Kripto Paralar ve Bitcoin Mimarisi

Bitcoin Mimarisine Giriş

Sözlükteki tanımına bakacak olursak borsa veya sermaye piyasasının değişimi, alınıp satılabilir menkul kıymetler, stok, hisse senedi, emtialar, döviz, istikraz, vadeli kontratlar ve opsiyon sözleşmelerinin halka açık satıldığı veya satın alındığı organize bir piyasadır. Borsalar kendi içerisinde işlemlere göre veya alınıp satılan emtialara göre farklı türlerde ve isimlerde olmaktadır. Yabancı ülkelerin paralarının alınıp satılmasından tutun, hisse senetlerinin değiş tokuşuna veya "Futures" yani Türkçesi vadeli işlemler olan pek çok çeşidi bulunuyor. Ancak bizim yazımızda da değineceğimiz en önemli ve son zamanlarda popülerliği de oldukça artmış olan ve beraberinde pek çok soruyu peşinde sürükleyen Kripto Para Piyasası'nı inceleyeceğiz.

Kripto para kavramı aslında yeni bir kavram değil daha önceden bu tür bir düşüncede, sanal bir para yaratma ihtiyacı ve düşüncesinde olanlar girişimlerde bulunmuşlar ancak dönemin şartları, nüfus veya şansları yaver gitmemiş ve ölü projeler olarak doğmuşlardır. Bu projelere B-Money ve Bit Gold örnek verilebilir. Şu anda en popüler kripto para olan ve kripto paraların da babası olarak kabul edilen Bitcoin'in yaratıcısı ona bu adı vermiştir. Ne yazık ki böyle ince düşünülmüş ve başarıya ulaşılmış bir projenin yaratıcısının kim olduğu bilinmiyor. Takma adı "Satoshi Nakamoto" olan Bitcoin'in yazarı öylesine bir yazılım kullandı ki Bitcoin gibi bir şeyi bugün hala biliyoruz, tutuyoruz, gönderiyoruz ve ülkemizde pek yaygın olmasa da ödemelerimizi gerçekleştiriyoruz. Bunu yapmamamızı sağlayan en önemli şey BTC'nin bir arz sınırının bulunması. BTC maalesef ki ABD doları gibi sınırsız basılabilen bir şey değil, zaten öyle olmaması belki de en güzel yanı, arz - talep dengesinin sağlanması BTC fiyatının bu zamana kadar gelmesindeki en büyük etken. Peki BTC nasıl basılıyor veya çıkartılıyor, dolaşıma sokuluyor?

MİMARİ

MADENCİLİK

BTC'nin dolaşıma nasıl sokulduğunu anlamak için önce İngilizcesi Mining olan bu terim BTC ile birlikte doğmuş olarak düşünülebilir. BTC Blok zinciri adı verilen bir yapıdan meydana geliyor. Madenci adı verilen insanlar, işlemci güçlerini kullanarak yani elektrik tüketerek sisteme entegre edecekleri BTC'ler çıkarıyorlar. Onlara bundan dolayı madenci deniyor. Madenciler her kazdıkları BTC için bir komisyon alıyorlar. Peki madencilerin görevi bu kadar mı tabii ki hayır! Madenciler BTC kazarlarken bir yandan da sistemdeki diğer kullanıcıların yaptıkları işlemleri (ödemeler, para gönderimleri, hesaplar arası transferlerin doğrulanması vd.) denetlerler. Her bir denetleme sonucu oluşan veriyi blok adı verilen kapsüllere işlerler. Bunu gerçekleştirirken yine bir komisyon alırlar. Oluşan veriler bloğa işlenir ancak bloklar sınırlı sayıda veri tutarlar. Her bir blok 1 MB'a kadar veriyi bünyesinde barındırabilir. İlk çıkan bloğa Genesis Block adı verilmiştir. Peki blok dolduğunda ne olur? Madenciler tarafından zincire eklenir. Bloklar bir araya geldikçe bir zincir meydana getirirler ve buraya işlenen verileri değiştirmek neredeyse imkansızdır. Yani birine BTC gönderdiyseniz, onun size geri göndermemesi dışında almanızın hiç bir yolu yok demektir. Aslında madencilerin yaptığına bakacak olursak bir bankanın görevini yapmak gibidir. A kişisinden B kişisine banka yoluyla para gönderdiğinizde banka bunu doğrular ve bu işlemi gerçekleştirir ve sizden belirli bir miktar komisyon keser. Paralarınız banka cüzdanınızda tutarsınız tıpkı madencilerin cüzdanınızda var olan parayı bloğa işlemesi gibidir bu durum. Size bunu sokak diliyle anlattım ancak arka planda gerçek anlamda bir mimari yatar ve bu mimari sizi kötü niyetli insanlardan korumaya çalışmaktadır. Şimdi gelin akademik kısmını inceleyelim:

Bir madencinin doğrulama için kurduğu çiftlik

BLOK YAPISI

Yukarıda bahsettiğimiz gibi her bir blok 1 MB boyutunda ve bloklar doldukça ardı ardına eklenerek bir zincir meydana geliyor ancak bu zincirin bozulmasını 100. halka işlenmişken 50. halkada nasıl değişiklik yapılamayacağını anlatabilmemiz için blok yapısını anlatmalıyız. Her bir blok üç ana bileşen içerir:

1. BLOK BAŞLIĞI: Her bir bloğun kimliğini ve bağlantısını sağlar. İçerisinde 5 kritik bilgiyi barındırır:

   1. Hash:

      Her bir bloğun Hash adı verilen şifreli bir bağlantı anahtarı bulunur. Bu bağlantı anahtarı bu bloğa değil kendinden bir önceki bloğa aittir. Aslında bu en önemli özelliklerden birisidir. Çünkü 2. bloğu değiştirmek istediğimizi varsayarsak 3. halkayı da değiştirmek zorunda kalırız. Diyelim ki ikisini de değiştirmeyi başardık, o zaman 4. halkayı sonra 5 ve 6 diye diye "n" bolu bloğa kadar gitmek zorunda kalıyoruz. Çünkü bir bloğu değiştirdiğinizde ondan bir sonraki blokta o bloğun özetini içeren bir Hash kimliği var. Yani zincirin bozulmamasında ki en etkili özellik kriptografik yöntemlerle oluşturulan Hash özetidir.

