Ethereum

Jos olet kuullut puhuttavan Bitcoinista, olet todennäköisesti silloin kuullut myös Ethereumista. Tämä projekti nousi pinnalle verrattain myöhäisessä vaiheessa lohkoketju- ja kryptovaluuttakehitystä. Siitä huolimatta se on kasvanut vain muutaman vuoden aikana markkinoiden toiseksi suurimmaksi kryptovaluuttajärjestelmäksi.

Vielä vähän aikaa sitten lohkoketjusovellusten rakentamiseen tarvittiin valtava määrä resursseja ja jonkin verran myös ohjelmointikokemusta. Näin oli asian laita ainakin siihen asti, kunnes Ethereum sai alkunsa. Aiemmin lähes mahdottomalta tuntuvat ajatukset kuten sähköinen äänestysjärjestelmä, ovat nyt kovaa vauhtia kehitteillä.

Tarjoamalla kehittäjille alustan, joka keskittyy erityisesti hajautettujen sovellusten rakentamiseen, Ethereum on avannut ovet lukemattomiin mahdollisuuksiin lohkoketjuteknologiassa. Seuraavaksi tarkastelemme jättiläistä hiukan syvällisemmin ja selvitämme, kuinka sen taustalla toimiva tekniikka oikeastaan toimii.

Mikä on Ethereum?

Lohkoketjut edustavat vallankumouksellista teknologiaa. Ne tekevät mahdolliseksi varojen ja tiedon siirtämisen täysin hajautetussa, turvallisessa ja maailmanlaajuisessa verkossa. Alussa käyttö rajoittui rahaan liittyviin transaktioihin. Hiukan myöhemmin kehittäjien silmät avautuivat kaikille niille mahdollisuuksille, joita lohkoketjut tarjoavat. Asiassa on vain yksi ongelma: uuden ohjelman luomisen kannata olisi tarpeellista rakentaa aivan uusi lohkoketju - jokaista projektia varten. I

Kysyntä perusohjelmistoa kohtaan, jonka pohjalta voitaisiin luoda uusia ohjelmia, kasvoi suureksi. Ohjelmoijat halusivat hyödyntää uutta ja innovatiivista teknologiaa. Juuri tässä kohtaa myös Ethereum ilmestyi kuvioihin.

Sen sijaan, että kehittäjien täytyisi kirjoittaa uusia lohkoketjukoodeja (jotka ovat verrattain monimutkaisia) jokaista uutta projektia varten, oli Vitalik Butarinilla mielessään yksinkertaisempi ratkaisu. Älykkäiden sopimusten (lisää näistä tuonnempana) avulla hän ja Ethereum-tiimi rakensivat alustan ainoastaan lohkoketjusovelluksia varten.

Kehittäjillä oli pääsy oppaisiin ja syvällisempää tietoa siitä, kuinka Ethereum-koodia käytetään. Projektista tuli ponnahduslauta ja malli kaikille, jotka halusivat hyödyntää lohkoketjuteknologiaa. Näin massiivisen IT-alalla tapahtuneen ilmiön myötä ei ollutkaan mikään yllätys, että Vitalik osui kultasuoneen Ethereumin suunnitellessaan.

Älykkäät sopimukset: Ethereumin menestyksen kulmakivi

Ethereumin menestystä ymmärtääkseen on ymmärrettävä myös hiukan niin kutsuttua älykkäiden sopimusten käsitettä. Termin määritteli jo vuonna 1993 muuan Nick Szabo. Se rakentuu niin kutsutun IFTTT-logiikan varaan: "jos X, niin Y". Kryptografia toimii pitkälti syy- ja seurausperiaatteen pohjalta.

Otetaanpa esimerkiksi juoma-automaatti. Kun laitteeseen syöttää riittävästi rahaa, voi silloin valita itse juuri sellaisen juoman kuin haluaa. Nappia painamalla laite hakee valitsemasi juoman, jonka se pudottaa luukkuun ulottuvillesi. Väärä pullo saattaa pudota luukusta siinä tapauksessa, ettet ole syöttänyt laitteeseen riittävästi rahaa tai jos olet painanut vahingossa väärää nappia. Näin toimivat myös älykkäät sopimukset, jotka toimivat eräänlaisen digitaalisen dominoefektin mukaisesti.

