Herhangi bir merkez ya da otoriteye ihtiyaç duymadan, verilerin dağıtık ağ üzerinde saklandığı kayıt teknolojisine blockchain ya da blok zinciri denir. İlk kripto para birimi Bitcoin ile hayatımıza giren Blockchain, geleneksel veri tabanları gibi değil, işlemlerin ardı sıra listelendiği dijital bir kayıt defteri şeklinde çalışmaktadır ve eski verilerde düzenleme olanağı bulunmamaktadır.
Her blok içinde işlem bilgileri ve önceki blokun şifrelenmiş özet kodu (hash) bulunur. Her blok, kendilerinden öncekine şifreli biçimde bağlı olduğundan, herhangi birinde değişiklik yapılması, sonraki tüm bloklarda değişiklik meydana getirir. Bu şekilde verilerin asla değiştirilmediğinden emin olunur.
Dağıtık ağ / sistem nedir?
Aynı veri kaydının, birbirleriyle iletişim halindeki farklı bilgisayarlar üzerinde saklanmasına dağıtık ağ ya da dağıtık sistem denir. Dağıtık ağ üzerindeki donanımlar, tek bilgisayar gibi davranırlar. Bu sayede bazı bilgisayarlarda teknik arıza meydana gelse bile, diğer üyelerde verilerin birer kopyası saklandığı için sistem aksamadan çalışmaya devam eder.
*Geleneksel ya da merkezi yapıda her kullanıcı aynı bilgisayara bağlanır.
* Merkeziyetsiz yapılarda kullanıcılar, kendileri için en verimli sunucuya bağlanırlar.
* Dağıtık yapıda ise kullanıcılar aynı zamanda veri sağlayıcısıdırlar.
Dağıtık yapı sayesinde verilerin sahipliği kurum ya da otoritede bulunmaz. Hak; ağdaki kullanıcılara demokratik biçimde teslim edilir. Kayıtlı veriler kimsenin tekelinde olmadığından, ağdaki tüm kullanıcılar erişim sağlayabilir, herkesin eşit hak iddia edebildiği bir ortam oluşur.
Blockchain’i kim icat etmiştir?
İlk kripto para birimi Bitcoin’i dünyaya tanıtan Satoshi Nakamoto ismi ile bilinen kişi ya da grup tarafından 2008 yılında blockchain'i icat edildiği bilinmektedir.
Nakamoto, Bitcoin’in çalışma yapısını izah ettiği “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (Bitcoin: Eşler Arası Elektronik Nakit Sistemi)” isimli teknik makale (whitepaper) içinde blockchain denilen teknolojinin çalışan ilk örneğini dünyaya tanıttığını duyurmuştur.
Blockchain’de veriler bloklar halinde saklanır. Madenci ismi verilen ağa bağlı bilgisayarlar, işleme konan verileri bir araya getirerek şifreleme standartlarına uygun biçimde arşivler ve blok haline getirir. İşlemlerin tamamına ait veriler, özet bir fonksiyona (hash) dönüştürülür.
Bitcoin ağından örnek verecek olursak, (hash) oluşturmak için SHA-256 ismi verilen şifreleme sistemi kullanılır. SHA-256 standardı; girdi verisi bir harften de ibaret olsa, yüzlerce sayfalık roman uzunluğunda da olsa daima on altılık sayı sisteminde 64 karakterlik çıktı sunar.
Ağa destek veren, node isimli gönüllü katılımcılar tarafından blokların ve şifreleme bilgilerinin kontrolü yapılır. Yeterli onay alınması durumunda blok, zincire eklenir. Birbirine özel şifrelerle bağlanan blokların sıralı biçimde listelenmesi sayesinde hayali bir zincir meydana gelir. Gerçekleşen işlemin ardından madenci, kullanılan konsensüs yapısına uygun biçimde ödül kazanır.
Node (düğüm) nedir?
Açık blockchain ağlarına gönüllü biçimde bağlanan, gerçekleşen işlemler ve oluşturulan bloklar hakkında bilgi yayılmasına yardımcı olan bilgisayarlara node (düğüm) denir.
Node'lar şu kontrolleri yapar:
• Kurallara uygun miktarda coin üretildi mi?
• Transferler uygun biçimde imzalandı mı?
• Bloklar doğru veri formatında mı?
• Çifte harcama (double spend) yapıldı mı?
Yetkili node’lar, konsensüs kurallarına uymayan işlemleri geçersiz kılma yetkisine sahiptir.
Eşler arası (Peer-to-Peer – P2P) protokolünü kullanarak çalışan node’lar, blockchain ağının devamlılığını sağlar. Veri sadece bir bilgisayarda bulunsa dahi ağa bağlanan herkes o veriye ulaşabilir. Ne kadar çok bilgisayar bağlanırsa, ağ o kadar güçlü demektir.
Blockchain'deki blokların içinde ne var?
Blokların içinde; blok numarası, blok başlığı, önceki bloktaki verilere ait özet fonksiyon (hash), bloktaki verilere ait özet şifre ve zaman damgası gibi temel öğeler bulunur.
Her blokun, kendinden önceki bloka ait özet şifreyi içinde barındırması güvenliği üst seviyeye taşır. Zira herhangi blokta değişiklik yapılmaya kalkıldığında özet şifre de değişeceğinden, sonra gelen bloktaki şifre ile uyumsuz olacaktır.
Blok içindeki verilerin büyük kısmı madencilik işleminin yapıldığı esnada ağ tarafından sunulmaktadır. Örneğini verdiğimiz Bitcoin ağındaki madencinin görevi, Proof-of-Work (İş Kanıtı)** konsensüs algoritmasına uygun biçimde blok verisini şifrelemektir.
Yüksek miktarda işlem gücü gerektiren bu görevi başarıyla yerine getiren ilk madenci, bloku oluşturmaya ve konsensüs yapısında belirtilen ödülü elde etmeye hak kazanır.
Proof-of-Work (İş Kanıtı) nedir?
Bilgisayarın, belirlenen bir iş için emek sarf ettiğini ispatladığı yönteme Proof-of-Work (PoW) denir. İş ispatı en basit tabirle, çok yüksek işlem gücü veya emek gerektiren bir bulmacayı çözmeye benzer. Bulmaca zor olsa da, çözümün sağlamasını yapmak kolaydır.
Örnek olarak Bitcoin ağında kullanılan PoW algoritmasını ele alacak olursak, madencilerden, gerçekleşen işlemlerin SHA-256 formatında hash kodunu (özet verisini) oluşturmaları istenir.
Bu işlemi yapmak normal şartlarda son derece kolay olduğundan, "Öyle bir hash kodu oluşsun ki, başında 'n' adet sıfır olsun" şeklinde bir şart koyulur.
Madenciler, hash kodunun başında belirlenen adette sıfır oluşturabilmek için "nonce" ismi verilen rastgele sayıyı bulmak için pek çok deneme yaparlar. Brute force ismi verilen, doğru sonucu bulana kadar tekrar tekrar deneme yöntemi ile bu işlemi sürdürürler.
Doğru "nonce" sayısını bulan ve hash kodunun başında belirtilen adette sıfır elde eden ilk madenci hedefine ulaşır.
Comments