Blockchain Nedir? Nasıl Çalışır? Nerede Kullanılır?
Blockchain çok kısaca; dağıtık (merkezi olmayan) ve ortak bir veri kayıt sistemidir. Güvenlik, şeffaflık, güvenilirlik ve kesinlik sağlar.
Günümüzde Ticaret ve Sınırları
Bu kısa tanımdan sonra işin hikayesine bakalım. Mevcut dünyamızda alışverişin en doğrudan yolu nakit para kullanımıdır. Ama nakit paranın kullanımı küçük hacimli işlemler ve lokal alanlar ile sınırlıdır. Alışverişin boyutu, tarafların kurumsal kimliği, lokasyonlar, söz konusu malın niteliği, niceliği, miktarı ve kullanım şekli değiştikçe, kullanılacak ödeme aracı sınırlarından dolayı değişiklik gösteriyor. Daha iyi bir alışveriş deneyimi için kredi kartı, kredi, akreditif, uluslararası para transferi, swift, ödeme sistemleri, bankalar ve finans kurumları devreye girer. Alışverişin boyutu değiştikçe alıcı ve satıcı arasına giren aracıların sayısı da artar. Bu aracılar hem alışverişi daha da karmaşık hale getirir, hem de maliyeti artırır. Kredi kartı ile yaptığınız basit bir market alışverişini düşünün; alışverişi yaptığınız market, markete POS sağlayan banka, ödeme hizmeti veren firma, kredi kartınızın sağlayıcısı olan firma gibi birçok aracı bulunmaktadır. Bunların hepsi sağlanan hizmetten dolayı bir maliyete sebep olacaktır. Bir de uluslarası iki firma arasındaki bir ticareti düşünün, aracıların sayısı çok daha fazladır. Bir banka ile yapacağınız basit bir uluslararası para transferinin maliyeti bile işin boyutunu göstermektedir.
Bir süreçteki aracıların varlığı ve sayısının çok olması sadece maliyet demek değildir, aynı zamanda daha problemli bir durumun oluşması ve problem çözme süresinin uzaması, sürecin karmaşık hale gelmesi, mutabakat sürecinin uzaması, sistemin güvenlik ataklara açık olması ve süreçteki her bir adımda aynı kaydın her iştirakçi tarafından tutulmasından dolayı verimsiz demektir.
Elektronik ticaret, mobil uygulamalar, uygulama içi satışlar, insanların daha fazla mobil olması, nesnelerin interneti gibi birçok gelişme, ticareti daha kompleks, siber saldırılara karşı daha kırılgan, daha verimsiz ve daha maliyetli yapmaktadır.
Günümüz ticareti güven üzerine kurulmuştur. Güvenilmeyen taraflar arasındaki ticaret için güven duyulan kurumlar devreye girmektedir, bankalar uluslararası transferde güvendiğimiz kurumlardır, bankalar arası iletişimde de güvenilen başka kurumlar vardır, SWIFT gibi. Bu güven için taraflar bir bedel ödemektedir.
Bitcoin
Yukarıda bahsedilen limitler ve sorunlar çerçevesinde bu işin daha kolay bir yolunun olduğunu düşünen Satoshi Nakamoto adlı bir kişi (veya bir grup insan) 2009'da “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” başlıklı bir makale yayınlar. Bu makalede güven yerine ihtiyaç duyulan şeyin kriptografik ispata dayanan bir ödeme sistemi olduğunu anlatır. Bu sistem sayesinde herhangi iki parti, üçüncü bir partiye ihtiyaç duymadan doğrudan kişiden kişiye transfer yapabilecektir.
Satoshi makalenin yayınlanmasından hemen sonra aynı zamanda bahsettiği sistemin yazılımını da yayınlar. İnsanlar bu uygulamayı indirir ve Bitcoin kullanımı böylece başlar. Bu sistemde kullanılan dijital paranın birimi Bitcoin’dir. İnsanlar birbirine internet üzerinden, çok kısa bir sürede Bitcoin gönderebilir duruma geldiler. Satoshi Bitcoin’den önce birçok defa denenen ama “double spending” problemine etkin bir çözüm bulamayan ve bundan dolayı başarısız olup hayatına devam edemeyen kripto/dijital paralardan farklı olarak günümüze kadar yaşayan ve kullanımı sürekli artan dijital bir para haline geldi. Çift harcama (double spending) problemi, bir transferde kullanılan paranın sistemi kandırarak tekrar kullanılması demektir. Satoshi bu probleme karşı P2P ağ ve prof-of-work denilen bir yapı önerir.
