Miten kryptovaluuttojen maksutapahtumat toimivat?

Kryptovaluutta on täysin digitaalinen arvon muoto, jota mikään yksittäinen henkilö, yritys tai valtio ei hallinnoi.  

Kun käytät perinteisiä valuuttoja, voit nostaa digitaalisen tilisi saldoa fyysisinä seteleinä. Kun käytät kryptovaluuttaa, voit suorittaa maksutapahtumia digitaalisesti. Nämä maksutapahtumat kirjataan sitten hajautettuun ja muuttumattomaan pääkirjaan, jota kutsutaan lohkoketjuksi.

Suosituissa lohkoketjuilla (esimerkiksi Bitcoin, Ethereum ja Algorand) ei todellisuudessa vaihdeta kryptovaluuttaa ihmisten välillä. Sen sijaan molempien osapuolten kryptolompakoiden omistustiedot päivitetään lohkoketjussa aina, kun maksutapahtuma käsitellään.

Lohkoketjuteknologissa tällaisia maksutapahtumia ehdotetaan, käsitellään ja kirjataan maailmanlaajuisessa vapaaehtoisten tietokoneiden (joita kutsutaan solmuiksi) verkostossa. Nämä tietokoneet työskentelevät yhdessä varmistaakseen yksimielisesti, että vain kelvolliset maksutapahtumat suoritetaan ja kirjataan muuttumattomina pääkirjaan.

Ennen kuin tarkastelemme kryptomaksutapahtumien luomisen, lähettämisen, vahvistamisen ja käsittelemisen vaiheittaista prosessia, on tärkeää ymmärtää yksittäiset elementit, jotka tekevät näistä vertaismaksutapahtumista mahdollisia.

Kryptomaksun suorittamiseen tarvitaan kolme keskeistä komponenttia:

• kryptovaluuttalompakko
• lohkoketjuverkosto
• kryptovaluuttaa, jolla maksetaan lohkoketjumaksutapahtuman käsittelymaksu.

Kryptolompakoita voidaan yleisesti ottaen luokitella joko kuumiksi tai kylmiksi lompakoiksi sen perusteella, ovatko ne pysyvästi yhteydessä internetiin vai eivät. 

Kuumat lompakot ovat ohjelmistoja, joita ladataan pöytäkoneisiin, matkapuhelimiin tai muihin älylaitteisiin. Ne ovat jatkuvasti yhteydessä internetiin, joten niillä käyttäjät voivat vastaanottaa ja siirtää varoja nopeasti. 

Kylmät lompakot ovat laitteita (esimerkiksi erityisiä USB-tikkuja), jotka täytyy yhdistää manuaalisesti älylaitteeseen varojan siirtämiseksi tai vastaanottamiseksi. Toisin kuin kuumat lompakot, kylmät lompakot eivät ole jatkuvasti yhteydessä internetiin. Vaikka monet kokevat kylmät lompakot vähemmän käteviksi käyttää kuin kuumat lompakot, niitä pidetään merkittävästi turvallisempina.

Kryptovaluuttaa ei oikeasti tallenneta kryptolompakkoon (siihen tapaan kuin sinulla on lompakossasi paperiseteleitä). 

Kryptovaluuttojen omistukset kirjataan lohkoketjuun, ja käyttöoikeutta näihin varoihin hallitaan lompakon avulla. Kryptovaluuttalompakko tallentaa osoitteet, joilla ollaan vuorovaikutuksessa lohkoketjuun kirjattujen lompakon varojen kanssa. Jos avaimet katoavat, lompakon varojen käyttöoikeus menetetään myös.

Jokaisella kryptovaluuttalompakolla on oma ainutlaatuinen julkinen ja yksityinen avain. Avaimet ovat olennainen osa kryptovaluuttalompakkoa, sillä niillä 

• todistetaan, kuka omistaa lohkoketjun varoja
• allekirjoitetaan ja hyväksytään lähtevät maksutapahtumat digitaalisesti
• luodaan julkiset lompakko-osoitteet.

Julkiset ja yksityiset lompakkoavaimet ovat matemaattisesti yhteydessä toisiinsa yksisuuntaisen salauskaavan välityksellä. Julkinen avain luodaan yksityisellä avaimella. Elliptisen käyrän salaus (ECC) on yksi tärkeimmistä julkisen avaimen salausmenetelmistä, jolla kryptolompakoiden (muun muassa kaikkien bitcoinlompakoiden) avaimet luodaan. 

Jos haluat lisätietoa, lue Kraken Learn Centerin ohjeartikkeli Miten kryptovaluutat käyttävät salausta?

Näistä avaimista tekee turvallisia se, että vain henkilö, jolla on yksityinen avain, voi luoda julkisen avaimen ja todistaa omistavansa lompakkoon liittyvät varat. Salauksen ansiosta on käytännössä mahdotonta selvittää, mikä yksityinen avain liittyy mihinkin julkiseen avaimeen.

Tässä on esimerkki tämän käsitteen visualisoimiseksi. Kuvittele, että sinulla on miljoonasta numerosta koostuva luku. Tästä miljoonan numeron luvusta sinun on tunnistettava tietty kahden numeron pari, jotka laskettiin yhteen tämän numeron muodostamiseksi. Koska tähän ongelmaan on niin valtava määrä mahdollisia ratkaisuja, oikean yhdistelmän löytäminen vaatisi valtavan määrän kokeiluja ja virheitä. 

Kun ratkaisu on löydetty, kuka tahansa muu maailmassa voi kuitenkin vahvistaa helposti itselleen löytäneensä oikean vastauksen. Loppujen lopuksi kyseessä on vain numeroiden yhdistelemisestä ja sen tarkistamisesta, että tulos vastasi miljoonan numeron lukua.

Tämä ratkaisun löytämisen vaikeus ja ratkaisun tarkistamisen helppous, kun se on löydetty, on kryptomaksutapahtumien ydin. Tämän salauksen ansiosta kryptomaksutapahtumat toimivat luotettavasti, turvallisesti ja kustannustehokkaasti.

Elliptisen käyrän salaus vie tämän vielä pidemmälle, sillä se käyttää monimutkaista järjestelmää viivoista, jotka leikkaavat toisensa erityisen käyrän kautta kaaviossa. Aina kun viiva ylittää käyrän, se vaihtaa suuntaa kohtisuoraan, ja niin edelleen. Julkinen avain muodostuu tässä tapauksessa ensimmäisestä ja viimeisestä pisteestä, joissa viiva ylittää käyrän, kun se on ensin ylittänyt käyrän salaisen määrän kertoja.

Yksityinen avain on tässä tapauksessa se salainen siirtojen määrä, joka tarvitaan, jotta päästään pisteestä A käyrän viimeiseen pisteeseen.

Julkisten ja yksityisten avainten lisäksi on kryptolompakon osoite.

Se luodaan ottamalla julkinen avain (joka puolestaan luotiin yksityisestä avaimesta) ja syöttämällä se salaushajautusalgoritmiin. Se on myös yksisuuntainen matemaattinen algoritmi, joka ottaa minkä tahansa syötteen ja muuttaa sen satunnaiseksi kiinteän pituiseksi aakkosnumeeriseksi koodiksi, jota kutsutaan tiivisteeksi. 

Tiivistekoodien sanotaan olevan yksilöllisiä ja deterministisiä. Tämä tarkoittaa sitä, että jokainen syöte luo täysin ainutlaatuisen tiivistekoodin, jolla on täsmälleen sama arvo aina, kun se suoritetaan algoritmin läpi. 

Julkisten ja yksityisten avainten tapaan tiivisteestä on mahdotonta päätellä, millä syötteellä se on luotu.

Tämä tiiviste, joka toimii kryptolompakon osoitteena, on se, minkä ihmiset jakavat vastaanottaakseen kryptomaksutapahtumia.

Kuuma lompakko tallentaa avaimensa verkossa suoraan lompakkosovellukseen. 

Tämän ansiosta käyttäjät voivat lähettää ja vastaanottaa maksutapahtumia vaivattomasti, mutta tämä myös altistaa heidät kyberrikollisten hyökkäyksille.

Kylmän lompakon yksityiset ja julkiset avaimet tallennetaan offline-tilassa fyysiseen laitteeseen.

Tämä tekee kylmien lompakoiden verkkohyökkäyksistä lähes mahdottomia. Haittapuolena on se, että jokainen siirto edellyttää kylmän lompakon yhdistämistä tietokoneeseen tai älylaitteeseen.

Pitkäaikaisille kryptovaluuttojen haltijoille, jotka tekevät kauppoja harvoin, tämä ei ole niin suuri ongelma. Aktiivisille treidaajille, jotka siirtävät usein varoja osoitteesta toiseen, tämä paremman tietoturvan tarjoava tapa saattaa kuitenkin olla vaivalloinen.

Jos haluat lisätietoja kryptovaluuttojen erilaisten säilytysmenetelmien eduista ja haitoista, tutustu Kraken Learn Centerin ohjeartikkeliin Miten suojata krypto-omistukset?

Lohkoketju on eräänlainen hajautettu pääkirjateknologia. Lyhyesti sanottuna lohkoketju on järjestelmä, johon tallennetaan tietoja ja jota hallinnoi ja ylläpitää avoin yhteisö eikä mikään yksittäinen viranomainen tai hallinnoija.

