Lohkoketjut ja muut hajautetun luottamuksen teknologiat. Janne M. Korhonen

Transkriptio

1 Lohkoketjut ja muut hajautetun luottamuksen teknologiat Janne M. Korhonen

2 Mikä on projekti ReCon? 2-vuotinen Tekes-rahoitteinen hanke hajautetun luottamuksen teknologioiden sovellusmahdollisuuksien tutkimiseksi Tavoitteena lisätä ymmärrystä ja herättää keskustelua lohkoketjuista ja muista luottamusteknologioista Mukana Aalto-yliopisto, Tampereen yliopisto, neljä yritystä ja Valtiovarainministeriö Tulossa ainakin kirja :) Käynnistynyt syyskuussa 2016 Allekirjoittanut tutkijana projektissa

3 Päivän epistola Mikä ne hajautetun luottamuksen teknologiat ovat? Mitä väliä niillä on? Paikallisraha Tokenisaatio Luottamusteknologiat luottamuksen rakennustelineenä Muutama arvaus tulevaisuudesta

4 Mitä hajautetun luottamuksen teknologia on?

5 Tekniikka bitcoinin takana...

6 ...mutta ehkä myös paljon muuta!

7 Hajautettu, luotettava tietokanta

8

9

10

11

12

13

14 Tärkeitä ominaisuuksia Perustuvat moderniin kryptografiaan Ovatko esim. kvanttiturvallisia?

15 Tärkeitä ominaisuuksia Perustuvat moderniin kryptografiaan Ovatko esim. kvanttiturvallisia? Pysyvä, hajautettu tietokanta (distributed ledger) Ei keskitettyä tietokantaa Mitä tietokantaan kirjoitetaan, sitä on mahdoton vaikea muuttaa

16 Tärkeitä ominaisuuksia Perustuvat moderniin kryptografiaan Ovatko esim. kvanttiturvallisia? Pysyvä, hajautettu tietokanta (distributed ledger) Ei keskitettyä tietokantaa Mitä tietokantaan kirjoitetaan, sitä on mahdoton vaikea muuttaa Hajautettu konsensus (distributed consensus) Kukaan yksittäinen taho ei ole vastuussa tietokannan luotettavuudesta

17 Tärkeitä ominaisuuksia Perustuvat moderniin kryptografiaan Ovatko esim. kvanttiturvallisia? Pysyvä, hajautettu tietokanta (distributed ledger) Ei keskitettyä tietokantaa Mitä tietokantaan kirjoitetaan, sitä on mahdoton vaikea muuttaa Hajautettu konsensus (distributed consensus) Kukaan yksittäinen taho ei ole vastuussa tietokannan luotettavuudesta Mahdollistaa koneiden välisen luottamuksen Älykkäät sopimukset (smart contracts) - sopimukset koodinpätkiä Rakennuspalikoita hajautettuihin applikaatioihin: ohjelma, jolle voit antaa rahaa ja sääntöjä sen käyttöön ilman kolmannen osapuolen väliintuloa. Esim. jääkaappi: Jos sähkön hinta alle 50 /MWh TAI sisälämpötila yli 12 C, osta sähköä kunnes sisälämpötila alle 8 C

18 Tärkeimmät luottamusteknologiat LOHKOKETJU (BLOCKCHAIN) Bitcoin, Ethereum, ja lähes kaikki tällä hetkellä nähtävät sovellukset DAG Tangle (Directed Acyclic Graph, takku ) Iota, Spectre-protokolla, Hashgraph Tiettyjä etuja perinteiseen lohkoketjuun nähden, mm. kvanttiturvallisuus Tulossa, luultavasti

19 Miksi tällä on väliä?

20 Kuinka välitimme luottamusta?

23 Kuinka välitämme luottamusta nykyään? BANK

24 Hajautettu kirjanpito voi poistaa kolmannen osapuolen

25 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana

26 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana Tietokantaan voidaan tallentaa tietoa suoraan, mutta

27 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana Tietokantaan voidaan tallentaa tietoa suoraan, mutta myös toisaalle tallennetun tiedon varmentaminen (proof of existence)

28 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana Tietokantaan voidaan tallentaa tietoa suoraan, mutta myös toisaalle tallennetun tiedon varmentaminen (proof of existence) Digitaalisista transaktioista saadaan 1) läpinäkyviä, 2) auditoitavia, 3) vikasietoisia, ja 4) tehokkaampia

29 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana Tietokantaan voidaan tallentaa tietoa suoraan, mutta myös toisaalle tallennetun tiedon varmentaminen (proof of existence) Digitaalisista transaktioista saadaan 1) läpinäkyviä, 2) auditoitavia, 3) vikasietoisia, ja 4) tehokkaampia Suurin osa sovelluksista voidaan ainakin periaatteessa toteuttaa myös olemassaolevilla järjestelmillä;

