Mikä on lohkoketju ja mihin sitä käytetään?

Lohkoketju, tunnetaan myös nimellä blockchain, on digitaalinen ja hajautettu tietokantateknologia, joka toimii kuin avoin ja jakamaton kirjanpito järjestelmä. Se tallentaa tietoa lohkoina, jotka ovat yhdistettyinä kryptografisten tiivistelmien avulla. Jokainen lohko sisältää tietoa tietyistä tapahtumista, kuten rahansiirroista, sopimuksista, omistusoikeuksista tai muiden digitaalisten tapahtumien toteutumisesta. Kun uusi tapahtuma tapahtuu, se tallennetaan uuteen lohkoon, joka linkitetään edelliseen lohkoon, luoden näin ketjun. Tärkeää on, että lohkoketju tallentaa kaiken tämän tiedon ketjun historian ajan, mikä tekee siitä ikään kuin digitaalisen kirjanpidon, joka ei voi kadota tai väärentyä.

Lohkoketjut toimivat hajautetusti, mikä tarkoittaa sitä, että tieto on jaettu useisiin tietokoneisiin tai solmuihin verkossa sen sijaan, että sitä hallinnoisi yksi keskitetty taho. Tämä hajautettu luonne tekee lohkoketjusta erittäin turvallisen, koska tietoa on vaikea muuttaa tai manipuloida yhdessä paikassa ilman, että se näkyisi muissa osissa verkkoa.

Tämä innovatiivinen teknologia syntyi alun perin kryptovaluutta Bitcoinin taustalla, mutta sen sovellusmahdollisuudet ovat laajentuneet huomattavasti. Nykyään lohkoketjuja käytetään monilla eri aloilla, kuten rahoituksessa, terveydenhuollossa, logistiikassa, älykkäässä energianhallinnassa ja monilla muilla aloilla, luoden uusia tapoja tallentaa ja jakaa tietoa turvallisesti ja tehokkaasti.

Miksi lohkoketjuteknologia on tärkeä?

Lohkoketjuteknologia tarjoaa monia merkittäviä etuja, jotka muuttavat tapaa, jolla tietoa tallennetaan, jaetaan ja hallinnoidaan. Näiden etujen joukossa ovat:

1. Korkea turvallisuustaso: Lohkoketjut tarjoavat korkean turvallisuustason, mikä tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi alueilla, joilla tietoturvavaatimukset ovat korkeat, kuten rahoitus- ja terveydenhuoltoalalla. Koska tieto tallennetaan hajautetusti useisiin lohkoihin, se on erittäin vaikea muuttaa tai manipuloida peruuttamattomasti. Tämä ominaisuus estää tietojen väärentämisen tai tietomurrot, mikä parantaa tietoturvaa ja luottamusta tietoon.

2. Lisääntynyt läpinäkyvyys: Lohkoketjun avoimuus lisää läpinäkyvyyttä kaikille osapuolille. Koska kaikki lohkoketjun tiedot ovat kaikkien nähtävillä ja tarkistettavissa, se vähentää petosten riskiä ja lisää luottamusta osapuolten välillä. Esimerkiksi rahoitussektorilla kaikki sidosryhmät, kuten sijoittajat, viranomaiset ja yritykset, voivat tarkastella rahoitustapahtumia reaaliajassa, mikä parantaa toimialan läpinäkyvyyttä ja rehellisyyttä.

3. Hajautettu (Decentralized) ja hajautettu hallinta (Distributed management):  Perinteisesti monet toimialat, kuten rahoitus, vaativat välikäsiä tai välittäjiä, kuten pankkeja tai lakimiehiä, jotta tapahtumat voidaan toteuttaa. Lohkoketjuteknologian avulla näiden välittäjien rooli voidaan minimoida tai jopa poistaa kokonaan, mikä johtaa tehokkuuden lisääntymiseen ja kustannussäästöihin. Esimerkiksi lohkoketjupohjaiset älykkäät sopimukset automatisoivat monia tehtäviä ja poistavat tarpeen välikäsille tai välimiehille, mikä vähentää hallinnointikustannuksia ja parantaa prosessien nopeutta ja tarkkuutta.

Onko lohkoketjuille tulevaisuutta?