   2. Zaman Damgası (TimeStamp):

      Bloğun oluşturulduğu zamanı belirtir.

   3. Merkle Kökü (Merkle Root):

      Bu, blok içindeki işlemlerin özetlerini içeren bir Hash yapısıdır. İşlemlerden birini değiştirmek tüm Hash değerlerini değiştirir, bu da zincirin güvenliğini sağlar.

   4. Hedef Zorluk Seviyesi (Difficulty Target):

      Blok madenciliğinde kullanılan zorluk seviyesini belirler.

   5. Nonce:

      Blok madencileri, doğru Hash'i bulmak için Nonce değerini değiştirirler. Bu süreç, Bitcoin madenciliğinde daha sonra da değineceğimiz Proof-of-Work (İş İspatı) (PoW) sürecinin bir parçasıdır.

2. İŞLEMLER (TRANSACTIONS): Blok içindeki işlem verileri, Bitcoin’in blockchain'inde yer alan tüm değer transferlerini gösterir. İşlemler, Input (girdi) ve Output (çıktı) olarak tanımlanır. Input, önceki bir işlemin çıktısını referans alırken, Output ise yeni bir Bitcoin alıcısını belirtir.

3. HASH FONKSİYONLARI: BTC'nin güvenliğini sağlayan Hash özetleri SHA-256 adındaki bir Hash algoritmasını kullanıyor. Bloklar bu fonksiyon sayesinde kimlik doğrulaması yapar ve bir özet oluştururlar. Hash işlemi sonucu oluşan özetler canlı bir varlık gibi sürekli o bloğun içeriğini denetler ve en ufak bir değişikliği bile algılar. Bu tüm sistemin değiştirilmeden güvende kalmasını sağlar.

4. PROOF OF WORK (İŞ İSPATI): BTC madencileri blokları çözmek için bir Proof of Work algoritması kullanıyor. Bu algoritma işlemleri onaylamak için karmaşık matematiksel bulmacaları çözer. İş ispatı ile şunlar sağlanır:

   1. Zincirin Güvenliği:

      Proof of Work ile blokların değiştirilmesi imkansıza yaklaştırılır. Çünkü burada bir değişiklik yapmak tüm zinciri değiştirmeyi gerektirir.

   2. Zincir Uyumu:

      Ağ, en uzun zinciri en doğru zincir kabul eder e madencilerde bu zincire ekleme yapmaya çalışırlar. Buradan da anlaşılacağı üzere zincir belirli yerlerde dallanır ve buna "Fork" yani "Çatallanma" adı verilir. Çatallanmanın neden olduğuna ve çeşitlerine ileride değineceğiz.

5. MERKLE AĞAÇLARI (MERKLE TREES): Blok içerisindeki işlemleri bu yapı organize eder. Yapının sisteme kattığı avantajlar şu şekildedir:

   1. Özetleme (Hashing):

      Hash teriminin yukarıda özet olduğuna değinmiştik. Hash'ler ağaca eklenerek onun adeta yapraklarını oluşturur. Bu özet Hash'ler tekrar Hash işlemine tabi tutulur ve ve ağacın köklerini oluştururLar.

   2. Veri Bütünlüğü:

      Merkle Kökü ve yaprakları ile elde edilen ağaçta her bir bilgi paketi birbirine bağlanır ve birbirini doğrular niteliktedir. Bu verinin doğruluk ve bütünlüğünü sağlar.

6. AĞ YAPISI: Bir banka ile çalıştığınızda veya bir borsada işlem yaptığınızda, merkezi bir yönetim ile karşı karşıya kalırsınız ve ekstrem durumlarda, paranızı, hisselerinizi, altınlarınızı ve daha pek çok emtianızı kaybedebilirsiniz. BTC'nin en güzel yönlerinden birisi merkeziyetsiz bir ağ yapısına sahip olmasıdır. Bu merkeziyetsizlikten kastımız nedir? Bir madencinin artık işlemleri gerçekleştiremediğini veya bu işi artık yapmak istemediğini düşünün, şimdi ne olacak? siz para göndermek istiyorsunuz. Gönderim işleminizi kim onaylayacak? kim bankanın görevini yerine getirecek? Tabii ki başka bir madenci! Madenciler yaptıkları işlem, kazdıkları BTC kadar komisyon alırlar, bunun için bir madencinin sistemden ayrılması sistemin bütünlüğünü bozmaz çünkü siz bir kişiye bağlı değilsiniz, bir topluluk bu işi yapıyor. Topluluk bu işi ağdaki düğümlerle gerçekleştiriyor. Her bir doğrulayıcıda bu düğüm defterlerinin kopyaları bulunur. Peki ağ nasıl çalışır:

   1. Düğümler (Nodes):

      BTC ağı, dünyadaki binlerce düğümden meydana geliyor. Bu düğümler ağdaki tüm işlemleri tutar ve doğrular.

   2. Tam Düğümler (Full Nodes):

      Tüm zinciri saklar ve ağın güvenliği sağlar. Blokları doğrulamak ve kuralların ihlal edilmediği burada kontrol edilir.

   3. Madenciler (Miners):

      Bilgisayarları yardımıyla işlemleri gerçekleştiren madenciler doğru hash değerlerini yakaladıklarında blok ödülünü alır ve yeni bitcoini kazmış olur.

Blok doğrulama mekanizması

MADENCİ ÖDÜLLERİ

Yukarıda da anlattığımız gibi madenciler, işlemler doğrular, blokları doğrulayarak zincire işler karşılığında BTC ve komisyon alırlar. 2024 yılında bir madencinin bir bloğu başarıyla çözmesi demek madencinin tam tamına 6.25 BTC ödül alması demek. Bu yazıyı yazdığım şu anki fiyatla hesaplanırsa 429.456,2 Amerikan Doları'na eşdeğer. Türk lirası olarak yazarsak 14.595.068₺ değerinde.

Yarılanma (Halving)

Her dört yılda bir BTC ağında madencilerin aldığı ödüller Yarılanma (Halving) adı verilen bir olayla yarıya düşürülür. İlk madenciler her bir blok başına 50 BTC alıyorlardı. Güncel tutar 6.25 ve bu gittikçe düşecek. İşlem ücretlerinde de komisyonlar sabit değildir. Ağda ne kadar çok onay bekleyen işlem varsa yani trafik ne kadar yüksekse o kadar çok ücret artışı yaşanır.

