4. BTC: Miten Bitcoin toimii?

Bitcoin ja lohkoketju

Bitcoinia kehittävällä yhteisöllä ei ole johtajaa. Bitcoin toimii hajautetussa lohkoketjussa, eli se toimii yksittäisen päätietokoneen sijaan tuhansilla ja taas tuhansilla käyttäjien tietokoneilla ympäri maailmaa. Tätä bitcoinin lohkoketjua ylläpitävää ohjelmaa kutsutaan solmuksi “node” ja kuka vain voi ladata ilmaisen ohjelman ja alkaa ylläpitämään sitä. Jokainen solmu säilyttää tilikirjaa kaikista tapahtuneista tilisiirroista ja osallistuu toimintaan vahvistamalla uusien tilisiirtojen bitcoinien aikaisemman olemassa olemisen vertaamalla niitä aikaisemmin toteutuneisiin siirtoihin. Solmujen ylläpitämä valmis tilikirja koostuu noin 10 minuutin välein kirjoitettavista uusista lohkoista “block”, joihin kaikki uudet tilisiirrot aina vuorollaan tallennetaan. Kun avoinna olevaan lohkoon on merkitty niin monta siirtoa kun siihen ehditään ennen seuraavan lohkon löytymistä, siirtyy se solmujen ylläpitämään valmiiden lohkojen ketjuun. 

Solmujen ylläpitämä tilikirja on valmis lohkoketju, joka sisältää tiedot kaikkien bitcoinien kaikista tilisiirroista ja jokaisen tilisiirron todellisuus varmistetaan ensin valmista lohkoketjua ylläpitäviltä solmuilta, ennen sen kirjoittamista avoimena olevaan lohkoon. 

Louhinta

Uusia lohkoja luodaan järjestelmään noin 10 minuutin välein louhimalla “mining”. Louhinta on matemaattisten ongelmien ratkaisua ja se tietokone, joka ensimmäisenä onnistuu löytämään ratkaisun vuorossa olevan ongelmaan, saa kirjoittaa uuden lohkon, johon seuraavat tilisiirrot tullaan merkitsemään. Uuden lohkon kirjoittamisesta saa korvauksen, jonka louhija saa järjestelmään merkittävinä uusina bitcoineina. Tilisiirtojen merkitsemisestä avoimena olevaan lohkoon louhija saa myös palkkion, jonka tilisiirron tekijä maksaa. Palkkioiden tasot vaihtelevat riippuen verkon ruuhkaisuudesta ja louhimisen vaikeusaste muuttuu sen mukaan kauanko edellisten lohkojen löytämiseen on mennyt aikaa. Ohjelma tähtää noin 10 minuutin lohkoihin.

Sähköisessä rahassa ylipäätään yksi merkittävä turvallisuusuhka on rahan kaksinkertainen kulutus “double spend”. Tämä tarkoittaa, että miten voidaan varmistua siitä, että koneella olevia ykkösiä ja nollia ei käytetä useaan kertaan. Uusien lohkojen louhiminen edellyttää bitcoinin sääntöjen mukaan todisteen tehdystä työstä “proof of work”. Louhimiseen tarvitaan energiaa, jonka käytöstä todisteena on tietyn matemaattisten ongelmien ratkaiseminen. Tällä varmistetaan, että jokainen joka osallistuu uusien lohkojen kirjoittamiseen, toimii samalla ohjelman versiolla ja samojen sääntöjen mukaan, kun muutkin louhimiseen osallistuvat koneet. Jos lohkoketju havaitsee sisällöltään eriäviä versioita uusista lohkoista, se hyväksyy vain sen, jolla on yli puolet verkon laskentatehosta takanaan. Oikeastaan louhimisen on bitcoinin turvallisuuden ylläpitämistä ja estää sen, että joku voisi käyttää oman bitcoinin kahteen kertaan yrittämällä tuoda lohkoketjuun sellaista versiota tilikirjasta, jossa hän vielä omistaisi aikaisemmin myymänsä bitcoinin. 

Louhiminen vaatii huomattavaa laskentatehoa ja sitä tehdään pääasiassa tätä tarkoitusta varten rakennetuilla tietokoneilla. Koneet kuluttavat merkittävästi energiaa, joten louhinta keskittyy maantieteellisesti edullisten energialähteiden läheisyyteen. Blockchain and Money kurssia MIT:ssä vetänyt professori Gary Gensler kertoi kurssilla, että teollisen mittakaavan toiminnassa energian hinnan tulee olla alle 0,3 senttiä kilowattitunnilta. Yli puolet louhinnasta tapahtuu Kiinassa, mutta koko ajan enemmän uusia lohkoja louhitaan tasaisesti ympäri maailmaa uusiutuvan energian hinnan lähestyessä nollaa yhä useammissa paikoissa. Viimeaikoina myös Ruotsi ja erityisesti Norja ovat nousseet merkittäviksi toimijoiksi erittäin edullisella uusiutuvalla energiallaan. 

