Blockchain Teknolojisi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Blockchain teknolojisi nedir? Blockchain teknolojisi kripto para birimleri ile gündeme gelmiştir. Bu teknoloji verileri değişmez bir şekilde saklamak için dağıtık bir veri tabanı sistemidir. Tüm işlemlerin herkese açık ve şeffaf bir şekilde kaydedilmesini sağlar.

Blockchain teknolojisi, 2009 yılında Bitcoin ağının piyasaya sürülmesiyle genel bilinç düzeyine girmeye başlamıştır. Ancak bu teknoloji Bitcoin’den daha eskiye dayanır. Kullanım alanları Bitcoin’in eşler arası para sistemi olarak kullanılmasının çok ötesine uzanır.

Blockchain teknolojisi çeşitli uygulamalar sunar. Bunlar arasında elektrik tüketimi ve hisse senedi işlemleri de yer alır. Bu rehberde, öncelikle blockchain teknolojisi nedir sonra amaçları ve kullanım alanları hakkında konuşacağız. Ayrıca, blockchainlerin verileri ve işlemleri nasıl güvenli bir şekilde kaydettiğini de detaylandıracağız.

Blockchain teknolojisini anlamak, güvenliği ve şeffaflığı daha iyi anlamamıza yardım eder. Bu yenilikçi teknolojinin sizi nasıl dönüştürebileceğini keşfetmek için ilk adımınızı atın.

Blockchain Teknolojisi Nasıl Çalışır?

Öncelikle tipik bir blockchain yapısını inceleyelim. Ardından günümüzün en tanınmış blockchainlerini destekleyen temel unsurlara göz atalım.

Blockchaini teknolojisinin işleyişini anlamak için örnek bir Bitcoin işlemine bakalım. Bu işlemin nasıl değiştirilemez bir defterin parçası haline geldiğini detaylandıralım.

1. Jack, Jill’e bir Bitcoin gönderir. Bu işlemi gerçekleştirmek için Jack, işlemi başlatmak üzere bir Bitcoin cüzdanı kullanır. Cüzdan uygulaması işlemi Bitcoin ağına yayınlar. Jack’in cüzdanı gerçek dünya kimlikleri yerine Jack ve Jill için kriptografik adresler kullanır.
2. İşlem, Bitcoin madencileri tarafından ele alınır. Ağdaki madenciler bekleyen blok işlemlerini çözmek için çalışır. Bu karmaşık bir kriptografi problemi gerektirir. Bitcoin ağında uzlaşma sağlama yöntemi olarak kullanılan İş Kanıtı (Proof of Work, PoW) mekanizmasıdır.
3. Madenci işlemi tutmak için bir blok bulur. İşlem bir bloğa dahil edilene kadar bekleme alanı olan mempool’da tutulur.
4. Bitcoin ağı bloğun geçerliliğini doğrular. Ağ bloğun geçerli olduğu konusunda mutabık kaldığında yeni blok blockchainine eklenir. Bu süreçte önceki bloğun kriptografik özeti yeni bloğa dahil edilir. Bu da blokları zincir şeklinde birbirine bağlar.
5. Bitcoin düğümleri, blockchainin güncellenmiş kopyalarını barındırır. Dünya genelindeki binlerce Bitcoin düğümü artık Jack’in bir Bitcoin eksik, Jill’in bir Bitcoin fazla olduğu güncellenmiş blockchainini saklar. Her bloktaki işlemler çift harcamayı önlemek için zaman damgaları kullanır.

Jack ve Jill arasındaki bu işlem blockchainin dört temel özelliğini kapsar. Bunlar merkeziyetsizlik, değiştirilemezlik, şeffaflık ve güvenliktir. Bu temel unsurları şimdi daha ayrıntılı olarak inceleyelim.

1) Merkeziyetsizlik

Merkeziyetsizlik, tek bir kişi ve grubun aşırı etki sahibi olmadığı yapıyı ifade eder. Birçok blockchaini ağı, blockchainini küresel olarak dağıtılmış binlerce düğüm üzerinde çoğaltarak bu yapıyı kullanır.

Blockchaininin durumu üzerinde uzlaşı merkezi olmayan bir şekilde gerçekleşir. Dolayısıyla işlemlerin geçerliliğini belirleyen merkezi bir otorite bulunmaz.

Ağdaki blockchain durumu ve yeni işlemleri belirleyen kurallar bir protokol gibi işler. Bu yöntem geleneksel finans sistemlerinden farklılık gösterir.

