K, 7.12.2022

PUUST JA PUNASEKS ⟩ Mis on krüptoraha ja kuidas see töötab

Ajakirjas Horisont ilmunud suur lugu
Ülar Allas
, TÜ teadusarvutuste keskuse konsultant
Mis on krüptoraha ja kuidas see töötab
Facebook Messenger LinkedIn Twitter
Comments
Krüptoraha. Pilt on illustreeriv.
Krüptoraha. Pilt on illustreeriv. Foto: Unsplash

2000. aastate lõpul laastas maailma ränk majanduskriis. Selle peapõhjused olid finantsregulatsiooni puudused, liigne laenamine, pankade hoolimatus ja poliitikute ebapädevus. Otseseks majandussurutise tagajärjeks võib pidada krüptoraha.

Esimene krüptoraha liik ilmus 1980. aastate alguses, kui ameerika krüptograaf David Chaum töötas välja elektroonilise rahasüsteemi eCash. Toona ei olnud inimkond krüptoraha kasutuselevõtuks veel küps, mõne aja pärast kadus eCash käibelt. Üldsus hakkas krüptoraha vastu suuremat huvi tundma üleilmse majandussurutise ajal, kui kasvas usaldamatus pankade vastu.

2008. aastal avaldas Satoshi Nakamoto artikli «Bitcoin: võrdõiguslik elektrooniline rahasüsteem». Selles on kirjeldatud elektroonilist maksesüsteemi, mis põhineb krüptograafilisel tõestusel ja võimaldab kahel poolel sooritada tehinguid ilma kolmanda osalise osavõtuta. Panku on kulukas käigus hoida, sest turvalisuse tagamine ega kontorite ülalpidamine pole odav. Kulude eest peavad enamasti tasuma panga kliendid. Eriti ahistab see vaesemaid ühiskonnakihte. Nakamoto visiooni järgi võiks igaühel olla oma pank ning vahendajaid pole enam vaja. Üheks krüptoraha eeliseks pidas ta tehingute väikseid teenustasusid.

Satoshi Nakamoto asus krüptoraha koodi kirjutama 2007. aastal. 2009. aasta hakul oli tarkvara valmis ja tehti esimesed tehingud. Krüptoraha ühikule pani Nakamoto nimeks bitcoin. 2011. aasta aprillis teatas Nakamoto e-kirja teel, et on «asunud tegelema muude asjadega», ja hiljem pole temast vähimatki kuulda olnud. Tänini pole õnnestunud seda müstilist isikut tuvastada. Keegi ei ole teda kunagi näinud. Ei teata sedagi, kas selle nime taga on peidus üks või mitu isikut. Muide, ühe oletuse järgi varjavad Nakamoto pseudonüümi taga end Eesti programmeerijad.

Bitcoin'i salapärase looja Satoshi Nakamoto auks mullu septembris Budapestis avatud monument.
Bitcoin'i salapärase looja Satoshi Nakamoto auks mullu septembris Budapestis avatud monument. Foto: Elekes Andor, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Krüptoraha vundament on plokiahel

Plokiahelat võiks võrrelda suure avaliku arvestusraamatuga, kuhu kantakse info kõikide bitcoin’iga sooritatud tehingute kohta. Plokiahelas saab iga bitcoin’i liikumist jälgida algusest lõpuni. Plokid sisaldavad teavet tehingute aja, väärtuse, ostjate ja müüjate kohta. Samas pole võimalik ostjaid ega müüjaid kindlaks teha, sest kasutusel on krüptograafiliselt määratud pseudonüümid. Ahelat on peaaegu võimatu muuta ja võltsida, kuna selleks peab kontrollima 51% kogu plokiahela kasutajate võrgustiku arvutusvõimsusest. Seetõttu on krüptoraha üks turvalisimaid ja usaldusväärseimaid maksevahendeid. Ühtlasi on plokiahel detsentraliseeritud: seda ei kontrolli ükski isik, organisatsioon ega riik. Plokiahela tehnoloogiale ennustatakse suurt tulevikku. Peale krüptoraha rakendatakse seda juba praegu edukalt näiteks tervishoius, panganduses, logistikas ja arvutimängude loomisel.

