Miten kryptovaluuttatapahtumat toimivat?

Kryptovaluutta on täysin digitaalinen arvon muoto, joka ei ole yksittäisen henkilön, yrityksen tai hallituksen hallinnassa.  

Toisin kuin perinteiset valuutat, joissa digitaalisen tilisi saldon voi lunastaa fyysisinä seteleinä, kryptovaluuttatapahtumat ovat yksinkertaisesti muuttumattomaan, hajautettuun tilikirjaan kirjattuja tietomerkintöjä. Tätä tilikirjaa kutsutaan lohkoketjuksi.

Suosituissa lohkoketjuissa, kuten Bitcoinissa, Ethereumissa ja Algorandissa, kryptovaluuttaa ei tosiasiassa siirretä ihmisten välillä. Sen sijaan molempien osapuolten kryptolompakoihin liittyvät omistajuustiedot päivitetään lohkoketjuun aina, kun tapahtuma käsitellään.

Lohkoketjuteknologia mahdollistaa sen, että tämänkaltaisia tapahtumia ehdottaa, käsittelee ja tallentaa maailmanlaajuinen vapaaehtoisten verkko, jota kutsutaan “solmuiksi”. Nämä tietokoneet työskentelevät yhdessä varmistaakseen yksimielisesti, että vain kelvolliset tapahtumat saatetaan päätökseen ja tallennetaan muuttumattomasti tilikirjaan.

Ennen kuin tutustut vaiheittaiseen prosessiin, jossa kryptotapahtuma luodaan, lähetetään verkkoon, varmennetaan ja käsitellään, on tärkeää ymmärtää yksittäiset osat, joita tarvitaan tällaisten vertaisverkossa tapahtuvien siirtojen toteuttamiseen.

Kryptomaksun suorittamiseen tarvitaan kolme keskeistä osaa:

• Kryptovaluuttalompakko
• Lohkoketjuverkko
• Kryptovaluutta lohkoketjutapahtuman tai gas-maksun maksamiseen

Kryptolompakot voidaan yleisesti luokitella online-lompakoiksi tai offline-lompakoiksi sen perusteella, ovatko ne jatkuvasti yhteydessä internetiin. 

Online-lompakot ovat pöytätietokoneille, matkapuhelimille tai muille älylaitteille ladattavia ohjelmistoja. Ne ovat jatkuvasti yhteydessä internetiin ja mahdollistavat varojen nopean vastaanottamisen ja siirtämisen. 

Offline-lompakot ovat laitteita, kuten erityisiä USB-muistitikkuja, jotka on yhdistettävä älylaitteeseen manuaalisesti siirtojen lähettämistä tai vastaanottamista varten. Toisin kuin online-lompakot, offline-lompakot eivät ole jatkuvasti yhteydessä internetiin. Vaikka monet pitävät offline-lompakoita vähemmän kätevinä käyttää kuin online-lompakoita, niitä pidetään huomattavasti turvallisempina.

Toisin kuin käteisvaroihin käytettävissä lompakoissasi olevia paperiseteleitä, kryptovaluuttaa ei tosiasiassa säilytetä kryptolompakossa. 

Kryptovaluuttaomistukset kirjataan lohkoketjuun, ja pääsyä näihin varoihin hallitaan lompakon avulla. Kryptolompakko tallentaa osoitteet, joita käytetään sen lohkoketjuun kohdistettujen varojen käsittelyyn. Jos avaimet katoavat, myös pääsy kaikkiin lompakkoon liittyviin varoihin menetetään.

Jokaisella kryptolompakolla on oma yksilöllinen julkinen ja yksityinen avain. Avaimet ovat olennainen osa kryptolompakkoa, ja niitä käytetään: 

• Lohkoketjussa olevien varojen omistajan todistamiseen
• Lähtevien tapahtumien digitaaliseen allekirjoittamiseen ja hyväksymiseen
• Julkisten lompakko-osoitteiden luomiseen

Yksisuuntaisen kryptografisen kaavan avulla lompakon julkiset ja yksityiset avaimet yhdistetään toisiinsa matemaattisesti. Yksityistä avainta käytetään julkisen avaimen luomiseen. Elliptisen käyrän kryptografia (ECC) on yksi tärkeimmistä julkisen avaimen salauksen menetelmistä, joita käytetään kryptolompakoiden, mukaan lukien kaikkien Bitcoin-lompakoiden, avainten luomiseen. 

Jos haluat oppia lisää, tutustu Krakenin oppimiskeskuksen artikkeliin Miten kryptovaluutat käyttävät kryptografiaa?

Näiden avainten turvallisuus perustuu siihen, että vain yksityistä avainta hallussaan pitävä henkilö voi luoda julkisen avaimen ja todistaa lompakkoon liittyvien varojen omistajuuden. Kryptografia tekee käytännössä mahdottomaksi selvittää julkisen avaimen perusteella, mikä yksityinen avain on kyseessä.