Geleneksel sistemlerde banka ve ödeme işlemcisi işlemleri sonuçlandırma hakkına sahiptir. Blockchain tabanlı ödeme ağları genellikle daha az kritere dayanır.

Örneğin, Jack ve Jill’de Bitcoin ağı, Jack’in Jill’e göndermek için bir Bitcoini olup olmadığını kontrol eder. İşlemin amacı ve katılımcıların gerçek dünya kimlikleri önemli değildir. Ancak, her blockchain merkeziyetsiz yapıda değildir. Örneğin, özel blockchainleri uzlaşı yöntemleri ve diğer yönlerden merkezi yapıda olabilir.

Bazı blockchainler başlangıçta merkezi bir yapıya sahiptir. Ancak, zamanla merkeziyetsiz hale gelebilirler. Cardano ağı, Voltaire forku ile merkeziyetsiz oylama mekanizmaları kullanır. Bu, ağın gelişimini sağlamayı amaçlar.

2) Değişmezlik : Veriler Değiştirilemez

Blockchain’de değiştirilemezlik işlemlerin geri alınamaz ve değiştirilemez olduğu anlamına gelir. Geleneksel finans ve veri depolama sistemlerinde bir hacker ya da yönetici verileri değiştirebilir. Örneğin, Mr. Robot adlı dizi dünya çapında tüketici borçlarını silmeyi hedefleyen bir hacker grubunu anlatır. Grubun hikayesi finansal veritabanlarına saldırıları etrafında şekillenir.

Buna karşın blockchainleri kalıcı olarak tasarlanmıştır. Ağ düğümleri var oldukça bu özellik korunur. Değiştirilemezliğin bir diğer yönü de kesinliktir. Bu işlemin artık geri alınamayacağı anlamına gelir. Örneğin, Bitcoin ağında bir işlem altı onay (blok) aldıktan sonra, yaklaşık bir saat içinde kesinleşir. Bu noktadan sonra işlemi değiştirmek için gereken hesaplama maliyeti neredeyse imkansız hale gelir. Pratikte küçük işlemler bir bloğa dahil edildikten sonra kesinleşmiş sayılır.

Değiştirilemezlik, iş dünyası da dahil olmak üzere birçok avantaja sahiptir.

• Dolandırıcılığı Önleme: Blockchain’in değiştirilemez yapısı, önceki işlemleri değiştirmeyi ve sahte işlemler eklemeyi imkansız kılar. Böylece dolandırıcılığı önler.
• Güvenlik: İş uygulamaları, finansal işlemler ve tedarik zinciri takibi güvenilir verilere bağlıdır. Değiştirilemezlik, verilerin değiştirilmediğini garanti eder.
• Denetim Verimliliği: Blockchain tabanlı denetimler, geleneksel veri tabanı denetimlerinden daha etkilidir. Ayrıca, maliyet açısından da avantaj sağlar. Blockchaininde veriler olduğu gibi kabul edilir.
• Hesap Verebilirlik: Kalıcı kayıtlar, blockchaine erişimi olanlar için olayları izlemeyi sağlar. Bir olayın ne zaman gerçekleştiğini kesin olarak belirler. Bu özellik, sorumluluk meselelerini çözmede ve operasyonel verimliliği artırmada faydalı olabilir.

3) Şeffaflık : Halka Açık Defter

Genel blockchainleri herkese açık bir defter kullanır. Bu yapı herkesin işlem verilerini ve geçmişini görüntülemesine olanak tanır.

Blockchain dünya genelindeki düğümler üzerinde çoğaltıldığı için veriler herkesin sürekli erişimine açıktır. Blockchain.com, Bitcoin Blockchain’inin tüm işlem verilerini sağlar. Bu, Bitcoin’in ilk bloğu olan Genesis Block’u da içerir.

Benzer şekilde, Ethereum‘un ilk bloğu da tüm kullanıcıların görüntülemesine açıktır. Çoğu popüler kripto para blockchaini şeffaf bir halka açık defter kullanmaktadır.

Ancak, her blockchain şeffaf değildir. Özel blockchainlerinde işlem verileri, genellikle kamuya açık olarak sunulmaz. Bu tür blockchainleri erişimi kısıtlı ve kontrollü tutarak gizliliği korumayı amaçlar.

4) Güvenlik : Bilgilerin Korunması İçin Kriptografi

Blockchain, ağı korumak için kriptografi kullanır. Bu işlemleri kaydetmeye ve kimlikleri güvence altına almaya yardımcı olur. Kripto paralar kullanıldıkları ağlarda kriptografi teknolojisi sayesinde bu ismi almıştır. Blockchain kaynak verilerden elde edilen kriptografik hashler ile korunur. Bu hashler alfanümerik bir değerdir.