Uute plokkide ahelasse lisamist nimetatakse kaevandamiseks. Inimesed, kes sellega tegelevad, on kaevandajad. Kaevandamine on vajalik selleks, et kinnitada krüptoraha tehinguid. Sel moel tagatakse, et kui keegi saadab ühe bitcoin’i näiteks Jürile, ei saa ta sama bitcoin’i saata hiljem kellelegi teisele. Samas lastakse kaevandamise kaudu ringlusse uusi bitcoin’e. Kaevandamiseks kasutatava tarkvara saab internetist tasuta.

Kõigepealt moodustab kaevandaja algoritmi alusel ahelasse liitmata tehingutest uue kandidaatploki. Ühte plokki kuuluvate tehingute arv võib olenevalt olukorrast suuresti erineda. Iga ploki jaoks luuakse unikaalne räsi. Bitcoin’i puhul kasutatakse räsifunktsiooni SHA-256, mis genereerib plokis sisalduvast infost 64-kohalise väljundi. Kaevandajad üritavad ahela viimase ploki andmete põhjal leida räsi väärtust, mis rahuldaks süsteemis ette antud tingimusi. See on keeruline ülesanne, kuna sobiva räsi leidmiseks pole olemas head algoritmi. Seetõttu püütakse sobivat väljundit leida suure arvutusjõudluse abil, proovides juhuslikke arve. Esimene kaevandaja, kes leiab sobiva väljundi, saab tasuks preemia, mille suurus on praegu 6,25 bitcoin’i. Hetke kursi järgi on selle preemia väärtus 230 000 eurot.

Kui sobiv räsi on leitud ja teised kaevandajad selle üle kontrollinud, lisatakse plokk ahelasse. Seejärel luuakse uus kandidaatplokk ja kaevandajad jätkavad võistlust järgmise preemia nimel. Bitcoin’i protokoll jälgib, et kaevandajatel kuluks ühe tehinguploki kinnitamiseks umbes 10 minutit. Kui aega kulub rohkem või vähem, muudab protokoll arvutust vastavalt lihtsamaks või keerukamaks. Sobiva väljundi leidmise tõenäosus oleneb kaevandajate arvust, kuid keskmiselt on see üks võimalus 20 triljonist. Sisuliselt on tegemist ööpäevase loteriiga, kus võisteldakse juhuslikke arve genereerides.

Plokiahela tööpõhimõte
Plokiahela tööpõhimõte Foto: Horisont

Kaevandajad teenivad bitcoin’e ilma neid ostmata

Esialgu võis igaüks bitcoin’e kaevandada tavalise personaalarvutiga, kuid praegusel ajal enam mitte. Bitcoin’i kood on kirjutatud nii, et uute plokkide lisamine muutub aja jooksul üha keerukamaks, ja kaevandamiseks vajatakse suurt arvutusjõudu. Praegu kasutavad kaevandajad graafikakaarte või spetsiaalseid kiipe, mis genereerivad sekundis triljoneid räsisid. Kaevandajate innukuse tõttu on nõudlus graafikakaartide järele väga suur.

Kaevandajate koguarv ületab miljoni piiri. Samas on kaevandamine kulukas, sest selleks tuleb soetada riistvara ja tasuda elektri eest. Üksi töötades on väga ebatõenäoline preemiat teenida. Seetõttu on tekkinud ühiskaevandused, mis võimaldavad paljudel arvutitel koos töötada. Preemiaks saadud bitcoin’id tuleb sel juhul omavahel ära jagada. Vanimasse ja tuntuimasse ühiskaevandusse Slushpool on koondunud umbes 200 000 kaevandajat. Üsna po-puaarsed on ka pilveteenust pakkuvad ettevõtted, mis võimaldavad huvilistel bitcoin’ide kaevandamiseks arvutusvõimsust osta.