Havainnollistetaan tätä käsitettä esimerkillä. Kuvittele, että sinulla on miljoonan numeron pituinen luku. Tästä miljoonan numeron pituisesta luvusta sinun pitäisi tunnistaa tietty kahden numeron pari, jotka laskettiin yhteen tämän luvun muodostamiseksi. Oikean yhdistelmän löytäminen veisi kaikkien mahdollisten ratkaisujen vuoksi valtavasti yrityksiä ja erehdyksiä. 

Kun ratkaisu kuitenkin on löydetty, kenen tahansa muun on helppo tarkistaa itse, että löysit oikean vastauksen. Loppujen lopuksi tarvitsee vain laskea numerot yhteen ja tarkistaa, että tulos vastaa miljoonan numeron pituista lukua.

Ratkaisun löytämisen vaikeus ja löydetyn ratkaisun tarkistamisen helppous ovat kryptovaluuttatapahtumien ytimessä. Tämän kryptografian käyttötavan ansiosta kryptovaluuttatapahtumat voidaan toteuttaa luotettavasti, turvallisesti ja kustannustehokkaasti.

ECC vie tämän vielä pidemmälle käyttämällä monimutkaista järjestelmää, jossa viivat leikkaavat kaavion erityistyyppisen käyrän. Aina kun viiva kulkee käyrän läpi, se muuttaa suuntaansa kohtisuoraan ja jatkaa sitten samalla tavalla. Tässä tapauksessa julkinen avain muodostuu ensimmäisestä ja viimeisestä pisteestä, jonka viiva ohittaa salaisen lukumäärän kertoja.

Tässä tapauksessa yksityinen avain on niiden liikkeiden salainen lukumäärä, jotka tarvitaan pisteestä A käyrän viimeiseen pisteeseen pääsemiseen.

Julkisten ja yksityisten avainten lisäksi on olemassa kryptolompakon osoite.

Se luodaan ottamalla julkinen avain (joka puolestaan luotiin yksityisestä avaimesta) ja käsittelemällä se kryptografisella hajautusalgoritmilla. Tämä on toisenlainen yksisuuntainen matemaattinen algoritmi, joka ottaa minkä tahansa syötteen ja muuttaa sen satunnaisen näköiseksi kiinteän pituiseksi aakkosnumeeriseksi merkkijonoksi, jota kutsutaan ”hajautusarvoksi”. 

Hajautusarvojen sanotaan olevan ”yksilöllisiä” ja ”deterministisiä”. Tämä tarkoittaa, että jokainen syöte tuottaa täysin yksilöllisen hajautusarvon, joka on täsmälleen sama joka kerta, kun syöte käsitellään algoritmilla. 

Julkisten ja yksityisten avainten tapaan hajautusarvoa on mahdotonta tarkastella ja tietää, mikä syöte sen loi.

Tätä kryptolompakon osoitteena toimivaa hajautusarvoa ihmiset jakavat vastaanottaakseen saapuvia kryptovaluuttatapahtumia.

Online-lompakot säilyttävät avaimensa verkossa itse lompakko-ohjelmistossa. 

Vaikka tämä mahdollistaa tapahtumien sujuvan lähettämisen ja vastaanottamisen milloin tahansa, se altistaa lompakot myös kyberrikollisten hyökkäyksille.

Offline-lompakon yksityiset ja julkiset avaimet säilytetään fyysisessä laitteessa verkon ulkopuolella.

Tämän ansiosta online-hyökkäykset offline-lompakoihin ovat lähes mahdottomia. Haittapuolena on kuitenkin se, että aina kun käyttäjä haluaa tehdä siirron, offline-lompakko on yhdistettävä tietokoneeseen tai älylaitteeseen.

Harvoin kauppaa käyville pitkäaikaisille haltijoille tämä ei yleensä ole suuri ongelma. Aktiivisemmille treidaajille, jotka siirtävät varoja usein eri osoitteiden välillä, tämä lisäturvan taso voi kuitenkin olla hankala.

Jos haluat oppia lisää kryptovaluuttojen säilytysmenetelmien erilaisista eduista ja haitoista, tutustu Krakenin oppimiskeskuksen artikkeliin Miten kryptovaluutat pidetään turvassa.

Lohkoketju on hajautetun tilikirjateknologian tyyppi. Lyhyesti sanottuna lohkoketju on tietojen tallentamiseen tarkoitettu järjestelmä, jota hallinnoi ja ylläpitää avoin yhteisö yksittäisen auktoriteetin sijaan.

