Sähköpostin keksimisestä, historiasta Suomessa ja toimintaperiaatteesta

Ensimmäiselle sähköpostille ei ole pystytty määrittämään tiettyä keksijää tai kehittäjätahoa.

Todennäköistä on, että sähköisiä viestiohjelmia ja -järjestelmiä on kehitetty useassa eri paikassa. Sähköpostin historia on määritelty kuitenkin alkaneeksi 1960-luvulla, osituskäyttötietokoneiden myötä. Osituskäytössä mullistavaa oli se, että sen avulla sama tietokone pystyi suorittamaan useampaa eri ohjelmaa samanaikaisesti¹ jakamalla ohjelmien suorittamisen lyhytkestoisiin aikaviipaleisiin. Ennen osituskäytön keksimistä tietokoneella suoritettavat ohjelmat piti suorittaa kukin vuorollaan.² Osituskäytön ansioista samalla tietokoneella, mutta sen eri päätteillä työskentelevät henkilöt pystyivät lähettämään toisilleen viestejä. Kyseessä olevat viestit eivät kuitenkaan olleet tietoverkossa kulkevia sähköpostiviestejä, sillä kommunikointi tietokoneiden välillä ei ollut tuolloin vielä mahdollista.³

Ensimmäinen tietoverkossa toimiva sähköinen viestijärjestelmä kehitettiin vuonna 1971 Yhdysvaltojen ARPANET:iä⁴, vuonna 1969 perustettua sotilaallisen tutkimuksen tietoverkkoa varten. Tämän sähköpostijärjestelmän kehittäjä oli tietokoneohjelmoija Raymond Tomlinson.

Vallitsevan käsityksen mukaan hän oli ensimmäinen, joka onnistui luomaan järjestelmän, jolla voitiin lähettää sähköpostiviestejä eri tietokoneiden välillä, jotka oli kytketty yhteiseen tietoverkkoon. Tomlinsonin päätehtävänä oli kehittää ARPANET:n käyttöjärjestelmä TENEX:iä, johon kuului myös sähköpostiohjelma SNDMSG. Kyseinen ohjelma oli osituskäyttötietokoneen sisäiseen viestintään tarkoitettu, mutta Tomlinson onnistui kehittämään sitä eteenpäin niin, että viestien lähettäminen ja vastaanottaminen sen avulla onnistui

1 Tutkimuksen otsikosta katso Kirsi Karhu, Sähköpostietiketti. Faili 1/1999, 3; Todellisuudessa

osituskäyttötietokone ei suorita ohjelmaa samanaikaisesti, vaan jokaista ohjelmaa suoritetaan vuorotellen eteenpäin jonkin määritetyn aikaviipaleen verran. Tietokoneiden laskentatehon ansiosta aikaviipaleita suoritetaan niin nopeasti, että ihmisen näkökulmasta ohjelmat suoriutuvat samanaikaisesti.

2 Ahonen 2008, 128–129; Brookshear et al. 2015, 139–143.

3 Crocker, Dave: Email History. Living Internet www-sivu. http://www.livinginternet.com/e/ei.htm 18.1.2019.

4 Advanced Research Projects Agency Network.

ARPANET:n välityksellä. Erottaakseen käyttäjän ja tietokoneen nimen viesteissä toisistaan, hän otti käyttöön @-merkin, jota käytettään nykyäänkin sähköpostiosoitteissa.⁵

ARPANET:n ja samalla sen sähköpostijärjestelmän kehittäminen ja käyttö jatkuivat 1970- ja 1980-luvuilla, jolloin eri työryhmät kehittivät parannuksia sähköpostin käyttöön ja viestien lähettämiseen liittyen. Sähköpostin käyttö yleistyi 1980-luvun alusta eteenpäin, kun ARPANET:n yhteyteen liitettiin CSNET,⁶ jonka tarkoituksena oli mahdollistaa tietoverkon käyttö tietojenkäsittelytieteiden laitoksille ja tutkimusinstituuteille. Samalla vuosikymmenellä myös yhdysvaltalaisille yliopistoille alettiin antaa pääsylupia ARPANET:iin. Akateemisten yhteisöjen tietoverkkojen ARPANET:iin liittämisen jälkeen näistä verkkojen välisistä yhteyksistä alettiin käyttää nimitystä internet eli verkkojen välinen verkko. Paikallisverkkojen liittäminen toisiinsa onnistui ARPANET:ssä vuonna 1983 käyttöön otetun TCP/IP -yhteyskäytännön⁷ avulla, jota käytetään vielä nykyäänkin internetissä. Yhdysvaltain sotilashallinto eriytti ARPANET:ssä olevat omat verkkonsa MILNET:ksi 1980-luvun alkupuolella, ja koko ARPANET lakkautettiin vuonna 1990. Tätä ennen, Yhdysvaltojen National Science Foundation oli aloittanut oman runkoverkon, NSFNET:n⁸ rakentamisen vuonna 1986, joka lopulta korvasi ARPANET:n.⁹