30 Tärkeä hajauttamisen & automaation kannalta Tietokanta voidaan hajauttaa kaikille käyttäjille mutta silti pitää luotettavana Tietokantaan voidaan tallentaa tietoa suoraan, mutta myös toisaalle tallennetun tiedon varmentaminen (proof of existence) Digitaalisista transaktioista saadaan 1) läpinäkyviä, 2) auditoitavia, 3) vikasietoisia, ja 4) tehokkaampia Suurin osa sovelluksista voidaan ainakin periaatteessa toteuttaa myös olemassaolevilla järjestelmillä; Hajautus tekee tietyistä ideoista helpompia/halvempia toteuttaa Esim. mikromaksut, maksuvalmiuden antaminen kodinkoneille, automaattinen notarisointi, MP3-tiedostot jotka laskuttavat automaattisesti kuuntelukertojen mukaan

31 Luottamusteknologiat 2017 TCP/IP 1989? Sovellukset toistaiseksi rajoittuneet teknologiademoihin ja Bitcoiniin Bitcoin = lohkoketjun sähköposti? Ethereum = lohkoketjun Usenet vai WWW? Käyttäjäkokemus välillä kehno - kammottava (esim. Bitcoin: osoitteissa ei virheenkorjausta) Perimmäinen trade-off: turvallisuus vs. tehokkuus Vakavia juridisia kysymyksiä, mm. yksityisyys Vasta jääräpäisimmille teknoidealisteille

32

33 Mutta tekniikka on soivaa......ainakin 40 lohkoketjua jo käytössä yli 15% pankeista aikoo ottaa lohkoketjutekniikan käyttöön tämän vuoden aikana investointien lohkoketjuihin odotetaan kuusinkertaistuvan uusia ideoita kuten DAGit tulossa, kts. IOTA kehitystä hajautettujen tietokantojen parissa tapahtuu hurjaa vauhtia; kärryillä pysyminen vaikeaa

34

35 Paikallisvaluutta?

36 Arvotakomo.fi

37

38 Arvotakomo Kokeillaan Helsingissä 2018 aikana, toivottavasti :) Idea: voit tehdä velkakirjoja (IOU) kavereillesi, sekä rahasta että tavarasta tai vaikka ajasta Esim. Olen Patriziolle velkaa kolme kaljaa ja tunnin työtä Huippuidea: järjestelmä välittää maksuja tuntemattomienkin välillä Jos haluan tehdä velkasitoumuksen Patrizion kaverin kanssa, järjestelmä etsii reitin luotettujen kavereiden välille Vastaavat järjestelmät voivat auttaa muidenkin paikallisvaluuttojen tms. luomisessa

39 Tokenisaatio

40 Tokenisaatio

41 Tokenisaatio

42 Tokenisaatio

43 Tokenisaatio

44 Tokenisaatio 500

45 Tokenisaatio 500

46 Tokenisaatio

47 Tokenisaatio jakamistalous?

48 Liki kaikki reaaliassetit tokenisoitavissa Kysymys lähinnä siitä, miten helppokäyttöisiä järjestelmiä onnistutaan rakentamaan Pankit ja rahoituslaitokset ohittava sijoituskeino? Rikkoo maantieteellisiä ja taloudellisia esteitä sijoittamiselle Kokeiluja: esim. Atlant ja Brickblock (kiinteistöjä), Orebits (arvometalleja) Ennustus: kaikki arvokas tullaan tokenisoimaan, koska digitalisaation ja lisääntyvän likviditeetin hyödyt niin suuria???

49 Luottamuksen rakennusteline

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63 LUOTTAMUKSEN RAKENNUSTELINE Kolmannelle osapuolelle on edelleen tarvetta - etenkin kun jotain menee vikaan Suurin osa ihmisistä ei välitä, onko välissä kolmatta osapuolta vai ei Mutta luottamusteknologiat helpottavat luottamuskokeiluja Yhteisesti hyväksytyn ja vapaaehtoisen kolmannen osapuolen löytäminen vaikeaa! Ennustus: hyödylliset lohkoketjut täydentyvät ajan kuluessa luotetuilla kolmansilla osapuolilla Mahdollisuus olemassaoleville luotetuille osapuolille? Vai nouseeko käyttäjistä uusia luotettuja osapuolia?

64 Muutama arvaus tulevaisuudesta

65 Lopuksi: muutamia arvauksia Puheessa valtavasti hypeä! Tarvittavien järjestelmien monimutkaisuutta aliarvioidaan vahvasti, varsinkin kun puhutaan esim DAO:sta ja IoT:sta Miten monopolitoimija hyötyisi? Käyttäjäkokemus ja käytön helppous keskeisiä, aliarvioituja ongelmia Tekniikka ei olennaista 99 prosentille, siitä saatava lisäarvo on JURIDISET ONGELMAT, ehkä etenkin yksityisyys! Hyvin todennäköisiä käyttökohteita varmentamisessa: esim. omistusrekisterit Tarvittavat työkalut vielä hyvin alkeellisella tasolla Lyhyen tähtäimen vaikutukset melko varmasti yliarvioitu (mutta entä pitkän tähtäimen vaikutukset?)