Kuka tahansa maailmassa voi osallistua julkisen lohkoketjuverkon ylläpitoon, jos hänellä on internet-yhteys ja älylaite. Useimmat lohkoketjuverkot pyrkivät “hajauttamaan” alustansa varmistamalla, ettei yksittäinen henkilö tai keskitetty auktoriteetti voi ottaa lohkoketjun kirjanpitoa hallintaansa.

Henkilöitä, jotka omistavat vapaaehtoisesti aikaansa aktiivisiksi osallistujiksi ryhtymiseen lohkoketjuverkossa, kutsutaan “solmuiksi”. Solmut voivat suorittaa monenlaisia tehtäviä täydellisen tapahtumahistorian ylläpitämisestä aina erittäin tärkeään tietojen validointiin.

Lohkoketjua voi ajatella virtuaalisena laatikoiden (tai “lohkojen”) ketjuna, jossa jokainen laatikko sisältää tietyn määrän tietoja. Kryptovaluuttaverkoissa näiden laatikoiden tiedot ovat pääasiassa tapahtumatietoja – kuka on siirtänyt mitä, kenelle ja milloin. 

Kun uusia tapahtumia lähetetään verkkoon, on luotava uusia lohkoja, täytettävä ne uusilla tiedoilla, varmennettava ne ja lisättävä ne ketjuun. 

Kaikki lohkoketjuun lisätyt lohkot ovat pysyviä ja muuttumattomia, mikä tarkoittaa, että valmiiseen lohkoon tallennettuja tietoja ei voi palata muuttamaan. Siksi tietojen validoinnilla on niin tärkeä rooli. Kaikkien verkon solmujen on varmennettava tapahtumatiedot yksimielisesti, jotta käsitellään vain kelvollisia tapahtumia. 

Koska verkkoa ei hallinnoi yksi auktoriteetti, automaattinen järjestelmä varmistaa, että kaikki solmut ovat samaa mieltä lohkoketjuun tallennettavista uusista tiedoista. Tämä järjestelmä, jota kutsutaan louhinnaksi Bitcoinin kaltaisissa lohkoketjuverkoissa, on suunniteltu estämään haitallisia toimijoita turmelemasta verkkoa virheellisillä tapahtumilla.

Tätä järjestelmää kutsutaan konsensusmekanismiksi.

Vaikka eri lohkoketjut käyttävät erityyppisiä konsensusmekanismeja, ne kaikki pyrkivät saavuttamaan saman tavoitteen – säilyttämään tarkat tiedot omistuksesta ja tapahtumista.

Proof of Work ja Proof of Stake ovat yleisimpiä kryptovaluutoissa käytettyjä järjestelmiä.

Solmujen vaivan korvaamiseksi kaikkien kryptovaluuttojen käyttäjien on maksettava tapahtumamaksu, jotta heidän maksunsa käsitellään. Tätä kutsutaan joskus myös gas-maksuksi.

Tällä katetaan solmun ylläpitämiseen liittyvät laskentakustannukset ja kannustetaan solmujen ylläpitäjiä taloudellisesti jatkamaan verkon käyttöä.

Maksut voivat vaihdella lohkoketjun mukaan sekä sen perusteella, kuinka ruuhkainen verkko kulloinkin on.

Joissakin tapauksissa käyttäjät voivat lisätä tapahtumamaksun päälle tipin kannustaakseen validaattoreita käsittelemään heidän maksunsa muiden jonossa olevien maksujen edellä.

Nyt kun kryptotapahtuman muodostavat osat ovat selvillä, tarkastellaan, miten maksu toimii alusta loppuun.

Alla kuvattu prosessi koskee Bitcoin-verkkoa – jotkin yksityiskohdat poikkeavat hieman muissa lohkoketjuverkoissa, kuten Ethereum-, Ripple- tai Solana-verkoissa. 

On myös hyvä huomata, että lähes kaikki alla luetellut vaiheet suoritetaan automaattisesti Bitcoin-protokollan taustalla olevan koodin ja verkon solmujen avulla. Bitcoinin käyttäjän tarvitsee vain syöttää lähetettävä kryptovaluuttamäärä, kopioida ja liittää vastaanottajan julkinen lompakko-osoite ja painaa lähetyspainiketta.

Tapahtuman lähettäminen koostuu kolmesta vaiheesta:

1. Tapahtuman käsittely
2. Lähettäminen verkkoon
3. Selvitys

Alla on esimerkki Bitcoin-lohkoketjussa tapahtuvista vaiheista. Tämän prosessin ansiosta bitcoin voi toimia vertaispohjaisena sähköisenä käteisjärjestelmänä.

Oletetaan, että Ben on jo käynyt läpi prosessin Bitcoinin ostamiseksi ja haluaa nyt lähettää Olivialle 1 Bitcoinin (BTC). Muista, että Ben voi lähettää Bitcoinin pienempiä yksiköitä, joita kutsutaan satosheiksi, mutta käytämme yksinkertaisuuden vuoksi kokonaista Bitcoinia.