Dağıtık yapıda bir merkez bulunmamaktadır, bu yüzden de ağda sistem için hayati olan ve devamını sağlayan bir nokta durumu söz konusu değildir. Yani hiç bir nokta sistemin hayatına devam etmesi için kritik bir önem taşımaz.
Bitcoin altyapısında Blockchain dediğimiz teknoloji kullanılmaktadır. Blockchain işlem kayıtlarının tutulması, bu kayıtların sistemi her bir noktaya dağıtılması ve her noktada aynı kayıtların bulunmasını sağlayan teknolojidir. Bütün işlemlerin kaydını tutan veritabanına (kayıt sistemine) ortak defter (shared ledger), dağıtık defter (distributed ledger) yada açık defter (public ledger) denir.
Bitcoin ağında bir transfer kısaca şu adımlardan geçer;
- Öncelikle Bitcoin gönderimi için bir cüzdan edinmeniz gerekmektedir. Mobil veya web üzerinden bir cüzdan uygulaması kullanabilirsiniz. Cüzdan ile öncelike transferlerde kullancağınız bir kriptografik anahtar çifti oluşturmanız gerekmektedir. Bunlardan biri sizin imzanız (gizli anahtar), diğeri size gönderimlerde kullanılacak adresiniz (açık anahtar) olacaktır.
- Bitcoin sahibi olmak için birinin size Bitcoin transfer etmesi gerekmektedir. Kredi kartınız ile Bitcoin alabileceğiniz birçok Bitcoin borsası var. Bunlar belirlenen ücret üzerinden size Bitcoin transferi yapar.
- Bitcoin transferi yapacağınız kişinin size adresini iletmesi lazım. Bu adres bir dizi karakterden oluşan bir değerdir; bcjsSD23jbn234jJXH123 gibi.
- Siz, hangi adrese ne kadar Bitcoin gönderceğinizi belirledikten sonra cüzdan uygulaması sizin için bu işlemi imzanız (gizli anahtarınız) ile imzalar ve ağa salar.
- İşlemeniz ağdaki bilgisayarlar arasında yayılır. İşlemi alan her bir bilgisayar, belirli kontrollerden sonra işlemin geçerliliğini onayladıktan sonra bağlı olduğu bilgisayarlara gönderir. Bunu, ağda işlemi alan her bir bilgisayar yapar.
- Bu anda işleminiz hala geçerli ve onaylanmış biş işlem değildir hala. İşlem, bekleyen işlemler listesine eklenir. Geçerli olabilmesi için Blockchaindeki bir blokta yer alması gerekiyor.
- Madenci (miner) diye isimlendirilen ağdaki bazı özel bilgisayarlar, bekleyen işlemleri alır, bazı kriptografik işlemlerden geçirip blok haline getirirler.
- Madenciler blok haline getirdikleri işlem listesini, diğer bloklara eklenmesi için ağa salarlar. Ağdaki her bir bilgisayar aldığı bu bloğu, bağlı olduğu diğer bilgisayarlara gönderir.
- Blok ağa yayıldıktan sonra, işlem onaylı bir işlem haline gelir. Bugün bu işlem yaklaşık 10 dk sürmektedir.
Dağıtık ve Ortak Defter
Bitcoin dünyanın herhangi bir yerinden herhangi bir yerine bir transferi güvenli, çok az maliyetli, ve arada hiçbir otorite olmadan gerçekleştirmeyi sağlıyor. Temelinde Blockchain var. Bitcoin esasında Blockchain’in çalışır bir teknoloji olduğunu da gösterdi. Bu başarı, Blockchain’in diğer alanlarda da kullanılabileceği düşüncesini pekiştirdi.
