Ero sivun ”Käyttäjä:Tiiliskivi/Bitcoin” versioiden välillä

ei muokkausyhteenvetoa
Bitcoin eroaa perinteisestä virtuaalivaluutasta keskitetyn kirjanpidon puutteensa takia. Tyypillisesti käyttökelpoinen virtuaalivaluutta tarvitsee keskitetyn tahon, joka pitää kirjaa valuutalla tehdyistä tilisiirroista ja vahvistaa niiden oikeellisuuden. Bitcoinilla vastaavaa keskitettyä tahoa ei ole. Sen sijaan kaikki tilisiirrot kirjataan julkiseen tilikirjaan, jota kutsutaan lohkoketjuksi.<ref name=Bradbury/> Uusien tilisiirtojen vahvistamisesta vastaavat bitcoin-ohjelmaa ajavat laitteet, joiden käyttäjiä kutsutaan louhijoiksi. Kopio lohkoketjusta varastoidaan jokaiselle vertaisverkon jäsenlaitteelle riippumatta siitä, onko kyseessä louhija (''full node'') vai tavallinen käyttäjä (''lightweight node'').<ref name=Yaga/>
 
Lohkoketju on nimensä mukaisesti ketju, joka koostuu useista lohkoina tunnetuista yksiköistä. Jos käyttäjä haluaa lähettää bitcoineja toiselle käyttäjälle, lähetetään tieto tilisiirrosta muille vertaisverkon laitteille. Louhijat keräävät tiedon uusista tilisiirroista lohkoihin, joiden oikeellisuus vahvistetaan erityisellä [[Tiiviste (tietotekniikka)|tiivisteillä]] ({{k-en|hash}}).<ref name=Bradbury/> Yksittäinen lohko sisältää usein tiedon 1500–2500 tilisiirrosta.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.blockchain.com/charts/n-transactions-per-block | Nimeke = Average Transactions Per Block | Julkaisija = blockchain.com | Viitattu = 6.1.2021 | Kieli = {{en}} }}</ref> Tämän jälkeen tieto uudesta lohkosta lähetetään muille vertaisverkon jäsenille, jossaja se liittyy osaksi muita lohkoketjun kopioita. Näin käyttäjien tieto toteutuneista tilisiirroista pysyy samana. Kokonaisuudessaan lohkoketju sisältää tiedon kaikista historiallisista toteutuneista tilisiirroista aina ensimmäiseen, Genesis-lohkona tunnettuun lohkoon saakka.<ref name=Yaga/>
 
Lohkoketjutekniikan merkittävin kysymys on lohkojen oikeellisuuden varmistaminenvarmentaminen. Bitcoin-järjestelmän on siis estettävä väärennettyjen tilisiirtojen hyväksyminen, ja huolehdittava siitä, että vertaisverkon jäsenten keskuudessa vallitsee yksimielisyys oikeasta tilikirjasta. Ongelman ratkaisi Satoshi Nakamoto alkuperäisessä bitcoin-järjestelmän kuvauspaperissaan. Nakamoton ratkaisu perustuu tiivistefunktion ({{k-en|hash function}}) käyttöön sekä erityiseen työntodistemenetelmään, joka tekee väärennettyjen lohkojen lisäämisestä osaksi lohkoketjua toteuttamiskelvotonta, sillä se vaatisi epäkäytännöllisen paljon laskentatehoa.<ref name=Nakamoto/>
 
=== Tilisiirtojen varmentaminen ===
 
==== Tiivistefunktio ja työntodiste ====
Tiivistefunktio tarkoittaa funktiota[[funktio]]ta, joka muuttaa syötteen (esimerkiksi viestin) tiivisteeksi (esimerkiksi numerosarjaksi) niin, että jokaista syötettä vastaa vain yksi tiiviste. TiivistefunktionKryptologisesti erityinenhyödyllisen ominaisuustiivistefunktiosta ontekee se, että vaikka tiiviste on helposti selvitettävissä syötteen avulla, ei prosessin kääntämiseen (eli syötteen selvittämiseen tiivisteen perusteella) ole arvaamista tehokkaampaa menetelmää. Lohkoketjun lohkojen varmentamisessa käytetään [[SHA-256]] -tiivistefunktiota, jonka tiiviste voi saada 10<sup>77</sup> erilaista arvoa.<ref name=Yaga/>
 