Internetin ja sähköpostin yleistyminen Suomessa liittyy tiiviisti FUNET-tietoverkon¹⁰ syntyyn.

Suomen yliopistojen tietoverkon kehitys oli alkanut jo ennen FUNET:ia vuonna 1970, Univac 1108 -keskustietokoneen hankinnalla yliopistojen tutkijoiden käyttöön. Helsingissä

5 Crocker, Dave: Email History. Living Internet www-sivu. http://www.livinginternet.com/e/ei.htm 18.1.2019;

Grimes, William: Raymond Tomlinson, Who Put the @ Sign in Email, Is Dead at 74. 7.3.2016, The New York Times:n www-sivut. https://www.nytimes.com/2016/03/08/technology/raymond-tomlinson-email-obituary.html 18.3.2019; The First E-mail Message of Ray Tomlinson. History of Computers www-sivu. http://history-computer.com/Internet/Maturing/Tomlinson.html 18.3.2019; Ray Tomlinsonin www-sivut.

http://openmap.bbn.com/~tomlinso/ray/firstemailframe.html 18.3.2019; Van Vleck, Tom: The History of Electronic Mail. 1.2.2001, Multicians www-sivut. http://www.multicians.org/thvv/mail-history.html 18.1.2019.

6 Computer Science Network.

7 Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Näistä protokollista ensimmäinen huolehtii päätelaitteiden, kuten tietokoneiden tiedonsiirtoyhteydestä sekä tietoverkossa kulkevien pakettien järjestämisestä ja uudelleen lähettämisestä. Jälkimmäinen protokolla huolehtii puolestaan verkossa kulkevien pakettien reitittämisestä sekä päätelaitteiden osoitteiden määrittelystä.

8 National Science Foundation Network.

9 Ahonen 2008, 8–11, 45, 96–97; Suominen teoksessa Saarikoksi et al. 2009, 18–19; CSC:n Internetin historiaa www-sivut. http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/etusivu.html 3.4.2019; Leiner, Barry M. et al.: Brief History of the Internet. Internet Society:n www-sivut. http://www.internetsociety.org/internet/what-internet/history-internet/brief-history-internet#f5 18.1.2019; Van Vleck, Tom: The History of Electronic Mail.

1.2.2001 Multicians www-sivu. http://www.multicians.org/thvv/mail-history.html 18.1.2019.

10 Finnish University and Research Network.

sijainneeseen keskustietokoneeseen voitiin yhdistää jo tuolloin Helsingin yliopiston lisäksi Jyväskylän, Oulun ja Tampereen paikallistietokoneet puhelinverkon kautta.¹¹

Tietoverkon käytössä alkoi tapahtua muutosta 1980-luvun alkupuolella, kun vanhan keskustietokoneen tilalle hankittiin uusi Univac 1100/61, reikäkortinlukijat vaihdettiin näyttöpäätteisiin ja pientietokoneet mahdollistivat yhteyden jakamisen usealle eri käyttäjälle.