Zorluk Seviyesi (Difficulty Level)

Bu ifade bir bloğun çözülmesinin ne kadar zor olduğunun bir göstergesidir. Zorluk seviyesi, ağdaki tüm madencilerin gücüne (Hash Rate) bağlı olarak her 2016 blokta bir (yaklaşık iki haftada bir) otomatik olarak ayarlanır. Bu işlem BTC'nin her 10 dakikada bir yeni bir blok üretebilmesi için yapılır. Madencilik gücü artarsa zorluk seviye artar ve madencilik gücü düşürse zorluk seviyesi düşer ve BTC ağına sabit bir zamanda blok ekleme imkanı tanınır. Bu ağa gerçekleştirilebilecek %51 saldırısı (daha sonra anlatacağız.) gibi saldırıları engellemeye yöneliktir.

Madencilik Donanımı

Bitcoin madenciliği, çok fazla hesaplama gücü gerektirdiği için özel donanımlar gerektirir. Madencilikte kullanılan donanımlar şunlardır:

• CPU (Merkezi İşlem Birimi)

  BTC'nin ilk dönemlerinde madencilik, sıradan bilgisayarların CPU'ları ile yapılabiliyordu. Ancak, ağın büyümesiyle CPU'lar yetersiz hale geldi.

• GPU (Grafik İşlem Birimi)

  CPU'ların yerine GPU'lar kullanılmaya başlandı. GPU'lar madencilik için daha verimliydi.

• ASIC (Uygulamaya Özel Entegre Devre)

  Günümüzde, Bitcoin madenciliği için özel olarak tasarlanmış ASIC cihazları kullanılmaktadır. Bu cihazlar, sadece belirli bir amaç için (Bitcoin madenciliği gibi) tasarlanmış ve optimize edilmiş yüksek güçlü donanımlardır. ASIC'ler, CPU ve GPU'lara kıyasla çok daha verimli ve güçlüdür, bu nedenle modern madencilikte standart haline gelmiştir.

Enerji Problemi

BTC'nin bu şekilde yüksek işlem gücüyle çalışan cihazlara ihtiyaç duyması yüksek elektrik tüketimine neden olmakta ve grafik kartları ve işlemcilerin fiyatlarını yükseltmektedir. Bugün BTC ağı tek başına yüksek miktarda bir enerji tüketimi oluşturmakta ve bu karbon emisyonuna ile çevresel sorunların nedeni olarak görülmekte ve merkeziyetsizliği, sanal parayı sevmeyenler bunu BTC'ye karşı kullanmaktadırlar.

Bitcoin ve Visa ağında enerji tüketimlerinin farkı

Madencilik Havuzları (Mining Pools)

Bitcoin madenciliği son derece rekabetçi bir hale geldiği için bireysel madencilerin blok bulma şansı azalmıştır. Bu nedenle, madenciler bir araya gelerek madencilik havuzları kurarlar. Bu havuzlar sayesinde madenciler, güçlerini birleştirerek blok bulma olasılıklarını artırır ve kazandıkları BTC'yi aralarındaki katkıya göre paylaşırlar.

Arz Sıkıntısı

Bitcoin’in maksimum arzı 21 milyon BTC olarak belirlenmiştir. Bu sınıra yaklaşık 2140 yılı civarında ulaşılması bekleniyor. Bu tarihten sonra artık yeni Bitcoin üretilemeyeceği için blok ödülleri (yeni Bitcoin'lerin madencilere verilmesi) sona erecek. Peki, bu noktadan sonra madenciler ne tür bir teşvik alacaklar?

Arzın bitiminden sonra madenciler, işlem ücretlerinden ödüllendirilmeye devam edecekler. Her bir Bitcoin işlemi, belirli bir işlem ücreti içerir ve bu ücretler, işlem hızını artırmak isteyen kullanıcılar tarafından madencilere ödenir. 2140 yılı civarında blok ödülleri bittiğinde, madenciler yalnızca bu işlem ücretlerini kazanacaklar.

Madenciliğin Geleceği ve Teşvikler

1. İşlem Ücretlerine Bağımlılık

   Blok ödüllerinin sona ermesiyle birlikte, madenciler yalnızca işlem ücretlerine bağımlı olacaklar. Bu, madencilik faaliyetlerinin ekonomik sürdürülebilirliği için işlem ücretlerinin yeterince yüksek olması gerektiği anlamına gelir. Bu durum, yüksek işlem hacmi ve yoğun kullanıcı talebi gerektirir.

2. Ağın Güvenliği

   İşlem ücretlerine dayalı bir yapı, madencilerin ilgisini çekmeye devam ederse, Bitcoin ağı güvenli kalmaya devam edebilir. Fakat madencilik ödülleri düştükçe ve yalnızca işlem ücretleriyle sınırlı hale geldikçe, ağın güvenliği açısından belirsizlikler doğabilir. Yeterince işlem ücreti kazanılamaması durumunda, madencilik faaliyetleri azalabilir ve bu da ağı saldırılara daha açık hale getirebilir.

3. Lightning Network ve Ölçeklendirme Çözümleri

   Bitcoin'in ölçeklendirme sorunlarını çözmek için Lightning Network gibi katman-2 çözümleri geliştirilmiştir. Bu çözümler sayesinde birçok küçük işlem, ana blok zincirine eklenmeden işlenebilir. Ancak bu durum, ana blok zincirindeki işlem ücretlerinin azalmasına neden olabilir ve madencilerin gelirini azaltabilir. Buna rağmen, karmaşık veya yüksek değerli işlemlerin ana zincirde işlenmesi ve yüksek işlem ücretleri ödemesi beklenir.

ÇATALLANMA (FORK)

Fork, ağdaki düğümlerin (nodes) blockchain'in hangi versiyonunu takip edeceğine karar vermek zorunda kaldığı bir durumu ifade eder. Forklar genellikle yazılım güncellemeleri, kural değişiklikleri veya anlaşmazlıklar nedeniyle oluşur. Nadirde olsa kötü niyetli kişilerin saldırıları sonucunda da çatallanma gerçekleşebilir. Fork iki şekilde meydana gelir:

1. Yumuşak Çatallanma (Soft Fork)

   Blok zincirine yeni kuralların gelmesi ve ağın güvenliğinin artırılması için yapılan bir takım yazılım değişiklikleri yapıldığında olur. Bu çatallanma geriye dönük bloklarla uyumludur ancak yeni kurallar vardır. Eski düğümler ile yeni bloklar doğrulanabilir. Bu çatallanma genellikle zinciri ikiye bölmez sadece kural değişikliğidir. Buna en güzel örnek bir bloğun boyunun azaltılması veya artırılması verilebilir.

