En Sade Anlatımla Blockchain Nedir, Nasıl Çalışır?

Herkesin anlayabileceği biçimde blockchain nedir? Blockchain nasıl çalışır? Blockchain ne işe yarar? Blockchain hakkında her şey makalemizde…
REHBER

Hazırladığımız makalemizde, kripto para sektörüne aşina olmayanların bile rahatlıkla anlayabileceği biçimde blockchain'i (blokzinciri) anlatmaya çalıştık.
Blockchain (blok zincir) nedir? Blockchain nonce nedir? Blockchain ne işe yarar? Dağıtık defter teknolojisi (DLT) nedir? Tüm bu soruların cevabını ve blockchain hakkında her şeyi makalemizde bulabileceksiniz.

Blockchain (blok zincir) nedir?

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, eski verilerde düzenleme olanağı sunmaz. Dolayısıyla geleneksel veri tabanları gibi değil, işlemlerin ardı sıra listelendiği dijital bir kayıt defteri şeklinde çalışır.

Sadeleştirilmiş blockchain yapısı. Veriler giriş tarihine göre art arda sıralanır. Her blok kendinden önceki blokun şifrelenmiş kodunu içinde barındırarak değişikliklere karşı güvenlik sağlar.

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 sayede 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.

Sol: Geleneksel ya da merkezi yapıda her kullanıcı aynı bilgisayara bağlanır.

Orta: Merkeziyetsiz yapılarda kullanıcılar, kendileri için en verimli sunucuya bağlanırlar.

Sağ: Dağıtık yapıda ise kullanıcılar aynı zamanda veri sağlayıcısıdırlar.

İlginizi çekebilir: Bitcoin ağında P2P nedir? BitTorrent nasıl çalışır?
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 etti?

Bitcoin isimli ilk kripto para birimini dünyaya tanıtan Satoshi Nakamoto lakaplı kişi ya da grup tarafından 2008 yılında blockchain'in icat edildiği biliniyor. Blockchain'e çok benzeyen şifreli yapıların 1992 yılında daha önce kullanıldığına dair bilgiler olsa da, Bitcoin para birimiyle birlikte ilk defa aktif biçimde çalışan ve topluluk tarafından kabul gören blockchain yapısı insan hayatına dahil oldu.
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 duyurdu. Nakamoto; mail hesabı üzerinden (satoshin@gmx.com) insanlığa armağan ettiğini söylediği teknolojinin, kendi kendini devam ettireceğinden emin olduktan sonra ortadan kayboldu.

Blockchain nasıl çalışır?

İsminden de anlaşılacağı üzere 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, nihayetinde özet bir fonksiyona (hash) dönüştürülür.
Bitcoin ağından örnek verecek olursak, özet fonksiyon (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.
Detaylı bilgi için: Hash Nedir? Bitcoin SHA-256 Algoritması Nasıl Çalışır?
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. Bitcoin ağından örnek verecek olursak, bu yazının hazırlandığı Haziran 2020 tarihi itibarıyla oluşturulan her blok başına madenciye 6,25 BTC ödül verilmektedir. Hatırlatmak gerekirse, 11 Mayıs 2020'de gerçekleşen Bitcoin blok ödülü yarılanması işlemi (halving) öncesi bu tutar 12,5 BTC idi.

*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. Tıpkı “BitTorrent” protokolünde olduğu gibi, veri sadece bir bilgisayarda dahi bulunsa, ağa bağlanan herkes o veriye ulaşabilir. Ne kadar çok bilgisayar bağlanırsa, ağ o kadar güçlü demektir.
Detaylı bilgi için: Bitcoin Node (Düğüm) Nedir? Nasıl Çalışır?

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.
Bitcoin örneğinden gidecek olursak tipik bir blok içinde şunlar bulunur:
BITCOIN BLOK İÇERİĞİSihirli sayı4 byte"0xD9B4BEF9" şeklinde sabit değerYükseklik4 byteBlok numarasıBAŞLIK
(HEADER)Versiyon4 byteKullanılan güncel sürümÖnceki başlık32 byteÖnceki blokun başlık özeti (hash)Merkle kökü32 byteİşlemlerin özet değeri (hash)Zaman damgası4 byte1 Ocak 1970'ten itibaren geçen süreZorluk4 byteAğın zorluk bilgisiNonce4 byteAğ zorluğuna göre ayarlanmış rastgele sayıİşlem sayısı1-9 byteBelirli uzunlukta tam sayı değeri (integer)İşlemler-Bloktaki transferlerin listesi
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.
Detaylı bilgi için: Nonce Nedir? Bitcoin Madenciliğinde Nonce Ne Demek?

Blockchain ne kadar güvenli?

Blockchain’i özel kılan sadece şifreli blokları değil elbette. Dağıtık ağ sayesinde güvenlik seviyesi merkezi veri tabanlarına kıyasla katbekat artıyor.
Saklanan veride tutarsızlık görülmesi durumunda, ağdaki bilgisayarın çoğunluğunda yer alan veri geçerli sayılır. Böylece kötü niyetli kişiler tarafından verilerde değişiklik yapılmasına karşı güçlü bir savunma mekanizması oluşur.
Yine kolay anlaşılması adına Bitcoin ağından örnek vermek gerekirse, kötü niyetli kişilerin kayıtlı verilerde değişiklik yapabilmeleri için ağın yarısından fazlasını ele geçirmeleri gerekir. %51 saldırısı (Attack 51%) ismi verilen bu yöntemi uygulamak içinse astronomik ölçüde bilgi işlem gücüne ihtiyaç vardır.
Bir kişi ya da kurumun böylesi işlem gücüne sahip olması için, dünyadaki tüm Bitcoin madencilerin sahip oldukları donanımın yarısından fazlasına tek başına hükmetmesi gerekir. Bunun mümkün olup olmadığını merak ediyorsanız, aşağıdaki linkte yer alan makalemize göz atabilirsiniz.
Ayrıntılı bilgi için: Blockchain ağlarında %51 saldırısı nedir? Bitcoin’e %51 saldırısı yapmak mümkün mü?

Blockchain ne kadar şeffaf?

Açık blokchcain ağları gerçekten "açıktır". Örneğin Bitcoin ağında bugüne kadar oluşturulmuş tüm blokları ve içlerindeki para transferlerini görmek mümkün. Blockchain.com adresi üzerinden tüm işlem bilgilerine erişilebiliyor.
Kripto para borsaları dışındaki işlem sahiplerinin büyük kısmı anonim olsa da, gerçekleştirilen işlemler ve tutarları açık biçimde gözlemlenebiliyor.
Bitcoin ağında bugüne kadar gerçeklemiş tüm işlemleri içeren blockchain dokümanını bilgisayarınıza indirmeniz bile mümkün. Buradaki adresten ilgili yazılımı indirerek blockchain'e sahip olabilirsiniz. 
Ancak unutmayın ki kurulduğu günden bu yana gerçekleşen tüm işlemler bu dokümanın içinde olduğundan ilk senkronizasyon işlemi epey sürecektir. Bu yazı hazırlandığı esnada blockchain yaklaşık 291 GB büyüklüğündeydi.
Dolayısıyla senkronizasyon yapmak için güçlü bir internet bağlantısına ve yeterli depolama alanınızın bulunduğundan emin olmalısınız.