Nimi on harhaanjohtava monellakin tapaa, sillä se voidaan hyvin helposti yhdistää perinteisiin sopimuksiin kahden tai useamman osapuolen välillä. Sen sijaan älykkäitä sopimuksia voidaan pitää itsenäisinä tietokoneohjelmina, joissa on etukäteen ohjelmoitu sekvensointi. Kirjoitettava datakoodi määrittelee, minkä kriteereiden tulee toteutua, jotta sekvenssi toimisi. Tämän jälkeen toiminta lohkoketjussa on täysin automaattista.

Älykkäät sopimukset ovat hajautettuja. Ethereumin tapauksessa verkko koostuu yli 20 000 käyttäjästä, eli solmusta, jotka levittäytyvät eri puolille maailmaa. Kaikki prosessit, jotka suoritetaan ja toteutetaan lohkoketjussa älykkäiden sopimusten muodossa, rekisteröidään Ethereumin pääkirjaan ja vahvistetaan solmujen toimesta. Lohkoketjuteknologiaan pohjautuvat älykkäät sopimukset ovat periaatteessa täysin mahdottomia murtaa.

Älykkäisiin sopimuksiin liittyvät mahdollisuudet ovat valtavia. Niitä voidaan käyttää rahan, omaisuuden, sisällön, varaston tai jonkun muun arvoa sisältävän asian vaihtamiseen. Ethereumin perusidea on se, että sitä voidaan käyttää turvallisten ja hajautettujen sovellusten toiminnassa - teoriassa se voidaan suunnitella toimimaan melkeinpä millä tavalla hyvänsä.

Hajautettu Ethereum-alusta

Vaikka kaikki lohkoketjut pystyvät lukemaan ja suorittamaan koodeja, on useimmissa kuitenkin rajoituksia. Niitä ei voida käyttää juurikaan mihinkään muuhun kuin siihen, mihin ne on alunperin tarkoitettu käytettäväksi. Ethereum on tässä suhteessa erilainen. Alusta mahdollistaa kehittäjille omien sovellusten kirjoittamisen lohkoketjun päälle. Tämän myötä voit rakentaa tuhansia erilaisia sovelluksia samalla pohjalla, mutta täysin erilaisilla toiminnoilla varustettuina.

Tämän ytimessä on Ethereum Virtual Machine (EVM), jota kutsutaan Turing-valmiiksi ohjelmistoksi. Se tarkoittaa sitä, että ohjelmisto on ohjelmoinnin näkökulmasta universaali ja pystyy käsittelemään lohkoketjussa kaikkia koodeja ohjelmointikielestä riippumatta. EVM tekee uusien lohkoketjusovellusten laatimisesta huomattavasti yksinkertaisempaa ja tehokkaampaa.

Aivan kuten kaikki muut lohkoketjuprojektit, myös Ethereumin alusta rakentuu niin kutsutun vertaisverkon (P2P) varaan. Ethereumilla ei ole mitään yksittäistä keskushallintoa; Kaikki verkon käyttäjät edustava niin kutsuttuja solmuja.  Ne auttavat varmistamaan verkon turvallisuuden ja vahvistavat suoritettavat transaktiot (älykkäät sopimukset). Ennaltamääriteltyjen lohkoketjussa olevien solmujen on hyväksyttävä kaikki nämä transaktiot, jonka jälkeen ne rekisteröidään pääkirjaan.

Kuinka hajautettu ohjelma toimii?

Hajautettu sovellus näyttää käyttäjien silmissä samanlaiselta kuin perinteinen, keskitetty sovellus. Jos esimerkiksi lataat Googlen kalenteriohjelman, et huomaisi mitään eroa näiden kahden välillä. Eroavaisuudet piilevätkin siinä, mitä sovellusten niin kutsutut front-end-ja back-end-puolet pitävät sisällään. Kulissien takana ohjelman back-end-puolelta löytyvät Ethereumin älykkäät sopimukset.

Siinä missä perinteinen ohjelma toimii yhdellä ainoalla palvelimella, toimii Ethereumin päälle rakennettu ohjelma hajautetussa lohkoketjussa. Tämä tarkoittaa sitä, ettei koodia ole lukittu paikoilleen, vaan että sitä työstetään ja vahvistetaan jatkuvasti vertaisverkossa. Siinä kukaan yksittäinen henkilö tai keskeinen toimija, kuten keskushallinto, pysty kontrolloimaan ohjelmaa yksin. Kannattaa muistaa, että tähän syynä ovat älykkäät sopimukset, joiden sekvenssissä noudatetaan etukäteen ohjelmoitua koodia.