Sähköpostia alettiin puolestaan käyttää COM nimisen viestintäohjelman avulla, joka otettiin käyttöön vuonna 1982 Helsingin yliopistossa sekä Teknillisessä korkeakoulussa, joka puolestaan jakoi tietokoneensa käyttäjätunnuksia muille yliopistoille. Ohjelmaa ei tosin käytetty pääasiassa sähköpostiin, vaan ryhmäviestintään. Tämän lisäksi, sähköpostia pystyttiin käyttämään Suomessa myös unix-käyttöjärjestelmän omaavilla tietokoneilla, jotka pystyivät lähettämään toisilleen sähköpostiviestejä ja News -ryhmäviestejä puhelinverkon avulla uucp-protokollalla.¹² Unix-tietokoneiden verkon ongelmana oli sähköpostin lähettämisessä alkuun tosin se, että viestiä lähettäessä tuli tuntea sen kulkema reitityspolku kokonaan, joka piti myös merkitä sähköpostin osoitekenttään. Unix-käyttöjärjestelmät olivat käytössä varsinkin korkeakoulujen tietojenkäsittelytieteen laitoksilla.¹³

Joulukuussa 1983 Suomen opetusministeriö aloitti projektin, jonka tarkoituksena oli valvoa ja koordinoida Suomen korkeakoulujen ja myöhemmin myös tutkimuslaitosten tietoverkon kehitystä. Tämä tietoverkkoprojekti sai nimekseen FUNET sen ensimmäisessä johtoryhmän kokouksessa vuonna 1984. FUNET:n ensimmäinen vaihe saatiin valmiiksi jo samana vuonna, jolloin yhteiseen tietoverkkoon oltiin yhdistetty kaikki muut korkeakoulukaupungit paitsi Oulu ja Rovaniemi. Kaikki korkeakoulut saatiin liitettyä tietoverkkoon vuoden 1986 loppuun mennessä. Tietoverkkoa rakennettiin aluksi tietotekniikka valmistaja DEC:n¹⁴ tietokoneiden varaan, joita oltiin hankittu yliopistoille jo aiemmin. DEC:n Vax-mallin tietokoneet omasivat tietoliikennepalvelu DECNET-verkon, jonka ansioista niillä pystyi lähettämään keskenään muun muassa sähköpostia VMS mail -ohjelmalla, mutta toiminnallisuudet muiden tietoverkossa olevien tietokoneiden kansa olivat heikot. Tämän verkon rinnalla FUNET-verkossa alettiin siirtää myös EARN-verkon liikennettä vuodesta 1985 lähtien, kun Suomi sai

11 Ahonen 2008, 8–11, 13–15; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 3.4.2019.

12 Unix to unix copy -protokolla.

13 Ahonen 2008, 8–11, 24–25, 40, 45, 132; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 3.4.2019.

14 Digital Equipment Corporation.

pääsyn siihen. EARN oli teknologiayritys IBM:n¹⁵ Euroopan yliopistoille lahjoittama tietoverkko, jonka tärkeänä ominaisuutena oli sähköposti. EARN:n avulla suomalaiset tutkijat pystyivät laittamaan sähköpostia kollegoilleen Euroopassa sekä EARN:iin yhteydessä olleen BITNET:n kautta Yhdysvaltoihin ja sieltä edelleen Australiaan, Japaniin ja Kanadaan. BITNET oli puolestaan vielä yhteydessä ARPANET:iin ja CSNET:iin.¹⁶

Tietoverkot ja sähköpostiohjelmat olivat alkuun yleensä laitevalmistajakohtaisia, sillä esimerkiksi EARN-verkko ei alun perin toiminut kuin IBM:n tietokoneilla. Ohjelmistoja kehittämällä Suomen yliopistoissa olleista Vax-tietokoneista saatiin kuitenkin lopulta yhteys myös EARN-verkkoon, jonka lisäksi sähköpostin lähettäminen DECNET:stä EARN-verkkoon mahdollistettiin. Sähköpostin lähettäminen ei tosin ollut tuolloin vielä niin yksinkertaista, vaan viestin lähettämiseen tarvittiin vastaanottajan käyttäjätunnus sekä sen solmutietokoneen nimi, jossa tunnus oli. Solmukoneen nimi saattoi vielä vaihdella sen mukaan, lähettikö viestiä EARN-verkon vai DECNET:n kautta. Tämän lisäksi sähköpostiohjelman toiminnallisuudet ja vastaanottajan osoitteen kirjoitustapa olivat erilaiset eri tietokoneilla. Sähköposti toimi niin, että lähetettäväksi halutun viestin tiedoston kopio kulkeutui tietoverkkoa pitkin toiseen tietokoneeseen, jonka välissä saattoi olla muita tietokoneita. Mikäli nämä reitillä olleet tietokoneet olivat suljettuina, viestin lähettäminen pysähtyi siksi aikaa, kunnes kyseinen kone laitettiin päälle.¹⁷ Edellä mainittujen verkkojen sähköpostien lisäksi muun muassa Teknillisessä korkeakoulussa otettiin vuoden 1986 jälkeen käyttöön Kansainvälisen standardisoimisjärjestö ISO:n¹⁸ OSI-protokolliin¹⁹ perustuvan X.400-standardin mukainen sähköpostiohjelmisto EAN.