Hashler bir şifreleme algoritması kullanılarak oluşturulur. Örneğin, Bitcoin verileri şifrelemek ve bir hash değeri oluşturmak için çift SHA-256 kodlaması kullanır.

Kriptografi, Bitcoin madenciliğinin temelini oluşturur. Kriptografik hashler cüzdan adreslerini oluşturmak ve blokları bağlamak için de kullanılır.

Jack ve Jill’in önceki işleminde Jack, kendi genel cüzdan adresini gönderici olarak kullandı. Jill, alıcı olarak kendi genel cüzdan adresini tercih etti.

Blockchain’deki her iki adres kullanıcıların şifrelenmiş özel anahtarları ile oluşmuştur. Rastgele gibi görünen harf ve rakamlar içeren bir diziye dönüştürülmüştür. Ancak, bu diziler aslında hiç de rastgele değildir.

Belirli bir şifreleme algoritması kullanıldığında aynı giriş her zaman aynı çıktıyı üretir. Girişteki tek bir karakterin değişmesi bile sonuçta elde edilen hashi tamamen değiştirir.

Bir bloğun kriptografik hash değeri, zincirin değiştirilemezliğini sağlamak üzere bir sonraki bloğa dahil edilir. Bu yapı, blockchainindeki işlemlerin ve verilerin değiştirilmesine karşı koruma sağlar.

3 Temel Blockchain Ağı Türü

Bu teknoloji, blockchain ağları tarafından barındırılır. Ağlar blockchaine veri ve işlemleri doğrulayan bilgisayar gruplarıdır. Ayrıca bazı durumlarda akıllı sözleşmeleri de yürütürler.

Akıllı sözleşmeler hakkında daha ayrıntılı bilgiyi kısa süre içinde vereceğiz. Bu ağlar genellikle üç ana kategoriye ayrılır.

Halka açık blockchain ağları, özel blockchain ağları ve konsorsiyum blockchainlerdir. Her biri belirli ihtiyaç ve kullanım senaryolarına göre farklı özellikler ve avantajlar sunar.

Herkese Açık Blockchain Ağları

Önceki Bitcoin işlemi örneği, halka açık blockchain ağlarının temel özelliklerini vurgulamaktadır.

İşte bu özelliklerin detaylı bir açıklaması.

• Evrensel Erişim: Halka açık blockchainler herkese açıktır. Dolayısıyla isteyen herkes bir düğüm çalıştırabilir. Blockchainin kopyasını indirebilir ve ağ üzerinde işlem yapabilir.
• Şeffaflık: Bu tür blockchainlerde veriler genellikle herkese açıktır. Monero gibi gizlilik odaklı blockchainler işlem miktarlarını ve diğer verileri gizler. Böylece kullanıcı mahremiyetini korur.
• Merkeziyetsizlik: Merkeziyetsiz yapı, blockchain’in düğüm sayısını ve bu düğümlerin mutabakata katılımını kapsar. Ayrıca ağın gelişimindeki karar verme süreçlerini de içerir.
• Yavaş Mutabakat Süreci: Halka açık blockchainlerde örneğin Bitcoin’de, iş kanıtı gibi yöntemler kullanılır. Bu yüzden işlem süreleri genellikle yavaştır. Bitcoin için blok süresi yaklaşık 10 dakikadır.
• Anonimlik: Halka açık blockchainlerde kullanıcılar gerçek adları yerine cüzdan adresleriyle tanımlanır. Ancak, işlem desenleri gibi ipuçlarıyla gerçek dünya kimlikleri ile blockchain adresleri bağlanabilir.
• Değiştirilemezlik: Blockchain teknolojisinde işlem kesinliği esastır. Yapılan işlemler ve eklenen veriler geri alınamaz ve değiştirilemez.

Halka açık blockchain örnekleri arasında popüler kripto paralar şunlardır.

• Bitcoin
• Ethereum
• Avalanche
• Dogecoin
• Litecoin

Özel Blockchain Ağları

Adından da anlaşılacağı gibi özel ağlar, kamuya açık olacak şekilde tasarlanmamıştır. İşletmeler ve kuruluşlar özel blockchain ağlarını kendi ihtiyaçlarına özel verileri barındırmak için kullanabilir.

