Blockchain nedir? Kavramlar, ilkeler, teknoloji

Blockchain, ağındaki tüm işlemler hakkında bilgi 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 buluşunu patentlediği 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 çalışmalarının temeli olarak kullanarak, bugün bildiğimiz blockchain teknolojisinin, kriptografik şifrelemenin ve Web3 endüstrisinin ortaya çıkmasına zemin hazırladılar. 

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 aşağıdaki 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, verilerin değiştirilemezliği ve merkeziyetsiz saklama yöntemleri, blockchain'leri daha güvenli hâle getirir.

Blockchain nasıl yapılandırılır ve çalışır?

• İşlemlerin işlenmesi. Bir işlemin tarafları, kriptografik algoritma ile şifrelenmiş verileri değiş tokuş eder. Bu veriler, kripto para birimini veya başka dijital bilgileri/varlıkları temsil edebilir.
• Confirmation. İşlem, onay bekleyen işlemlerin sıralandığı Mempool'a alınır. Ağdaki node'lar işlemleri bloklara toplar, doğrular ve geçerliliğini onaylar.
   
• Blockchain structure. Her blok, bir blok başlığı, önceki bloğun hash'i ve bloktaki işlemleri içeren bir hash ile tanımlanır.
  in the block. A sequence of interconnected hashes creates an interdependent chain of blocks.
   
• Block verification. Bir blok zincire eklenmeden önce veri tutarlılığı açısından kontrol edilir. Doğrulama kuralları, konsensüs mekanizması olarak bilinir. En popüler konsensüs mekanizmaları proof-of-work (PoW) ve proof-of-stake (PoS)'tir; ancak proof-of-burn, proof-of-history ve proof-of-authority gibi başka mekanizmalar da vardır. Bir blockchain'in hangi algoritmayı kullanacağı, projenin ihtiyaçlarına göre belirlenir. Daha fazla bilgi için “How a blockchain transaction is validated.” başlıklı makalemizi okuyabilirsiniz.
   
• Mining. PoW kullanan ağların çalışması, işlemleri doğrulayan ve karmaşık matematiksel hesaplamalarla yeni bloklar oluşturan madenciler sayesinde devam eder. Karşılığında, ağın yerel token'ı ve/veya işlem ücreti ödülü alırlar. Farklı konsensüs algoritmalarına sahip ağlarda süreçler biraz farklılık gösterse de, özünde yine işlemlerin doğrulanması, yeni blokların oluşturulması ve ağın güvenliği ile merkeziyetsizliğinin sağlanması esastır.
   
• Data security. Bir dolandırıcı bloktaki herhangi bir işlemi değiştirmeye çalışırsa, bloğun hash'i değişir; ardından ağdaki diğer node'lar bu kötü niyetli müdahaleyi tespit eder ve bloğun ana zincirden çıkarılmasını sağlar.

Blockchain'ler nasıl çalışır?

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

Kripto para ile etkileşim kurmak için bir crypto wallet t gerekir. Bu, işlemleri oluşturup blockchain'e gönderen bir uygulama veya cihazdır. İlk kurulumda, bir kripto cüzdan private key  üretir ve işlemleri imzalamak için kullanır; ayrıca işlemlerin doğrulanması için bir public key  üretir. Public key, işlemleri almak için bir 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 cüzdanınıza alıcının adresini ve tutarı yazdığınızda, işleminizi oluşturur ve özel anahtarınızı kullanarak elektronik bir imza üretir. Kripto cüzdan, 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 dahil eder. Yeni bloğu ilk çıkaran node, onu diğer node'lara gönderir. Diğer madenci veya doğrulayıcıların oluşturduğu, işleminizin bulunduğu bloklar reddedilir.

4. İşleminizin bulunduğu yeni bloğu alan node'lar doğrulama işlemine başlar. Blockchain'deki her blok bir önceki bloğa bağlıdır; yeni bloğun önceki blokla uyuşmadığı tespit edilirse blok reddedilir. Her şey uygunsa, node'lar bloğunuzu kendi blockchain kopyalarına ekler.

5. Birçok blockchain kopyası işleminizin bulunduğu bloğu sakladığında, işlem tamamlanmış sayılır. Alıcı, adreste aldığı fonları görebilir; sizin adresinizin bakiyesi 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 yalnızca bu sektörle sınırlı değildir. Blockchain'lerin en önemli avantajlarından biri, içerdiği bilgilerin değiştirilemez ve silinemez olması sayesinde son derece güvenilir bir veritabanı sunmasıdır. Bu da teknolojinin merkeziyetsiz finansın ötesinde, bankacılık hizmetleri ve sigorta, kamu sektörü, lojistik, sağlık, enerji ve daha birçok sektörde kullanılmasını sağlar.

• The crypto industry. Blockchain teknolojisinin ilk ve en bilinen uygulama alanı kripto endüstrisidir. Özellikle Bitcoin ağı, merkeziyetsiz ağlar ve kripto paraların doğuşuna öncülük etmiştir. Blockchain, varlıkların bir kişiden diğerine aracı olmadan, erişilebilir, hızlı, güvenli ve şeffaf şekilde transfer edilmesini mümkün kılmıştır.
   
• The banking sector. Blockchain'in finans ve kredi sektöründe kullanılması, para transferleri, kredi işlemleri, menkul kıymet işlemleri ve diğer iş süreçlerinde güvenlik, güvenilirlik ve şeffaflığı artırır.
   
• Cybersecurity. Tüm veritabanının kopyaları aynı anda birçok blockchain node'unda saklandığı için, bir veya birkaç node'a başarılı bir saldırı gerçekleşse bile altyapı çalışmaya devam eder.
   
• Logistics. Blockchain teknolojisi, taşımacılık, kargo rotaları, tedarikçiler, müşteriler ve daha fazlası hakkında büyük miktarda verinin hızlı ve verimli şekilde işlenmesine yardımcı olur.
   
• Decentralized identifiers (DIDs). Bir bireyin kişisel verileri, bir kuruluşun merkezi veritabanı yerine blockchain'de saklanabilir.

Sonuç

Blockchain, iş yapma biçimimizi, toplumu yönetmemizi ve birbirimizle iletişimimizi kökten değiştirme potansiyeline sahip yenilikçi bir teknolojidir. Veri iletimi, saklama ve işlemlerde yüksek verimlilik, şeffaflık ve güvenlik sağlar. Kriptodan krediye, sigortadan lojistiğe kadar pek çok sektörde şimdiden kullanılmaya başlanmıştır.

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