Lohkoketjulle tai lohkoketjuteknologialle ei ole oikeuskirjallisuudessa eikä yleiskielessä vielä täsmällistä ja yksiselitteistä määritelmää.41 Lohkoketju voidaan kuitenkin määritellä
40 G 3/08, päätöksen perustelut kohta 9.2.
41 Kaisto 2020, s. 994.
sen toimintaperiaatteiden ja ominaisuuksien avulla. Lohkoketju on hajautettuun järjestel-mään perustuva tietokanta, minkä tapahtumat ovat aikajärjestyksessä ja tiedot vahvistetaan sekä tallennetaan pysyvällä tavalla eli siten, ettei niiden muuttaminen ja väärentäminen ole mahdollista.42 Transaktioiden toteutuminen perustuu hajautetussa järjestelmässä siihen, että lohkoketjuun osallistuvat toimivat varmistavat transaktioiden oikeanmukaisuuden.43 Tällöin erillisiä välikäsiä, kuten pankkia, ei tarvita ja tämän avulla voidaan vähentää kustannuksia, joita muussa tilanteessa maksettaisiin palveluntarjoajalle.44 Hajautettua järjestelmää selvite-tään laajemmin jäljempänä, mutta kuvassa 1 nähtävällä tavalla lohkoketjussa on yleisesti kyse seuraavista tapahtumista, mitkä muodostavat lohkoketjun.
Kuva 1 Lohkoketjun toimintaperiaate.
Virtuaalivaluuttojen yhteydessä lohkoketju on suosittu teknologia ja usein bitcoinia käyte-tään kuvaamaan lohkoketjuteknologiaa, koska bitcoin oli ensimmäinen lohkoketjua käyttävä virtuaalinen maksujärjestelmä.45 Lohkoketju ja virtuaalivaluutta eivät kuitenkaan ole sama
42 TEPA-termipankki, hakusana lohkoketju.
43 De Filippi – Wright 2018, s. 33.
44 Wright – De Filippi 2015, s. 1.
45 Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (EU) 2018/843 eli ns. viides rahanpesudirektiivi annettiin 30.5.2018, jolla määrättiin rahanpesudirektiiviin lisävelvoitteita ja määriteltiin myös virtuaalivaluutan käsite.
Kansallisesti direktiivin velvoitteet on saatettu voimaan lailla virtuaalivaluutan tarjoajista (572/2019). Lain 2
§:n 1 momentin 1 kohdan mukaan virtuaalivaluutalla tarkoitetaan digitaalisessa muodossa olevaa arvoa, jota keskuspankki tai muu viranomainen ei ole laskenut liikkeeseen ja se ei ole laillinen maksuväline, mutta sitä voidaan käyttää maksuvälineenä ja virtuaalivaluutta voidaan siirtää, tallentaa ja vaihtaa sähköisesti. Kryptova-luutta on puolestaan virtuaalivaKryptova-luutta, joka on suojattu kryptografian eli salausalgoritmin avulla. Bitcoin on
asia, mutta niiden yhteys muodostuu siitä, että virtuaalivaluutan järjestelmässä voidaan hyö-dyntää lohkoketjuun perustuvaa teknologiaa.46 Satoshi Nakamoto julkaisi bitcoinista vuonna 2008 muistion, jossa tuotiin esille bitcoinin toimintaperiaatteena oleva lohkoketju ja sen ha-jautettu tietokanta vertaisverkossa (P2P). Bitcoin toimii ilman keskuspalvelinta toisiinsa ver-taisverkossa yhteydessä olevien toimijoiden konsensuksen eli yhteisymmärryksen perus-teella. Vertaisverkon toimijat hyväksyvät tapahtuvat transaktiot ja tieto tallennetaan lohkoi-hin, jossa jokaisessa on myös tunnistetieto edellisistä lohkoista. Tieto ei ole muutettavissa jälkikäteen ilman muiden hyväksyntää, minkä vuoksi yhden lohkon muuttaminen ei ole mahdollista ilman kaikkien lohkojen muutosta. Tämän avulla vertaisverkossa olevat toimijat voivat luottaa toisiinsa ja lohkoista muodostuvassa lohkoketjussa on nähtävillä reaaliaikai-sesti kaikille osapuolille toteutuneet transaktiot.47
