Blockchain nedir? Kavramlar, ilkeler, teknoloji

Blockchain, ağındaki üyeler tarafından gerçekleştirilen tüm işlemlerin bilgisini içeren, merkeziyetsiz bir veritabanıdır. Teknoloji, kriptografik bilgi güvenliği yöntemlerine dayanır. Veriler, her biri belirli sayıda işlem içeren bloklar zinciri olarak saklanır. Blockchain, dünya genelinde bulunan birçok bilgisayar veya node tarafından çalıştırılır. Bu node'lar işlemleri işler, yeni bloklar oluşturur, bunları birbirleriyle paylaşır ve blockchain'in kopyalarını saklar.

Blockchain teknolojisinin kısa tarihi

Blockchain teknolojisinin hikâyesi, Amerikalı kriptograf Ralph Merkle'ın Merkle ağacı olarak da bilinen hash tree buluşunun patentini aldığı 1970'lerin sonlarına kadar uzanır.

Merkle ağacı, verilerin bloklar halinde organize edilip saklanmasını ve bu blokların hash fonksiyonu kriptografisiyle birbirine bağlanmasını içerir.

1991 yılında Stuart Haber ve W. Scott Stornetta, blockchain kavramının ilk taslağını yayımladı. Bilgisayar bilimcileri, Merkle ağaçlarını kendi geliştirdikleri sistemin temeli olarak kullandı ve böylece günümüzde bildiğimiz blockchain teknolojisinin, kriptografik şifrelemenin ve Web3 endüstrisinin temellerini attılar. 

Their research aimed to create a database of immutable public data encrypted with cryptography. The technology was even patented (the patent expired in 2004), but it appears to have been too far ahead of its time to receive funding.

Regarding real-world applications, the blockchain story began in earnest in 2008 with Satoshi Nakamoto and the whitepaper for Bitcoin, the world’s first cryptocurrency. Haber and Stornetta are the two most cited experts in the founding document.

Blockchain’in temel çalışma prensipleri

İster finans sektöründe ister başka bir alanda kullanılsın, bir blockchain şu kriterleri karşılamalıdır:

• Merkeziyetsiz. Veriler merkezi bir sunucuda değil, dünyanın dört bir yanındaki birçok bilgisayarda saklanır.
• Şeffaf. İsteyen herkes blockchain üzerindeki herhangi bir işlemi görüntüleyebilir ve coin’lerin hareketini, basıldıkları andan itibaren takip edebilir.
• Değiştirilemez. Blockchain’e eklenen bloklar düzenlenemez, silinemez veya taşınamaz. Yalnızca yeni bloklar eklenebilir. Dağıtık ağ mimarisi ve hash fonksiyonunun kullanımı, blockchain’in değiştirilemezliğini ve geri döndürülemezliğini sağlar.
• Güvenli. Kriptografi, konsensüs mekanizmaları, verinin değiştirilemezliği ve merkeziyetsiz saklama yöntemleri, blockchain’lerin daha güvenli olmasına yardımcı olur.

Blockchain’in yapısı ve çalışma şekli

• İşlem işleme. Bir işlemin tarafları, kriptografik algoritma ile şifrelenmiş verileri birbirleriyle paylaşır. Bu veri, kripto para birimini veya başka bir dijital varlığı temsil edebilir.
• Onaylama. İşlem, onay bekleyen işlemlerin bulunduğu Mempool’a alınır. Ağdaki node’lar işlemleri bloklar halinde gruplar, doğrular ve geçerliliğini onaylar.
   
• Blockchain yapısı. Her blok, bir blok başlığı, önceki blokun hash’i ve işlemleri içeren bir hash ile tanımlanır.
  in the block. A sequence of interconnected hashes creates an interdependent chain of blocks.
   
• Blok doğrulama. Bir blok zincire eklenmeden önce veri tutarlılığı açısından kontrol edilir. Doğrulama kurallarına konsensüs mekanizması denir. En yaygın konsensüs mekanizmaları proof-of-work (PoW) ve proof-of-stake (PoS)’tur; ayrıca proof-of-burn, proof-of-history ve proof-of-authority gibi başka algoritmalar da vardır. Hangi algoritmanın kullanılacağı, projenin ihtiyaçlarına göre belirlenir. Daha fazla bilgi için “How a blockchain transaction is validated.” başlıklı makalemizi inceleyebilirsiniz.
   
• Madencilik. PoW kullanan ağlarda, işlemleri doğrulayan ve karmaşık matematiksel işlemlerle yeni bloklar oluşturan madenciler sayesinde ağın sürekliliği sağlanır. Karşılığında, ağın yerel token’ı ve/veya işlem ücreti ile ödüllendirilirler. Farklı konsensüs algoritmalarına sahip ağlarda süreçler biraz farklıdır; ancak özünde işlemlerin doğrulanması, yeni blokların oluşturulması ve ağın güvenliği ile merkeziyetsizliğinin sağlanması esastır.
   
• Veri güvenliği. Bir dolandırıcı, bir bloktaki işlemlerden birini değiştirmeye çalışırsa, blokun hash’i değişir ve ağdaki diğer node’lar bu müdahaleyi tespit ederek ilgili bloğun ana zincirden çıkarılmasını sağlar.