Kyseisen standardin mukaisista sähköpostiohjelmista pyrittiin tekemään hallitsevia Suomessa ja maailmalla, mutta lopulta ne eivät vakiinnuttaneet asemaansa internetin sähköpostin suosion vuoksi.²⁰

FUNET:n kehitys jatkui 1980-luvun loppupuolella samalla, kun yliopistoissa keskustietokoneet muunnettiin palvelinkoneiksi, ja niiden näyttöpäätteet korvattiin omillaan toimivilla mikrotietokoneilla. Tätä seurasi mikrotietokoneiden lähiverkkojen luominen. Vuosina 1986–

15 International Business Machines Corporation.

16 Ahonen 2008, 8–11, 39–45, 97–101, 132; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 3.4.2019.

17 Kyseisestä sähköpostin välitystekniikasta käytetään nimeä ”store and forward.”

18 International Organization for Standardization.

19 Open Systems Interconnection protocols.

20 Ahonen 2008, 51, 58, 132–134; Saarikoski et al. 2009, 23–26; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 3.4.2019.

1988 nämä yliopistoihin ja korkeakouluihin syntyneet lähiverkot yhdistettiin toisiinsa reitittimillä ja kiinteillä yhteyksillä valtakunnalliseksi tietoverkoksi, joka muodosti FUNET:n runkoverkon. Samoihin aikoihin meneillään oli myös Pohjoismaiden tietoverkkojen yhdistäminen NORDUnet:ksi. Kyseinen tietoverkko saatiin valmiiksi yhdistämällä Norjan, Ruotsin, Suomen ja Tanskan kansalliset tietoverkot vuosina 1986–1989. Tätä kautta FUNET liitettiin myös lopulta kansainväliseen internetiin, kun NORDUnet sai vuonna 1988 yhteyden Yhdysvaltojen NSFNET:iin.²¹

Internet levisi maailmanlaajuiseksi 1990-luvulla, jolloin siihen pääsivät käsiksi myös tiedeyhteisöjen ulkopuoliset tahot, kuten tavalliset kansalaiset, kun internet-yhteyttä alkoivat jakaa kaupalliset operaattorit. Suomessakin kaupalliset verkko-operaattorit, kuten Tele²², Helsingin puhelinyhdistys²³ ja Finnish Unix User Group alkoivat kaupata internet-yhteyttä 1990-luvun alkupuolella, mikä johti siihen, että FUNET:ia ei laajennettu tiedeyhteisön ulkopuoliseksi verkoksi. Kaupalliset operaattorit saivat aluksi internet yhteyden FUNET:n kautta, mutta vuosikymmenen loppupuolella näiden jäsenyys FUNET:ssa lopetettiin, jolloin ne muodostivat omat internet-yhteydet. Samoihin aikoihin, Yhdysvalloissa jo ARPANET:ssä käyttöön otettu, TCP/IP -yhteyskäytäntö vakiinnutti asemansa internet-liikenteessä Euroopassa ja samalla Suomessa. Tämä johti puolestaan siihen, että samaan protokollaperheeseen kuuluva sähköpostinvälistysprotokolla SMTP²⁴ vakiinnutti asemansa internetin välityksellä kulkeutuvassa sähköpostissa. Internetin suosiota nostivat vielä sen käyttöä helpottaneet Tim Berners-Leen vuonna 1989 kehittämä hypertekstijärjestelmä World Wide Web, jonka avulla internetissä olevia dokumentteja oli helppo hakea ja lukea, sekä internet-selaimet, joissa oli graafiset käyttöliittymät, kuten Mosaic, jotka mahdollistivat audiovisuaalisen materiaalin käsittelyn internet-sivuilla.²⁵