Yksi hajautetun sovelluksen suurimmista eduista on se, että sitä on käytännössä katsoen täysin mahdotonta manipuloida. Perinteisissä sovelluksissa hakkerin täytyy vain murtautua ohjelman käyttämälle keskuspalvelimelle tuhojen aikaansaamiseksi. Lohkoketjuteknologia edellyttää hakkerilta kuitenkin tuhansien solmujen hakkeroimista ohjelman sisään pääsemiseksi.

Kaikki tämän hetken keskitetyt palvelut on mahdollista hajauttaa Ethereum-alustan avulla. Kyse voi olla mistä tahansa aina pankkilainasta talokauppoihin, äänestysjärjestelmään, virallisiin rekistereihin, sosiaaliseen mediaan ja monesta muustakin. Kaikki arkaluontoisia tietoja käsittelevät alustat ovat mahdollisia tietomurtojen kohteita. Hajauttaminen tuo tiedoille huomattavasti enemmän suojaa.

Tietoa hajautetuista, autonomisista organisaatioista

Ethereumia voidaan käyttää myös hajautettujen, itsenäisten organisaatioiden rakentamiseen (Ethereum kutsuu näitä demokraattisiksi, itsenäisiksi organisaatioiksi). Tällainen organisaatio toimii täysin itsenäisesti ja hajautetusti ilman yksittäistä johtavaa tahoa. DAO:t käyttävät ohjelmointikoodia älykkäissä sopimuksissa, jotka on kirjoitettu Ethereumin lohkoketjussa. Koodi on suunniteltu korvaamaan tavallisen organisaation säännöt ja rakenteet. Tällä tavoin voidaan poistaa ihmisen hallinnan ja keskitetyn kontrollin tarve.

DAO:n omistavat kaikki, jotka ostavat tokeneita (organisaatioon liittyvä arvo), mutta sen sijaan, että jokainen token antaisi yhtäläisen omistajuuden ja saman verran osakkeita, antaa se haltijalleen äänestysoikeuden sekä muutamia muitakin oikeuksia organisaatiossa.

Koodatun ja etukäteen ohjelmoidun organisaation (joukko älykkäitä sopimuksia) avulla voidaan välttää mahdolliset haasteet, joiden parissa perinteiset organisaatiot kamppailevat nykypäivänä. Seuraavaksi esitellään vain muutamia hajautettuun, itsenäiseen organisaatioon liittyviä etuja:

Korruptiolta välttyminen: Lohkoketjun murtaminen ei ole mahdollista. Jos organisaation tärkeimmät toiminnot kirjoitetaan etukäteen ohjelmoidulla koodilla, tulee organisaatioon murtautumista täysin mahdotonta. Robotti tai koodisarja ei ole lahjottavissa.

Väärinkäytöksiltä välttyminen: DAO:ssa pieni, valta-asemassa oleva joukko ei pysty päättämään muutoksista tai kaapata valtaa haltuunsa. Kaikilla tokenien omistajilla on yhtälainen äänioikeus ja organisaation oikeuksia säännellään ennalta ohjelmoitavilla ehdoilla.

Petoksilta välttyminen: Organisaation taloudellisen puolen digitalisoimisen myötä jäsenten ei ole mahdollista varastaa tai huijata rahaa itselleen. Kaikki transaktiot tulee hyväksyttää kaikilla jäsenillä ja koodi suorittaa rahojen tosiasiallisen siirron.

Voit lukea lisää hajautetuista, autonomisista organisaatioista täältä.

Onko Ethereum sama kuin Bitcoin?

Ethereumia verrataan usein Bitcoiniin. Nämä ovat markkina-arvoltaan kaksi suurinta kryptovaluuttaa ja niissä on myös korkeat kustannukset valuuttayksikköä kohden. Ethereum on vienyt Bitcoinin vallankumouksen askelta pidemmälle ja saanut sen myötä valtavasti huomiota osakseen. Onko Ethereum kuitenkaan sama kuin Bitcoin? Tähän voi vastata sekä kyllä että ei.

Sekä Bitcoin että Ethereum ovat lohkoketjuverkkoja. Ne noudattavat hajautettua rakennetta, joka tekee lohkoketjusta lohkoketjun. Verkossa olevien solmujen tulee vahvistaa transaktiot, eikä projektia hallitse yksi ainoa keskitetty toimija. Sekä Bitcoin että Ethereum ovat kummatkin avoimeen lähdekoodiin pohjautuvia.

Ethereum on kuitenkin täysin erilainen Bitcoiniin verrattuna. Kannattaa muistaa, että Bitcoin tarjoaa hyvin erityisen tavan käyttää lohkoketjuteknologiaa - nimittäin sähköisen rahajärjestelmän. Bitcoinia ei ole tarkoitettu mihinkään muuhun kuin rahan tai digitaalisen valuutan lähettämiseen hajautetusti.

