Lohkoketjuista kuulee usein kerrottavan, että ne ovat hitaita ja kalliita tietokantoja. Lohkoketjut tulivat kuitenkin jäädäkseen. Maailman suurimman rahaston BlackRockin johtaja Larry Fink onkin todennut, että kaikki mikä voidaan tokenisoida myös tokenisoida (tai ’rahakkeistetaan’). Nykyään voi jo hankkia maksukortin, joka hyödyntää lohkoketjujen vakausvaluuttoja ja jopa tekoälyä ajetaan lohkoketjupeleissä. Suorituskyky ei ole este. Kerron seuraavassa yleisluontoisesti lohkoketjuista sosiaaliteknisestä luonteesta ja selitän myös termin ’tokenisointi’, tai ’rahakkeistus’.
Lohkoketjun keskeiset osat ovat pääkirja (engl. ledger), kolikot, rahakkeet (tokens), tilit ja niiden tunnisteet, lompakot sekä säännöt, joilla pääkirjaa hallitaan. Pääkirja on järjestetty lista transaktioita, jonka lohkoketju muodostaa suorittamalla funktioita peräjälkeen annettujen syötteiden perusteella ja liittämällä tulokset muuttumattomina pääkirjaan edellisten tulosten perään.
Tilit perustuvat julkisen avaimen salakirjoitukseen (kryptografiaan), ja transaktioiden allekirjoittaminen tapahtuu näillä avaimilla. Tilin tunnisteena käytetään usein julkisesta avaimesta johdettua merkkijonoa, joka noudattaa lohkoketjun ekosysteemin sääntöjä.
Funktiokutsut voivat olla yksinkertaisia kuten ’siirrä kolikko tililtä toiselle’ tai monimutkaista logiikkaa ja useita syöteparametreja. Käytännössä funktioita suoritetaan useampi kerralla samassa vuoroissa ja nämä tulokset yhdessä niputetaan lohkoksi (engl. block), joka lisätään pääkirjaan. Kaikki funktiokutsut noudattavat lohkoketjun sääntöjä. Mitä monimutkaisempi funktio tai mitä enemmän dataa syötteenä, sen enemmän se maksaa kolikoita. Kolikoilla tarkoitetaan lohkoketjujen natiivivaluuttaa, kuten Ethereumin etheriä.
Säännöt varmistavat esimerkiksi funktion aloittajan allekirjoituksen oikeellisuuden ja veloittavat tarvittavan määrän kolikoita funktion suorittamiseksi. Karkeistaen lohkoketjun pääkirja toimii kuten tietokannan taulu, jota voi vain lukea ja johon voi lisätä rivejä suorittamalla funktioita. Samalla tavalla pääkirjan historia voikin kasvaa merkittävästi, ja sen hallintaan on kehitetty erilaisia tekniikoita. Näitä funktioita kutsutaan Ethereumissa älysopimuksiksi ja tässä yhteisössä onkin keskusteltu, että jopa ’skripti’ olisi kuvaavampi.
Lohkoketjujen erityispiirre on, että sama vuoro suoritetaan samanaikaisesti useassa paikassa, useassa solmussa (engl. node). Lohkoketjun tila, funktiot ja syötteet monistetaan moneen paikkaan, mikä edellyttää mekanismia yhteisen näkemyksen saavuttamiseksi – eli konsensusta (engl. consensus). Konsensus saavutetaan, kun kunkin osallistujan on käytettävä taloudellisia panoksia, kuten sähköä tai kolikoita, ja lopulta tulos lisätään pisimään pääkirjan versioon palkkiota vastaan ja päätös monistetaan kaikille. Muut osallistujat varmistavat tuloksen oikeellisuuden, ja enemmistön hyväksyntä vahvistaa konsensuksen. Mikäli enemmistö ei vahvista tulosta, valittu laskija menettää panoksensa ja kohtaa ehkä rangaistuksen.
Lohkoketjun konsensusmallit ovat niitä ja niiden yhteisiä erottava tekijä. Esimerkiksi Bitcoinin luottamusmalli perustuu fyysisten resurssien käyttöön (proof-of-work), kun taas Ethereumin hajautettujen taloudellisten panosten käyttöön (proof-of-stake). Teknisesti lohkoketju varmistaa eheytensä, koska jokainen lohko sisältää edeltävän lohkon kryptografisen tiivisteen, mikä tekee ketjun muuttamisesta lähes mahdotonta. Säännöt takaavat, että kaikki transaktiot alkavat aloittajan hyväksymällä allekirjoituksella ja johtavat aina kelvollisiin muutoksiin (esimerkiksi negatiivinen kolikoiden määrä ei ole mahdollinen). Jos jokin solmu rikkoo näitä sääntöjä, muut solmut hylkäävät sen laskelman.
Mitä Larry Finkinkin viittaama rahakkeistus siis on?
Rahakkeistus, eli tokenisointi, tarkoittaa lohkoketjuun tallennettua skriptiä tai älysopimusta, joka luo yksilöllisiä tunnisteita (tokens). Toisin kuin kolikot, joita voi vaihtaa keskenään samanarvoisina (kuten euron kolikoita), rahakkeet ovat kuitenkin yksilöllisiä eivätkä siksi ole suoraan vaihdettavissa keskenään. Tästä tuleekin termi non-fungible-token (NFT), kun rahakkeet vastaavasti ovat jargonissa ’fungiibeleja’.