2. Sert Çatallanma (Hard Fork)

   Eski düğümler bu çatallanma ile resmiyetini yitirir ve yeni blokları doğrulayamaz hale gelirler. Bu durumda ağ çatallanır ve bazen eski zincir bile hayatına devam edebilir. Eğer ağdaki madenciler eski zinciri veya yeni zinciri tercih edebilir. Bu durumda iki farklı kripto ortaya çıkar.

BTC Çatallanmaları

BTC her ne kadar kripto paraların babası da olsa bugüne kadar pek çok Fork olayı meydana gelmiştir. İşte BTC Çatallanmaları:

• BTC XT | 2014

  Sert bir çatallanmadır ve sadece blokların boyunun 1 MB boyutundan 8 MB boyutuna çıkarılması kararlaştırılmış ancak madenciler arasında yeterince ilgi görmemesi nedeniyle düğüm desteği bulamamıştır.

• BTC Klasik | 2016

  Bu da BTC XT gibi bir sert çatallanmadır ve blok boyutunun 2 MB'a çıkarılması önerilmiştir. Blok boyutları ile bu kadar uğraşılmasının sebebi ölçeklendirme adı verilen bir sıkıntıdan meydana gelmektedir. Bu çatallanmanın sonucu da BT XT gibi olmuş ve zamanla solup gitmiştir.

• BTC Unlimited | 2016

  Blok boyutunun sınırlandırılmasının mantıksız olduğu ve bu boyut sınırının esnetilmesinin savunulduğu bir sert çatallanmadır. Sonu diğer çatallanmalar gibi hüsran oldu.

• SegWit (Segregated Witness) | 2017

  SegWit, Bitcoin’in işlem boyutlarını küçültmek ve ölçeklenebilirliğini artırmak amacıyla bir yumuşak çatallanma olarak uygulandı. Aynı zamanda Lightning Network gibi ikinci katman çözümlerine de kapı açtı. SegWit BTC bloklarındaki her işlemin bir parçasını ayırarak blokta daha fazla yer açtı ve daha fazla veriyi aynı boyuttaki bir bloğa sığdırmayı başardı. Bu çatallanma birçok düğüm ve madenci tarafından kabul gördü.

• BTC CASH | 01.08.2017

  BTC CASH blok boyutunu BTC XT gibi 8 MB boyutuna çıkarmak istedi. Bunun en büyük nedeni ölçeklenebilirlik problemleriydi. Sonuçta madencilerin bir kısmında kabul gördü ve sert çatallanma olarak günümüzde bile kullanılan BTC türevi bir kripto para olarak kullanımdadır.

• BTC GOLD | 24.10.2017

  Merkeziyetsizliği artırmak için herkesin ulaşamadığı ASIC cihazlar yerine GPU'lar ile madencilik yapmayı mümkün kılmak isteyen bir sert çatallanmadır. Çatallanma gerçekleşti ve şu anda bir BTC türevi olarak kullanılmaktadır.

• SegWit2x | 2017

  SegWit'in uygulanmasını ve blok boyutunun 2 MB boyutuna çıkarılmasını öngören bir sert çatallanmadır. BTC Cash ve diğer çatallanmalara yanıt olarak ortaya çıkmıştır. Ancak bu çatallanma topluluğun ortak bir karara varamaması sonucu hiç uygulanmadı.

• BTC SV | 15.11.2018

  BTC SV, BTC CASH ağındaki bir sert çatallanmadır. Bazı madenciler blok boyutlarını çok daha fazla büyüterek 128 MB boyutuna çıkarmak ve çok fazla işlem kapasitesine sahip olmak gibi tartışmalara girdiler. Sonuç olarak BTC SV ayrı bir kripto para olarak yoluna devam etti.

Görüldüğü üzere BTC ana ağında çatallanmalar olsa bile en temel ağ hala yoluna kararlılıkla devam ediyor.

%51 SALDIRISI

%51 saldırısı, bir blok zinciri ağının güvenliğini tehdit eden bir saldırı türü. Bu saldırı, bir kişinin veya bir grup madencinin, bir kripto para ağı üzerinde kontrolün çoğunluğunu (%51'den fazlasını) ele geçirdiği durumu ifade eder. Özellikle Proof of Work (PoW) konsensüs mekanizmasıyla çalışan blok zincirinde saldırganlar bu kontrolü ele geçirdiğinde ağı manipüle etme gücüne sahip olabilirler. Evet yanlış duymadınız PoW prensibi ile çalışan blok zincirler dedik çünkü farkı kanıtlarla çalışan blok zincirler günümüzde aktif olarak çalışmaktadır. Bunlara ileride değineceğiz. Ancak %51 saldırısının teknik detaylarına bir göz atalım:

1. ÇİFTE HARCAMA (DOUBLE SPENDING)

   Aynı kripto paranın birden fazla kez harcanmasına verilen isimdir. Normal şartlarda böyle bir harcama mümkün değildir çünkü yukarıda anlattığımız blokların doğrulanması işlemleri bunu engellemektedir. Ancak %51 saldırısı sırasında şunlar gerçekleşebilir:

   1. Saldırgan bir miktar BTC harcar ve bu işlemin yer aldığı bir blok madenciler tarafından doğrulanır.

   2. Saldırgan elindeki yüksek veri işleme kapasitesi ile oluşturduğu gizli zincir ile ilk işlemi geri alır.

   3. Geri aldığı işlemden sonra madencilik gücünü tekrar çalıştırarak yeni en uzun zinciri oluşturur ve eski zinciri bir nevi bloke eder.

   4. Böyle bir durumda ağ saldırganın gizli ve en uzun zincirini doğru zincir kabul eder ve harcanan BTC ler tekrar saldırganın cüzdanında olarak görünür.

2. İŞLEM ENGELLEME (TRANSACTION CENCORSHIP)

   Saldırganlar %51 saldırısı ile ağda sansür uygulayabilirler. Bunu belirli adreslerden gelen işlemleri kabul etmeyerek veya tamamen engelleyerek kullanabilecekleri gibi diğer kullanıcıların işlemlerini doğrulamayı reddedebilir ve ağın işlevini aksatarak tıkanmalara sebebiyet verebilir.