• Erişim kısıtlamaları vardır: Yalnızca izin verilen (yetkilendirilmiş) kuruluşlar blockchain verilerini görüntüleyebilir ve ağa katılabilir.
• Özel mutabakat yöntemleri kullanabilir: Kamuya açık ağlar merkeziyetsiz mutabakata dayanır. Ancak özel ağlar, genelde daha az düğüm ile daha az güvenli yöntemleri tercih edebilir.
• Denetim ve gözden geçirme kontrol altındadır: Denetim ve inceleme yetkileri yalnızca belirli kuruluşlara tanımlıdır.
• Merkeziyetsizlik desteklenebilir: Özel ağlar, eşler arası (P2P) işlemleri ve merkeziyetsiz düğümleri destekleyebilir.
• Çoğu özel blockchain değiştirilemezdir: Geleneksel özel veritabanlarının birkaç tuşla değiştirilebilmesine karşın özel blockchainlerde veriler genellikle değiştirilemez.

Quorum Blockchaini, Consensys tarafından satın alınan Quorum izinli erişim sunan bir özel blockchain ağıdır. Ethereum blockchaininin bir çatalı olarak geliştirilmiştir.

Akıllı sözleşmeleri destekler. Ayrıca, Ethereum’a kıyasla blok sürelerini on kata kadar daha hızlı işleyebilir. Hibrit blockchainler özel ve kamuya açık verileri barındıran ağlardır.

Kamuya açık veriler, herkes tarafından görüntülenebilirken özel veriler, yalnızca yetkilendirilmiş varlıklar tarafından erişilebilir. Daha önce bahsedilen Quorum, açık ve özel işlemleri destekleyen bir hibrit blockchain örneğidir.

Konsorsiyum Blockchainleri

Konsorsiyum blockchain, aynı sektördeki birkaç kuruluş ve şirket içindeki iş birimleriyle yönetilen bir ağdır.

• Konsorsiyum, ortak hedeflere ulaşmak için blockchaininin nasıl yönetileceğine karar verir. Konsorsiyum blockchainleri veri gizliliğini korur. Hassas verileri korumak için erişim kısıtlanabilir ve gizlilik sağlanır.
• Konsorsiyum blockchaini ağları hızlı işlemleri mümkün kılar. Daha küçük kullanıcı grupları ve verimli mutabakat sistemleri, konsorsiyum blockchainlerini halka açık blockchain ağlarına göre çok daha hızlı yapar. Konsorsiyum blockchainleri genellikle yetki kanıtı (proof of authority) kullanır. Bu, birkaç seçilmiş aktör ve düğüm tarafından yapılan güvene dayalı bir mutabakat yöntemidir.
• Konsorsiyum blockchaini düğümleri üzerinde anlaşılmış bir protokolü takip eder. Düğümler, konsorsiyum içindeki farklı kuruluşlar tarafından yönetilebilse de tüm düğümler aynı protokolü takip eder.

Corda, finansal hizmetler, bankacılık ve sigorta gibi işletmeleri bir araya getiren popüler bir blockchain çözümüdür. Bu platform şirket içindeki iş birimlerini birbirine bağlar. Örneğin Chubb, iş akışını otomatikleştirmek için Corda tabanlı bir dağıtık defter kullanmıştır.

Blockchain Protokolleri ve Platformları Nelerdir?

Protokoller ve platformlar blockchain teknolojisinin iki temel bileşenidir. Ancak her zaman net bir şekilde anlaşılmayabilir.

Blockchain Protokolleri: Kurallar ve Prosedürler Bütünü

Protokoller basitçe bir dizi kuraldır. Blockchain bağlamında protokoller, blockchain ağının nasıl çalıştığını tanımlayan kurallardır. Bunu temel katman olarak düşünebilirsiniz.

Bir sonraki bölümde, ikincil katmanların ve uygulama ekosistemlerinin gelişmesine olanak tanıyan platformlardan bahsedeceğiz. Bu iki konu birbirini tamamlar ve bazı blockchaini projelerinde örtüşebilir.

Detaylı olarak incelendiğinde protokoller, blockchainin nasıl çalıştığını belirleyen kuralları tanımlar.

İşte bir blockchaini protokolünün bazı unsurları.