Ethereum on sen sijaan alusta, joka on erityisesti suunniteltu hajautettujen sovellusten käyttämiseen. Näin ollen mahdollisuudet ovat Ethereumin kohdalla loputtomat; vain mielikuvitus asettaa rajat sille, mihin kaikkeen lohkoketjua voidaan käyttää.

Keitä Ethereumin taustalta löytyy?

Ethereum on verrattain uusi lohkoketjuprojekti. Sen toiminnan käynnisti ensimmäistä kertaa vuonna 2013  venäläiskanadalainen ohjelmoija nimeltään Vitalik Butarin. Hän ennakoi olemassaolevien lohkoketjuteknologiaan pohjautuvien sovellusten laajenevan voimakkaasti ja uskoi, että lähes kaiken hajauttaminen olisi mahdollista. "Ethereum tulee tarjoamaan käyttäjille mahdollisuuden luoda mitä järjestelmiä tahansa kirjoittamalla logiikkaa muutamia yksinkertaisia lausekoodeja syöttämällä."
- Vitalik Butarinin laatima Ethereumin white paper  (2013)

Sen jälkeen kun Butarin ilmoitti Ethereum-projektista The North American Bitcoin Conference -tapahtumassa vuoden 2014 alussa, ryhtyi hän tekemään yhteistyötä Gavin Woodin kanssa. Yhdessä he perustivat Ethereumin ja pian sen jälkeen Wood kirjoitti Ethereumin EVM-järjestelmän tekniset yksityiskohdat.

Ethereum on kokenut valtavaa kasvua lyhyessä ajassa. 42 päivää kestäneen token-ennakkomyynnin aikana Ethereum-projekti keräsi kasaan yli 18 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria (USD). Elokuun 2015 ja joulukuun 2017 välillä yhden valuuttayksikön arvo nousi 0,75 dollarista yli 700 dollariin, joka tarkoittaa yli 93 000% arvonnousua (tämä ei ole kirjoitusvirhe!).

Mikä on Ether-valuutan tarkoitus?

Ether, joka lyhennetään ETH, on Ethereum-alustalla käytettävä kryptovaluutta. Se on kuin polttoainetta, joka mahdollistaa verkon päivittäisen käytön. Etherillä on Ethereumissa useita funktioita ja se rakentuu saman proof of work -järjestelmän varaan kuin Bitcoin.

Valuutta on eräänlainen maksu, jonka asiakkaat (Ethereum-verkkoa käyttävät ohjelmoijat) maksavat koneille koodiensa suorittamisesta. Ether varmistaa, että kehittäjät kirjoittavat riittävän laadukasta koodia, sillä tehottomasta koodauksesta koituu enemmän kuluja. Lisäksi kryptovaluutta auttaa ylläpitämään verkkoa tarjoamalla käyttäjille (solmuille) Etherin muodossa korvauksen käytetyistä resursseista.

Ethereumin hyödyt

Kun katsomme Ethereumin tarjoamia etuja, on suositeltavaa tarkkailla lohkoketjun hyötyjä yleisestä näkökulmasta. Juuri tämä oli Ethereumin alkuperäinen tarkoitus; kehittää ohjelmistoa, jota voitaisiin käyttää verkkopohjaisesti.

Hajautetut hakemukset ovat muuttumattomia

Aivan kuten kryptovaluutan transaktiot rekisteröidään transaktiopääkirjaan (pääkirja), kirjataan kaikki tiedot myös sovellukseen. Toiminto koodataan kryptografisen logiikan sekvenssiksi (IFTTT-periaate) ja älykkäät sopimukset toimivat ainoastaan ennalta ohjelmoitujen kriteerien toteutuessa. Näin ollen mikään kolmas osapuoli ei pysty manipuloimaan hajautetussa sovelluksessa olevia tietoja.

Hajautettua ohjelmaa ei voi hakkeroida

Tähän on kaksi pääasiallista syytä. Ensinnäkin sovellukset perustuvat verkostoon, jossa pääperiaatteena on konsensus eli yksimielisyys verkon käyttäjien keskuudessa. Näin ollen keskusviranomaiset eivät pysty sensuroimaan tai ottamaan haltuunsa hajautettuja sovelluksia. Muut lohkoketjuun pohjautuvat ohjelmat käyttävät salasta, eikä niihin ole siksi mahdollista murtautua.