Bitcoin’i koodi järgi väheneb kaevandajatele makstava preemia väärtus pärast iga 210 000 lisatud plokki kaks korda. Kui 2009. aastal maksti iga kinnitatud ploki eest preemiaks 50 bitcoin’i, siis praegu kõigest 6,25. Väiksem preemia tekitab deflatsiooni: bitcoin’i hind tõuseb, sest kaevandamine aeglustub ja pakkumine väheneb.

Siinse artikli trükkimineku ajal oli ahelasse liidetud 717 234 plokki ja maailmas eksisteeris 18 919 893 bitcoin’i. Praegu lisandub ööpäevas ringlusse 900 bitcoin’i. Nakamoto kavandi järgi on bitcoin’ide maksimaalne hulk 21 miljonit. Seega on jäänud kaevandada veel ligikaudu 2,1 miljonit bitcoin’i. Protokolli kohaselt kaevandatakse viimane bitcoin 2140. aasta paiku. Kui kõik bitcoin’id on leitud, ei maksta kaevandajatele enam preemiat. Kuna kaevandamine on kogu süsteemi käigushoidmiseks ülioluline, hakkavad kaevandajad edaspidi saama osa tehingutasudest.

Krüptoraha kaevandamine neelab šokeerivas koguses elektrienergiat. Värske hinnangu järgi tarbib bitcoin’i süsteem aastas 176 TWh energiat. See ületab kogu Eesti elektritarbimise 20 korda! Peale selle kaasneb juhuslike räside genereerimisega muret tekitavalt suur CO2-jalajälg. Viimaste arvutuste põhjal paiskavad kaevurid aastas õhku rohkem süsinikku kui näiteks Austria või Rumeenia. Kaevandajad tegutsevad aktiivselt seal, kus elektri hind on soodsam. Eriti vilkalt käis see Hiinas, kuna seal subsideerib valitsus elektri hinda. Hiljuti toimus kaevurite edetabelis suur muutus, sest Hiinas kuulutati krüptorahad illegaalseks. Praegu käib suurem osa kaevandamisest USA-s ja Kasahstanis.

Krüptoraha omanikud vajavad krüptorahakotti

Krüptoraha omanike valduses ei ole füüsilisi ega digitaalseid münte, vaid krüptograafiline tõestusmaterjal selle kohta, et plokiahelas asuv krüptoraha kuulub tõesti neile. Pankade asemel usaldatakse matemaatika põhimõtete järgi rajatud süsteemi. Selleks et teha ülekandeid, vajavad bitcoin’ide omanikud krüptorahakotti. See on riistvara või programm, mis suhtleb plokiahelaga. Krüptorahakott sisaldab krüpteerimisvõtmeid, mis annavad omanikele ligipääsu neile kuuluvatele bitcoin’idele. Krüptoraha ülekanne toimub siis, kui omanik saadab võrku digiallkirjastatud teate, et loovutab oma bitcoin’id uuele isikule.

Kasutajad saavad valida eri tüüpi krüptorahakottide vahel. Kõige turvalisem on hoida krüptimisvõtmeid internetiühenduseta seadmetes. Arvutisse ja nutiseadmesse installitud rahakotid ning veebis pakutavad rahakotiteenused võimaldavad krüptoraha lihtsamini kasutada, ent on vähem turvalised. Paraku on ette tulnud nii pahavaraga nakatumist kui ka vargusi. Hinnanguliselt on praeguseks varastatud umbes kaks miljonit bitcoin’i. Tõenäoliselt on see endiselt ringluses, ehkki ei pruugi enam olla varaste käes. Ajaloo suurim krüptorahavargus leidis aset 2014. aastal, mil krüptoraha vahetuspunkti Mt Gox arvelt varastati 850 000 bitcoin’i.