Yksi yleisesti käytetty malli NFT:n luomiseen on ERC-721-standardin mukainen älysopimus, joka toimii olio-ohjelmoinnista tutun abstraktin luokan tavoin. ERC-721:sta lohkoketjuun luotu älysopimus luo yksilöityjä tunnisteita ja mahdollistaa niiden omistajuuden siirtämisen sekä muita haluttuja toimintoja. ERC-721-standardin toteutukseen kuuluu, että niissä on tietynlainen tapa viitata lohkoketjun ulkopuolella sijaitsevaan metadataan. Metadata on käytännössä standardissa esitetty tapa kuvata NFT:n ominaisuuksia.
Tunnisteen ei kuitenkaan tarvitse viitata kuvaan (tai välttämättä aina edes lohkoketju ulkopuolelle). Rahakkeet voivat edustaa myös esimerkiksi arvopapereita tai vakausvaluuttoja, jotka sidotaan pankissa oleviin likvideihin varoihin kuten käteiseen, lyhytkestoisiin arvopapereihin, arvometalleihin ja valtioiden joukkovelkoihin. Näiden rahakkeiden etuna on, niiden arvo on 1:1 esimerkiksi Yhdysvaltain dollarin kanssa, että ne ovat sääntöjen puitteissa kaikkien saatavilla ja niitä voidaan käyttää monimutkaisissa sovelluksissa, kuten yritysten maksuehdoissa tai rahoitustuotteiden protokollissa.
Lohkoketju on siis käytännössä kuin rekisteri, jota on hyvin vaikea korruptoida, siihen on helppo kenen tahansa osallistua luomalla lompakko ja se pitää huolen, että lohkojen toiminnot tapahtuvat tai eivät tapahdu transaktioissa kuten yleisesti käytetyissä tietokannoissa. Pankkien tai pörssien sijaan tilikirja ja sopimuksia toimeenpaneva selvitysyhteisö ovatkin nyt skriptit.
Ongelmia syntyykin siitä, kuka saa rahoitustuotteita, miten niiden riskit hallitaan ja kuinka paljon ylipäätään luotamme sähköisiin allekirjoituksiin tai niihin perustuviin prosesseihin.
Tokenisoinnin sovellutus vihreässä siirtymässä
Kestävän kehityksen kannalta tokenisointi avaa kiinnostavia mahdollisuuksia. Luodut tunnisteet ovat yksilöllisiä ja vakaita, kuten www-sivujen tunnisteet, joita voidaan linkittää muihin sivuihin. Esimerkiksi NFT:n avulla luotu joukkovelka voisi rahoittaa projekteja, ja tähän tunnisteeseen voitaisiin liittää ulkoisvaikutuksia, kuten ympäristövaikutuksia. Tästä syntyisi todisteita ja myös mahdollisuuksia tekoälyn käyttämiseksi etenkin, kun data olisi sähköisesti allekirjoitettua. Lohkoketjuun sen ulkopuolelta taho tunnetaan termillä ’oraakkeli’. Vaikka tämä ei muuttaisi kirjanpidon standardeja, se toisi uuden ulottuvuuden paitsi rahoitustuotteiden luomisessa myös niiden valvonnassa.
Tämän kirjoittaja toteutti yhdessä Suomessa vaikuttavan Katja Rodionovan kanssa jo vuonna 2018 ensimmäisen demonstraation, jossa olemassa olevista rakennusten osista luotiin hyödykkeitä lohkoketjuihin sen sijaan, että niistä tehdään jätettä. Tavoitteena oli mahdollistaa näiden osien liittäminen rakennetun ympäristön toimitus- ja rahoitusketjuihin samalla tavalla kuin neitseelliset materiaalit.
Ajatusta ja toteutusta on myöhemmin jalostettu muun muassa Brandon Byersin kanssa ja jalostetaan edelleen huomioimalla muun muassa elinkaaritietojen käyttäminen. Lisätietoja tästä voi katsoa esimerkiksi New European Bauhausin esityksestä (Circomy).
Lopuksi
Lohkoketjuja voi ajatella globaalina muistina ja sosioekonomisena ilmiönä, jossa resilienssi ja muuttumaton tilikirja ovat keskeisiä ominaisuuksia. Joseph Schumpeterin General Ledger ja tutkimukset, kuten “Money is More than a Memory”, tarjoavat aiheeseen filosofisempia näkökulmia. Tietoteknisesti informaatioarkkitehtuuri tai entropia näissä tietorakenteissa ovat myös mielenkiintoisia näkökulmia.
Veikko Eeva on Lumoinin perustaja ja freelancer, joka kehittää ratkaisuja kestävämmän ja oikeudenmukaisemman tulevaisuuden puolesta. Bit voivat vähentää materiaalien tarpeetonta liikkumista. Kun tarinat, materiaalit, vesi ja energia virtaavat viisaasti, kaikkien elämät voi kukoistaa planeetan kantokyvyn rajoissa. Tietoteknisesti esimerkiksi digitaalisissa tuotepassein, lompakoin – ja näitä käyttäen muuttamalla talousjärjestystä.