Blok zinciri

sanal para aktarımlarının dağıtık olarak depolandığı veritabanı

Blok zinciri, blokzincir ya da özgün İngilizce tabiriyle blockchain,[1][2][3][4][5] kriptografi kullanılarak bağlanan ve güvenli hale getirilen, bloklar adı verilen, sürekli büyüyen bir kayıt listesidir.[1][6]
Bitcoin'in blok zinciri yapısı
Blok zinciri kısaca şöyle işler:
"Bilgisayar (düğüm (node)) bir kayıt listesi (muhasebe defteri - ya da orjinal tabirle ledger) barındırdığını varsayalım. İki müfettiş (PoW kullanıldığında madenci düğümler) onlar da ayni dosyanın birer kopyasını kendi bilgisayarlarında (yani dosya merkezsiz / dağınık) barındırıyor olsunlar. Sen bir para devir işlemi yaptığında bilgisayarın, bu iki müfettişlerin ikisine birden, aynı anda, onları bilgilendiren birer e-posta yollar. Her müfettiş aceleyle harekete geçer ve hem bu işlem için, hem de müfettiş ücretinin kripto para olarak ödenebilmesi için yeterli bakiye olup olmadığını kontrol eder. Bu işi ilk başaran "herkese cevap ver" düğmesine basar ve kontrolü nasıl yaptığını anlatan bir belgeyi (ispatlanmış emek) cevaba ekler. Eğer diğer müfettiş de onay verirse herkes kayıt listelerini yeni durumu yansıtacak şekilde günceller."[7]
Her blok tipik olarak işlem verilerini, önceki bloğun bir kriptografik hash fonksiyonunu 'nu,[6] bir zaman damgasını[8] içerir. Tasarım gereği, bir blok zinciri, kayıtların sonradan değiştirilmesine dirençlidir. Kullanılan kayıt listesi, “iki taraf arasındaki işlemleri verimli, doğrulanabilir ve kalıcı bir şekilde kaydedebilen açık, dağıtılmış bir defterdir”.[9] Dağıtılmış bir defter olarak kullanmak için, bir blok zinciri tipik olarak, topluca bir protokole bağlı düğümler arası iletişim ve yeni blokları onaylamak için bir eşler arası (peer-to-peer) ağ tarafından yönetilir. Herhangi bir bloktaki veriler sonradan değiştirilmek istendiğinde, verinin bulunduğu blok ve sonraki tüm blokların değiştirilmesi gerekecektir. Bu da bir sonraki düğüm yazılmadan önce, her blok yazımı için düğüm seçiminde seçilmeyi ve her seferde ağdaki düğümlerin çoğunluğunun onayını gerektirir. Ayrıca her blokta kimin değiştirdiği belli olduğundan, olası bir kötüye kullanımın tespit edilmesi de mümkündür.
Blok zincirleri tasarım ile güvenlidir ve (varsayılan olarak) yüksek Bizans hata toleransı ile bir dağıtık hesaplama sistemini örneklendirir. Merkeziyetsiz uygulamalar (Dapp[10]), bu teknoloji ile mümkün olmaktadır.[11] Bu sayede tıbbi kayıtlar,[12][13] kimlik yönetimi,[14][15][16] kaynağı belgeleme, yiyecek izlenebilirliği[17] veya oy kullanma[18] gibi diğer kayıt yönetimi faaliyetleri için potansiyel olarak uygun olan blokzinciri çözümleri oluşturmaktadır.
Blok zinciri 2008 yılında Satoshi Nakamoto tarafından kripto para bitcoin'de, kamu işlem defteri olarak kullanılmak üzere geliştirilmiştir.[1] Bitcoin kripto parası, güvenilir bir otorite veya merkezi sunucuya ihtiyaç duymadan double spending problemini çözen ilk dijital para birimidir. Bitcoin tasarımı, sonraki diğer uygulamalar için ilham kaynağı olmuştur.[1][3]
Tarixi
Kriptografik olarak güvenli bloklar zincirindeki ilk çalışma 1991 yılında Stuart Haber ve W. Scott Stornetta tarafından açıklanmıştır.[6][19] 1992 yılında Bayer, Haber ve Stornetta, Merkle ağaçlarını tasarıma dahil etti ve bu da birkaç belgenin bir blok halinde toplanmasına olanak sağlayarak verimliliğini artırdı.[6][20] (bkz: Merkle tree)
İlk blok zincir 2008 yılında Satoshi Nakamoto olarak bilinen bir kişi (veya bir grup insan) tarafından kavramsallaştırılmıştır. Nakamoto tarafından ertesi yıl, kripto-para birimi bitcoin'in çekirdek bir bileşeni olarak uygulandı ve burada ağdaki tüm işlemler için kamu defteri olarak görev yaptı. Bir blok zincirinin kullanımıyla, bitcoin, güvenilir bir otorite gerektirmeden double spending problemini çözen ilk sayısal para oldu ve birçok ek uygulama için ilham kaynağı oldu.[1][3][4]
Ağustos 2014'te, ağ üzerinde gerçekleşen tüm işlemlerin kayıtlarını içeren bitcoin blok zincir dosya boyutu 20 GB'ye (gigabayt) ulaştı.[21] Ocak 2015'te, boyut neredeyse 30 GB'a yükseldi ve Ocak 2016'dan Ocak 2017'ye kadar, bitcoin blok zinciri 50 GB'dan 100 GB'a çıktı.[22]
Blok ve zincir kelimeleri, Satoshi Nakamoto'nun orijinal makalesinde ayrı ayrı kullanılmış; ancak 2016 yılına kadar tek bir kelime, blok zinciri olarak popüler hale getirilmiştir. Blockchain 2.0 terimi, ilk olarak 2014 yılında ortaya çıkan dağıtılmış blok zincir veri tabanının yeni uygulamalarını ifade eder.[23] The Economist, bu ikinci nesil programlanabilir blok zincirinin bir uygulamasının "kullanıcıların daha karmaşık akıllı sözleşmeler yazmasına olanak veren bir programlama dili, böylece, bir gönderi geldiğinde kendilerine ödeme yapan veya karlarını belirli bir seviyeye ulaştığında sahiplerine otomatik olarak dağıtan sertifikaları paylaşan faturalar yaratır. " ile geleceğini açıkladı.[1] Blockchain 2.0 teknolojileri, işlemlerin ötesine geçer ve "para ve bilgi hakemleri olarak hareket eden güçlü aracılar olmadan değer alışverişini" mümkün kılar. Dışlanan kişilerin küresel ekonomiye girmelerini, katılımcıların gizliliğini korumalarını, insanların "kendi bilgileriyle para kazanmalarını" sağlamalarını ve içerik oluşturucuların fikri mülkiyet haklarını telafi etmelerini sağlamak için kabiliyet sağlamalarını beklenmektedir. İkinci kuşak blok zincir teknolojisi, bir bireyin “kalıcı dijital kimliğini ve kişiliğini” muhafaza etmesini ve “eşitliğin dağılma şeklini potansiyel olarak değiştirerek” toplumsal eşitsizlik sorununu çözmeye yardımcı olacak bir yol sağlar.[24] 2016 itibarıyla, blockchain 2.0 uygulamaları herhangi bir "harici veriye veya zamana dayalı olaylar veya piyasa koşulları [ihtiyaç duyulan] blok zinciri ile etkileşime girmesine" erişmek için bir off-chain oracle 'ye ihtiyaç duymaya devam ediyor.[25]
2016 yılında, Rusya Federasyonu'nun (NSD) merkezi menkul kıymetler depozitosu, blok zincir tabanlı otomatik oylama sistemlerinin kullanımını araştıracak olan Nxt blockchain 2.0 platformuna dayanan bir pilot proje duyurdu.[26] IBM, Temmuz 2016'da Singapur'da bir blok zinciri yenilik araştırma merkezi açtı.[27] Dünya Ekonomik Forumu için bir çalışma grubu, blok zincirle ilgili yönetişim modellerinin gelişimini tartışmak üzere Kasım 2016'da toplandı.[28] Accenture'a göre, inovasyon teorisinin yayılmasının bir uygulaması, blok zincirlerin 2016'da finansal hizmetler içinde%13,5 'lik bir benimseme oranına ulaştığını ve bu nedenle erken benimsenme aşamasına ulaştığını göstermektedir.[29] Sanayi Ticaret Grupları, 2016 yılında Dijital Ticaret Odası'nın bir inisiyatifi olan Global Blockchain Forum'u oluşturdu.[30]