Bitcoinin kehitys

Bitcoin ei ole valmis. Kuka vain voi ehdottaa muutosta yhteisölle bitcoinin toimintaan, mutta kukaan ei voi yksin päättää, mitä muutosehdotuksia aletaan edistämään. bitcoinia kehittävä yhteisö suunnittelee jatkuvasti uusia ominaisuuksia, mutta niiden käyttöön ottaminen tapahtuu varsin hitaasti ja merkittävät muutokset vasta pitkän harkinnan jälkeen. Kun kehitykseen aktiivisesti osallistuva yhteisö hyväksyy muutoksen ylläpidettävään ohjelman versioon, alkavat verkon ylläpitoon uusia lohkoja louhivat louhijat louhimaan uusia lohkoja tälle päivitetylle ohjelmistoversiolle bitcoinista. 

Yksi kehityksen haarakohta oli 2018 marraskuussa, kun bitcoin cashin kehityspolku irtaantui bitcoinista. Tämä tapahtui, kun osa kehittäjistä halusi muuttaa bitcoinin toiminnan sääntöjä merkittävästi erilaiseen suuntaan ja kehittäjäyhteisö jakautui näiden kehityslinjojen taakse, kun valtaosa kehittämiseen osallistuvasta yhteisöstä ei tukenut suunniteltua muutosta. Tästä seurasi, että kaikilla bitcoinien omistajilla oli tämän jakautumisen “fork” seurauksena bitcoinia ja bitcoin cashia. Jakaantumisen jälkeen alkuperäinen bitcoin on kuitenkin myös käyttäjien mielestä ollut parempi vaihtoehto, josta kertoo sen menestyminen markkinoilla huomattavasti paremmin ja koska louhiminen käyttää valtavasti energiaa, on uusien lohkojen louhintaan osallistuvilla vahva kannustin louhia sitä versiota bitcoinista, jolla on kehitysyhteisön tuki ja jonka markkina-arvossa on eniten potentiaalia. 

Louhimisen käyttämä energia suojelee bitcoinin käyttäjiä tehokkaasti erilaisilta koodin muutoksilta, joista voisi olla haittaa bitcoinien omistajille. Tämä johtuu siitä, että jotta joku voisi saada oman muutoksensa läpi bitcoinin toiminnan sääntöihin vastoin kehittäjäyhteisön tukea, olisi hänen saatava yli puolet louhintaa tekevistä koneista tukemaan hänen omaa versiotaan, mutta on hankala nähdä louhijoiden ympäri maailmaa suostuvan muutokseen, jolla voisi olla negatiivinen vaikutus bitcoinin arvonkehitykseen. Uusien lohkojen luomiseen kuluva energia siis varmistaa, että bitcoinista on käytössä sellainen versio, jolla on kehittäjäyhteisössä suurin kannaatus. 

Järjestelmään luotavat bitcoinit ja inflaatio

Palkkioksi uusien lohkojen kirjoittamisesta saatavien uusien bitcoinien määrä laskee tasaisin välein. Tätä kutsutaan puoliintumiseksi “halving”. Tämä inflaatiota aiheuttava uusien bitcoinien järjestelmään luominen puoliintuu neljän vuoden välein. Viimeksi puoliintuminen tapahtui toukokuussa 2020, jolloin bitcoinin vuosittainen määrän lisääntymiseen perustuvan inflaatio laski Kraken.comin mukaan 3.72%:sta noin 1.79% ja laskee taas 2024, kunnes uusien bitcoinien järjestelmään lisäämisestä johtuva inflaatio lähestyy vähitellen kohti nollaa. Toisaalta on argumentoitavissa, että bitcoin on jo luonteeltaan deflatorinen, koska sen liikkeellä oleva määrä ei kasva talouden kasvaessa. 

Lisää Bitcoinin historiasta ja toiminnasta on kirjoittanut Saifedean Ammous kirjassaan The Bitcoin Standard: The Decentralized Alternative to Central Banking. Kirja on käännetty myös suomeksi.  

markusvekara
Helsinki

Minkä tiedät olevan totta, vaikka suuri yleisö ei sitä hyväksy?

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu