Tehnoloogia

Konsensus ja plokiahel

Kuidas on saavutatud krüptoraha olulised omadused nagu seda on turvalisus ja muutumatus? Tsentraalsed organisatsioonid kulutavad meeletuid summasid selleks, et hoida oma süsteemide turvalisus kõrgel tasemel. Hoolimata sellest on need süsteemid siiski haavatavad välistele jõududele, kuid eriti hoopis sisemistele. Kui kellelgi on olemas ligipääs süsteemi, siis on tal võimalus seda ka oma heaks ära kasutada. Krüptorahade puhul puudub selline oht, kuna igal kontol on oma võti (nimetatakse privaatvõtmeks), millega on võimalik selle konto alt tehinguid teha ning see on teada vaid rahakoti omanikule. Privaatvõti võimaldab kasutada sellele kontole kuuluvat raha ning teha sealt väljakandeid. Sealjuures, seda võtit ei ole kuhugile mujale kopeeritud ning puudub ka nn üldvõti, millega saaks kasutaja kontodele ligi – seetõttu on ka väga oluline ühest küljest oma võtit kaitsta, kuid teisalt mõelda kuidas kontole ligi pääseda selle kadumisel.

Tsentraalset pangandust võime illustreerida ühe kontoriga panga näitel, kus kohas inimesed hoiavad oma raha. See pank kirjutab pearaamatusse üles kõik tehingud, mis seal kunagi on tehtud ja vastavalt sellele toimub arvestus, kui palju kellelgi kontol vahendeid on. Ühel hetkel murtakse sinna panka sisse ning varas muudab mõnda kunagi tehtud tehingut nõnda, et kui nad lähevad järgmine päev panka, siis on nende kontol suur summa raha, mis tegelikuses ei kuulu neile vaid kellelegi teisele.

Seevastu detsentraalset pangandust võime kirjeldada nõnda, kui kujutame ette, et ühe pangakontori asemel on neid näiteks 11 ja nad asuvad erinevates asukohtades ning sealjuures ükski neist pangaharudest ei usalda teisi. Nad mõtlevad välja süsteemi kus iga üks neist kirjutab endiselt üles kõik oma pangas toimunud tehingud, kuid samas saadetakse oma harukontori esindaja igasse teise pangakontorisse, kus tema ülesandeks on kirjutada üles ka kõik seal toimunud tehingud. Selle tulemusena, juhul kui ühes kontoris on midagi valesti ja andmed ei klapi, tulevad kõik esindajad kokku ja võrdlevad oma pearaamatuid ning otsustavad konsensuslikult, et õige tulemus on see, mis on enamike pearaamatusse üles kirjutatud.

Samas, selles on üks oht veel sees, sest mis siis, kui neid esindajaid rünnatakse teel panka ja vargad muudavad enam kui 6 (ehk üle poolte) pangaesindajate pearaamatut ühesuguselt? Seda on arvestatud ja seetõttu on lisatud juurde eraldi kaitsekiht: peale igat lehekülge logiraamatust, kuhu on kantud näiteks viimase tunni jooksul tehtud tehingud, kirjutatakse kõik toimunud tehingute väärtused ühte keerulisse valemisse ning arvutatakse selle väärtus. Seda viimase tunni jooksul tehtud tehingute väärtust kasutatakse ka järgmisel leheküljel olevas samasuguses valemis. Seega, juhul kui vargad ründavad pangaesindajaid ja muudavad osade tehingute andmeid, siis nad peavad ühtlasi lahendama ka igal leheküljel oleva keerulise matemaatilise valemi, selle pärast, et vastasel juhul avastatakse koheselt, et andmeid on manipuleeritud. Selle valemi lahendamine on aga väga pikk ja aeganõudev, mistõttu nad jäävad vahele enne, kui nad selle lahendada suudavad.

Siia võib tegelikult juurde arvata veel kolmandagi kaitsekihi. Nimelt selleks, et vältida kokkumängu klientidega, pakub pank oma kõigile harukontoritele preemiat selle eest, kui nad nõustuvad kõigi teiste harukontoritega (st jõuaksid alati konsensusele). Juhul, kui mõni neist peaks jääma eriarvamusele enamike suhtes, siis nad saavad karistatud. See motiveerimispakett suunab kõiki harukontoreid käituma vastavalt reeglitele ning mitte püüda neid murda.

See näide kirjeldas pearaamatut, mis krüptorahade suhtes tuntakse kui plokiahelana. Kõik tehtud tehingud kirjutatakse nn plokkidesse, kus üks plokk sisaldab endas näiteks viimase 10 minuti tehingute andmeid (nt kes kellele kui palju kandis) ja kõik need plokid seotakse omavahel kokku üheks pikaks ahelaks. Iga ploki lõpus arvutatakse keerulise matemaatilise valemi järgi väärtus, mis võtab arvesse seal olevate tehingute andmed ja mida kasutatakse järgmises plokis samasuguses valemis. Sõlmed (nodes) on need, kes eelneva näite puhul olid harukontorite saadikud, kes panevad tehingud plokki kirja, arvutavad uue ploki väärtuse ja lülitavad selle ahelasse. Nemad saavad ka selle töö eest premeeritud. Plokkide lahendamiseks kasutatava keerulise matemaatilise valemi lahendamist nimetatakse inglise keeles hashimiseks (hash on eesti keeles räsi).


Erinevad konsensusele jõudmise meetodid

Selleks, et tehingud kinnitada peavad sõlmpunktid saavutama konsensuse. Krüptorahade puhul on konsensusele jõudmisele viise erinevaid, millest põhilised on järgnevad: