Blockchain Teknolojisi Nedir?
RehberBlockchain teknolojisinin tanımı, çalışma sistemi ve avantajları ile ilgili tüm bilgiler rehberimizde.
Blockchain, bir bilgisayar ağının düğümleri arasında paylaşılan dağıtık bir veritabanı ya da defter olarak karşımıza çıkıyor. Blockchain, bir veritabanı olarak bilgileri dijital formatta depoluyor. Blockchainler, güvenli ve merkeziyetsiz bir işlem kaydı tutarak Bitcoin gibi kripto para birimi sistemlerindeki önemli rolleriyle tanınıyor.
Blockchaindeki yeniliğin, veri kaydının doğruluğunu ve güvenliğini garanti etmesi ve güvenilir bir üçüncü şahsa ihtiyaç duymadan güven oluşturması olduğunu söyleyebiliriz.
Normal bir veritabanı ile bir blockchain arasında bulunan temel farklardan biri, verilerin ne şekilde yapılandırıldığıdır. Bir blockchain tarafından bilgiler, gruplar halinde toplanıyor. Bu gruplar, bilgi kümelerini tutan bloklar olarak biliniyor. Belirli depolama kapasitelerine sahip olan bloklar, dolduruldukları zaman kapanıyorlar ve önceden doldurulmuş olan bloka bağlanarak blockchain denilen bir veri zinciri oluşturuyorlar.
Henüz eklenen bloku takip eden bütün yeni bilgiler, daha sonra doldurulduğu zaman zincire ilave edilecek olan yeni oluşturulmuş bir blokta derleniyor. Bir veri tabanı, genel olarak verilerini tablolar halinde yapılandırıyor. Öte yandan, bir blockchain ise verilerini art arda dizilmiş parçalar (bloklar) halinde yapılandırıyor.
Merkeziyetsiz bir yapıda uygulanan bu veri yapısı, doğası gereği değiştirilemez bir veri zaman çizelgesi meydana getiriyor. Bir blok, doldurulduğu zaman değiştirilemez oluyor ve söz konusu zaman çizelgesinin bir parçası haline geliyor. Zincirdeki her bloka, bu zincire eklendiği zaman kesin bir tarih damgası veriliyor.
Blok zincirleri uygulamaları genel olarak belirli bir hedefin veya işlevin göz önünde bulundurulmasıyla hayata geçiriliyor. İşletmeler için işlevsellik örnekleri arasında kripto para birimleri, akıllı sözleşme ve dağıtık defter sistemlerini sayabiliriz.
Blockchain Teknolojisi Nasıl Çalışır?
Blockchain, temelde insanların kritik verileri hem güvenli hem de kurcalamaya dayanıklı bir şekilde ulaştırmalarına imkân tanımayı hedefliyor. Konu ile ilgili olarak bilinmesi gereken kavramlar arasında şunlar yer alıyor:
Hash Fonksiyonu
Bir yerde 20 kişinin yeni bir para birimi oluşturmaya yönelik bir karar aldığını hayal edelim. Söz konusu kişilerin, yeni finansal ekosistemlerinde coinlerinin geçerliliğini sağlamak amacıyla fon akışının takibini yapmaları gerekiyor. Bir kişi - Gizem diyelim - bir günlükte bütün eylemleri liste halinde tutmak istedi. Fakat farklı bir kişi - Mehmet diyelim - para çalmak için harekete geçti ve bunu saklamak amacıyla günlükte yer alan kayıtlarda değişiklik yaptı.
Gizem, ertesi gün biri tarafından günlüğüne müdahale edildiğini anladı. Kurcalamanın önüne geçmek amacıyla günlüğünün biçimini değiştiren Gizem, hash fonksiyonunu kullanarak metni birtakım sayı ve harfe dönüştürdü. Söz konusu süreç, harfleri karakter dizileri haline getiren güvenli hash algoritmasından (SHA) yararlanıyor. Gizem, zorluk bakımından çeşitlilik gösteren ve farklı gereksinimleri yerine getiren farklı SHA türleri seçebiliyor.
Özet kodu olarak da bilinen hash, "hash fonksiyonlarının ürettiği bir sayı ve harf dizisi" iken hash fonksiyonu ise "değişen sayıda karakteri sabit sayıda karakter bulunduran bir dizi haline getiren matematiksel bir işlev"dir. Söz konusu dizide yaşanan ufak bir değişiklik, tümüyle yeni bir hash yaratıyor.
Gizem, her günlük girişinin ardından yeni bir özet kodu ilave etti. Mehmet ise girişleri yeniden değiştirmek istedi. Günlüğe erişim sağlayan Mehmet, kaydı değiştirip yeni bir özet kodu üretti. Gizem, birinin günlüğü tekrar incelediğini anladı. Her işlemin kaydını karmaşık hale getirmeyi amaçlayan Gizem, her bir kaydın ardından "kaydedilen son özet kodundan üretilmiş" yeni bir özet kodu koydu. Böylece her giriş, bir öncekine bağlı oldu.
Mehmet, bu kaydı değiştirmeye çalışması halinde daha önceki bütün girişlerde bulunan özet kodunu değiştirmek mecburiyetinde olacaktı. Kararlılığından vazgeçmeyen Mehmet, tüm gece boyunca özet kodlarının hepsini saydı. Gizem ise asla işin peşini bırakmadı ve her kayıttan sonra "nonce" adı verilen, farklı ve rastgele bir sayı ekledi. Nonce, üretilen özet kodunun iki sıfırla sona ermesini sağlayacak şekilde seçilmelidir.
Mehmet, her satırın nonce'ını tespit etmek için uzun bir vakit harcamak zorunda kalacaktı. Bilgisayarların bile nonce'ları anlaması güç olabiliyor. Fakat blockchain madenciliği kapsamında madenciler, nonce'ları keşfetmek amacıyla bir rekabet içerisinde oluyorlar. Bu nedenle bunun mümkün hale geldiğini ifade edebiliriz.
Bloklar
Gizem'in 5,000 işlemden meydana gelen ilk hesap tablosuna blok zincirinin başlangıç noktası olan "genesis bloku" adı veriliyor. Bu para biriminin benimsenmesi yayıldığı için söz konusu işlemler sık sık ve hızlı bir şekilde gerçekleşiyor. 5,000 taneye kadar işlemi destekleyebilen ve eski bloklarla ilişkili kodlara sahip olan yeni bloklar meydana getiriliyor. Böylece onların taklit edilemez hale geldiğini görüyoruz.
Her 10 dakikada bir olmak üzere blockchainin kendisini yeni bir blok ile güncellediğini düşünelim. Blockchain, bunu otomatik bir şekilde gerçekleştiriyor. Herhangi bir ana bilgisayar tarafından bilgisayarlara bunu yapmaları için emir verilemez.
Hesap tablosu, defter ya da kayıt defteri dediğimiz şey güncellenir güncellenmez "değiştirilemez" bir hale geliyor. Haliyle onu taklit etmek mümkün olmuyor. Sadece yeni girişler ilave edebiliyorsunuz. Kayıt defteri, ağda yer alan bütün bilgisayarlarda eş zamanlı olarak güncelleniyor. Blok zincirlerinde yaşanan değişiklikler, ağ katılımcılarının büyük bir bölümünün konsensüsünü gerektiriyor.
Bir blockchain için muhtemel tehlikelerden biri de bir tarafın söz konusu blockchainin hash oranının büyük bir bölümüne hâkim olduğu ve ardından ağı dikte edebildiği yüzde 51 saldırısıdır. Bir blok; genellikle bir tarih damgası, bir önceki bloka referans ve işlemlerin yanı sıra hesaba dayalı bir problem içeriyor. Bu problemin, blokun blockchainde yer alışından önce çözülmesi gerekiyor. Konsensüse varması gerekli olan dağıtık düğüm ağı, zincir içerisinde dolandırıcılığı önemli ölçüde imkânsızlaştırıyor.
Düğümler
Gizem, kısa bir süreliğine günlüğü yukarıda ifade ettiğimiz şekilde tuttu. Fakat yeni işlemler gerçekleşirken kayıt sayısının yükü altına giren Gizem, bu sistemin sürdürülebilir olmadığını anladı. Gizem, günlüğü 5,000 işleme ulaştığı anda onu tek sayfalık bir hesap tablosu haline getirdi. Bunu daha sonra dünyanın farklı noktalarında yer alan 3,000 farklı bilgisayara verdi. Söz konusu bilgisayarlara "düğüm" diyoruz.
Her işlem gerçekleştiğinde bu işlemin düğümler tarafından onaylanması gerekiyor. Düğümlerin her biri, işlemin doğruluğunu kontrol ediyor. Her düğüm tarafından bir işlemin kontrol edilmesinin ardından aslında bir tür elektronik oylama ile karşılaşıyoruz. Düğümlerden bazıları işlemin doğru olduğunu düşünürken diğer düğümler ise işlemin hileli olduğunu savunabilir.
Her düğüm, hesap tablosu günlüğünün bir kopyasını elinde tutarken her işlemin doğruluğunu kontrol ediyor. Düğümlerin büyük bir bölümünün bir işlemin doğru olduğunu söylemesi halinde söz konusu işlem bir bloka yazılıyor. Mehmet'in hesap tablosu günlüğünde yer alan bir girişi değiştirmeye çalışması halinde orijinal hash'e sahip olan diğer bütün bilgisayarlar, değişimin önüne geçeceklerdir.
Madenciler
Madencilik, madenciler tarafından zincire yeni blokların ilave edilmesi sürecidir. Bir zincirde yer alan her blok, eşsiz bir nonce ve özet koduna sahip olmakla birlikte zincirde bulunan bir önceki blokun özet koduna da atıfta bulunuyor. Bunun genel olarak büyük zincirlerde blok madenciliğini güçleştirdiğine dikkat çekebiliriz.
Madenciler, nonce kullanımı ile kabul edilebilir bir özet kodu yaratma gibi oldukça zor bir matematik problemini çözmek amacıyla özel yazılım kullanıyorlar. Nonce, sadece 32 bit uzunluğundadır. Özet kodu ise 256 bit uzunluğundadır. Bu nedenle doğru olanı tespit etmeden önce çıkarılacak yaklaşık 4 milyar nonce-özet kodu kombinasyonu söz konusu oluyor.
Bunun gerçekleşmesi halinde madenciler tarafından altın nonce'ın bulunduğu kabul ediliyor ve blokları da zincire ilave ediliyor. Bir blok üzerinde daha önce bir değişiklik yapmak, sadece o blokun değil aynı zamanda sonra gelen bütün blokların yeniden çıkarılmasını gerektiriyor.
Sonuç olarak blockchain teknolojisinin manipülasyonu oldukça zor oluyor. Altın nonce'ların belirlenmesi uzun bir zamanın yanı sıra çok fazla sayısal kaynak gerektiriyor. Bir blok başarıyla çıkarıldığı zaman ağda yer alan bütün düğümler değişikliği onaylıyor. Böylece madenci de finansal açıdan tazmin ediliyor.
Cüzdan
Gizem, başlangıçta yeni para biriminin parçası olan 20 kişiyi bir araya getirerek bu kişilere yeni dijital coin ve defter sistemini açıkladı. Mehmet ise yaptıklarını itiraf edip özür diledi ve ardından coinleri geri verdi.
Bunların bir daha asla tekrarlanmayacağını ifade eden Gizem, her işlemi onaylamak amacıyla dijital imza adı verilen bir şeyi uygulamak istedi. Fakat ilk olarak herkese bir cüzdan verdi. Cüzdan, her şeyden önce bir sayı ve harf dizisidir. Bu dizi, işlemler gerçekleştikçe farklı bloklarda görünecek olan bir adrestir. Buna hiçbir ad ya da şahsi olarak tanımlanabilir bir bilgi eklenemez.
Elektronik İmza
Bir işlemi gerçekleştirmek istiyorsanız bir adrese ve özel anahtara ihtiyacınız vardır. Özel anahtarlar, rastgele sayılar dizisi olarak kendisini gösteriyor ancak adresin aksine gizli tutulmaları gerekiyor.
Özel anahtar, ilgili adreste tutulan fonları kontrol ediyor. Bir kişinin başka bir kişiye para göndermek istemesi halinde işlemi içeren mesajı imzalamak amacıyla kendi özel anahtarını kullanması gerekiyor.
Protokoller
Blok zinciri teknolojisi, kendisine programlanmış olan geniş bir kurallar dizisinden yani bireysel davranış özelliklerinden meydana geliyor. Bu özellikler de protokoller olarak adlandırılıyor. Spesifik protokollerin uygulanması, esasen blok zincirlerini olduğu gibi yapıyor: dağıtık, eşler arası ve güvenli bilgi veritabanı.
Protokoller tümüyle otonom olmakla birlikte hiç kimse tarafından kontrol edilemiyor. Buna rağmen söz konusu protokoller; ağın, yaratıcıları tarafından hedeflendiği şekilde işlemesini sağlıyor.
Blockchain Teknolojisi Avantajları Nelerdir?
Doğruluk
Blok zinciri ağındaki işlemler, binlerce bilgisayardan meydana gelen bir ağ tarafından doğrulanıyor. Bu, doğrulama sürecinde hemen hemen bütün insan katılımına son vererek daha az insan hatası ve doğru bir bilgi kaydı ile sonuçlanıyor.
Ağda yer alan bir bilgisayarın hesaplama hatası yapması durumunda bile bu hata, blok zincirinin sadece bir kopyasına yapılmış oluyor. Söz konusu hatanın blok zincirinin geri kalanına yayılması için ağda yer alan bilgisayarların minimum yüzde 51'i tarafından gerçekleştirilmesi gerekiyor. Bu da hem büyük hem de büyümekte olan bir ağ için pek de mümkün görünmüyor.
Düşük Maliyetler
Tüketiciler, bildiğiniz üzere bir işlemi doğrulamak için bir bankaya ödeme yapıyorlar. Bu tüketiciler, bir belgeyi imzalamak için de notere ödeme yapıyorlar. Blok zinciri ise üçüncü taraf doğrulama ihtiyacına ve bununla ilgili maliyetlere son veriyor.
Mesela bankaların ve ödeme şirketlerinin söz konusu işlemleri işlemeleri gerektiği için işletme sahipleri, kredi kartı ödemelerini kabul ettikleri zaman ufak bir ücrete tabi oluyorlar. Merkezi bir otoriteye sahip olmayan Bitcoin ise sınırlı işlem ücretlerine sahip oluyor.
Merkeziyetsizlik
Blok zinciri, hiçbir bilgiyi merkezi bir konumda saklamıyor. Bunun yerine kopyalanan blok zinciri, bir bilgisayar ağına yayılıyor. Blok zincirine yeni bir blok eklendiği zaman ağda bulunan her bilgisayar, değişikliği yansıtmak amacıyla blok zincirini güncelliyor.
Tek bir merkezi veritabanında depolanmayan bu bilgiler, bir ağa yayılıyor. Sonuç olarak blok zincirini kurcalamak güçleşiyor. Blok zincirinin bir kopyasının bir saldırgan tarafından ele geçirilmesi halinde bütün ağ yerine bilgilerin sadece tek bir kopyası risk altına giriyor.
Etkili İşlemler
Merkezi bir otorite vasıtasıyla yapılan işlemlerin sonuçlandırılması birkaç gün boyunca sürebiliyor. Mesela cuma akşamı birine para yatırmaya çalışırsanız pazartesi sabahına kadar söz konusu kişi bu parayı hesabında göremeyebilir.
Finans kurumları genel olarak haftanın 5 günü belirli mesai saatlerinde çalışıyor. Blok zinciri ise sürekli olarak faaliyet gösteriyor. İşlemler 10 dakika gibi kısa bir süre içerisinde sonuçlandırılabilirken sadece birkaç saatin ardından güvenli olarak kabul edilebiliyor.
Bunun bir sınır ötesi ticaret karşısında kullanışlı olduğunu vurgulayabiliriz. Sınır ötesi ticaret hem saat dilimi problemleri hem de bütün tarafların ödeme işlemini doğrulaması zorunluluğu gibi sebeplerden dolayı genel olarak çok daha uzun sürebiliyor.