Blockchain’in getirdiği en önemli yenilik dağıtık ve ortak defterdir (public ledger). Blockchain teknolojisi aynı zamanda DLT (Distrubted Ledger Technologies) olarak da isimlendirilir. Bu teknolojinin faydasını anlamak için bir örnek ile öncelikle kayıt teknolojisine bakalım. Alıcı, Satıcı, Banka ve Denetçi arasındaki bir ticaret sürecinde, ilişki ağını ve kayıt sistemini aşağıdaki şekilde gösterebiliriz.
Şekilde de gösterildiği gibi alıcının, satıcının, bankanın ve denetçinin kayıt sistemleri ayrı ayrıdır. Söz konusu sürece dair her kayıt 4 farklı sistemde yer alabiliyor. Denetçi denetim için her bir tarafın kayıt sistemini ayrı ayrı kontrol eder. Herhangi bir problemde kayıtlar ayrı ayrı incelenir. Süreç sırasında sürekli taraflar arasında mutabakat gerçekleşir. Dolayısı ile bu sistemin problemlerini maliyet, operasyonel zorluklar, zaman ve verimsizlik olarak listeleyebiliriz. Buna süreçlerin karmaşıklaşması ve güvenlik zaafı da eklenebilir. DLT yada Blockchain bu sistem yerine aşağıdaki gibi dağıtık ve tek bir veri tabanı önerir.
Bu sistemde farklı kayıt sistemi yerine tek bir kayıt sistemi vardır. Her bir taraf söz konusu sürece dair bir işlemi ortak olan bu deftere yazar. Bu defter tek ve dağıtıktır, yani her bir partide defterin bir kopyası bulunmaktadır. Her taraftaki defter yeni kayıtlarla sürekli yenilenir ve aynılaşır.
Kayıtların deftere işlenmesi ve aynı olması için konsensus denilen üzerinde anlaşılan bir algoritma ile yapılır. Bitcoin’de bu işlem prof-of-work denilen bir algoritma ile ve madenciler (miner) denilen noktalarda yapılır. Prof-of-work işlemi çok fazla işlemci gücü ve zaman gerektirdiğinden, açık blockchain yapıları için uygun olsa da kapalı ve özel blockchain teknolojilerinde farklı algoritmalar kullanılır. Buradaki amaç konsensus oluşturmaktır. Böylece işlemin deftere yazılması üzerinde el sıkışılmış olacaktır.
Blockchain bütün işlem kayıtlarını tutar, bütün değişimler bu defterde saklanmaktadır ve her zaman ortada tek bir kaynak vardır. Parçalı değildir, yada işlemin bir kısmı başka, diğer kısmı başka bir yerde değildir. Defter tektir ve kayıtlar sıralıdır. Defterde bir değişiklik yapılamaz. Buna kullanılan teknoloji izin vermemektedir. Defterde bir kayıt varsa itiraz edilemez ve bu kayıt sahihdir.
Araç kiralama sürecinin Blockchain ile yeniden tasarlanması ne gibi faydalar sağlayacağına bakalım. Mevcut süreçte araç üretimi yapılır, regülatore haber verilir, aracın kaydı yapılır, üretici bayiye haber verir, bayi alırsa araç sahipliği bayiye geçer. Leasing şirketi aracı bayiden alır, kiracıya kiralar. Kiracı ve leasing şirketi arasında süreç bir süre böyle devam eder ve araç hurdaya çıkana kadar bu işlem böyle devam eder.
Bu süreçte her bir taraf kendi kaydını tutar, bilgilendirmeyi her bir taraf kendisi yapar. Bu sistemdeki problemleri maliyet, zaman, uzun süren problem çözümü, denetim süreci, kaynak, uzun mutabakat süresi olarak daha önce listelemiştik. Şimdi aynı süre Blockchain ile yeniden tasarlayalım ve faydasını analiz edelim.
Bu yeni süreçte her bir taraf Blockchain ağında bir noktadır. Yapılan her işlem Blockchaine yazılır. Süreç şu hale gelmiştir.
- Regülator cihaz kaydını oluşturur ve sahipliğini üreticiye devreder.
- Üretici araça dair bilgileri doldurur ve satışa hazır hale geldiğini Blockchaine yazar. Bayi Blockchaine erişebildiğinden doğrudan haberdar olur.
- Bayi satış işlemini gerçekleştirir ve Blockchaine yazar. Sahiplik bayiyeye geçer. Leasing firması satışa hazır bir araç olduğundan haberdar olur.