Yapı
değiştir

Bir blok zinciri, birçok bilgisayardaki işlemleri kaydetmek için kullanılan merkezi olmayan, dağıtılmış ve halka açık bir dijital defterdir. Böylece, tüm sonraki blokların değişmesi ve ağın anlaşılması dışında kayıt geriye dönük olarak değiştirilemez.[1][31] Bu, katılımcıların işlemleri ucuza doğrulamasına ve denetlemesine izin verir.[32] Bir blok zincir veritabanı, bir peer-to-peer ağı ve dağıtılmış zaman damgası sunucusu kullanılarak bağımsız olarak yönetilir. Toplu öz çıkarlarla desteklenen kitle işbirliği ile doğrulanırlar.[33] Sonuç, katılımcıların veri güvenliği konusundaki belirsizliğinin marjinal olduğu sağlam bir iş akışıdır. Bir blok zinciri kullanımı, dijital bir varlıktan sonsuz yeniden üretilebilirlik özelliğini kaldırır. Her bir birim değerinin sadece bir kez aktarıldığını ve double spending 'in uzun süredir devam eden problemini çözdüğünü doğrular. Blok zincirleri bir değer değişimi protokolü olarak tarif edilmiştir.[23] Bu blok zincir bazlı değer değişimi, geleneksel sistemlerden daha hızlı, daha güvenli ve daha ucuz bir şekilde tamamlanabilir.[34] Bir blok zinciri, mülkiyet haklarını atayabilir çünkü teklif ve kabulü zorlayan bir kayıt sağlar.[1]

