit lukea lisää Bitcoinista täältä.)

Mitä sitten tarkoitetaan muuttumattomuudella ja miksi se ylipäätään on tärkeää? Yleisellä tasolla muuttumattomuus viittaa johonkin, jota ei voida muuttaa sen luomisen jälkeen. Ohjelmoinnin harrastajat tuntevat muuttumattomien olioiden merkityksen. Lohkoketjuista puhuttaessa muuttumattomuudella on vastaava merkitys, mutta paljon suurempi painoarvo. Selittääksemme, miksi se on niin tärkeää, puhutaan konkreettisilla termeillä ottaen esimerkiksi Bitcoinit.

Bitcoin-siirrot – joita tehdään ympäri maailmaa – tallennetaan todellisuudessa hajautetusti verkossa, jossa leijailee useita kopioita näistä tiedoista. Kyseessä on kirjaimellisesti lohko toisiinsa liittyneitä ketjuja. Jos nämä lohkot olisivat muuttuvia, kuka tahansa pahansuopa ihminen voisi muokata siirtohistoriaa, ja tulla rikkaaksi vain muuttamalla rekisteriä. Tästä syystä lohkojen muuttumattomuus on niin tärkeää. Siirrytään yksityiskohtiin:

Kun haluat tehdä uuden siirron, lähetät sähköisen viestin, joka sisältää tiedot siirtotapahtumasta – esimerkiksi “maksa Bobille 9 BTC”. Mutta miten voidaan tietää, että rahansiirron takana olet juuri sinä, eikä joku toinen henkilö? Tätä varten käyttämäsi Bitcoin-ohjelma/lompakko luo digitaalisen allekirjoituksen yksityisavaimesi avulla, joka on siirtokohtainen ja vain sinun itsesi (järjestelmäsi) tiedossa. Toiset käyttävät vastaavaa julkista avainta avatakseen viestin salauksen. Alla oleva kaavio selittää tapahtumavirran korkeammalla tasolla:

Koska siirto tapahtuu kuitenkin epäluotettavien verkostojen ja tietokoneiden välityksellä, kuinka voit varmistaa, että viesti on muuttumaton eikä kukaan muuta sen tietoja? Digitaalinen allekirjoitus toimii siten, että viestiä muutettaessa koko allekirjoitus mitätöidään, jolloin kaikki tietävät että sitä on peukaloitu. Seuraavaksi siirtosi siirtyy vahvistamattomien siirtojen joukkoon. Bitcoin-verkon käyttäjät valitsevat joitakin näistä siirroista, ja yrittävät lisätä ne olemassa olevaan lohkoon. Voidakseen lisätä siirron, tulee kuitenkin ratkaista matemaattinen tehtävä (tarkemmin määriteltynä SHA256 Hash). Tehtävän ratkaiseminen vie aikaa, mikä on tärkeä ominaisuus Bitcoin-infrastruktuurissa, kuten tulet huomaamaan myöhemmin. Useat henkilöt yrittävät ratkaista tehtävää. Se, joka onnistuu ratkaisemaan sen ensimmäisenä, saa lisätä siirron olemassa olevaan lohkoon, ja hän saa pienen osuuden Bitcoineja palkintona. Alla oleva diagrammi selittää tämän. Huomioi, että viimeisellä siirrolla on kohdistin aiempaan lohkon muodostaneeseen siirtoon.

Bitcoin-infrastruktuurin luonteesta johtuen, lohkoketjussa voi olla useita haaroja, jotka sisältävät keskenään ristiriitaista tietoa. Kuinka tiedät, mihin näistä voi luottaa? Sääntö on, että pidempi haara on se, johon kannattaa luottaa, kun taas lyhyempi haara johtaa takaisin vahvistamattomien siirtojen joukkoon. Tästä syystä jokaista tekemääsi siirtoa seuraa harkinta-aika, jonka alkuvaiheessa se on yleisesti riskaabeli ja vahvistamaton. Jotkut lompakot merkitsevät siirron punaisella osoittaakseen saman asian.

Palataanpa takaisin kysymykseemme. Onko lohko todella muuttumaton? Voiko pahansuopa hyökkääjä muokata lohkoa hyötyäkseen siitä itse? Vastaus tähän on, että se ei ole 100% muuttumaton, mutta aiemmin esittelemämme matemaattinen tehtävä tekee muuttamisesta lähes mahdotonta . Jotta hyökkääjä onnistuisi tässä, hänen tulee luoda lohkoketju, joka on jo olemassa olevia ketjuja pidempi. Tämän toteuttaminen vaatii kuitenkin niin runsaasti aikaa, että se on käytännössä mahdotonta.

Entäpä jo hyväksytty lohko? Onko se altis muutoksille? Kyllä, mutta koska solmut on jo levitetty, hyökkääjän tulisi ottaa haltuun valtava määrä tietokoneita verkossa. Todennäköisyyden näkökulmasta hyökkääjän tulisi saada haltuun 51% tietokoneista, mistä tulee myös nimitys “51% hyökkäys”. Toisaalta tällöin voidaan loogisesti päätellä, että jos henkilöllä on hallussaan näin monta tietokonetta, olisi taloudellisesti kannattavampaa ansaita Bitcoineja louhimalla ja pelata reilua peliä järjestelmän huijaamisen sijaan.

Kaiken kaikkiaan voidaan todeta, että lohkoketju on lähes täysin muuttumaton, kunhan sitä käyttävien henkilöiden määrä on suuri. On kuitenkin myös tärkeää ymmärtää syy tälle, koska jotkut suhtautuvat tähän vainoharhaisesti – ja mahdollisesti ehkä jopa oikeutetusti.