Hajautetuissa sovelluksissa ei ole katkoksia

Kun koko verkko auttaa pyörittämään ohjelmaa ja pitämään sen käynnissä,pitäisi koko verkon kaatua, jotta sovellukseen tulisi katkos. Tätä ei tapahdu hajautetuissa sovelluksissa. Vaikka yhdessä verkon osassa esiintyisi ongelmia, on siinä niin monta muutakin osaa, jotka pystyvät kompensoimaan puutetta. Näin ollen hajautetut sovelluksetkaan eivät lakkaa toimimasta.

Hajautettuja sovelluksia voidaan kehittää mihin tahansa käyttöön

Kun käytössä on kaikkia ohjelmointikieliä lukeva alusta, joka toimii millä tahansa koodisekvenssillä, ovat mahdollisuudet rajattomia. Ethereum on alusta, jossa kehittäjät voivat leikitellä lohkoketjutekniikalla vapaasti. Olemme tähän päivään mennessä nähneet luultavasti vain murto-osan siitä, mihin hajautetut ohjelmat voivat vielä yltää.

Ethereum on jo kasvattanut arvoaan aloittamisensa jälkeen, mutta tällä lohkoketjuprojektien maailmassa vielä tuoreella tulokkaalla on ehdottomasti potentiaalia tulla joksikin vieläkin suuremmaksi. Alusta on jo toiminut aloituspisteenä lukuisille hajautetuille sovelluksille lohkoketjussa ja tässä mielessä se onkin jo vakiinnuttanut asemansa markkinoilla. Ethereumin tiimin tarvitsee kuitenkin soveltaa alustaa vieläkin laajemmin, jotta projekti voisi kasvaa ja nostaa arvoaan.

Ethereumin haittapuolet

Kaikista hyvistä puolistaan huolimatta hajautetut sovellukset eivät ole täysin virheettömiä. Älykkäitä sovelluksia pyörittävät koodit ovat loppujen lopuksi ihmisten kirjoittamia ja sen vuoksi älykkäät sopimukset ovatkin juuri niin hyviä kuin ne henkilöt, jotka koodeja kirjoittavat. Virhe koodissa tai huomioimatta jätetyt tekijät voivat johtaa odottamattomiin tilanteisiin. Ethereum on toki rakennettu siten, ettei kehnolla ohjelmalla ole mahdollisuuksia vaikuttaa pääasialliseen lohkoketjuun.

Ethereum yrittää tehdä samanaikaisesti todella monia eri asioita. Sen pitää olla superkone, joka pystyy pyörittämään rajattomasti hajautettuja sovelluksia. Sen pitää luoda älykkäitä sopimuksia yhä nopeammalla tahdilla. Samalla sen pitää toimia kryptovaluutta Etherin alustana. Ethereumin tiimi on todellisen haasteen edessä yrittäessään ylläpitää saumatonta toimintaa kaikilla näillä eri osa-alueilla.

Koska Ethereum on projektina vielä niin tuore, on ilmoilla jatkuvasti uusia suunnitelmia, joita kehittäjätiimi pohtii kuumeisesti. Kun lohkoketjuteknologiaan tehdään suuria muutoksia, on aina olemassa riski sille, että jokin menee vikaan. Erityisen riskialtis on siirtyminen Proof of Workista Proof of Stakeen (suunnitteilla 2018-2019).

Kaiken tämän myötä ei ole epäilystäkään siitä, etteivätkö Vitalik Butarin ja Ethereum olisi avanneet ovet aivan uudenlaiseen maailmaan lohkoketjuteknologian saralla. Jos projekti jatkaa samaan malliin ja samalla kehitystrendillä joka sillä on ollut tähänkin asti, voidaan hyvin korkealla varmuudella sanoa, että Ethereum on tullut tänne jäädäkseen.

Lähteet
Kaiken hajauttaminen - Ethereumin Vitalik Butarin
https://www.youtube.com/watch?v=WSN5BaCzsbo

Miten Ethereumin älykkäät sopimukset toimivat?
https://www.coindesk.com/information/ethereum-smart-contracts-work/

Mikä on älykäs sopimus?
https://www.youtube.com/watch?v=qdoUpGg_DpQ

Esittelyssä Ethereum Dapps 
https://www.youtube.com/watch?v=XGa-8txQo6E

Ethereumin White Paper
https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper

Ethereumin historia
https://ethereum-homestead.readthedocs.io/en/latest/introduction/history-of-ethereum.html

Mikä on Ether
https://www.ethereum.org/ether