Blok Zinciri Teknolojisi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Blockchain birer veritabanıdır. Blok zinciri kayıtları, tüm kullanıcıların eriştiği merkezi bir sunucuda saklanmak yerine, dünyanın her yerindeki kullanıcıların bilgisayarlarında parça parça depolanır. Bu da blok zincirini eşler arası bir mimariye sahip dağıtılmış bir veritabanı yapar. “Dağıtılmış” terimi, verilerin birden çok yerde depolandığı anlamına gelir ve “eşler arası” terimi ise verilerin ana kopyasını elinde tutan merkezi bir otorite olmadığı anlamına gelir. 

Satoshi Nakamoto’nun Bitcoin blok zinciri, ilk dağıtılmış veritabanı değil ve ilk eşler arası veritabanı değildir. İlk blok zinciri değildir. Ancak ilk modern kripto paranın temelidir ve ondan sonra gelen blok zincirleri için bir başlangıç noktasıdır. 

Bitcoin Nasıl Çalışır?

Diyelim ki bir veritabanında bir poker eli hakkında veri depolamak istiyoruz. Destedeki kartların her birine bir sayı atayarak başlayacağız: 1 maça ası, 2 maça 2, 3 maça 3, 52 kupa kralına kadar. Eliniz şöyle görünebilir: 

Kayıt	Kart değeri
1	12
2	44
3	4
4	31
5	27

Kayıt numaralarını bir elektronik tablodaki satır numaraları olarak düşünün. Veritabanı programcıları bunlara kayıt, blok zinciri programcıları ise blok adını verir. Satır, kayıt, blok – hepsi tek bir veri yığınını ifade eder. 

Rakibinizin eli 6-10 arası sıraları işgal edebilir, başka bir el 11-15 arasında saklanabilir, vb. Bu nedenle, hangi elden bahsettiğinizi belirtmek istiyorsanız, veritabanına ilk kartın hangi satırda olduğunu söylemeniz yeterlidir. 

Zincirdeki Halkalar 

Elbette, dağıtılmış eşler arası veritabanında, sizinle aynı anda diğer kullanıcılar da işlem yapıyor olabilir. Kartlarınızın ardışık sıralarda görünmesi olası değildir. Bu nedenle, verileri bir zincirde bağlamak için önceki ve sonraki kartlara işaretçiler ekleyebiliriz: 

Kayıt	Kart değeri	Önceki kart	Sonraki kart
15	12	0	37
37	44	15	118
118	4	37	121
121	31	118	199
199	27	121	999

Elinizdeki ilk kart 15. satırda saklanır. Kart değeri 12’dir, bu da onu maça kraliçesi yapar. Elinizde bir önceki satır yok, bu yüzden “Önceki kart” sütununa 0 koyuyoruz. Sonraki kart 37. satırda saklanır. 

37. satıra bir göz atıyoruz. O da tek bir kart belirtir, önceki kartın satırı (15) bulunabilir ve 118. satırda saklanan bir sonraki karta işaret eder. 

Bilgisayar bilimlerinde bu yapı, hem ileriye hem de geriye doğru bağlantı kurduğu için çift bağlantılı liste olarak bilinir. İşaretçiler, veritabanında kart değerleriyle birlikte veri olarak saklanır.

Veri Güvenliğini Sağlama 

Bizi veya bilgisayar korsanlarını kart değerlerini değiştirmekten alıkoyacak hiçbir şey yoktur. Bu veritabanı hile yapmayı kolaylaştırır. Veritabanına erişimi olan herhangi biri, elinizin ilk dört kartının değerlerini 1, 14, 27, 40 olarak değiştirebilir – yani dört as olarak. 

Bir sütun ekleyerek veri hatalarına ve bilgisayar korsanlarına karşı koruma sağlayabiliriz. Her satır için, aşağıdaki gibi kart değerlerinin toplamını içeren bir sütun ekleyeceğiz: 

Kayıt	Kart değeri	Önceki kart	Sonraki kart	Sağlaması
15	12	0	37	12
37	44	15	118	56
118	4	37	121	48
121	31	118	199	35
199	27	121	999	58

Nasıl işlediğini görüyor musunuz? İkinci kartımız için, sağlama değeri 56’dır, bu, ilk iki kartın, yani 12 ve 44’ün değerlerinin toplamıdır. Üçüncü kartın sağlaması, sonraki iki kartın toplamıdır. Bir kart değerini her okuduğumuzda, sağlamasını hesaplayabilir ve bunu veritabanında depolanan sağlama toplamı ile karşılaştırabiliriz. Bu toplam aynı değilse, verilerle oynandığını anlarız. 

Bilgisayarınızın ve akıllı telefonunuzun içindeki bellek çipleri, bu sistemi kullanarak hataları algılar. Bu sistem aynı zamanda sabit sürücünüzdeki hataları bulmak için de kullanılır. 