Lohkoketjuilla on valtava potentiaali tulevaisuuden teknologiana, ja niiden sovellusmahdollisuudet ovat vain alkaneet raottua. Vaikka lohkoketjut saivat alun perin tunnustusta kryptovaluuttojen, erityisesti Bitcoinin, perustana, niiden käyttöalueet ovat laajentuneet merkittävästi ajan myötä. Tänään lohkoketjuteknologiaa voidaan soveltaa monilla eri aloilla, kuten logistiikassa, terveydenhuollossa, älykkäässä energianhallinnassa ja äänestysjärjestelmissä.

Monet merkittävät yritykset ja hallitukset ovat jo tunnustaneet lohkoketjuteknologian potentiaalin ja alkaneet hyödyntää sitä omilla aloillaan. Esimerkiksi teknologiajättiläiset kuten IBM ja Microsoft ovat käynnistäneet omia lohkoketjuprojektejaan, joilla pyritään kehittämään innovatiivisia sovelluksia ja ratkaisuja eri toimialoille. Kauppaketju Walmart on myös ottanut käyttöön lohkoketjuteknologiaa toimitusketjun hallinnassa parantaakseen läpinäkyvyyttä ja tehokkuutta.

Hallitukset ympäri maailmaa tutkivat myös lohkoketjuteknologian käyttöä julkishallinnossa. Esimerkiksi äänestysjärjestelmät, maarekisterit ja verotus voivat kaikki hyötyä lohkoketjuteknologian tuomasta läpinäkyvyydestä ja turvallisuudesta.

Tulevaisuudessa odotetaan entistä laajempaa käyttöönottoa ja kehitystä lohkoketjuteknologiassa. Sen sovellusalueet ja käyttötapaukset laajenevat jatkuvasti, mikä tekee siitä kriittisen teknologian talouden ja yhteiskunnan kehitykselle. Lohkoketjuteknologia voi todella muuttaa tapaa, jolla tietoa tallennetaan, jaetaan ja hallinnoidaan, sekä vallankumouksellistaa monia aloja, jotka ovat perinteisesti kamppailleet turvallisuuden, läpinäkyvyyden ja tehokkuuden suhteen. Innovaatiot, jotka ovat johtaneet lohkoketjuteknologian käyttöönottoon, ovat vasta alkua, ja tulevaisuudessa voimme odottaa vieläkin hämmästyttävämpiä kehityksiä tässä alati kasvavassa ja muuttuvassa teknologiassa.

Lohkoketjujen tasot selitettynä

Lohkoketjut ovat monimutkaisia tietorakenteita, jotka koostuvat useista eri tasoista, jotka yhdessä mahdollistavat hajautetun tietojen tallennuksen ja hallinnan. Tässä tarkastelemme lohkoketjujen eri tasoja ja niiden merkitystä.

Layer 1 (Perustaso)
Layer 1 muodostaa lohkoketjun perustan ja sisältää sen keskeiset protokollat ja ominaisuudet. Tämä taso on olennainen lohkoketjun toiminnan kannalta, sillä se määrittelee lohkoketjun perusrakenteen ja konsensusmekanismin. Esimerkiksi Bitcoinin tapauksessa Layer 1 kattaa Bitcoin-protokollan, lohkoketjun rakenteen ja Proof of Work –konsensusalgoritmin.

Layer 1 määrittelee, miten uusia lohkoja luodaan, validoidaan ja liitetään ketjuun. Se myös säätelee lohkoketjun konsensuksen saavuttamista ilman keskitettyä valtaa tai välikäsiä. Tämä taso tarjoaa perusinfrastruktuurin hajautettujen sovellusten ja palveluiden toiminnalle lohkoketjussa.

Layer 2 (Toisen tason ratkaisut)
Layer 2, tai toisen tason ratkaisut, ovat lisäominaisuuksia ja protokollia, jotka rakennetaan lohkoketjun päälle laajentaakseen sen toiminnallisuutta ja skaalautuvuutta. Tavoitteena on ratkaista Layer 1:n rajoituksia, kuten hitaat transaktiovahvistusajat ja korkeat transaktiokustannukset.

Toisen tason ratkaisut voivat sisältää esimerkiksi lohkoketjun ulkopuolisia skaalautuvuusprotokollia, kuten salama verkko (Lightning Network) Bitcoinille ja Raiden Network Ethereumille. Nämä protokollat mahdollistavat nopeampien ja halvempien transaktioiden suorittamisen lohkoketjussa, vähentäen samalla ruuhkia Layer 1:ssä.

