Yeni Düzen : Blockchain

Bir çoğumuzun son bir kaç yılda duymuş olduğu, kimimiz için hala çok yabancı olan Blockchain kavramının bulunduğu noktayı, “internet” kavramının 90’lı yıllarda bulunduğu noktaya benzetebiliriz.

Blockchain teknolojisinin gelecek 30 yılda gündelik ve iş hayatımızı derinden değiştireceğini söylemek işten bile değil.

Blockchain kavramı ile, 2008 finansal krizini tetikleyen Lehman Brothers’ın iflasından 2 ay sonra Satoshi Nakamoto olarak bilinen bir kişi (veya bir grup insan) tarafından “Bitcoin: Eşten Eşe Elektronik Nakit Ödeme Sistemi” başlıklı yayınlanan teknik bir çalışmada (whitepaper) karşılaşıyoruz.

Sözkonusu makalede blockchain kavramı hiç geçmese de, uygulanan teknikler ve whitepaperda geçen şemalar Blockchain kavramını doğurdu. Lakin blockchain kavramına ait çalışmalar 90’lı yıllara kadar uzanmaktadır.

Blockchain Nedir?

Blokzincir veri içeren blokların zinciri olarak tanımlanabilir. Herhangi bir merkez ya da otoriteye ihtiyaç duymadan, verilerin dağıtık ağ üzerinde saklandığı kayıt teknolojisine blockchain ya da blok zinciri denir.

Blockchain, SMTP, FTP vb gibi bir protokoldür. Bununla beraber blockchain internet olmadan çalıştırılamaz.

Blockchain eski verilerde güncelleme, silme olanağı sunmaz. Geleneksel bir veritabanında genellikle veriler tablolar halinde yapılandırılırken blokzincirde işlemler ardı ardına sıralı bloklar olarak saklanır.

Her blok kendinden önce gelen bloğun şifrelenmiş özet kodunu (hash) bulundurur. Herhangi bir blokta değişiklik yapılması için sonraki tüm bloklarda değişiklik yapılması gereklidir ki bu işlem yükünün imkansızlığı, asla değiştirilemez olmasının garantisini sağlar. Bu güvenilirliği üçüncü bir tarafa ihtiyaç duymadan sunar.

Blockchain Mimarisi

Blockchain, bilgi içeren bir blok zinciridir. Bir blok içinde saklanan verilerin tipi/içeriği, blok zincirinin tasarımına bağlıdır.

Örneğin bir Bitcoin bloğu gönderici, alıcı, aktarılacak bitcoin sayısı hakkında bilgiler içerir.

Blockchainin ilk bloğu genesis blok olarak adlandırılır. Her blok bir önceki bloğa bağlıdır.

SHA256 — Hash

Girilen veriyi, gizleme amacıyla manipüle edip sabit uzunlukta çıktılara dönüştüren matematiksel işleme hash denir.

Bir block içerisinde hash de bulundurur. Bu hash, her bloğa özgü bir unique değerdir. Bir bloğu ve içerisindeki verileri temsil eder. Bir block oluşturulduktan sonra yapılacak herhangi bir değişiklik söz konusu hash değerinin de değiştirilmesi demektir.

Her blok içerisinde veri, hash ve bir önceki bloğun hash değerini barındırır.

Yukarıdaki örnekte BLOCK 1 isimli bloğumuz “genesis block” yani ilk bloğumuzdur. Görselden de görüldüğü gibi öncesinde bir block bulunmadığı için previous hash değeri bulunmamaktadır.

BLOCK 2 isimliği bloğumuz previous hash olarak BLOCK 1’in hash değerini, BLOCK 3 bloğumuz ise previous hash olarak BLOCK 2 nin hash değerini tutmaktadır. Bu yapı zincirin bütünlüğünü sağlar.

Bir saldırgan BLOCK 2 nin içerdiği veriyi değiştirmek istediğinde hash değeri de değişecektir. Lakin BLOCK 3 hala previous hash değerinde eski hash değerini tutmaktadır. Bu da zincirin bütünlüğünü bozacağından sistem tarafından zincir geçersiz kılınacaktır.