Kuka tahansa maailmassa voi osallistua julkisen lohkoketjuverkoston ylläpitoon älylaitteen ja internetyhteyden avulla. Useimmat lohkoketjuverkostot pyrkivät hajauttamaan alustojaan ja varmistamaan, että kukaan yksittäinen henkilö tai keskitetty hallinnoija ei voi ottaa hallintaansa koko lohkoketjun pääkirjaa.

Ihmisistä, jotka osallistuvat aktiivisesti lohkoketjuverkostoon, käytetään nimitystä solmu. Solmut voivat suorittaa erilaisia tehtäviä, esimerkiksi ylläpitää täydellistä maksutapahtumahistoriaa tai suorittaa tärkeää tietojen validointia.

Lohkoketjua voidaan pitää virtuaalisena lohkojonona, jossa jokainen laatikko sisältää tietyn määrän tietoa. Kryptovaluuttaverkostoissa näiden lohkojen tiedot ovat pääasiassa maksutapahtumatietoja: kuka siirsi mitäkin, milloin ja kenelle. 

Kun uusia maksutapahtumia lähetetään verkostoon, verkostoon täytyy luoda uusia lohkoja, jotka täytyy täyttää tiedoilla, ja nämä tiedot täytyy vielä vahvistaa ennen lohkoon lisäämistä. 

Kaikki lohkot, jotka lisätään lohkoketjuun, ovat pysyviä ja muuttumattomia. Tämä tarkoittaa sitä, että valmiin lohkon tietojen muuttaminen jälkikäteen on mahdotonta. Tästä syystä tietojen vahvistaminen on niin tärkeää. Verkoston kaikkien solmujen täytyy vahvistaa kaikki maksutapahtumatiedot yksimielisesti. Näin varmistetaan se, että vain kelvolliset maksutapahtumat käsitellään. 

Koska verkostoa ei hallinnoi mikään yksittäinen taho, siinä käytetään automatisoitua järjestelmää, jolla varmistetaan, että kaikki solmut hyväksyvät uudet tiedot, jotka vahvistetaan lohkoketjuun. Tämän järjestelmän tarkoituksena on estää haitallisia toimijoita korruptoimasta verkostoa virheellisillä tapahtumilla.

Tätä järjestelmää kutsutaan konsensusmekanismiksi.

Vaikka eri lohkoketjut käyttävätkin erilaisia konsensusmekanismeja, ne kaikki pyrkivät saavuttamaan saman tavoitteen – ylläpitämään tarkkoja tietoja omistuksesta ja maksutapahtumista.

PoW (proof-of-work eli todiste työstä) ja PoS (proof-of-stake eli todiste osuudesta) ovat yleisimpiä kryptovaluutoissa käytettyjä konsensusmekanismeja.

Korvauksena solmujen vaivannäöstä kaikkien kryptokäyttäjien täytyy maksaa käsittelymaksu maksutapahtumiensa käsittelystä.

Tämä kattaa solmun ylläpitämiseen liittyvät laskennalliset kustannukset ja kannustaa solmuja taloudellisesti jatkamaan toimintaansa verkostossa.

Maksut voivat vaihdella lohkoketjusta riippuen sekä siitä, kuinka ruuhkautunut verkosto on sillä hetkellä.

Joissakin tapauksissa käyttäjät voivat lisätä käsittelymaksuunsa tipin, joka kannustaa validoijia priorisoimaan heidän maksutapahtumansa ennen muita jonossa olevia maksutapahtumia.

Nyt kun tunnet kryptomaksutapahtumaprosessin eri osat, voimme tarkastella maksutapahtuman suorittamista alusta loppuun.

Alla kuvattu prosessi on käytössä bitcoinin verkostossa. Jotkin pienet yksityiskohdat voivat olla hieman erilaisia muissa lohkoketjuverkostoissa (esimerkiksi ethereum, ripple tai solana). 

On myös syytä huomioida se, että lähes kaikki alla luetellut vaiheet suoritetaan automaattisesti Bitcoin-protokollan ja verkon solmujen peruskoodin avulla. Bitcoinin käyttäjän täytyy antaa vain lähetettävä kryptovaluuttasumma, kopioida ja liittää vastaanottajan julkisen lompakon osoite ja painaa lähetyspainiketta.

Maksutapahtumien lähetysprosessi koostuu kolmesta vaiheesta:

1. maksutapahtuman määritys
2. lähettäminen
3. toteutus.

Alla on esimerkki eri vaiheista bitcoinin lohkoketjussa. Tämän prosessin ansiosta bitcoin toimii vertaisten välisenä sähköisenä rahajärjestelmänä.

Oletetaan, että Ben on jo ostanut bitcoinia ja haluaa nyt lähettää Olivialle yhden bitcoinin (BTC). Muista, että Ben voi lähettää myös pienempiä bitcoinyksiköitä, joita kutsutaan satosheiksi, mutta yksinkertaisuuden vuoksi käytämme täyttä bitcoinia.