Özel İşlemler
Çok sayıda blok zinciri ağı, genel veritabanları olarak çalışıyor. Bu da internet bağlantısına sahip olanların, Bitcoin ve Ethereum gibi ağların işlem geçmişlerinin bir listesini görüntüleyebilecekleri manasına geliyor.
Kullanıcılar, işlemler ile ilgili detaylara erişim sağlayabiliyorlar. Fakat bu işlemleri gerçekleştiren kullanıcıların tanımlayıcı bilgilerine ulaşmak mümkün olmuyor. Bitcoin gibi blok zinciri ağları aslında sadece gizlidir. Bu ağların anonim olduğu ise yanlış bir algıdır.
Kullanıcılardan biri halka açık bir işlem yaptığı zaman genel anahtar denilen eşsiz bir kod, blok zincirine kaydediliyor. Yani kullanıcının kişisel bilgileri kaydedilmiyor.
Bir kişinin kimlik doğrulama gerektiren bir kripto para borsasında Bitcoin satın alması halinde söz konusu kişinin kimliği hala blok zinciri adresine bağlı oluyor. Fakat bir işlem, bir kişinin adına bağlı olsa da herhangi bir kişisel bilgiyi açığa vurmuyor.
Güvenli İşlemler
Bir işlemin kaydedilmesinin ardından doğruluğunun blok zinciri ağı tarafından onaylanması gerekiyor. Blok zincirinde yer alan çok sayıda bilgisayar, alım işleminin detaylarının doğru olduğunu onaylamak amacıyla acele ediyor.
Bir bilgisayar tarafından işlemin doğrulanmasının ardından bu işlem, blok zinciri blokuna ilave ediliyor. Blok zincirinde yer alan her blok, kendi eşsiz özet kodunu ve kendisinden önceki blokun eşsiz özet kodunu içeriyor.
Bir blokta yer alan bilgi herhangi bir biçimde düzenlendiği zaman bu blokun özet kodu değişiyor ancak kendisinden sonra gelen bloktaki özet kodu değişmiyor. Bahsedilen tutarsızlık, blok zincirinde yer alan bilgilerin önceden bildirilmeden değiştirilmesini önemli ölçüde güçleştiriyor.
Şeffaflık
Blok zincirlerinin büyük bir bölümü tümüyle açık kaynaklı yazılımlar olarak ön plana çıkıyor. Bu da herkesin, blok zincirlerinin kodunu görüntüleyebileceği manasına geliyor. Böylece güvenlik için denetçilere Bitcoin gibi kripto para birimlerini inceleme kabiliyeti veriliyor.
Buradan Bitcoin'in kodunun kimin tarafından kontrol edildiği ya da ne şekilde düzenlendiği ile ilgili olarak gerçek bir otoritenin bulunmadığını anlıyoruz. Bu yüzden herkes, sisteme yönelik bir yükseltme ya da değişiklik teklif edebilir.
Çoğu ağ kullanıcısının yükseltme ile beraber kodun yeni versiyonunun yararlı ve güçlü olduğu konusunda fikir birliğine ulaşması halinde Bitcoin güncellenebiliyor.
Bankacılık
Blok zinciri ve Bitcoin; kültürel geçmiş, cinsiyet ya da etnik köken fark etmeksizin herkes tarafından kullanılabiliyor. Dünya genelinde çok sayıda kişinin bankacılık hizmetlerine erişimi bulunmuyor. Bu kişiler, genel olarak fiziksel nakit olarak biraz para kazanıyorlar.
Fiziksel parayı evlerinde ya da yaşadıkları diğer yerlerde saklamak zorunda kalan insanlar, gereksiz şiddete ya da soyguna uğrayabiliyorlar.
Bitcoin cüzdan anahtarları herhangi bir kağıt parçasında veya bir cep telefonunda muhafaza edilebiliyor. Gerekli olması halinde bu anahtarlar ezberlenebiliyor. Birçok insan için bunun, fiziksel parayı gizlemekten daha kolay olduğu açıkça ortada.