3. AĞIN GENEL GÜVENLİĞİNİ TEHDİT ETME

   Saldırının başarıya ulaşması sonucunda ağın işleyici ciddi anlamda zarar görür. Kullanıcıların yaşayacağı güven kaybı ağın kullanım popülaritesini düşürür ve ağ trafik çekmez. Madencilere de işlem gelmeyeceği düşünülürse ağın çökmesi bile mümkündür.

%51 Saldırısının Sınırlamaları

Saldırganların başarıya ulaşması onlara her şeyi yapabilme özgürlüğü sunmaz. Bazı sınırlamalar onları engeller ve bu sınırlamalar da oldukça kritiktir. Saldırganlar yeni BTC'ler oluşturamazlar veya arz ile oynayamazlar. Her ne kadar çifte harcama saldırısı mümkün de olsa bu çok geçmişteki blokları etkileyemez ve en son bloklar üzerindedir. Yani blok manipülasyonları son oluşturulan bloklar üzerinden yoğunlaştırılır. Diyelim ki işlem gerçekleştirdiler ve bulunmak istemiyorlar. Kötü bir haberimiz var! Kullanıcıların yaptığı işlemler anonim hale getirilemez. Saldırıyı gerçekleştiren birisi bir çifte harcama yaparsa bunun hangi cüzdan adresi üzerinden gerçekleştirildiği bilinecektir.

%51 Saldırısına Karşı Savunma Yöntemleri

• AĞ HASH GÜCÜNÜN DAĞITILMASI: Merkezi olmayan bir yapıda Hash gücünün daha geniş bir madenci tabanına dağıtılması, tek bir grubun çoğunluğu ele geçirmesini zorlaştırır.

• İŞ KANITI GEÇİŞİ: İş kanıtı yerine ileride anlatacağımız Stake Kanıtı gibi daha farklı bir konsensüs algoritması, %51 saldırısı riskini azaltabilir. Stake kanıtında hesaplama gücü değil, sahip olunan kripto paralar ağı yönlendirmede rol oynar.

• MADENCİLİK HAVUZLARININ TAKİBİ: Madencilik havuzlarının Hash gücünün sürekli izlenmesi ve bir havuzun ağın büyük bir kısmını kontrol etmesini engellemek de saldırıyı önlemeye yardımcı olabilir.

ÖLÇEKLENDİRME PROBLEMLERİ

Ölçeklendirme aslında bir tek blok boyutu ile alakalı değildir. Tüm mimaride bir ölçeklendirmeden bahsedilmelidir. Özellikle BTC için konuşursak ağın genişleyen kullanımı ve sınırlı işlem kapasitesi, ölçeklendirme problemlerini ortaya çıkarır. Ölçeklendirme sorunlarının en büyüklerinden bir tanesi tabii ki blok boyutu ile alakalıdır. Yukarıdaki yazdıklarımızı hatırlarsanız BTC'nin yaşadığı çatallanmaların bir tanesi hariç geri kalan hepsi blok boyutunu değiştirmeye yönelik bir güncelleme isteğidir. BTC'nin blok boyutu 1 MB ile sınırlıdır ve bu blok başına 2000-3000 işlemin sığacağı anlamına geliyor. Ağın kullanımı arttıkça ortaya bu sınırlı kapasiteden dolayı iki problem çıkıyor:

• 10 dakikalık bir süre için kuyrukta onaylanmayı ve bloğa işlenmeyi bekleyen 10000 adet işlem olduğunu düşünelim. Ortada bir kuyruk ve işlemleri gerçekleştirmek için oluşturulması gereken en az 3 belki 4 blok var. Bu durum sizin para gönderiminizi oldukça uzun sürelere çıkarabilir.

• Uzun bekleme sürelerine çare olarak yüksek işlem ücretleri ortaya çıkmıştır. Diyelim ki bir işleminiz var ve hemen onaylanmaya ihtiyacı var. Parayı bir an önce karşı tarafa iletebilmelisiniz. Ancak öğlen saati olduğunu ve kuyrukta binlerce işlem olduğunu düşünün. Bu durumda madenciler şunu söylüyorlar. Kim fazla komisyon ödemek istiyorsa ben ona öncelik tanırım. Yani parayı veren düdüğü çalar!

  
  

Bitcoin blokzinciri boyutu (Gigabayt)

BTC sadece blok boyutundan yana dezavantajlı değil. İşlem hacmi olarak verimli bir sistem oluşturamamış vaziyette. Merkezi ödeme ağı Visa saniyede yaklaşık 25.000 işlem gerçekleştirebiliyor. Ancak BTC'ye baktığımızda bu durum saniyede 7 işlem gibi oldukça düşük bir rakam. Zaten blok üretim süresine %51 saldırısında değinmiştik. 10 dakikalık bir blok üretimi işlem hacmini otomatik olarak düşürmektedir. İşin kötü taradı sürekli blok üretmek sistemi daha da hantal bir hale getirmektedir. Zincire eklenen her bir blok daha fazla depolama alanına ihtiyaç duymaktadır. Bu ölçeklendirme sorununu çözebilecek güncellemeler BTC'nin merkeziyetsizliğine oldukça büyük zararlar verebilir. Özellikle daha fazla işlem gücü, daha fazla depolama alanı, artan enerji maliyetleri madencilerin güçlü ve zengin kişilerin eline geçmesine ve tekelleşmesine yol açabilir. Peki topluluk bu ölçeklendirme sorununa nasıl çözüm önerileri ile yaklaşıyor?

1. SEGWIT (SEGREGATED WİTNESS)

   Bir BTC çatallanma önerisiydi. Blok boyutlarını arttırmadan işlemlerin boyutlarında sıkıştırmaya gidilerek her bir blok için daha fazla işlem girdisi amaçlayan çatallanmaydı.

2. LIGHTNING NETWORK

   Bir ikinci katman protokolüdür. Kullanıcılar arasında zincir dışı bir ödeme kanalı oluşturur ve işlemler bu sayede daha hızlı ve düşük maliyet ile yerine getirilebilir. Bunu yaparken blok zincirine sadece kullanıcıların son bakiye bilgileri kayıt edilir.