66

67 Yhteystiedot Janne M. Korhonen Recon.site

68 Lisämateriaalia :)

69 Areenat ja leikkikentät (arvaus) 1. Raha ja rahan liikenne 2. Arkistot ja pilvipalvelut 3. Platformien kaataminen 4. Identiteetti 5. Supply chain management 6. Smart Contracts 7. Koordinaatio-ongelmat 8. Ennustusmarkkinat 9. Energia ja Internet of Things

70 Raha ja rahan liikenne Bittiraha Hyödyksi lähinnä high counterparty risk-tilanteissa? Vaikeuksia kehittää business case laillisiin transaktioihin (mm. Circle, Bitreserve, BitPay luopumassa bittirahasta) Paikallisvaluutat? Mutta: eurokin voi mennä joskus lohkoketjuun Maksuinfrastruktuuri Etenkin välitön asset clearing & settling Mikromaksut Musiikki, Youtube, tekstit, applikaatiot...

71 Arkistot ja pilvipalvelut Platformien kaataminen esim. Storj.io, factom Käyttäjien levytilan vuokraaminen Aikaleimaus (notaaripalvelu) - Proof of Existence Henkilökohtaisen datan monetisaatio Mikromaksut välttämätön edellytys

72 Lohkoketjukronikka? Joka hallitsee menneisyyttä, hallitsee tulevaisuutta Tietomurrot esim. uutisarkistoihin todennäköinen seuraava askel valeuutisten varustelukilvassa Miten voimme edes tietää, mikä on totta, jos arkistot massaväärennetään? Lohkoketjuarkisto voisi auttaa säilyttämään ihmiskunnan digitaalisen muistin - jopa vuotta?

73 Platformien kaataminen Slock.it mahdollistaa melkein minkä tahansa lukittavan asian vuokraamisen Arcade City tavoittelee Uberin päänahkaa Kts. myös pilvipalveluiden kaatajat kuten Storj.io KAIKKI KESKITETYT TIETOKANNAT VAARASSA (jos käyttäjäkokemuksesta saadaan parempi )

74 Identiteetti Digitaalinen identiteetti Tunnistautuminen, loginit Passit ja henkilökortit E-kansalaisuus Syntymätodistukset, vihkitodistukset, omistuksen todistaminen jne. Suuria sovelluskohteita jos instituutiot kunnossa Äänestäminen? HYVIN epäselvää voidaanko riskejä ratkoa

75 Supply chain management Tuotteiden ja materiaalien alkuperän autentikointi Tuoteväärennösten torjunta Automaattiset supply chainit Kone osaa ja voi tilata itse lisää osia Vaatii maksuinfrastruktuurin

76 Smart contracts Musiikki, videot, ohjelmistot, kirjoitukset ja muu aineeton omaisuus: automaattiset korvaukset käytön perusteella Vaatii maksuinfran Debuggaushaasteet; väärinkäytöksiä TULEE DAO, CODE Toistaiseksi vakavia debuggaushaasteita, epäselvää miten pitkälle voidaan mennä

77 Koordinaatio-ongelmat Maailmassa paljon pieniä ja suuria koordinaatio-ongelmia, esim. ilmastonmuutos Lohkoketjuinfraa voitaisiin ehkä soveltaa esim. päästökaupassa Mm. Skypen perustaja puuhaa aiheen parissa

78 Ennustusmarkkinat Uhkapelimarkkinat Kaikkien kommoditeettien markkinat ovat ennustusmarkkinoita! Augur pilottivaiheessa; muita luultavasti tulossa

79 Energia ja IoT Lohkoketju kenties keskeinen IoT-teknologia Mikromaksut energiasta, energiaverkko Mutta: business case? Koneiden keikkatyötehtävät Tuotetun sähkön sertifikaatit IoT-kytkettyjen laitteiden turvallisuus ja autentikointi Maksuvalmiuden antaminen laitteille, kts. myös supply chainit Joule-valuutta?

80 Energia ja IoT Lohkoketju kenties keskeinen IoT-teknologia Mikromaksut energiasta, energiaverkko Mutta: business case? Koneiden keikkatyötehtävät Tuotetun sähkön sertifikaatit IoT-kytkettyjen laitteiden turvallisuus ja autentikointi Maksuvalmiuden antaminen laitteille, kts. myös supply chainit Joule-valuutta?

81 Optimistinen skenaario Lohkoketjutekniikat mahdollistavat jakamistalouden uuden nousun Resurssitehokkuus kasvaa kaikilla alueilla Talouden digitalisoituminen edistyy, kun mikromaksut antavat tasaarvoisemman mahdollisuuden ansaita nettisisällöllä MUTTA: luonnollisille monopoleille jäänee edelleen tilausta

82 Pessimistinen skenaario Ihmiset eivät innostu jakamistaloudesta Lohkoketjutekniikat eivät kehity tarpeeksi käyttäjäystävällisiksi ja niitä saatetaan jopa kieltää Kunnianhimoisimmat kaavailut kaatuvat monimutkaisuuteen Hieno tekniikka ei muuta fysikaalisia fundamentteja eikä kykene tekemään kannattamattomasta kannattavaa Tehokkaampi tietokantatekniikka lähinnä vahvistaa monopolien asemaa