Madencilik

Madenciler tarafından özel bir madencilik yazılımına sahip oldukları bir blok zinciri üzerinde yeni işlemlerin doğrulanması ve kaydedilmesi işlemidir.

Proof of Work

Günümüzde bilgisayarlar yüksek hızlı ve saniyede yüz binlerce hash hesaplayabilir. Bir saldırgan, bir kaç dakika içerisinde bir bloğu kurcalayabilir ve ardından blok zincirini tekrar geçerli kılmak için diğer blokların tüm hashlerini yeniden hesaplayabilir.

Saldırganların işini zorlaştırmak için blockzincirler blokları oluşturacak hashlerin hesaplanmasını yavaşlatmak için Proof of Work mekanizmasını kullanırlar.

Proof of Work blockchain nezdinde tanımlanmış, çözülmesi kesin çaba gerektiren bir hesaplama problemidir. Örneğin “Öyle bir hash değerimiz olsun ki, başında 10 tane sıfır olsun” şeklinde bir şart koyulur. Bu hashi oluşturmak için harcanan çaba, çözmek için harcanan çabaya kıyasla çok daha azdır.

Dağınık Ağ Nedir?

Aynı verinin, iletişim halindeki birden fazla donanım üstünde saklanmasına dağınık ağ denir.

Bu ağa herkes katılma hakkına sahiptir ve yeni birisi katıldığında blockchainin bir kopyasına sahip olur.

Her katılımcı bilgisayar, node (düğüm) olarak adlandırılır.

Yeni bir block oluşturulduğu zaman bu block ağdaki tüm katılımcılara gönderilir. Ağdaki katılımcıların %51 inin söz konusu bloğu doğrulaması gerekmektedir. Doğrulama gerçekleştiğinde her node kendisinde bulunan blockchain kopyasına yeni bloğu ekler.

Dağıtık ağdaki makineler tek bir bilgisayar gibi davranırlar. Bu sayede bilgisayarların bazılarında sorun olsa bile diğer makinelerde de birer kopya tutulduğu için sistem çalışmaya devam eder.

Bu noktada, gerçekleşmesi için devasa bilgi işlem gücüne ihtiyaç duyulan %51 saldırısından bahsetmeden geçmek olmaz.

Şöyle bir örnek verecek olursak;

Bir mahalle bakkalı düşünelim, adı da Talip olsun. Mahalle bakkalı Talip, alacak vereceklerini takip etmek için bir defter tutuyor olsun ve güvenlik için de bu defterin birer kopyasını arkadaşları Kıvanç ve Oğuzhan’a vermiş olsun.

Müşterisi olan Nedim’in bakkalımıza 100 TL borcu olduğunu varsayalım.

Nedim bir gün çıkagelip Talip’e “Benim sana 10 lira borcum vardı, gel şu hesabı kapatalım” dediğinde,

Bakkalımız Talip, kopyalarını barındıran Kıvanç ve Oğuzhan’ın defterlerini yanyana açarak, “Hayır, senin bana 100TL borcun var, bak kopyalarda da 100TL yazıyor” diyerek kendisine kanıt sunuyor.

Bunun üzerine Nedim, Kıvanç ve Oğuzhan’da bulunan kopyaları ele geçirip kendi borcunu 10 TL ye düşürüp tekrar bakkal Talip’e geliyor ve yine “Benim sana 10 lira borcum kaldı” diyor.

Bakkalımız Talip kendi kopyasına bakıyor, 100 TL borç görüyor, fakat diğer 2 kopyaya baktığında borcun 10 TL olduğunu görüyor ve kopyaların çoğunluğunda 10 TL gözüktüğü için 10 TL borca ikna oluyor.

Yukarıdaki örnekte günlük hayata uyarladığımız %51 atağını gerçekleştirmek için, kötü niyetli kişilerin ağın yarısından fazlasını ele geçirerek fikir birliği algoritmasını yanıltması gerekmektedir.