- Leasing firması aracı alır ve ilgili kayıt blockchaine yazılır.
- Kiracı envanterde bir araç olduğu bilir ve kiralar.
- Araç hurdaya çıktığı zaman, hurdacı aracı alır ve kaydı işlenir.
Bu süreçte çift kayıt problemi yoktur. Bütün süreç blockchaine yazılır. Her taraf tek bir defter/kayıt sistemi görür. Ayrıca bir mutabakat sistemine gerek yoktur. Kayıt sistemi tek olduğundan ve herkes erişebildiğinden ayrıca bir haberdar etme sistemine gerek yoktur. Denetim için ayrı ayrı dolaşmaya gerek yoktur. Yetki verilirse denetçi bütün kayıtlara erişebilir. Problem olduğunda çok kısa sürede çözmek için bütün süreç blockchainden kontrol edilebilir. Süreç daha basit hale gelmiştir.
Blockchainde güven şunlarla sağlanır.
- Defter ortaktır ve dağıtıktır. Güncellendiğinde herkeste güncelleme yapılır. Bir kontrol noktası yoktur ve bir kişiye/kuruma bağlı değildir
- Deftere yazılan bir kayıt değiştirilemez, geçmişe dönük kayıtlar değiştirlemez.
- Kayıtlar sisteme imza ile eklenir, inkar edilemezlik vardır.
- Herkes sadece izinli olduğu kayda erişir.
- Bir kaydın sisteme yazılması konsensus ile yapılır. Ortak bir doğrulama sistemi vardır.
Blockchain Nasıl Çalışır?
Blockchain bloklardan oluşur ve her bir blok bir önceki ve bir sonraki bloğa bağlı olduğundan blok zinciri adını alır.
Bir blok genelde şu bilgileri ihtiva eder:
- Bloğa ait özet değer, bu bloğun kimliğidir diyebiliriz, içerdiği bütün veriden elde edilen özel bir değerdir. İçerik değiştiğinde bu değerden farklı değer elde edilir. Bu değer içeriğin değişmediğini kontrol etmek için kullanılır. Bilgisayar dilinde hash denilen özel bir fonksiyon kullanılarak elde edilir.
- Bunun dışında her bir blokta işlem listesi vardır.
Bitcoinde sürecinde hatırlandığı gibi işlem ağa iletildiği anda hemen blockhaine dahil edilmez, bir süre bekleyen işlemler listesinde yer alır. Blockchaine eklenmesi için önce bir bloğa dahil edilir. Bundan önce bu işlemi alan her bir nokta da üzerinde anlaşılan kontroller ile doğrulamasını yapar. İmza kontrolü bunlardan biridir, örneğin. Bloğa dahil etme işi konsensus algoritması ile olur. İşlem doğrulanıp bloğa yazıldıktan sonra, bu blok diğer bütün noktalara gönderilir ve blockchaine eklenir.
- Her bir blok bir önceki bloğun hash değerini de içerir. Böylece kopmaz bir zincir oluşturulur.
Geçmişe dönük herhangi bir blokta değişiklik yapıldığında, o bloktan sonraki her blokta değişiklik yapılması, her bir bloğun doğrulanması, ve bunun ağa bağlı bütün noktalarda yapılması gerekir. Bu çok zaman alıcı ve zor bir işlemdir. Bu yüzden blockchain değişmez bir veri tabanı olarak kabul edilir.
Akıllı Sözleşmeler (Smart Contract)
Gerçek dünyada ticaret çoğunlukla sözleşmelere bağlıdır, bir işlem başka bir işlemi tetikler yada bir işlemin gerçekleşmesi için sağlanması gereken bazı kurallar vardır. Blockchain ağında bu işlemler de otomatik işlenecek hale getirilebilmektedir. Programlanabilir her protokol Blockchain’de bir akıllı sözleşme olarak işletilebilir. İşlemlerin bir parçası olarak işletilen her akıllı sözleşme, işlemlerde olduğu gibi toplu bir doğrulama sürecinden geçirilmektedir ve kesindir. Akıllı sözleşmeler sayesinde birçok süreç otomatik işlenecek hale getirilerek, karmaşık ve uzun süren süreçler daha kolay yönetilebilir hale getirilir. Akıllı sözleşmlere, bir lisansın transferi sonrası bir ücret transferinin oluşması, bir işlemin gerçekleşebilmesi için belirli sayıda kişinin onayının gerekmesi, bazı olayların gerçekleşmesi durumunda paranın iade edilmesi, bir satış sonrası belirli bir ücretin ilgili kişiye transfer edilmesi, bir iddianın gerçekleşip gerçekleşmemesine göre ortaya konan ücretin ilgili tarafa iade edilmesi, alıcının malın alması durumunda satıcıya ücretin gönderilmesi gibi bir çok örnek verilebilir.