1. Olivia lähettää Benille julkisen lompakko-osoitteensa.
2. Ben ottaa Olivian julkisen lompakko-osoitteen ja luo tapahtumaviestin, joka sisältää tietoja tarkoitetusta tapahtumasta: mistä Benin yksi Bitcoin on peräisin, minne se on menossa, kuinka paljon vaihtorahaa Benille pitäisi palauttaa UTXO-muodossa ja mikä siihen liitetyn palkkion määrä on.
3. Tämä tapahtumaviesti käsitellään kryptografisella hajautusalgoritmilla, joka muuttaa sen kiinteän pituiseksi yksilölliseksi koodiksi.
4. Ben salaa tuloksena saadun hajautusarvon yksityisellä avaimellaan luodakseen tapahtumalle digitaalisen allekirjoituksen. Näin Ben todistaa Olivialle ja lohkoketjuverkolle lähettäneensä tapahtuman ja ettei sitä ole peukaloitu siirron aikana.
5. Ben lähettää Olivialle alkuperäisen tapahtumaviestin ja digitaalisen allekirjoituksen.
6. Olivia purkaa digitaalisen allekirjoituksen Benin julkisella avaimella, jolloin tapahtumaviestin hajautusarvo tulee näkyviin.
7. Olivia käsittelee sitten alkuperäisen tapahtumaviestin samalla kryptografisella hajautusalgoritmilla hajautusarvon tuottamiseksi ja vertaa sitä edellisessä vaiheessa paljastuneeseen hajautusarvoon.
8. Kahden hajautusarvon pitäisi olla identtiset, mikä todistaa, että Ben lähetti tapahtuman eikä sitä ole vioittunut siirron aikana. Mikä tahansa muutos tapahtuman tietoihin  johtaisi täysin erilaiseen hajautusarvoon ja osoittaisi verkolle, että joku on yrittänyt peukaloida tapahtumaa.

Nyt kun Olivia on voinut varmistaa Beniltä lähetetyn tapahtuman olevan kelvollinen, se on lähetettävä verkkoon, jotta kaikki solmut voivat tarkistaa nämä tiedot.

1. Tapahtumaviesti ja digitaalinen allekirjoitus lähetetään aluksi enintään kahdeksalle solmulle. Kukin solmu välittää tiedot edelleen enintään seitsemälle muulle verkon solmulle.
2. Tämä jatkuu, kunnes jokainen lohkoketjuverkon solmu vastaanottaa tapahtuman ja varmistaa sen itsenäisesti.
3. Kun kaikki verkon solmut ovat varmistaneet tapahtumat, odottavat ja vahvistamattomat tapahtumat tallennetaan niin kutsuttuun mempooliin – lyhenne sanoista memory pool.

Sen mukaan, millaista konsensusmekanismia taustalla oleva lohkoketju käyttää, yksi validaattorisolmu valitaan ehdottamaan uutta lohkoa, joka täytetään mempoolin tapahtumilla.

Proof-of-work-validaattorien tapauksessa muiden verkon solmujen on ensin vahvistettava louhintaprosessissa valitun menestyneen validaattorin voitto hajautusarvokilpailussa, ennen kuin tämä voi ehdottaa uutta lohkoa. Jos haluat oppia lisää tästä prosessista, tutustu Krakenin oppimiskeskuksen artikkeliin Mitä Bitcoinin louhinta on?

Kun Benin ja Olivian välinen tapahtuma sisältävä lohko lisätään lohkoketjuun, tapahtumaa pidetään yksittäisen vahvistuksen saaneena tapahtumana. Jokaisesta tämän lohkon jälkeen lohkoketjuun lisätystä lohkosta Benin tapahtuma saa lisää vahvistuksia. Ylimääräiset vahvistuskierrokset auttavat  lisäämään varmuutta tapahtuman oikeellisuudesta verkossa.

Jotkin kryptolompakot pitävät tapahtumaa onnistuneena yhden vahvistuksen jälkeen, kun taas muut lompakot – kuten Bitcoin-lompakot – vaativat yleensä enintään kuusi vahvistusta. Kun yhden Bitcoin-lohkon lohkoaika on kymmenen minuuttia, kuuden vahvistuksen saavuttaminen voi kestää noin tunnin, ennen kuin selvitys on valmis.

Nyt kun olet oppinut, miten kryptovaluuttatapahtumat toimivat, oletko valmis ottamaan seuraavan askeleen kryptomatkallasi?

Luo tilisi ja osta kryptovaroja Krakenissa jo tänään napsauttamalla alla olevaa painiketta!