Layer 3 (Sovellustaso)
Layer 3, eli sovellustaso, on kaikkein ylin taso lohkoketjussa. Se kattaa sovellukset ja palvelut, jotka hyödyntävät lohkoketjun ominaisuuksia ja toimivat sen päällä. Tällä tasolla voi olla monenlaisia sovelluksia ja palveluita, kuten älysopimuksia (smart contracts), hajautettuja sovelluksia (DApps), omaisuuden jäljitysjärjestelmiä ja muita innovatiivisia käyttökohteita.

Sovellustasolla lohkoketjua käytetään erilaisten hajautettujen ja turvallisten sovellusten kehittämiseen ja käyttöön. Näitä sovelluksia voidaan käyttää esimerkiksi rahoituspalveluissa, logistiikassa, terveydenhuollossa ja monilla muilla aloilla, jotka hyötyvät hajautetusta ja läpinäkyvästä tietojen tallennuksesta ja hallinnasta.

Lisätasoja lohkoketjuissa

Nämä lisätasot täydentävät Layer 1, Layer 2 ja Layer 3:tä tarjoten laajemman näkökulman lohkoketjujen ekosysteemiin ja sen monimuotoisiin osatekijöihin.

Layer 0 (Perusinfrastruktuuri)
Layer 0 on perusinfrastruktuurin taso, joka muodostaa perustan lohkoketjuille. Tämä taso kattaa kaiken fyysisistä verkkoyhteyksistä ja laitteistoista aina ohjelmistoihin ja käyttöjärjestelmiin, jotka mahdollistavat lohkoketjujen toiminnan. Tämä sisältää esimerkiksi tietokonesalit, palvelimet, verkkolaitteistot, internet-yhteydet sekä erilaiset tietokanta- ja tallennusratkaisut, jotka ovat välttämättömiä lohkoketjujen toiminnalle. Layer 0:n infrastruktuurin tehokkuus ja turvallisuus ovat kriittisiä lohkoketjujen kokonaistoimivuuden ja luotettavuuden kannalta.

Layer 4 (Protokollapinot)
Layer 4 keskittyy lohkoketjujen integrointiin muiden protokollien ja teknologioiden kanssa. Tämä taso viittaa siihen, miten lohkoketjut voivat kommunikoida muiden tietoverkkojen ja -järjestelmien kanssa. Esimerkiksi Layer 4 voi sisältää erilaisia protokollia ja rajapintoja, jotka mahdollistavat lohkoketjujen yhteydenpitoa muiden hajautettujen tai keskitettyjen järjestelmien kanssa. Tämä voi sisältää esimerkiksi standardoituja tiedonsiirtoprotokollia, kuten HTTP, sekä lohkoketjujen välisiä siltoja ja liitäntöjä, jotka mahdollistavat tietojen siirron ja interoperabiliteetin eri verkkojen välillä.

Layer 5 (Yhteisöt ja hallinto)
Layer 5 keskittyy lohkoketjujen yhteisöihin, hallintoon ja sääntelyyn liittyviin näkökohtiin. Tämä taso kattaa erilaiset organisaatiot, sääntelyelimet ja yhteisöt, jotka vaikuttavat lohkoketjujen kehitykseen, käyttöön ja hallintaan. Tämä sisältää esimerkiksi lohkoketjujen kehittäjäyhteisöt, sääntelyviranomaiset, standardointiorganisaatiot ja muut toimijat, jotka vaikuttavat lohkoketjujen ekosysteemiin. Layer 5:n tarkoituksena on edistää yhteisön osallistumista, luoda sääntöjä ja standardeja, sekä varmistaa lohkoketjujen turvallisuus, eheys ja vastuullinen käyttö.

Layer 6 (Kehitysympäristöt ja palvelut)
Layer 6 keskittyy kehitysympäristöihin ja palveluihin, jotka tukevat sovellusten rakentamista, testaamista ja käyttöä lohkoketjuissa. Tämä taso sisältää erilaisia kehitystyökaluja, ohjelmistoja, pilvipalveluita ja muita resursseja, jotka auttavat kehittäjiä ja organisaatioita rakentamaan, käyttämään ja ylläpitämään lohkoketjusovelluksia. Tämä voi sisältää esimerkiksi lohkoketjujen kehitysalustoja (blockchain development platforms), integroituja kehitysympäristöjä (integrated development environments), testaustyökaluja (testing tools) ja pilvipalveluita (cloud services). Layer 6:n avulla pyritään tukemaan lohkoketjujen innovaatiota ja kehitystä tarjoamalla kehittäjille tarvittavat resurssit ja työkalut.