• Yönetim: Merkeziyetsiz blockchainlerin bir yönetim yöntemine ihtiyacı vardır. Blockchainin kodunda değişiklik yapmaya kim karar verir? Birçok proje, token sahiplerinin iyileştirme önerileri üzerinde oy kullanmasına olanak tanır. Diğer durumlarda düğüm operatörleri yazılım sürümleri arasında seçim yaparak oy kullanır.
• Mutabakat yöntemi: Bitcoin blockchaininin durumu hakkında düğümler arasında anlaşmaya varmak için iş kanıtı (proof of work) kullanır. Ethereum, iş kanıtı ile başlamıştır. Ancak artık hisse kanıtı (proof of stake – PoS) kullanmaktadır. Diğer projelerde farklı mutabakat yöntemleri bulunur.
• Kriptografi: Hash fonksiyonları, algoritmaları içinde belirli kuralları takip eder. Ancak her proje, kendi nedenlerine bağlı olarak farklı bir algoritma seçebilir. Bitcoin, SHA-256 kullanır ve birçok durumda elde edilen hash’i tekrar algoritmadan geçirerek (çift SHA-256) işler. Öte yandan, Ethereum Keccak-256 kullanır.
• Blok boyutu: Bitcoin blokları, sınırlamak için bellek boyutunu kullanırken Ethereum ücretlere dayalı bir hedef boyut kullanır.
• Tokenomik: Yeni kripto paraların nasıl üretildiği ve toplam arzın protokol tarafından nasıl yönetildiği başka bir kural alt kümesini oluşturur.

Günümüzdeki blockchain ağları aslında birer protokol olarak işlev görmektedir.

• Bitcoin protokolü
• Ethereum protokolü
• Solana protokolü
• Cardano protokolü
• Monero protokolü

Blockchain Platformları: Uygulama İçin Ekosistemler

Blockchain projeleri bitcoin gibi basit hedeflere sahip olabilir. Eşler arası bir elektronik nakit sistemi olarak tasarlanabilir.

Blockchain projeleri, üçüncü taraf geliştirmeleri için bir platform olarak da hizmet edebilir. Ethereum protokolü, blockchain ağında çalışan koşullu programlar olan akıllı sözleşmeleri destekleyerek öncülük etti.

Sonraki blockchainleri bu genişletilebilirliği yeni bir seviyeye taşıdı. Her biri akıllı sözleşmeleri çalıştırabilen ek özel blockchainlerini çalıştırmak için tasarlanmış blockchainleri inşa etti.

• Ethereum
• Avalanche
• Polkadot
• Polygon

Diğer projeler, ticari uygulamalara odaklanarak belirli endüstri kullanım senaryolarına yönelik özelleştirilmiş blockchainlerin dağıtılmasını sağlayan çözümler sunar.

• R3 Corda
• Hyperledger
• Ethereum
• EOSIO
• ConsenSys Quorum

Akıllı Sözleşmeler Nelerdir?

Blockchainleri verileri ve işlemleri saklamak için güçlü bir yeni yöntem sunar. Ancak, akıllı sözleşmeler kayıt tutmanın ötesinde yeni işlevsellikler sağlar. Akıllı sözleşmeler programlama dilleriyle oluşturulmuş koşullu anahtarlardır. Eğer bu olursa, o zaman şunu yap mantığıyla çalışırlar.

Ethereum, akıllı sözleşmeleri destekleyerek piyasaya sürülen ilk blockchaini oldu. Ancak blockchain teknolojisinin birçok yönü gibi bu kavram tamamen yeni değildi. Akıllı sözleşme fikri, 1990’lara kadar uzanmaktadır. Halka açık blockchainlerinde akıllı sözleşmeler, karmaşık işlemleri mümkün kılar.

Merkeziyetsiz finans (DeFi) dünyasını diğer uygulama türleriyle birlikte oluşturur. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Bitcoin yalnızca gönderme ve alma işlemlerini destekler.

Bazı ek özellikler yazıtlar (inscriptions) gibi yenilikler içerse de, Bitcoin merkeziyetsiz para olarak tasarlanmıştır. Öte yandan Ethereum, merkeziyetsiz borsalardan borç verme ve ödünç alma platformlarına, metaverse dünyalarına kadar birçok tam özellikli merkeziyetsiz uygulamaya (dApp) ev sahipliği yapar.

Elbette Ethereum’un kripto parası olan Ether (ETH) de tıpkı Bitcoin gibi bir ödeme aracı olarak kullanılabilir. Özel blockchainlerinde akıllı sözleşmeler, belirli koşullar sağlandığında yürütülen sektöre özel sözleşmeleri içerebilir.

Blockchain Teknolojisinin Avantajları ve Dezavantajları

Blockchain teknolojisi birçok avantaj sağlar. Ancak, bazı dezavantajları da beraberinde getirir. Blockchain teknolojisi varlıklar ve verilerle etkileşimimizi tamamen değiştirmeyi vaat ediyor. En iyi çözüm hedeflere bağlı olarak değişebilir.

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)