3. BLOK BOYUTUNUN ARTIRILMASI

   Blok boyutunun artırılmasının önündeki en büyük engel merkezileşmeye neden olabilmesidir. Yoksa Bitcoin Cash bu güncellemeyi uygulamış ve yoluna devam etmiştir.

4. SCHNORR İMZALARI

   İşlemlerdeki imza boyutunu ve çoklu imza işlemlerini daha verimli getirmeyi amaçlayan çözümdür.

5. TAPROOT GÜNCELLEMESİ

   Çoklu imza ve akıllı sözleşme işlemlerini gizlilik ve verimlilik açısından optimize etmeyi amaçlayan bir çözümdür. Bu optimizasyon blok boyutunu da efektif kullanmaya imkan tanır.

CÜZDANLAR

Paradan bahsederken cüzdanların unutulması mümkün değildir! Kripto para dünyasında cüzdan denilince akla tabii ki sanal cüzdanlar gelmektedir ancak durum tam olarak bu şekilde değil. Cüzdanlar aslında BTC gibi hem bir yazılım olarak hem de donanım olarak karşımıza çıkmaktadır. Amaç kullanıcının varlıklarını güvenli bir ortamda saklayarak onlara bu varlıklarının kontrolünü ve blok zincirleri ile iletişim kurarak ve o zincir üzerinde işlem yapmanıza imkan vermektir. Cüzdanlar kullanıcının kripto varlıklarını kontrol etmelerini sağlayan özel anahtarlar (Private Key) saklamaktadırlar. Cüzdanlar genel olarak iki temel kategoriye ayrılır: Sıcak Cüzdanlar (Hot Wallets) ve Soğuk Cüzdanlar (Cold Wallets). Ayrıca, teknik yapıları ve kullanım amaçlarına göre farklı cüzdan türleri de bulunmaktadır.

1. SICAK CÜZDANLAR (HOT WALLETS)

Sıcak cüzdanlar, sürekli olarak internete bağlı olan cüzdanlardır. Bu cüzdanlar kullanıcıların kripto varlıklarına hızlı ve kolay bir şekilde erişmelerini sağlar. Ancak, internet bağlantısı olduğu için sıcak cüzdanlar siber saldırılara karşı daha savunmasızdır. Kullanımı daha kolaydır ama güvenlik açısından daha dikkatli olunmalıdır. Sıcak cüzdan türleri şu şekilde sıralanabilir:

• Masaüstü Cüzdanlar (Desktop Wallets): Bilgisayarınıza indirilen ve kurulan yazılımlar aracılığıyla kripto paralarınızı yönetmenize olanak tanır. Özel anahtarlar genellikle kullanıcının bilgisayarında saklanır. Özel anahtarlar kullanıcı kontrolünde iken bilgisayara yönelik olabilecek saldırılarda güvenlik riski oluşturabilir.

• Mobil Cüzdanlar (Mobile Wallets): Akıllı telefonunuza indirilen uygulamalar aracılığıyla kripto paralarınızı yönetebilirsiniz. Bu cüzdanlar mobil cihazlarda kullanılmak üzere optimize edilmiştir ve QR kodlar ile kolaylık sağlar. Mobil cüzdanlar kolay kullanım ve her yerde erişebilme imkanı nedeniyle daha çok tercih edilmektedir. Çalınma ve saldırı riskleri ile masaüstü cüzdanlarla benzerlik gösterirler.

• Web Cüzdanlar (Web Wallets): Tarayıcı tabanlı cüzdanlardır ve internete bağlı herhangi bir cihazdan kullanılabilirler. Bu tür cüzdanlar genellikle üçüncü parti hizmet sağlayıcılar tarafından sunulur. Mobil cüzdanlardaki gibi kolay erişim ve kullanım sağlarlar ancak özel anahtarlar genellikle üçüncü parti hizmet sağlayıcının sunucularında tutulur, bu da güvenlik riskini artırabilir.

2. SOĞUK CÜZDANLAR (COLD WALLETS)

Soğuk cüzdanlar internete bağlı olmayan cüzdanlardır, bu da onları daha güvenli kılar. Kripto varlıklarınızı uzun süre saklamak ve olası siber saldırılardan korumak için en güvenli yöntemdir. Soğuk cüzdanlar, genellikle daha büyük miktarlardaki varlıklar için kullanılır.

• Donanım Cüzdanları (Hardware Wallets): Fiziksel cihazlar (genellikle USB benzeri) üzerine kurulu olan cüzdanlardır. Özel anahtarlar bu cihazın içinde tutulur ve internete hiçbir zaman bağlı olmaz. En büyük avantajları internete bağlanmamaları dolayısıyla güvenliğin en üst düzeyde olmasıdır. Ancak bu donanımlar oldukça pahalıdır ve fiziksel olarak kaybolma olasılıkları vardır.

• Kağıt Cüzdanlar (Paper Wallets): Özel anahtar ve genel anahtar bilgileri kağıt üzerinde yazılı veya basılı şekilde saklanır. Bir QR kodu ile birlikte basılabilir ve bu sayede işlemler yapılabilir.

3. DİĞER CÜZDAN TÜRLERİ

Bazı cüzdanlar, kullanım kolaylığı, güvenlik ve anonimlik açısından farklı özellikler sunar.

• Multi-Signature Cüzdanlar (Multisig Wallets): Bu tür cüzdanlar, bir işlem yapılabilmesi için birden fazla imzanın (özel anahtarın) kullanılmasını gerektirir. Ortak hesaplar veya fon yönetimi için kullanılır. Daha fazla güvenlik sağlarlar ancak işlem süreci çok daha karmaşıktır.

• Deterministik Cüzdanlar (Hierarchical Deterministic Wallets – HD Wallets): Bu cüzdanlar, tek bir ana anahtardan (Master key) türetilmiş birden fazla özel anahtar oluşturabilir. Yani, bir cüzdandaki her işlem için farklı bir adres oluşturulabilir.

Cüzdanın Anahtar Bileşenleri

• Özel Anahtar (Private Key): Cüzdanınızın en kritik bileşenidir. Bu anahtar, cüzdanınızdan kripto para harcamanızı sağlar. Bir anlamda, cüzdanınızdaki fonların sahibi olmanızı doğrulayan dijital bir imzadır.

• Genel Anahtar (Public Key): Bu, başkalarının size kripto para gönderebilmesi için kullandığı adrestir. Genel anahtar, özel anahtardan türetilir, ancak özel anahtar tersine çevrilemez şekilde korunur.

