Bitcoin Madenciliği Nasıl Çalışır? [1. Bölüm]

Yasal para sistemlerinde hükümetler ihtiyaç duyduklarından daha fazla para basarlar. Buna karşılık, Bitcoin sisteminde para basılmaz, yalnızca keşfedilir. Dünyanın dört bir yanındaki bilgisayarlar, birbirleriyle rekabet halinde “para madenciliği” yaparlar.

Bitcoin madenciliği nasıl yapılır?

İnsanlar Bitcoin ağı üzerinden birbirlerine sürekli olarak Bitcoin gönderiyor ancak kimin ne kadar ödeme yaptığının takip edilebilmesi için tüm bu işlemlerin kaydedilmesi gerekiyor. Bitcoin ağı, belirli bir süre içerisinde yapılan tüm işlemleri blok adı verilen bir listede topluyor. Sonrasında bu işlemleri onaylayarak genel bir deftere (herkese açık olan muhasebe defteri gibi düşünebiliriz) kaydetmek de madencilere kalıyor.

“Hash” nasıl oluşturulur?

Bahsedilen bu defter, bloklardan oluşan “blok zinciri” adındaki uzun bir listedir. Blok zinciri, ağda herhangi iki bitcoin adresi arasındaki yapılan işlemlerin keşfedilmesi için kullanılabilir. Yeni bir blok oluşturulduğunda blok zincirine eklenerek o ana kadar Bitcoin ağında yapılan tüm işlemlerin bulunduğu uzun bir liste ortaya çıkarılır. Bloğun sürekli olarak güncellenen kopyası, olan bitenden haberdar olmaları için tüm katılımcılara dağıtılır.

Tüm bu bilgiler dijital ortamda saklanıyor ancak blok zincirinin aynı şekilde kalacağından ve hiç kimsenin üzerinde değişiklik yapmayacağından nasıl emin olabiliriz? İşte bu noktada madenciler devreye giriyor.

Madenciler, oluşturulan bir bloğu belirli bir süreçten geçirir. Madenci makinaları bloktaki bilgiyi alıp buna bir matematik formülü uygulayarak başka bir değere çevirirler. Çok daha kısa olan ve rastgele harf ve rakamlardan oluşan bu değere “hash” adı verilir. Hash, bu sürede blok zincirinin sonunda, blokla birlikte depolanır.

Hash’lerin ilginç özellikleri vardır. Bitcoin bloğu gibi bir veri koleksiyonundan kolayca hash oluşturulabilir ancak yalnızca hash’e bakarak bu verilerin ne olduğunu anlamak neredeyse imkansızdır. Bununla birlikte, büyük miktarlardaki verilerden bir hash oluşturmak son derece kolay olsa da hash’lerin hepsi birbirinden farklıdır. Bir Bitcoin bloğundaki yalnızca bir karakteri değiştirdiğinizde hash de tamamen değişir.

Madenciler, hash oluşturma sürecinde yalnızca işlemlerden faydalanmaz, aynı zamanda birtakım verileri de kullanır. Bu verilerin biri de blok zincirinde depolanan son bloğa ait hash’tir.

Her bloğun hash’i, kendinden önceki bloğa ait hash kullanılarak oluşturulduğundan dijital bir mühür niteliği taşır. Bu mühür, hash üzerinde herhangi bir değişiklik yaptığınızda herkesin haberi olacağından bu bloğun (ve tabii ki ardından gelen tüm blokların da) yasal olduğunu doğrular.

Blok zincirinde hâlihazırda bulunan bir bloğu değiştirerek sahte bir işlem yaptığınızda, bu bloğun hash’i değişir. Hashing (doğrulama) işlevi kullanılarak bloğun gerçekliğini kontrol edildiğinde, hash’in blok zincirinde bu blokla birlikte depolanmış olan hash’ten farklı olduğu görülür ve bu bloğun sahte olduğu anında anlaşılır.

Her bloğun hash’i zincirdeki diğer bir bloğun oluşturulmasında kullanıldığından, bir blokta yapılan değişiklikler sıradaki bloğun hash’inde de yanlışlığa sebep olur. Bu durum, zincirin sonuna kadar devam ederek tüm işleyişi bozar.

Bitcoin rekabeti

Madenciler işte bu şekilde blokları “mühürler.” Blok madenciliğine özel yazılımları kullanan bu madenciler, bunu yaparken birbirleriyle daima rekabet hâlindedir. Bir kişi başarılı bir hash oluşturduğunda aldığı 25 Bitcoin ödülün yanı sıra blok zinciri de güncellenir ve ağ üzerindeki herkesin bundan haberi olur. Bu durum, Bitcoin madenciliğinin ve işlemlerin devamlılığını sağlamak adına kişileri teşvik eder.

Buradaki en büyük problemse bir veri koleksiyonundan hash oluşturmanın son derece kolay olmasıdır. Bilgisayarlar bu konuda oldukça başarılı. Bitcoin ağının da bu işlemi zorlaştırması gerekir; aksi takdirde saniyede yüzlerce işlem bloğu doğrulanarak tüm Bitcoin’ler dakikalar içerisinde çıkarılabilir. Bitcoin protokolü, “iş ispatı” aracılığıyla bu süreci kasıtlı olarak zorlaştırır.

Bitcoin protokolünde eski hash’lerin hiçbiri kabul edilmez. Bir bloğun hash’inin görünüşte belirli özelliklere sahip olması, başında belirli bir sayıda sıfırın bulunması gerekmektedir. Bir hash oluşturulmadan önce onun nasıl görüneceği hakkında fikir sahibi olmak imkansızdır. Ayrıca buna yeni veriler de eklendiğinde, hash tamamıyla farklı bir hâl alır.

Madenciler, bloklardaki işlem verilerine müdahalede bulunamazlar ancak farklı bir hash oluştururken kullandıkları verileri de değiştirmek zorundadırlar. Bunu yaparken “nonce” adı verilen rastgele verileri kullanırlar. Bunlar işlem verileriyle birlikte kullanılarak bir hash oluşturulur. Eğer hash istenilen formatta değilse nonce değiştirilir ve işlem tekrarlanır. Doğru bir nonce bulunana kadar birçok deneme yapılması gerekebilir. Üstelik ağ üzerindeki tüm madenciler, aynı anda bu işlemi yapmaya çalışırlar. İşte madenciler Bitcoin’lerini bu şekilde kazanırlar.