Sähköposti vakiintui internetin leviämisen myötä maailmanlaajuisesti suosituksi viestintävälineeksi. Internetin sähköposti myös vakinaisti sähköpostiin liittyviä seikkoja, kuten SMTP-protokollan käytön ja sähköpostiosoitteet. Internetin välityksellä kulkevan sähköpostin

21 Ahonen 2008, 54–57, 62, 101–103, 110–111; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 6.4.2019.

22 Nykyään Telia Finland Oy.

23 Nykyään Elisa Oyj.

24 Simple Mail Transfer Protocol.

25 Ahonen 2008, 10–11, 65–67, 72–74, 108–109, 143–145; CSC:n Internetin historiaa www-sivut.

http://www.nic.funet.fi/index/FUNET/history/internet/fi/funet.html 3.4.2019.

osoitteet vakiintuivat muotoon ”user@host.subdomain.country-code,”²⁶ kun ne olivat aikaisemmin olleet eri tietoverkoista ja laitevalmistajista riippuvaisia. SMTP-protokollaa on puolestaan kehitetty paremmaksi sen alkuajoista. Alun perin kyseisellä protokollalla ei voinut lähettää tekstin lisäksi muun muassa kuvia sähköpostin mukana, vaan ne piti muuntaa seitsemän bitin merkeiksi siirron ajaksi. Tämän lisäksi muita kuin englannin kielisiä aakkosia ei voinut käyttää, koska tuolloin käytetty ascii-koodi ei niitä tuntenut. Tilanne kirjoitettavien merkkien suhteen parani, kun 1990-luvulla otettiin käyttöön kahdeksan bittinen merkistö, joka laajensi käytettävissä olevien merkkien määrää. Samoihin aikoihin käyttöön tuli myös MIME-standardi,²⁷ joka mahdollisti muun muassa liitetiedostojen lähettämisen sähköpostin yhteydessä. Tämänkin jälkeen internetin välityksellä toimiviin sähköpostiohjelmiin on tehty parannuksia, ja muun muassa SMTP-protokollaa on laajennettu.²⁸

Huolimatta erilaisista laajennuksista ja parannuksista, internetin sähköposti välitetään edelleen hyvin usein SMTP-protokollan perusidean mukaisesti. Internetin sähköpostijärjestelmät toimivat niin, että ensin sähköpostin käyttäjä kirjoittaa haluamansa viestin asiakasohjelmalla, kuten Microsoftin Outlookilla. Viestin ja mahdollisten liitetiedostojen lisäksi osoitekenttään on kirjoitettava se sähköpostiosoite, johon viesti halutaan lähettää. Tämän jälkeen sähköposti lähtee asiakasohjelmasta tietoverkkoa pitkin sähköpostipalvelimelle, joista suuri osa on SMTP-protokollaa käyttäviä SMTP-palvelimia. Mikäli vastaanottajan osoite ei sijaitse samassa alaverkossa kuin lähettäjän, välittää sähköpostipalvelin viestin internetin kautta siihen sähköpostipalvelimeen, joka toimii vastaanottajan palvelimena. Sähköpostiviestin saavuttua vastaanottajan palvelimelle, haetaan saapunut viesti postinnoutoprotokollalla, kuten POP:lla²⁹ tai IMAP:lla³⁰, vastaanottajan asiakasohjelmaan. Tämän jälkeen vastaanottaja voi avata ja lukea saapuneen viestin asiakasohjelmallaan. Kuvassa yksi on yksinkertainen havainnollistus tästä prosessista.³¹

26 Ahonen 2008, 134.

27 Multi-Purpose Mail Extensions.

28 Ahonen 2008, 74, 134–135; Suominen teoksessa Saarikoski et al. 2009, 13; Internet Engineering Task Force:n SMTP:n laajennusta käsittelevä www-sivut. https://tools.ietf.org/html/rfc1869 6.4.2019.

29 Post Office Protocol.

30 Internet Message Access Protocol.

31 Arora, Himanshu: How Email Works? – Email Basic Concepts Explained. 14.5.2013, The Geek Stuff www-sivu. https://www.thegeekstuff.com/2013/05/how-email-works/ 6.4.2019; Brookshear et al. 2015, 184–186;

Järvinen 2000, 31–42.