Ligi 4 miljonit bitcoin’i (umbes 20% kaevandatust!) on käibelt kadunud. Nende täpset arvu pole võimalik välja selgitada, sest nad on plokiahelas endiselt nähtavad. Krüptoraha võib kaduda näiteks siis, kui inimesed kaotavad salajase võtme, millega pääseb krüptorahakotile ligi. Mõnes mõttes sarnaneb salavõti internetipanga PIN-koodiga. Erinevus on selles, et ununenud PIN-koodi asemele on võimalik pangast uus küsida. Bitcoin’i puhul seda võimalust ei ole. Kadunud bitcoin’id on jääda- valt lukustatud ja neid ei saa kasutada.

Krüptoraha võib kaduda ka muul moel. Teatakse üht Walesi meest, kelle arvuti kõvakettale oli salvestatud 7500 bitcoin’i. Kord 2013. aastal kodu koristades viskas ta kõvaketta eksikombel prügikasti. Usutavasti asub see ketas praegu ühes Newporti prügilas. Praeguse kursi järgi paikneb kadunud kõvakettal 300 miljoni euro väärtuses krüptoraha.

Satoshi Nakamoto valduses arvatakse olevat 900 000 bitcoin’i; selle põhjal paikneb ta maailma rikkaimate isikute edetabelis üsna kõrgel kohal. Samas ei saa välistada, et bitcoin’i salapärane looja on nüüdseks elavate seast lahkunud. Sel juhul on kõik temale kuuluvad bitcoin’id kadunud.

Bitcoin'ide vahetusautomaat 2014. aastal Bostonis.
Bitcoin'ide vahetusautomaat 2014. aastal Bostonis. Foto: Martin E. Walder, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Mis annab krüptorahale väärtuse?

Bitcoin on väärtuslik, sest inimesed on otsustanud seda väärtuslikuks pidada. Bitcoin’i väärtuse määrab see, kui palju on inimesed nõus selle eest maksma. Teatud mõttes sarnaneb bitcoin kullaga: nagu maailma kullavarud, on ka bitcoin’ide koguarv piiratud. Pankade rahatrükk ja sellest tulenev inflatsioon on vesi krüptoraha veskile.

Kuigi nüüdseks on kaevandatud 18,9 miljonit bitcoin’i, on üksnes väike osa neist aktiivses ringluses. Lõviosa on pikaajaliste hoiustena investorite kontodel. Kui suurinvestorid napsavad ka edaspidi olulise osa bitcoin’idest endale, võib tulevikus tekkida bitcoin’ide puudujääk.

2014. aastal ostis Soome ärimees Risto Pietilä bitcoin’ide eest Lääne-Virumaal asuva Malla mõisa. Toona oli see maailma suurim krüptorahaga sooritatud tehing. 2021. aasta septembris sai El Salvadorist esimene riik, kus bitcoin muutus seaduslikuks maksevahendiks. Kaupmehed said kohustuse aktsepteerida dollari kõrval ka bitcoin’iga tehtavaid makseid. Mujal maailmas on krüptoraha aktsepteerivate asutuste arv piiratud, kuid USA-s ja Euroopas võimaldavad mõned kaubamärgid siiski juba bitcoin’ides arveldada. Selliste kaubamärkide hulka kuuluvad näiteks Microsoft, Starbucks, PayPal ja airBaltic. Hiljuti teatas Tesla, et hakkab elektriautode müügil taas aktsepteerima bitcoin’e. Alles mõni kuu varem oli Elon Musk seda mõtet laitnud, viidates krüptoraha kaevandamise negatiivsetele keskkonnamõjudele.