Blockchain’in Sunduğu Özellikler ve Sağladığı Değerler
Kısaca Blockchain’in sunduğu özellikler şu şekilde listeyebiliriz:
- Ortak ve sıralı kayıt defteri (veri tabanı)
- Güvenlik
- Otonomi
- Değişmezli
- Şeffaflık
Bu özelliklerin sunduğu değerler de şunlardır.
- Operasyonel verimlilik
- Sürecin basitleştirilmesi
- Etkin denetim
- Daha az risk
- Daha hızlı mutabakat
- Daha az dolandırıcılık ve sahtecilik
Nerelerde Kullanılılır?
Blockchain’in çıkış noktası para transferi olsa da finans dünyasının dışında bir çok alanda kullanılmaktadır.
Dış Ticaret
Gümrük, liman, nakliye şirketleri, bankalar gibi bir çok partinin içinde olduğu dış ticaret işlemleri, karmaşık ve uzun süre alan bir sürece sahiptir. Belgelerin iletilmesi, gecikmelerin yaşanması, problemlerin uzun sürede çözülmesi bazı problemler olarak gösterilebilir. Blockchain ile tek bir kayıt sisteminin kurulması ile bilgilendirmenin anında gerçekleşmesi, sürecin tek bir kaynaktan izlenmesi, denetimin kolaylaşması, hesap verilebilirliğin kolaylaşması, mala ve söz konusu ücrete daha hızlı erişilmesi gibi faydalar sağlayacaktır.
Uluslararası Transfer İşlemleri
Çıkış noktası para transferi olan Blockchain ile bankalar mevcut dünyalarını daha iyi bir vostro/nostro hesap yönetimi, daha hızlı mutabakat, daha saydam bir kayıt sistemi ve daha iyi bit takip ile hem müşteri lehine hem de kendileri lehine süreci çok daha etkin hale getirebilirler.
Sigortacılık
Maliyetli olan sigorta taleplerinin alınması, kaza ve olayların uzun süren inceleme süreçleri ve sahte belgeler Blockchain’in kullanılması ile daha şeffaf ve hızlı işleyen bir sürece çevrilebilir.
Tedarik Zinciri Yönetimi
Tarafların çok fazla olması, her bir adımının izlenmesi kritik önemde olan tedarik zinciri yönetimi Blockchain ile en fazla fayda sağlayacağı düşünülen bir alan. Malın ilk üretim noktasından son alıcısına kadar şeffaf bir şekilde izlendiği bir Blockchain altyapısı ile herkesin aynı veriye eriştiği, anında haberdar olduğu, hızlı aksiyon aldığı etkin bir tedarik zinciri yönetimi yapılabilir.
Sağlık
Medikal verinin bütün süreci ile tek bir sistemde kayıt altına alındığı bir sistemde hasta hakkında daha doğru kararın verilmesi ve sigorta süreçlerinin daha verimli ve hızlı işlenmesi anlamına gelmektedir.
Piyasadan Örnekler
Wallmart yiyeceklerin üretimden itibaren takip etmek için bir blockchain altyapısı kullanmaktadır.
Spotify yakın zamanda telif haklarının daha kolay takip edilmesi için Blockchain hizmeti sunan bir firma ile çalışma başlattı.
Everledger her bir elmasın sahiplik ve kaynağının takibi için Blockchain kullanmaktadır.
Solar Change adlı bir güneş paneli firması, kullanımı artırmak için belli bir Megawatt elektrik üretimi karşılığı kullanıcılarına SolarCoin adlı bir dijital para hediye etmektedir. Bu para Bitcoin gibi çeşitli yerlerde kullanılabilir.