1. Olivia lähettää Benille julkisen lompakko-osoitteensa.
2. Ben ottaa Olivian julkisen lompakko-osoitteen ja luo maksutapahtumaviestin, joka sisältää tiedot kyseisestä maksutapahtumasta (mistä Benin yksi bitcoin tuli, minne se menee, kuinka paljon vaihtorahaa pitäisi palauttaa Benille UTXO-muodossa ja kuinka suuri on tapahtuman käsittelymaksu).
3. Tämä maksutapahtumaviesti ajetaan salaushajautusalgoritmin läpi, jolloin siitä saadaan pituudeltaan kiinteä ainutlaatuinen koodi.
4. Ben salaa luodun tiivistekoodin omalla yksityisellä avaimellaan luodakseen digitaalisen allekirjoituksen maksutapahtumalle. Tällä tavoin Ben todistaa Olivialle ja lohkoketjuverkostolle, että hän lähetti maksutapahtuman ja että sitä ei ole muokattu siirron aikana.
5. Ben lähettää Olivialle alkuperäisen maksutapahtumaviestin ja digitaalisen allekirjoituksen.
6. Olivia purkaa digitaalisen allekirjoituksen Benin julkisella avaimella ja saa tulokseksi maksutapahtumaviestin tiivisteen.
7. Tämän jälkeen Olivia ajaa alkuperäisen maksutapahtuman saman salaushajautusalgoritmin läpi saadakseen tiivisteen. Sitten Olivia vertaa tätä tiivistettä aiemmassa vaiheessa selville saatuun tiivistearvoon.
8. Näiden kahden tiivistearvon tulisi olla identtisiä ja todistaa, että Ben lähetti maksutapahtuman ja että sitä ei ole muokattu siirron aikana. Mikä tahansa muutos maksutapahtumatiedoissa tuottaisi täysin erilaisen tiivisteen ja osoittaisi verkostolle, että joku on yrittänyt peukaloida maksutapahtumaa.

Nyt kun Olivia on vahvistanut, että Benin lähettämä maksutapahtuma on kelvollinen, se täytyy lähettää verkostoon, jotta kaikki sen solmut voivat vahvistaa tiedot.

1. Maksutapahtumaviesti ja digitaalinen allekirjoitus lähetetään aluksi enintään kahdeksalle solmulle. Jokainen solmu välittää sitten tämän tiedon jopa seitsemälle muulle verkoston solmulle.
2. Tämä jatkuu, kunnes kaikki lohkoketjuverkoston solmut saavat maksutapahtuman tiedot ja vahvistavat ne itsenäisesti.
3. Kun kaikki verkoston solmut ovat vahvistaneet maksutapahtuman tiedot, odottavat ja vahvistamattomat maksutapahtumat tallennetaan muistivarantoon.

Taustalla olevan lohkoketjun käyttämästä konsensusmekanismista riippuen valitaan yksi validoijasolmu, joka ehdottaa uutta lohkoa, johon täytetään muistivarannon maksutapahtumat.

Kun onnistunut PoW-validoija on valittu louhintaprosessista, verkoston muiden solmujen täytyy ensin vahvistaa, että kyseinen solmu voitti hajautuskilpailun, ennen kuin kyseinen solmu voi ehdottaa uutta lohkoa. Jos haluat lisätietoja tästä prosessista, lue Kraken Learn Centerin ohjeartikkeli Mitä bitcoinin louhinta on?

Kun lohko, joka sisältää Benin maksutapahtuman Olivialle, lisätään lohkoketjuun, kyseinen maksutapahtuma katsotaan yksittäisesti vahvistetuksi siirroksi. Benin maksutapahtuma saa lisää vahvistuksia aina, kun lohkoketjuun lisätään lohko tämän kyseisen lohkon jälkeen. Lisävahvistuskierrokset vahvistuksia auttavat parantamaan maksutapahtuman tarkkuuden varmuutta verkostossa.

Vaikka jotkut kryptolompakot katsovat siirron onnistuneeksi jo yhden vahvistuksen jälkeen, jotkut lompakot (esimerkiksi bitcoinlompakot) edellyttävät yleensä jopa kuutta vahvistusta. Koska bitcoinissa louhitaan yksi uusi lohko kymmenessä minuutissa, kuuden vahvistuksen saaminen ja maksutapahtuman lopullinen vahvistus voi siis kestää noin tunnin.

Nyt kun tiedät, miten kryptovaluuttamaksutapahtumat toimivat, oletko valmis ottamaan seuraavan askeleen kryptopolullasi?

Luo tili napsauttamalla alla olevaa painiketta ja osta kryptovaluuttaa Krakenissa jo tänään!