Mitu idufirmat on tulnud lagedale mobiilirakenduste või maksekaartidega, mis võimaldavad ostude eest tasuda krüptorahaga. Ostes konventeeritakse bitcoin’id kohe eurodeks või dollariteks ja kaupmees saab raha kehtiva kursi järgi. Sellised vahendid lihtsustavad krüptoraha tarvitust ja aitavad seda aktsepteerida nii kaupmeestel kui ka tarbijatel.

Hulk autoriteetseid isikuid on jäänud krüptoraha suhtes skeptiliseks. Nende sekka kuulub näiteks Warren Buffett, investor ja jõukuselt USA neljas mees. «Krüptovaluutadel pole mingit väärtust ja nad ei tooda midagi. Te loodate, et keegi tuleb ja maksab teile hiljem selle eest rohkem raha, kuid siis on sellel inimesel sama probleem,» on Buffett ühes intervjuus lausunud. Krüptoraha pooldajad aga ei soovita Buffettit tõsiselt võtta, kuna ta on juba 91-aastane ja tuntud selle poolest, et ei kasuta nutitelefoni ega e-posti. Ent krüptoraha oponentide hulka kuulub ka mitu Nobeli majandusauhinna laureaati. Bitcoin’i on nimetatud «kollektiivseks luuluks», «kõikide mullide emaks» ja selle ümber toimuvat on võrreldud 17. sajandi tulbimaaniaga.

Viimastel aastatel on bitcoin’i hind raketina kerkinud

Esialgu arvestati bitcoin’i väärtust selle kaevandamisele kulunud elektri hinna järgi. 2011. aastal maksis üks bitcoin 20 senti. 2017. aasta hakul oli väärtus tõusnud 900 euroni. 2020. aasta algul lähenes hind 9000 eurole ja 2021. aasta aprillis maksis üks bitcoin juba 50 000 eurot. Juulis alanes hind kaks korda, kuid hakkas siis taas kiiresti kerkima. Novembris sündis bitcoin'i uus hinnarekord – 58 000 eurot.

Õnneks saab bitcoin’i jagada väiksemateks osadeks. Kõige pisema ülekantava osa ehk satoshi väärtus on 0,00000001 bitcoin’i. Seega saab kullapalaviku õhinas soetada bitcoin’i ka siis, kui raha napib.

Arvatakse, et maailmas leidub ligi 100 000 isikut, kellel on vähemalt miljoni dollari eest bitcoin’e. Suurimad võitjad on need, kes ostsid bitcoin’e enne 2017. aastat. Nende hulka kuuluvad näiteks ameeriklastest kaksikvennad Cameron ja Tyler Winklevoss. 2013. aastal investeerisid nad bitcoin’idesse 11 miljonit dollarit, kasutades Mark Zuckerbergilt kohtu teel saadud raha. Mõne aastaga suurenes bitcoin’i väärtus 10 000% ja mõlemast vennast sai miljardär.

Kõigil pole nii hästi läinud. Florida programmeerija Laszlo Hanyecz otsis 22. mail 2010. aastal kaks pitsat, makstes nende eest 10 000 bitcoiniga. Sel moel püüdis ta tõestada, et krüptoraha saab kasutada igapäevaostude tarbeks. Toona polnud bitcoin’i väärtus kuigi suur, ent jaanarikuise kursi järgi tasus mees kahe pitsa eest 400 miljonit eurot! Oma teo eest pälvis Laszlo Hanyecz hüüdnime Bitcoini Pitsamees. Intervjuudes on ta kinnitanud, et ei kahetse midagi. Meenutuseks tähistatakse igal aastal 22. mail bitcoin’i pitsapäeva.

Praegu kogub krüptoraha populaarsust Venezuelas, Argentinas, Zimbabwes ja teistes ebastabiilse valuutaga riikides, kus inimesed püüavad oma vara halvima eest kaitsta. Samas torkab ka bitcoin silma äärmiselt suure volatiilsusega, misõttu sobib see ainult väga suure riskitaluvusega inimestele. Kindlasti pole bitcoin parim valik algajatele investoritele ega neile, kes tahavad oma raha ilma üllatuste ja peavaluta hoiustada.