Kun lohkoketjun uusi lohko syntyy, sille määritetään yksilöllinen tiiviste niin, että tiivistefunktion syötteenä käytetään lohkon sisältämää dataa. Tähän dataan kuuluvatkuuluu esimerkiksi luettelo tilisiirroista, lohkon aikamerkintä, lohkoketjun edeltävän lohkon tiiviste sekä erityinen satunnaisluku. Hyväksyttävän tiivisteen onlöytämistä kuitenkinhidastaa se, että tiivisteen on täytettävä tietyt matemaattisetnumeeriset ominaisuudet. Näin ollen vahvistaakseenVahvistaakseen uusia tilisiirtoja sisältävän lohkon louhijan on siksi ensin löydettävä arvaamalla matemaattisestihyväksyttävän soveltuvatiivisteen tuottava satunnaisluku., Prosessimikä vaatiion laskentatehoaaikaa ja laskentatehoa vaativa prosessi. Kun louhija löytää sopivan satunnaisluvun, lähetetään lohko vertaisverkon muille jäsenille, jotka voivat helposti tarkistaa lohkon oikeellisuuden varmistamalla, että löydetty satunnaisluku todella tuottaa hyväksyttävän tiivisteen. Menetelmää kutsutaan työntodisteeksi ({{k-en|proof-of-work}}): löydetty satunnaisluku on aikaaosoitus lohkon varmentamiseen käytetystä vievälaskentatehosta.<ref name=Yaga/> VertaisverkonKun laskentatehonuusia kasvaessalaitteita liittyy vertaisverkkoon ja sen laskentateho kasvaa, säädellään tiivisteeltä edellytettyjen matemaattistennumeeristen ominaisuuksien vaikeusastetta säädelläänvaikeustasoa niin, että uuden lohkon syntymiseen kestävä aika (lohkoaika) pysyy noin 10 minuutissa.<ref name=Barber/><ref name=Yaga/>
 
Edellisen lohkon tiivisteen sisällyttäminen uuteen lohkoon estää tehokkaasti väärennettyjen lohkojen liittämisen osaksi lohkoketjua. Oletetaan, että käyttäjä haluaisi muokata lohkoketjua lisäämällä siihen pätemättömän tilisiirron sisältävän väärennetyn lohkon. On teoriassa mahdollista, että käyttäjä voisi arvata tiivistefunktion soveltuvan satunnaisluvun oikein ja lähettää siten tiedon vahvistetusta lohkosta muille vertaisverkon laitteille. Koska jokaisen lohkon tiivisteeseen vaikuttaa edellisen lohkon tiiviste, tulisiTällöin lohkoketjua manipuloidakseenmanipuloivan käyttäjän tulisi kuitenkin löytää myös kaikille seuraavilleväärennetyn lohkon jälkeisille lohkoille uusi tiiviste, koska edellisen lohkon tiiviste vaikuttaa jokaisen lohkon tiivisteeseen. Prosessin epäkäytännöllisyys suojaa lohkoketjua tehokkaasti tahalliseltamanipulaatioyrityksiltä, ja se hylkää mahdolliset väärennetyt lohkot manipulaatioltanopeasti.<ref name=Bradbury/><ref name=Yaga/>
 
==== Lohkoketjun haarautuminen ====
* <ref name=Bradbury>{{Lehtiviite | Tekijä = Bradbury, Danny | Otsikko = The problem with Bitcoin | Julkaisu = Computer Fraud & Security | Ajankohta = Marraskuu 2013 | Vuosikerta = 2013 | Numero = 11 | Sivut = 5-8 | Doi = 10.1016/S1361-3723(13)70101-5 | Kieli = {{en}} }}</ref>
* <ref name=Ciaian>{{Lehtiviite | Tekijä = Ciaian, Pavel; Rajcaniova, Miroslava & Kancs, d'Artis | Otsikko = The economics of BitCoin price formation | Julkaisu = Applied Economics | Ajankohta = 13.11.2015 | Vuosikerta = 48 | Numero = 19 | Sivut = 1799-1815 | Doi = 10.1080/00036846.2015.1109038 | Kieli = {{en}} }}</ref>
* <ref name=Nakamoto>{{Verkkoviite | Osoite = https://bitcoin.org/bitcoin.pdf | Nimeke = Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System | Tekijä = Nakamoto, Satoshi | Ajankohta = 31.10.2008 | Julkaisija = bitcoin.org | Tiedostomuoto = PDF | Viitattu = 3.1.2021 | Kieli = {{en}} }}</ref>
* <ref name=Yaga>{{Verkkoviite | Osoite = https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/ir/2018/NIST.IR.8202.pdf | Nimeke = Blockchain Technology Overview | Tekijä = Yaga, Dylan ''et al''. | Julkaisija = National Institute of Standards and Technology | Viitattu = Lokakuu 2018 | Tiedostomuoto = PDF | Kieli = {{en}} }}</ref>}}
5 872

muokkausta