Bitcoin gibi bir blockchain ağına bu tarz bir saldırı gerçekleştirmek için 100 milyar dolarlara varan bir harcamayı (madencilik donanımı, elektrik tüketimi vs) göze almak gerekmektedir ki böyle bir saldırıyı organize etmek imkansız denilebilir.

Blockchain Nasıl Çalışır?

Blockchain madencileri, bilgisayarlarının birbirleriyle güvenli bir şekilde iletişim kurmasını sağlayan özel bir Blockchain madencilik yazılımı kurar ve çalıştırır.

Madenciler işleme konan verileri bir araya getirerek şifreleme standartlarına uygun şekilde bir blok haline getirir, bir hash koduna dönüştürür.

Ağda bulunan diğer katılımcılar yani node’lar blokların şifreleme kontrolünü gerçekleştirirler. Yeterli onay alınması ile blok zincire eklenir. Birbirine hash kodları ile bağlanan bloklar hayali bir zincir oluşturur.

Blockchain’in Avantajları Nelerdir?

Değiştirilemez (Immutability)

Zincire eklenen blokların silinmesi, güncellenmesi neredeyse imkansızdır. Özellikle denetim izi gerektiren verileri saklamak için çok uygun bir teknolojidir. Çünkü yapılan her değişiklik takip edilir.

Örneğin, bir işletme çalışanlarının sahtekarlık yapmasını engellemek için blockchain teknolojisini kullanabilir. Bu senaryoda, blockchain şirket içinde yapılan tüm finansal işlemlerin güvenli ve değişmez bir kaydını sağlayabilir. Bu durum, bir çalışanın şüpheli parasal işlemleri saklamasını çok zorlaştırır.

Dağıtılmış olması (Distrubuted)
Blockchain dağıtılmış node ağında bulunduğundan ve binlerce aygıtta kopyası bulunduğundan teknik arızalara karşı oldukça dayanıklıdır.

Bunun aksine, çoğu klasik veritabanı bir ya da birkaç sunucuya dayanır, böylece teknik arıza ve siber saldırılara karşı daha dayanıksız hale gelir.

Güvene Dayalı Olmayan Sistem
Dağıtılmış node ağı, işlemleri madencilik adı verilen bir süreç kullanarak doğrular. Bu nedenle, Blockchain sıklıkla “güvene dayalı olmayan” sistem olarak anılır.

Bu sayede aracılara ihtiyaç kalmaz tek bir organizasyona güvenme zorunluluğunu ortadan kaldırır.

Blok Zincir Kullanım Alanları Nelerdir?

Artık bildiğimiz gibi, Bitcoin blok zincirindeki bloklar, parasal işlemlerle ilgili verileri depolar. Bugün, blockchain üzerinde çalışan 10.000'den fazla kripto para birimi sistemi vardır. Ancak, blockchain diğer işlem türleri hakkında da verileri depolama konusunda rüştünü kanıtlamıştır.

Halihazırda blok zincirini kullanan bazı şirketler arasında Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever ve diğer birçok şirket bulunmaktadır. Örneğin IBM, gıda ürünlerinin mevcut konumlarına ulaşmak için yaptıkları yolculuğu izlemek için Food Trust blok zincirini oluşturdu.

Bunu neden yaptı? Gıda endüstrisi sayısız hastalığın yanı sıra yanlışlıkla gıdalara bulaşan tehlikeli maddelere tanık oldu. Geçmişte, insanların yediklerinden bu salgınların kaynağını veya hastalığın nedenini bulmak haftalar aldı. Blockchain kullanmak, markalara bir gıda ürününün rotasını çıkış noktasından son durağına kadar takip etme yeteneği verir. Bir gıdanın kontamine olduğu tespit edilirse, her duraktan kaynağına kadar izlenebilir. Sadece bu değil, aynı zamanda bu şirketler artık temas etmiş olabilecekleri diğer her şeyi de görerek, sorunun çok daha erken tanımlanmasına ve potansiyel olarak hayat kurtarmasına olanak tanıyor. Bu, pratikte blok zincirinin bir örneğidir, ancak başka birçok blok zinciri uygulama biçimi vardır.