Toinen tunnettu virtuaalivaluutta on Ethereum, jonka perustaja Vitalik Buterin halusi kehit-tää Ethereumin laajemmaksi käyttötarkoitukseltaan kuin ainoastaan virtuaalivaluuttapoh-jaiseksi maksujärjestelmäksi. Ethereum onkin virtuaalivaluuttayksikön lisäksi käyttöjärjes-telmä, jonka tarkoitus on tarjota erilaisia lohkoketjuun perustuvia hajautettuja ohjelmia (dApp, decentralized application) älykkäiden sopimusten kautta. Ethereumia voidaankin verrata suoraan käyttöjärjestelmänä esimerkiksi Androidiin ja Windowsiin. Bitcoinille ja Et-hereumille on markkinoilla myös kilpailijoita, jotka ovat pyrkineet erityisesti kehittämään sitä, paljonko Bitcoinissa ja Ethereumissa menee niiden ylläpitoon aikaa käyttämällä toista konsensus algoritmia (consensus mechanism) kuin Bitcoinissa ja Ethereumissa. Esimerkiksi kilpailijana olevan EOSIO:n katsotaan olevan ns. kolmannen sukupolven lohkoketju-rat-kaisu, jossa on Ethereumin tavoin kyse kokonaisesta käyttöjärjestelmästä sekä ylläpidosta Proof of Stake-konsensusalgoritmin kautta.48
itseasiassa kryptovaluutta, mutta tekstissä on käytetty virtuaalivaluutan käsitettä pitämään teksti selkänä. Hau-tamäki, Atallah ja Koskikare 2019, s. 1 ja 8
46 Esimerkiksi bitcoinin lisäksi toinen tunnettu virtuaalivaluutta on Ethereum-käyttöjärjestelmän ether. Ethe-reum on kehitetty laajemmaksi kuin bitcoin ja tarjoaa mahdollisuuden muuhunkin kuin virtuaalivaluutan transaktioihin, kuten lohkoketjuun kehitettyihin ohjelmiin. Ethereum on oikeastaan tietojenkäsittelyalusta, joka perustuu lohkoketjuteknologiaan ja bitcoin puolestaan ainoastaan virtuaalivaluuttainen maksujärjestelmä. Ks.
Bitcoinkeskus kohta Ethereum on ohjelmointialusta.
47 Ns. white paperin julkaisseen Satoshi Nakamoton takana ollutta henkilöä tai yritystä ei ole pystytty selvittä-mään. Bitcoinin perustamisen taustan yksi ideologia on liittynyt myös sen hetkisen taloustilanteen muuttami-seen, jossa valtiot eivät olisi hallinnoimassa valuuttoja ja jatkossa olisi mahdollista estää finanssikriisin mu-kaiset tilanteet, kuten vuoden 2008 finanssiromahdus. Nakamoto s. 1, De Filippi – Wright 2018, s. 20 ja Hau-tamäki, Atallah ja Koskikare 2019 s. 1–2.
48 Imran 2017, s. 210, Bitcoinkeskus 2020, kohdat Ethereum on markkinoiden tunnetuin ekosysteemi, Ethe-reum on ohjelmointialusta ja EtheEthe-reum ja kilpailijat ja Bitcoinkeskus 2019, kohta EOS on EtheEthe-reumin suurin haastaja.
Lohkoketjuteknologian etuna on se, että se minimoi transaktiokustannuksia, nopeuttaa pro-sesseja sekä varmistaa datan luotettavuutta.49 Lohkoketjun avulla voidaan toteuttaa luotetta-vasti ja ilman keskuspalvelinta erilaisia transaktioita sekä tallentaa tietoja aukottomasti, ku-ten esimerkiksi finanssimaailmassa olevia pankkisiirtoja tai edellä mainittuja virtuaalivaluu-tan transaktioita. Transaktiolla voidaan tarkoittaa myös muita kuin rahasiirtoja, kuten uuden omistajan rekisteritiedon tallentamista osakkeiden omistajuuden vaihtuessa. Tiedot transak-tioista tallentuvat lohkoihin (block) ja lohkot puolestaan yhdistyvät toisiinsa muodostaen yhdenmukaisen tietokannan, lohkoketjun.
Kuva 2 Lohkojen linkittyminen toisiinsa.
Edellä olevasta kuvasta nähdään, että lohkot linkittyvät toisiinsa lohkojen sisältämän tiivis-teen (hash) avulla. Tiiviste tarkoittaa käytännössä sitä, että yksittäinen lohko sisältää aina myös edellisen lohkon tiedot. Tässä päästään siihen, minkä vuoksi lohkoketju on luotettava.