Bu basit sağlama sistemi, blok zinciri teknolojisinin önemli bir parçasıdır. Birinci sınıf bilgisayar mühendisliği öğrencileri tarafından iyi bilinir. 

Ayrıca bilgisayar korsanlarına karşı gülünç derecede savunmasızdır. Kart değerlerini değiştirmek için yeterli erişim haklarına sahip olan herkes, yaptığı şeyi örtbas etmek için sağlamaları da değiştirebilir. Veya bilgisayar korsanı, elinizdeki bir kartı farklı bir sırada saklanan bir kartla değiştirmek için “önceki kart” ve “sonraki kart” işaretçilerini değiştirebilir. 

Nakamoto, blok zinciri mimarisinde bu güvenlik açıklarını öngördü. Veri zincirinde sağlama toplamları oluşturmak ve bağlantıları izlemek için basit bir toplama işlemi yapmak yerine, “hashing” adı verilen bir kriptografik süreç kullandı. 

Hashing ve Şifreleme

Hashing, 06C4D99F32047 gibi bir hash değeriyle sonuçlanan tek yönlü bir matematiksel işlemde önceki kaydın değeriyle mevcut kaydın değerini birleştirerek benzersiz bir tanımlayıcı oluşturur. Tek yönlü denir, çünkü 06C4D99F32047’den orijinal verileri öğrenmek için benzer bir tersine matematiksel süreç yoktur. 

Bir blok zincirinde, her blok için hash değeri, ondan önceki bloğun hash değerine dayanan bir önceki bloğun hash değerine dayanır ve bu Nakamoto’nun 0. bloğuna kadar uzanan. Herhangi bir blok için hash değerini ve blokta depolanan hash değerini karşılaştırın. Eşleşmiyorlarsa, veriler tahrif edilmiştir. 

Geleneksel bir veritabanında, verilerle oynanabilir, sonra da yeni hash değerleri hesaplanabilir ve etkileri gizlemek için sonraki bloklara veya kayıtlara enjekte edilebilir. Bu, dağıtılmış eşler arası blok zinciri veritabanında işe yaramaz, çünkü bilgisayar korsanının yüzlerce veya binlerce bilgisayarda depolanan veritabanı kopyalarını aynı anda değiştirmesi gerekir. 

Bunun bir sonucu, blok zincirine yeni veri blokları eklemek mümkün olsa da, önceki blokların silinememesi veya değiştirilememesidir. Bu, kendinize 100.000$ Bitcoin gönderdikten sonra bu işlemi silemeyeceğiniz anlamına gelir. 

Blockchain her işlem, bu hash mekanizması kullanılarak doğrulanır.

Nakamoto ayrıca, blok zincirinde depolanan verilerin her kullanıcı tarafından görülebilmesini, ancak yalnızca uygun deşifre anahtarlarına sahip olanlar tarafından deşifre edilebilmesini sağlamak için şifrelemeyi devreye soktu. Anahtar olmadan, tek gördüğünüz şey saçma sapan karakterlerdir. 

Blockchain Teknolojisinin Gücü

Blok zinciri teknolojisi, verileri özel, kalıcı ve doğrulanabilir hale getirir. Verilerin ve işlemlerin kaydı herkese açıktır, ama şifreleme onu meraklı gözlerden ve değişiklikten korur. Bu nedenle Bitcoin blok zincirine genellikle Bitcoin’in “açık defteri” adı verilir. 

Tüm bu hash ve şifreleme işlemleri çok fazla bilgi işlem kaynağı gerektirir. Yavaştır. Dünya çapında, tüm Bitcoin blok zinciri ağı, saniyede 4,6 işlem işlemekle sınırlıdır. Kredi kartı şirketleri sıradan bir günde ortalama 1.700 TPS (işlem/sn) işlemekte ve 56.000 TPS işleme kapasitesine sahip olduklarını iddia etmektedir. 4.6 TPS sınırı, Bitcoin’in ölçeklenebilirlik sorununun başlıca kaynağıdır. Bilgisayar bilimcileri günümüzde bunun üzerinde çalışıyor. 

Bitcoin işlemlerini doğrulayan bilgisayar ağının İsviçre’nin tüketiminden daha fazla elektrik gücü tükettiği söyleniyor. 

Bitcoin’in işlem doğrulama düğümlerinin çoğu, şu anda yaklaşık 250 GB büyüklüğünde veri barındıran tüm blok zincirini tutar. Bunlar tam düğümler olarak bilinir. Ağ ayrıca basitleştirilmiş ödeme doğrulaması yapan SPV düğümlerini de içerir. Düğümleri saymanın basit bir yolu yoktur. Bitnodes adlı bir web sitesi, çevrimiçi ve erişilebilir olan düğümlerin güncellenmiş bir sayısını gösterir, ama hızlı bir Google araması, uzmanların 6.000 ila 200.000 arasında değişen düğüm sayısı tahmin ettiklerini gösteriyor. Kimse gerçekten kaç adet düğüm olduğunu bilmiyor.