Krüptoraha ei käitu nagu aktsiad. Aktsiate hinda kujundavad ettevõtte kasum ja kasvupotentsiaal. Seevastu krüptoraha väärtus kujuneb suuresti nõudluse ja pakkumise kaudu. Kui inimesed on sellest huvitatud ja ettevõtted seda aktsepteerivad, siis hind tõuseb. Kui inimesed ja kaupmehed lakkavad seda tahtmast, hind alaneb. Peale selle mõjutab krüptoraha väärtust poliitiline õhkkond. Kui Hiina kuulutas krüptovaluutad ebaseaduslikuks, langes bitcoin’i hind üleöö 8%. Äsja Kasahstanis toimunud rahutused on samuti bitcoin’i hinda tublisti kukutanud. Samuti oleneb bitcoin’i hind mõjukate inimeste arvamustest. Kui Elon Musk ütleb, et ta investeerib bitcoin’isse, siis hind tõuseb. Kui Bill Gates teatab, et tema bitcoin’e ei osta, hind langeb.

Hinda mõjutavad ka bitcoin’i kogukonna sisemised vastuolud. Kui puudub üksmeel, võib krüptoraha äärmisel juhul lahkneda kaheks haruks. 2017. aastal leidis rühm bitcoin’i-aktiviste, et plokiahela plokkide maht peaks ühe megabaidi asemel olema kaheksa megabaiti. Vaidluse tagajärjel sündis uus krüptoraha Bitcoin Cash. Bitcoin’i lähtekood on vabalt kättesaadav ja põhimõtteliselt võib igaüks selle alusel luua uue krüptorahaliigi. Praegu eksisteerib üle 16 000 krüptorahaliigi ja neid tuleb iga päev juurde. Suur osa neist on bitcoin’i lähtekoodi koopiad. Mõnel juhul on muudetud kaevandamise algoritmi. Populaarsemate krüptorahade hulka kuuluvad näiteks Ethereum, Cardano ja Tether.

Bitcoin’i võrgustik tarbib rohkem energiat kui 80% maailma riikidest. Krüptoraha jätkusuutlikkusele mõeldes tuleb pöörata tähelepanu keskkonna- säästlikumatele moodustele. Näiteks SolarCoini ei kaevandata arvutite abil, vaid seda lastakse ringlusse tasuna päikeseenergia tootmise eest. BitGreeni kaevandades kasutatakse «rohelist algoritmi», mis nõuab vähe energiat. BitGreeni on võimalik kaevandada tavalise personaalarvutiga.

Krüptorahal on potentsiaali, et etendada maailmamajanduses suuremat rolli ja pakkuda alternatiivi teistele valuutadele. Ent seda, kas ja millal õnnestub krüptorahal peavooluvaluutadega võrdväärseks muutuda, näitab ainult aeg. Mõned analüütikud usuvad, et bitcoin on digitaalne kuld, aga teised arvavad, et Satoshi Nakamoto eksperiment on põhjustanud maania, mis peagi hääbub. Kindel on vaid see, et enne krüptoraha soetamist tuleb teha uurimistööd, võtta arvesse hetkeolukorda ning investeerida üksnes niivõrd, kuivõrd ollakse valmis kaotama.

Ülar Allas (1977) on molekulaarbioloog. Tartu ülikoolis kaitstud doktoritöös uurinud antibiootikumide toimemehhanisme ja antibiootikumiresistentsust. On teinud koostööd 2017. aasta Nobeli keemiaauhinna laureaadi Joachim Frankiga. Praegu töötab Tartu ülikooli teadusarvutuste keskuses konsultandina. Tuntud ka kui DJ Smaddy.

Foto: Horisont / MTÜ Loodusajakiri

Artikkel ilmus ajakirja Horisont jaanuari-veebruari numbris.

Märksõnad
Tagasi üles