Bankacılık ve Finans

Belki de hiçbir sektör, blok zincirini operasyonlarına dahil etmekten bankacılık sektörü kadar fayda sağlayamaz. Finansal kurumlar, genellikle haftanın beş günü olmak üzere yalnızca mesai saatlerinde çalışır. Bu, cuma günü akşam 6'da bir çek yatırmaya çalışırsanız, paranın hesabınıza geçtiğini görmek için muhtemelen pazartesi sabahına kadar beklemeniz gerekeceği anlamına gelir. Para yatırma işleminizi mesai saatleri içinde yapsanız bile, bankaların tamamlaması gereken çok sayıda işlem nedeniyle işlemin doğrulanması bir ila üç gün sürebilir. Blockchain ise asla uyumaz.

Blok zincirini bankalara entegre ederek, müşteri işlemlerini 10 dakika gibi kısa bir sürede, yani tatiller veya günün saatinden bağımsız olarak blok zincirine bir blok eklemek için gereken süre kadar kısa bir sürede işlemlerini tamamlayabilirler. Blok zinciri ile bankalar ayrıca kurumlar arasında daha hızlı ve güvenli bir şekilde para alışverişi yapma fırsatına sahiptir. Örneğin hisse senedi alım satım işinde, uzlaşma ve takas süreci üç güne kadar (veya uluslararası ticaret yapıyorsa daha uzun) sürebilir, yani para ve hisseler bu süre boyunca dondurulur.

İlgili meblağların büyüklüğü göz önüne alındığında, paranın yolda olduğu birkaç gün bile bankalar için önemli maliyetler ve riskler taşıyabilir.

Sağlık Hizmetleri

Sağlık hizmeti sağlayıcıları, hastalarının tıbbi kayıtlarını güvenli bir şekilde saklamak için blok zincirinden yararlanabilir. Bir tıbbi kayıt oluşturulduğunda, hastalara kaydın değiştirilemeyeceğine dair kanıt ve güven sağlayan blok zincirine yazılabilir. Bu kişisel sağlık kayıtları, blok zincirinde özel bir anahtarla kodlanıp saklanabilir, böylece yalnızca belirli kişiler tarafından erişilebilir ve böylece mahremiyet sağlanır.

Mülk Kayıtları

Blockchain, yerel bir kayıt ofisinde belgeleri tarama ve fiziksel dosyaları izleme ihtiyacını ortadan kaldırma potansiyeline sahiptir. Mülk sahipliği blok zincirinde saklanır ve doğrulanırsa, mal sahipleri tapularının doğru ve kalıcı olarak kaydedildiğine güvenebilirler.

Savaştan zarar görmüş ülkelerde veya çok az hükümet veya finansal altyapıya sahip olan veya hiç olmayan ve kesinlikle Kayıt Bürosu olmayan bölgelerde, bir mülkün sahipliğini kanıtlamak neredeyse imkansız olabilir. Böyle bir bölgede yaşayan bir grup insan blok zincirinden yararlanabiliyorsa, o zaman şeffaf ve net mülk sahipliği zaman çizelgeleri oluşturulabilir.

Oylama

Blockchain’i bir oylama sistemi olarak kullanmak, oyları kurcalamayı neredeyse imkansız hale getirecektir. Blok zinciri protokolü aynı zamanda seçim sürecinde şeffaflığı sürdürecek, bir seçim yapmak için gereken personeli azaltacak ve yetkililere neredeyse anında sonuçlar sağlayacak. Bu, yeniden sayım ihtiyacını veya sahtekarlığın seçimi tehdit edebileceğine dair gerçek endişeleri ortadan kaldıracaktır.

Bu yazımda sizlere blockchain teknolojisini, getirdiği çözümleri ve potansiyel kullanım alanlarını anlatmaya çalıştım. Böyle bir teknolojik dönüm noktasına şahit olmak oldukça heyecan verici.

Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz? Sizce blockchain önümüzdeki yıllarda kullanım alanlarını genişleterek yoluna devam edebilecek mi?