• Adres (Address): Bir genel anahtarın sıkıştırılmış ve Hash edilmiş versiyonudur. Kripto para göndermek veya almak için kullanılan genel olarak paylaşılan bilgidir.

Cüzdan Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Güvenlik: Cüzdanın güvenliği en önemli faktördür. Özel anahtarınızı güvenle saklayabileceğiniz bir cüzdan seçmelisiniz.

• Kullanım Kolaylığı: Özellikle yeni kullanıcılar için basit ara yüz ve kullanım kolaylığı önemli olabilir.

• Yedekleme ve Geri Yükleme: Cüzdanın yedekleme ve geri yükleme seçeneklerini sunması, veri kaybı veya cihaz kaybı durumunda önemli bir avantajdır.

• Platform Uyumluluğu: Masaüstü, mobil veya donanım cüzdanı olarak farklı platformlarda çalışabilen cüzdanlar arasında tercihinizi yapabilirsiniz.

KANITLAR

Kripto para ve blok zinciri sistemlerinde, ağdaki işlemlerin doğrulanması ve güvenliğinin sağlanması için çeşitli "kanıt" mekanizmaları kullanılır. Yukarıda BTC'nin kullandığı mekanizmayı zaten anlatmıştık. Bu mekanizmalar, ağın konsensüs sağlama sürecinde önemli bir rol oynar ve hangi işlemlerin geçerli olduğuna karar verir. İşte en yaygın kanıt (Consensus) çeşitleri:

1. İŞ KANITI (PROOF F WORK)

Bitcoin ve birçok diğer kripto para birimi tarafından kullanılan ilk konsensüs mekanizmasıdır. İş kanıtında madenciler, matematiksel zorlukları çözmek için hesaplama gücünü kullanırlar. Bu zorluklar çözüldüğünde blok zincirine yeni bir blok eklenir ve madenci, bu bloktaki işlemleri doğruladığı için ödüllendiriliyor ancak burada bir sıkıntı meydana geliyor o da enerji tüketimi. Bugün çevreciler BTC'ye karşı büyük bir öfkelerinin olduğu ve sırf bu yüksek enerji sarfiyatı nedeniyle sıcak bakmadıkları bir gerçek. En avantajlı tarafının ise merkezi yapının ortadan kaldırılmasıdır.

2. HİSSE KANITI (PROOF OF STAKE)

Hisse kanıtı madencilikten sonra en yaygın kullanılan iş kanıtlardan biridir. BTC'den sonra doğan kripto varlıklardan en meşhuru Ethereum ilk çıktığında kanıt mekanizması iş kanıtıydı ancak 15 Eylül 2022'de yapılan bir güncellemeyle hisse kanıtına geçmiştir. Peki hisse kanıtı nasıl çalışır. İşlemlerin doğrulanması için madencilik yerine, kullanıcıların sahip oldukları kripto para miktarına (hisse) dayanan bir sistemdir. Bloklar, daha fazla coin sahibi olan kullanıcılara doğrulatılır ve onlara göre ödüllendirilir. Hisse kanıtı iş kanıtına göre çok düşük bir enerji tüketimine sahip olsa da daha çok varlığa sahip olanlara daha fazla ödül vermesi zengini daha zengin yapan bir mekanizmaya sahip olmak gibi bir dezavantaj sunar.

3. YETKİ KANITI (DELEGATED PROOF OF STAKE)

Hisse kanıtının bir varyasyonudur. Kripto varlıkları elinde bulunduranlar yani coin sahipleri doğrulayıcılar seçerler ve bu doğrulayıcılara delege adı verilir. Bu doğrulayıcılar ağdaki işlemleri onaylar ve blokları üretirler. Bu yapı günümüz ülkelerinin büyük kısmındaki demokratik yönetime benzerliği ile dikkat çeker. En büyük dezavantajı delegelerin merkezileşmeye yol açabilmeleridir.

4. GEÇMİŞ KANITI (PROOF OF HISTORY)

Bu kanıt ağdaki işlemlerin zamanının doğruluğu için kullanılan bir kanıt mekanizmasıdır. Ethereum’un en büyük rakiplerinden biri olan Solana’da kullanılıyor. Bu kanıt yüksek performanslı blok zincirleri için oldukça ideal. işlemlerin sıralaması kanıtlanır ve hızlıca doğrular. Çok yüksek işlem hızlarını mümkün kılar ve ölçeklenebilirlik için bulunmaz bir nimet gibidir adeta. Ancak bu kanıt mekanizması tek başına yetersiz kalabilir ve diğer mekanizmaların desteğine ihtiyaç duyabilir.

5. YETKİLENDİRİLMİŞ İŞ KANITI (PROOF OF AUTHORITY)

Yetkilendirilmiş kanıt, belirli ve güvenilir düğümlerin işlemleri doğruladığı bir sistemdir. Genellikle özel blok zincirlerinde ve daha merkezi sistemlerde kullanılır. Sistem merkezi olduğundan yüksek işlem hızları ve düşük enerji maliyetleri ile öne çıkan bir kanıt türüdür.

6. KAPASİTE KANITI (PROOF OF CAPACITY)

Madencilerin disk depolama alanlarını kullanarak ağdaki işlemleri doğrulamalarını sağlayan kanıttır. Madenciler, belirli matematiksel hesaplamaları yapar ve çözümleri sabit disklerinde saklar. Bu madenciler için daha az enerji tüketimi olsa da çok büyük depolama alanlarına ihtiyaç duyulmaktadır.

7. YANMIŞ HİSSE KANITI (PROOF OF BURN)

Yanmış hisse kanıtında kullanıcılar ağın işlemlerini doğrulamak için Coin’lerini “yakmak” (kalıcı olarak yok etmek) zorundadırlar. Yakılan coin miktarına göre madenciler ödüllendirilir. Bu kanıt enerji verimliliği sağlar ve iş kanıtına göre daha sürdürülebilirdir. Tek dezavantajı Coin'lerin kalıcı olarak kaybedilmesidir.

8. GEÇMİŞTE HARCANAN ZAMAN KANITI (PROOF OF ELAPSED TIME)

Kısaca PoET, özellikle Intel tarafından geliştirilmiş bir mekanizmadır. Bu sistemde düğümler, rastgele bir süre bekler ve en kısa süre bekleyen düğüm yeni blok oluşturma hakkını kazanır. Enerji verimliliği sağlar ancak güvenlik ve merkeziyetsizlik konularında sıkıntıları vardır.