Ethereum Hakkında Her Şey

En yaygın kullanılan blok zinciri, Bitcoin blok zincirinden daha esnek hale gelmesini sağlayan değişiklikleri içeren Ethereum’dur. Ethereum’un kendi kripto parası Ether’dir, ancak geliştiriciler Ethereum blok zinciri üzerinde çalışan birçok diğer kripto para yarattılar. Platform, sanal paranın yanı sıra birçok uygulama türü için de kullanılıyor. 

Ethereum’un ana faydalarından biri, verilere ek olarak yürütülebilir programları da barındırabilmesidir. Bu programlar “akıllı sözleşmeler” olarak adlandırılır. Örneğin, onda birlik bağış amaçlı bir akıllı bir sözleşme, bu ay hesabınıza eklenen tüm Ether’i toplayabilir ve bağış olarak kiliseye %10 gönderebilir. 

Tıpkı Bitcoin blok zinciri gibi, Ethereum da kurcalamaya karşı korumalıdır. Lüks saat üreticisi Breitling, saat sahiplerine orijinalliğini kanıtlayan dijital sertifikalar verir. Bu saati satarsanız, sertifikayı yeni sahibine devredebilir ve doğrulanabilir bir mülkiyet zinciri oluşturabilirsiniz. Bu teknoloji, marketteki gıdaların kaynağını takip etmek için de kullanılabilir ve her el değiştirmeyi takip edebilir. Gittikçe daha fazla insan etik kaynak kullanımına önem veriyor ve blok zinciri bunun bir parçası haline gelebilir. 

2020’de, Associated Press ABD başkanlık seçimlerinin sonuçlarını Ethereum blok zinciri üzerinde dakika dakika yayınlayarak doğrulanmış oy sayımlarının değişmez bir kaydını oluşturdu.

Ethereum blok zinciri yaklaşık 30 TPS işliyor. Geliştiriciler, merkezi blok zincirine eşzamansız olarak gönderilen konsolide işlemlerle, aynı anda birden fazla blok zinciri çalıştırmak için parçalama adı verilen bir teknik kullanacak olan gelecekteki Ethereum sürümleri üzerinde sıkı bir şekilde çalışıyorlar. Geliştiriciler, Ethereum blok zincirinin yeni sürümlerinin 100.000 TPS’ye kadar işleyebileceğini umuyor. 

Ethereum akıllı sözleşmeler yürütmesi nedeniyle blok zinciriyle ilgili birçok uygulama için bir platform görevi görür. Blok zinciri tabanlı merkeziyetsiz uygulamaların çoğu, özellikle merkeziyetsiz finans uygulamaları, Ethereum ana zincirine veya özel Ethereum blok zincirleri üzerinde kurulmuştur. 

Ethereum, token tabanlı ekonomiler uygulamak isteyen şirketler için de en iyi seçimdir. Örneğin bir şirket, müşterilerinin her satın alma sırasında Acme Coins kazandıkları bir sadakat programı uygulayabilir. Acme Coin’lerin çeşitli avantajlar sağlamak amacıyla takas edilebileceği bir hediye mağazası olabilir. Şirket, Acme Coin’leri de kabul eden ve dolar veya euro ile değiştirilemese de tokenlere fiili bir değer veren bir şirketler ağı oluşturabilir.

Ve Ethereum özelliği ERC-721, değiştirilemez tokenler oluşturmak için bir protokol sunar. NFT pazarının temelidir.

Diğer Blok Zincirleri 

Bitcoin ve Ethereum en yaygın kullanılan blok zincirleridir, ama günümüzde hepsi Nakamoto’nun orijinal konseptine dayanan yüzlerce ve hatta binlerce blok zinciri daha bulunmaktadır. Blok zincirleri, Bitcoin blok zinciri gibi herkese açık veya kurum içi veri yönetimi amacıyla özel olabilir. 

Araştırmacılar, temel blok zinciri mimarisinde birçok varyasyon yarattı. Birçoğu, daha hızlı işleme, daha fazla ölçeklenebilirlik veya daha düşük işlem ücretlerini desteklemek için yenilikler getirdi. Kripto dünyasındaki projelerde konsensüs mekanizmaları, alt zincirlerin koordinasyonu, özel blok zincirler ve diğer önemli teknolojiler ele alınmaktadır. 

Blok Zinciir Nedir? Artık Biliyorsunuz

Blok zincirinin tanımı nedir? Blok zinciri teknolojisi nasıl çalışır? Burada bulduğunuz blok zinciri açıklamasının, bu olağanüstü, devrim niteliğindeki eşler arası veritabanı mimarisi ve uygulamalarını daha iyi anlamanızı ve takdir etmenizi sağladığını umuyoruz.