Blockchain’ler nasıl çalışır?

Blockchain, kripto para transaction kayıtlarını tutan bir veritabanıdır. Açık blockchain’ler merkeziyetsizdir; binlerce bilgisayarda aynı anda saklanır ve protokollerine göre otomatik olarak yönetilir. Merkeziyetsiz bir blockchain ağında, blockchain’in kopyalarını saklayan nodes bulunur. Node’lar işlemleri işler, yeni bloklar üretir ve bunları blockchain içinde paylaşır. Blockchain’e göre, yeni blok oluşturan node’lara madenci veya doğrulayıcı denir.

Kripto para ile etkileşimde bulunmak için bir crypto wallet ta ihtiyacınız vardır. Bu, işlem oluşturup blockchain’e gönderen bir uygulama veya cihazdır. İlk kurulumda, kripto cüzdanı işlemleri imzalamak için bir private key  ve işlemleri doğrulamak için bir public key  üretir. Public key, işlemleri almak için kripto address’e dönüştürülür.

To put it simply: a crypto wallet doesn't store currency, it stores keys required to sign a crypto payment or transfer.

1. Kripto cüzdanınızda alıcının adresini ve miktarı yazdığınızda, cüzdanınız işlemi oluşturur ve özel anahtarınızı kullanarak elektronik imza üretir. Kripto cüzdanı, dijital olarak imzalanmış işlemi bir blockchain node’una gönderir.

2. Blockchain node’u elektronik imzayı doğrular. İşlem, adresinizle eşleşiyorsa ve adreste yeterli bakiye varsa geçerli kabul edilir. Ardından node’lar işlemi diğer node’lara iletir.

3. Madenciler veya doğrulayıcılar işlemi yeni bir bloğa ekler. Yeni bloğu ilk çıkaran node, bunu diğer node’lara gönderir. Sizin işleminizle oluşturulan diğer bloklar reddedilir.

4. Yeni bloğu alan node’lar, işlemi doğrulamaya başlar. Blockchain’deki her blok, bir önceki bloğa bağlıdır. Eğer yeni blok öncekiyle uyuşmazsa reddedilir. Her şey uygunsa, node’lar bloğunuzu blockchain’in kendi kopyalarına ekler.

5. Birçok blockchain kopyasında işleminizin bulunduğu blok tutulduğunda, işlem tamamlanmış sayılır. Alıcı, adreste aldığı bakiyeyi görebilir; sizin adresinizdeki bakiye ise azalır.

To put it simply: to send crypto, the transaction has to be signed with the sender's private key, verified by a special validating blockchain node, and added to the blockchain later.

Blockchain’ler nerelerde kullanılır?

Blockchain’lerin ana kullanım alanı kripto endüstrisidir; ancak bu teknoloji sadece bu sektörle sınırlı değildir. Blockchain’lerin en önemli avantajlarından biri, içerdikleri bilginin değiştirilememesi sayesinde son derece güvenilir bir veritabanı olmalarıdır. Bu da teknolojinin merkeziyetsiz finansın ötesinde, bankacılık hizmetleri ve sigorta, kamu sektörü, lojistik, sağlık, enerji ve daha birçok sektörde kullanılmasını sağlar.

• Kripto endüstrisi. Blockchain teknolojisinin ilk ve en bilinen uygulama alanı kripto endüstrisidir; özellikle de Bitcoin ağı, merkeziyetsiz ağlar ve kripto paraların yaygınlaşmasını sağlamıştır. Blockchain, varlıkların aracı olmadan, hızlı, güvenli ve şeffaf şekilde bir kişiden diğerine transfer edilmesini mümkün kılmıştır.
   
• Bankacılık sektörü. Blockchain’in finans ve kredi sektöründe kullanılması, para transferlerinde, kredi işlemlerinde, menkul kıymet işlemlerinde ve diğer iş süreçlerinde güvenliği, güvenilirliği ve şeffaflığı artırır.
   
• Siber güvenlik. Tüm veritabanının kopyaları aynı anda birçok blockchain node’unda saklandığı için, bir veya birkaç node’a saldırı yapılsa bile altyapı çalışmaya devam eder.
   
• Lojistik. Blockchain teknolojisi, taşımacılık, kargo güzergâhları, tedarikçiler, müşteriler ve benzeri büyük veri kümelerinin hızlı ve verimli şekilde işlenmesine yardımcı olur.
   
• Decentralized identifiers (DIDs). Bireylerin kişisel verileri, bir kuruma ait merkezi bir veritabanı yerine blockchain üzerinde saklanabilir.

Sonuç

Blockchain, iş yapma, toplumu yönetme ve birbirimizle iletişim kurma anlayışımızı kökten değiştirme potansiyeline sahip yenilikçi bir teknolojidir. Veri iletimi, saklanması ve işlemlerde yüksek verimlilik, şeffaflık ve güvenlik sağlar. Kriptodan krediye, sigortadan lojistiğe kadar pek çok sektörde şimdiden kullanılmaktadır.

Bu teknoloji yeni ve sürekli gelişmektedir; gelecekte daha fazla blockchain tabanlı uygulama ve beklenmedik kullanım alanları görebiliriz.