9. DEPOLAMA KANITI (PROOF OF STORAGE/SPACE)

Bu mekanizma, madencilerin sabit disk alanını sağlayarak blok zincirindeki işlemleri doğrulamalarını içerir. Madencilik kapasitesi sabit disk alanına dayalıdır. Tabii ki yüksek depolama gücü gerektirir, enerji tüketimiyse düşüktür.

10. İTİBAR KANITI (PROOF OF REPUTATION)

İtibar Kanıtı, doğrulayıcıların daha önceki davranışlarına ve itibarlarına dayalı olarak seçildikleri bir konsensüs mekanizmasıdır. Bu mekanizma, genellikle güvenilir doğrulayıcılar gerektiren özel ağlarda kullanılır. Hızlı ve verimli olsa da güvenilir doğrulayıcıların seçilmesi merkezileşme riskini artıran bir etkendir.

Kripto Para Çeşitleri

Kripto paralar, farklı kullanım alanları ve işlevleri ile çeşitli türlere ayrılır. İşte en yaygın kripto para türleri:

1. Bitcoin (BTC)

İlk kripto para birimi olan Bitcoin, merkeziyetsiz bir dijital para olarak tasarlanmıştır. Amacı, güvenilir, sınırlı ve dijital bir değer saklama aracı olmaktır.

2. Altcoin'ler

Bitcoin dışındaki tüm kripto paralar "altcoin" olarak adlandırılır. Çeşitli amaçlar ve projeler için tasarlanmışlardır ve her birinin kendine özgü özellikleri bulunur. İşte bazı örnekler: Ethereum (ETH), Litecoin (LTC), Ripple (XRP), Cardano (ADA).

3. Stablecoin'ler

Değeri, ABD doları gibi bir fiat para birimine veya bir varlığa bağlı olan kripto para türüdür. Fiyat dalgalanmalarını en aza indirir.

• Kullanım Alanı: Değer saklama, transfer kolaylığı ve kripto piyasasındaki dalgalanmalara karşı koruma sağlar.

• Örnekler: Tether (USDT), USD Coin (USDC), Binance USD (BUSD).

4. Token'lar

Belirli bir projeye veya platforma ait dijital varlıklardır. Token’lar, belirli bir blok zinciri üzerinde (çoğunlukla Ethereum) oluşturulur ve proje içinde belirli işlevler sağlar.

• Kullanım Alanı: Proje bazlı işlemler, oylama hakları, ödüller ve merkeziyetsiz finans (DeFi) uygulamaları.

• Örnekler: Chainlink (LINK), Uniswap (UNI), Aave (AAVE).

5. Merkeziyetsiz Finans (DeFi) Token’ları

Merkeziyetsiz finans ekosisteminde kullanılan token’lardır. DeFi token’ları, borç verme, borç alma, takas işlemleri ve faiz kazanma gibi finansal işlemler için kullanılır.

• Kullanım Alanı: Finansal hizmetleri blok zincirleri üzerinde merkeziyetsizleştirerek, bankalara ihtiyaç duymadan işlemleri yürütür.

• Örnekler: Maker (MKR), Compound (COMP), SushiSwap (SUSHI).

6. Hizmet (Utility) Token’ları

Belirli bir platform veya hizmet üzerinde belirli işlemleri gerçekleştirmek için kullanılan token’lardır.

• Kullanım Alanı: Platform içi hizmetler, oylama hakları veya özel erişimler sağlamak için kullanılır.

• Örnekler: Basic Attention Token (BAT), Filecoin (FIL).

7. Yönetim (Governance) Token’ları

Kullanıcıların, belirli bir projede yapılan değişikliklerde veya karar alma süreçlerinde oy hakkına sahip olmasını sağlar.

• Kullanım Alanı: Kullanıcıların proje geliştirmeleri ve değişiklikleri hakkında oy kullanmasına imkan tanır.

• Örnekler: Yearn Finance (YFI), Uniswap (UNI), Compound (COMP).

8. Merkeziyetsiz Uygulama (dApp) Token’ları

dApp’lerin üzerinde çalıştığı blok zincirlerine özgü token’lar olup, belirli uygulamalarda işlem yapmak için kullanılır.

• Kullanım Alanı: Merkeziyetsiz uygulamalarda oyun, sanat, eğlence gibi alanlarda işlem yapmayı sağlar.

• Örnekler: Decentraland (MANA), Axie Infinity (AXS).

9. NFT'ler (Non-Fungible Tokens)

Değiştirilemeyen ve benzersiz dijital varlıkları temsil eden token’lar. Her NFT, tek ve özel bir dijital nesneyi simgeler.

• Kullanım Alanı: Sanat, koleksiyon, oyunlar, dijital mülk gibi benzersiz varlıkları temsil etmek için kullanılır.

• Örnekler: CryptoPunks, Bored Ape Yacht Club (BAYC), NBA Top Shot.

10. Meme Coin'ler

Şaka veya internet mizahına dayalı olarak ortaya çıkan kripto paralar. Genellikle toplum desteği ile popüler olur.

• Örnekler: Dogecoin (DOGE), Shiba Inu (SHIB), SafeMoon.

11. Borsa Token’ları

Kripto para borsaları tarafından kendi platformları için çıkarılan token’lardır. Kullanıcılara işlem indirimi ve ödül gibi avantajlar sağlar.

• Kullanım Alanı: Borsalarda işlem ücretlerini düşürme, ödül kazanma ve belirli platform özelliklerine erişim sağlama.

• Örnekler: Binance Coin (BNB), FTX Token (FTT), Huobi Token (HT).

Kripto para ekosisteminde her türün kendine has özellikleri ve kullanım alanları vardır. Bu çeşitlilik, kripto para ekosistemini daha kapsamlı ve farklı işlevler sunan bir alan haline getirir.

Buraya kadar kripto piyasasına yeni gelenlere, duyan ama araştırmaya isteği olmayanlara bir rehber niteliğinde kripto paralara ve Bitcoin'in mimarisine giriş yaptık. Yazımızı beğendiyseniz paylaşmayı ve çevrenizi bilgilendirmeyi unutmayın. Sağlıcakla kalın.