Blokzincir Nasıl Çalışır: Bloklar, Madenciler ve Onaylar

Neler öğreneceksiniz

• İşlem, blok ve blokzincirin ne olduğu
• Madencilerin ne yaptığı ve iş ispatının (proof of work) ne anlama geldiği
• Onayların neden önemli olduğu ve ortalama ne kadar sürdüğü
• Onaylanmış bir işlemi değiştirmenin neden çok zor olduğu

Açıklama

İşlem, "bu coin'lerden şu kadar bitcoin'i bu adrese taşı" diyen bir mesajdır. Gönderenin özel anahtarıyla (4. ders) imzalanır. Düğümler imzanın geçerli olduğunu ve coin'lerin daha önce harcanmadığını kontrol eder.

Geçerli ancak henüz onaylanmamış işlemler mempool (bellek havuzu) adı verilen bir kuyrukta bekler. Her düğümün kendi mempool'u vardır.

Blok, işlemlerden oluşan bir paket ile bir başlıktan oluşur. Başlık, önceki bloğa bir referans (bir "hash") içerir. Hash, verinin kısa bir dijital parmak izidir: veri çok az bile değişse parmak izi tamamen değişir. Her blok kendisinden öncekine işaret ettiği için bloklar bir zincir oluşturur: tüm Bitcoin işlemlerinin herkese açık kaydı olan blokzincir (blockchain).

Madenciler, yeni bloklar oluşturan katılımcılardır. Bir blok eklemek için madencinin, hash değeri belirli bir hedef sayının altında olan bir başlık bulması gerekir. Bunun tek yolu çok büyük sayıda tahmin denemektir. Buna iş ispatı (proof of work) denir: sonuç, çok fazla hesaplama işinin (ve elektriğin) harcandığını kanıtlar. Kazanan madenci blok ödülünü alır: yeni oluşturulan bitcoin artı bloktaki işlemlerin ücretleri.

Ağ, ortalama olarak yaklaşık her 10 dakikada bir blok hedefler. Her 2,016 blokta bir (yaklaşık iki hafta) zorluk ayarlanır: bloklar çok hızlı geldiyse bir blok bulmak zorlaşır; çok yavaş geldiyse kolaylaşır. Tek tek bloklar yine de bir dakika sonra veya bir saat sonra gelebilir.

Onay, işleminizin bir bloğa girdiği anlamına gelir. Üzerine eklenen her yeni blok bir onay daha ekler. Eski bir işlemi değiştirmek için bir saldırganın o blok ve sonraki tüm bloklar için iş ispatını ağın geri kalanından daha hızlı yeniden yapması gerekir. Onay sayısı arttıkça bu daha da zorlaşır. Birçok hizmet, bir ödemeyi kesinleşmiş saymadan önce birkaç onay bekler (daha büyük tutarlar için genellikle altı civarında). Sağlayıcınızın kaç onay kullandığını kontrol edin.

Çözümlü örnek

Varsayımsal örnek: ne kadar beklemeniz gerekebilir ve küçük bir madenci ne sıklıkla kazanır?

Varsayımlar: ağ ortalama olarak tam 10 dakikada bir blok üretiyor. Gerçek süreler değişkenlik gösterir.

1. Günlük blok sayısı: 24 saat × 60 dakika ÷ 10 dakika = 144 blok.
2. Zorluk dönemi başına süre: 2,016 blok × 10 dakika = 20,160 dakika ÷ 60 ÷ 24 = 14 gün.
3. İşleminiz ilk kez bir bloğa dahil edildikten sonra 6 onay için ortalama bekleme: yaklaşık 6 × 10 dakika = 60 dakika. Ücretiniz düşükse ilk onaydan önce mempool'da da bekleyebilirsiniz.
4. Varsayımsal bir madenci toplam madencilik gücünün %0.5'ini kontrol ediyor. Günlük beklenen blok sayısı: 144 × 0.005 = 0.72 blok. Bazı günler hiç bulamaz, bazı günler iki tane bulur. Küçük madencilerin genellikle madencilik havuzlarına katılıp ödülleri paylaşmasının nedeni budur.

Hariç tutulanlar: madenciliğin elektrik ve donanım maliyetleri ile talebe göre değişen ücret düzeyleri.

Sık yapılan hata

Uygulama etkinliği

Blokların ortalama her 10 dakikada bir geldiğini varsayın. (a) Bir hizmet 3 onay şart koşuyor. İlk dahil edilmeden sonra ortalama bekleme süresi yaklaşık ne kadardır? (b) Bir haftada kaç blok üretilir? (c) Bir madenci toplam madencilik gücünün %2'sine sahip. Haftada kaç blok bulmayı bekler?

Sınırlamalar: blok süreleri rastgeledir; ortalamalar bir sonraki bloğu değil, çok sayıda bloğu tanımlar.

Temel çıkarımlar

• İşlemler, önceki bloğa işaret eden bloklar halinde gruplanır ve böylece blokzincir oluşur.
• Madenciler blok eklemek için iş ispatını kullanır ve yeni bitcoin artı ücretleri alır.
• Ağ blok başına yaklaşık 10 dakika hedefler ve zorluğu her 2,016 blokta bir ayarlar.
• Onay sayısı arttıkça bir ödemeyi geri almak zorlaşır; onaylanmış ödemeler hiç kimse tarafından geri alınamaz.

Sonraki adım

Bir sonraki derste yeni bitcoin'in nasıl ihraç edildiğini ve yarılanmanın ihracı nasıl azalttığını öğreneceksiniz.