Bloklar
değiştir

Bloklar, bir Merkle ağacına hashlenmiş ve kodlanmış geçerli işlemlerin yığınlarını tutar.[1] Her blok, blok zincirindeki önceki bloğun kriptografik hash fonksiyonunu içerir ve ikisini birleştirir. Bağlı bloklar bir zincir oluşturur.[1] Bu yinelemeli süreç, önceki bloğun bütünlüğünü, orijinal başlangıç bloğuna geri döndüğünü doğrular.[35]
Bazen eş zamanlı olarak ayrı bloklar üretilebilir ve geçici bir çatal oluşturulabilir. Güvenli bir hash temelli tarihe ek olarak, herhangi bir blok zinciri, tarihin farklı sürümlerini puanlamak için belirli bir algoritmaya sahiptir, böylece daha yüksek bir değere sahip olan biri diğerlerine göre seçilebilir. Zincire dahil edilmek üzere seçilmeyen bloklara, yetim bloklar denir.[35] Veri tabanını destekleyen eşler, zaman zaman tarihin farklı versiyonlarına sahiptir. Sadece kendileri tarafından bilinen veri tabanının en yüksek puanlı sürümünü tutarlar. Bir eş daha yüksek puanlı bir versiyon aldığında (genellikle tek bir yeni blok eklenmiş olan eski versiyon) kendi veri tabanlarını genişletir veya üzerine yazar ve geliştirmeyi eşlerine tekrar iletir. Herhangi bir girişin tarihin en iyi versiyonunda sonsuza kadar kalacağıyla ilgili kesin bir garanti asla yoktur. Çünkü blok zincirler tipik olarak eski bloklara yeni blokların puanını eklemek için inşa edildiğinden ve sadece eski blokların üzerine yazılmak yerine yeni bloklarla uzatma üzerinde çalışmak için teşvikler olduğundan, bir girişin yerine geçme olasılığı, üste doğru daha fazla blok oluşturulduğundan, sonuç olarak çok düşük hale geldikçe, katlanarak[36] azalır.[1][37][38] Örneğin, emek ispatı sistemini kullanan bir blok zincirinde, en kümülatif proof-of-work olan zincir, her zaman geçerli olan ağ olarak kabul edilir. Yeterli bir hesaplama düzeyini göstermek için kullanılabilecek birkaç yöntem vardır. Within a block chain the computation is carried out redundantly rather than in the traditional segregated and parallel manner.[39]

Blok süresi
değiştir

Blok süresi, ağın blok zincirinde bir ilave blok üretmesi için geçen ortalama süredir.[40] Bazı blok zincirleri her beş saniyede bir yeni blok oluşturur.[41] Blok tamamlandığı zaman, içerilen veriler doğrulanabilir hale gelir. Kripto para biriminde, para işlemi gerçekleştiği zaman bu pratik olarak gerçekleşir, dolayısıyla daha kısa blok süresi daha hızlı işlem anlamına gelir. Ethereum için blok süresi 14 ila 15 saniye arasında ayarlanırken, bitcoin için 10 dakikadır.[42]

Hard fork
değiştir

Hard fork kural değişikliğidir, eski kurallara göre onaylanan yazılımlar, yeni kurallara göre üretilen blokları geçersiz olarak göreceklerdir. Hard fork durumunda, yeni kurallara uygun olarak çalışacak tüm düğümlerin yazılımlarını yükseltmeleri gerekmektedir.[43]

Merkezsizleştirme
değiştir

Verileri peer-to-peer ağ üzerinden depolayarak, blok zinciri, verilerin merkezi olarak tutulmasıyla gelen bir dizi riski ortadan kaldırır.[1] Merkezi olmayan blok zinciri, geçici mesaj iletimi ve dağıtılmış ağ iletişimi kullanabilir.
Peer-to-peer blok zincir ağları, bilgisayar korsanlarının yararlanabileceği merkezi güvenlik açığı bulundurmaz. Aynı şekilde, merkezi bir arıza noktası yoktur. Blok zinciri güvenlik yöntemleri, açık anahtar şifrelemesi kullanımını içerir.[4] Açık anahtar (uzun, rastgele görünen bir sayı dizesi) blok zincirindeki bir adrestir. Ağ üzerinden gönderilen değer belirteçleri bu adrese ait olarak kaydedilir. Bir gizli anahtar, sahibine dijital varlıklarına erişim sağlayan bir parola gibidir veya başka bir anlamda blok zincirinin şu anda desteklediği çeşitli yeteneklerle etkileşimde bulunma araçlarıdır. Blok zincirinde saklanan veriler genel olarak bozulmaz olarak nitelendirilir.[1]