Lohkoketjun yhden lohkon muuttaminen ketjun välistä rikkoisi ketjun johdonmukaisen jär-jestäytymisen, sillä uusi lohko ei sisällä kaikkien edellisten lohkojen tiivisteessä olevia tun-nistetietoja, joten esimerkiksi hakkeroimalla perustettu uusi lohko ei voi tulla hyväksytyksi lohkoketjuun. Lohkojen tallentaminen muodostuu ikään kuin moninkertaiseksi, jolloin aiemmat lohkot sisältävät vastaavan tiedon kuin uusi lohko. Tämän vuoksi teknologia on
49 Mähönen 2018, s. 947.
suhteellisen varmaa ja ikuista, koska tapahtumien väärentäminen muodostuu melkein mah-dottomaksi.50
Lohkoketjulla on myös erilaisia järjestelmiä sen osalta, onko se avoin vai suljettu. Avoimeen lohkoketjuun (permissionless blockchain) perustuvaan järjestelmään pystyy kuka tahansa liittymään ja tämän puolesta niitä käytetäänkin etenkin Bitcoin- ja Ethereum- virtuaalivaluuttojen hallinnoinnissa. Avoimeen lohkoketjuun voi siten liittyä ilman, että henkilöä tunnistetaan tai siihen tarvitaan erillistä lupaa. Avoimissa lohkoketjuissa transaktiot edellyttävät, että ne hyväksytään lohkoketjuun konsensusalgoritmin perusteella eli käytännössä lasketaan edellisten lohkojen perusteella, voidaanko uusi transaktio hyväksyä.
Algoritmilla tarkoitetaan matemaattista laskentatapaa, jolla varmistetaan se, voidaanko transaktio lisätä. Konsensusalgoritmeja tunnetaan esimerkiksi work sekä Proof-of-Stake -menetelmät.51
Puolestaan suljetulla lohkoketjulla (permissioned blockchain) tarkoitetaan lohkoketjuun liittymistä siten, että jokainen tunnistetaan jollain tavalla. Suljettujen lohkoketjujen hyöty on siinä, että niiden osalta transaktiot ovat nopeampia verrattuna avoimiin lohkoketjuihin, sillä lohkoketjun toimijoita on rajattu ja tietty määrä. Suljetussa lohkoketjussa kuitenkin korostu-vat ne haasteet, joita on pyritty lohkoketjuteknologioiden avulla välttämään. Jos esimerkiksi vain osa lohkoketjuun osallistujista voi varmentaa transaktiot, ovat myös nämä toimijat sa-malla haavoittuvaisia teknisille ongelmille ja tietoturvariskeille.52
Lohkoketjuteknologiassa ei ole kyse yhdestä ja tietystä teknologiasta, vaan yhdistelmästä erilaisia teknologioita riippuen siitä, millainen innovaatio on kyseessä. Esimerkiksi edellä kuvatussa Ethereumissa on kyse monen teknologian yhdistelmästä, jolla luodaan haluttu loh-koketjuun perustuva järjestelmä. Lohkoketjuteknologia ei olekaan täysin uusi yksittäinen teknologia, vaan ennemmin tunnettujen teknologioiden yhdistelmä, joita hyödynnetään loh-koketjuun perustuvassa innovaatiossa. Edellä on kuvattu lohkoketjuteknologiaa ja erilaisia lohkoketjussa käytettäviä teknologioita ovat esimerkiksi hajautettuna verkkona P2P-verkko,
50 De Filippi – Wright 2018, s. 25; Wrigley 2018, s. 84.
51 De Filippi – Wright 2018, s. 31–32.
52 Bitcoinkeskus 2020, kohta Ethereumin ja Bitcoinin erot sekä kohta Ethereum ja kilpailijat, Johansson ym.
2019, s. 62 ja De Filippi – Wright 2018, s. 31–32.
salausmenetelmänä kryptografia sekä transaktioiden hyväksymisessä konsensusalgoritmi.53 Käytännössä lohkoketju kuvastaa tiedon tallentamisen tapaa tietokantaan, joka toteutetaan erilaisten lohkoketjuteknologioiden yhdistelmän avulla.
2.3 Erilaisia lohkoketjuteknologioita tietokoneohjelman ja liiketoiminnan