Mutabakat Algoritması, kullanıcıların veya makinelerin dağıtılmış bir ortamda koordine etmesine izin veren bir sistemdir. Sistemin tüm parçalarının aynı hakikat kaynağından onay almasını ve bazı birimler başarısız olsa bile bunu yapabilmesini sağlamalıdır. Başka bir deyişle, sistemin hata toleransına sahip olması gerekir (bkz. Bizans hata toleransı nedir?).

Mutabakat Algoritması Nedir?

Merkezi sistemde bir birim sistemin tepesinde olabilir. Çoğu durumda, bu bölüm herhangi bir ihtiyaç duymadan değişiklik yapabilir – çok sayıda yöneticinin onay alması için karmaşık bir süreç yoktur.

Ancak gayri resmi bir sistemde sistem mükemmel çalışır. Dağıtılmış bir veritabanı ile çalışıyorsak, gireceğimiz girişlerin onayını nasıl alabiliriz?

Birbirini tanımayan insanların güvenilmez bir ortamında bu zorluğun üstesinden gelmek, blockchain için kapıyı açan kaynak olabilir. Bu yazımızda, kripto para birimleri ve dağıtık defterlerin çalışmasında doğrulama algoritmalarının önemini analiz edeceğiz.

Mutabakat Algoritmaları ve Kripto Para

Kripto paralarda kullanıcıların bakiyeleri bir veritabanına yani blockchaine kaydedilir. Herkesin (daha doğrusu her node’un) veritabanının birebir bir kopyasını tutması çok önemlidir. Aksi takdirde ortaya çelişkili veriler çıkar, bu da kripto para ağının tüm amacına aykırıdır.

Açık anahtar kriptografisi kullanıcıların kendilerine ait olmayan coinleri harcayamamasını garanti altına alır. Fakat yine de ağ katılımcıları fonların halihazırda harcanıp harcanmadığını belirleyebilmek için gerçeğe yönelik tek bir kaynağa ihtiyaç duyar.

Bitcoin’in yaratıcısı Satoshi Nakamoto katılımcıları koordine etmek için bir Proof of Work (iş ispatı) sistemi ortaya atmıştır. Birazdan PoW’un nasıl çalıştığını ayrıntılı inceleyeceğiz ama şimdilik mevcut birçok mutabakat algoritmasında ortak olan bazı özelliklerden bahsedeceğiz.

İlk olarak, blok eklemek isteyen kullanıcıların (bu kişilere doğrulayıcı diyeceğiz) ortaya bir stake koyması gereklidir. Stake, doğrulayıcıları dürüst davranmamaktan caydıracak, ortaya konan bir değerdir. Eğer hile yaparlarsa ortaya koydukları değeri kaybederler. Stake örneği olarak hesaplama gücü, kripto para ve hatta itibar bile verilebilir.

Peki bu kişiler neden kendi kaynaklarını riske atar? Çünkü bunun karşılığında bir ödül alırlar. Bu ödül genellikle protokolün yerel para biriminden oluşur ve kullanıcıların ödediği işlem ücretlerinden, yeni yaratılmış kripto para birimlerinden ya da her ikisinin birleşiminden meydana gelir.

Son olarak ihtiyacımız olan şey şeffaflıktır. Bir kişinin hile yaptığını belirleyebilmek mümkün olmalıdır. İdealde bu kişilerin blokları yaratması masraflı olmalı fakat doğrulamalar herkes tarafından masrafsız bir şekilde yapılabilmelidir. Böylece doğrulayıcılar, standart kullanıcılar tarafından kontrol altında tutulur.

Mutabakat Algoritması Türleri

Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW), blockchain konsensüs algoritmasının atasıdır. Bunu ilk uygulayan Bitcoin oldu, ancak aslında fikrin kendisi Bitcoin’den önce gelir. İş kanıtı olarak, destekçiler (madenciler olarak adlandırılır) eklemek istedikleri verileri tek bir çözüme ulaşana kadar sıyırırlar.

Karma, verileri bir karma işlevinden geçirdiğinizde görünen rakamlardan ve harflerden oluşur. Ancak başka bir veri parçasını sildiğinizde yine aynı çıktıyı alırsınız. Verilerdeki bir detayın bile değiştirilmesi tamamen farklı sonuçlar doğuracaktır. Çıktıya bakarak projeye girdiyi söylemek mümkün değildir.

Bu nedenle hash’ler, belirli bir tarihten önce bilgiye sahip olduğunuzu kanıtlamak için faydalıdır. Birine verilerin karmasını verebilirsiniz, verinin kendisini paylaştığınız zaman, o kişi çıktının aynı olduğunu doğrulamak için verileri karma işlevinden geçirebilir.

İş ispatında, bloğun doğrulama durumu protokol tarafından belirlenir. Örneğin, bir protokol, yalnızca 00’dan başlayan bir karma değeri olan blokların geçerli olduğunu söyleyebilir. Bir madencinin bu kombinasyon için doğru karma değerine ulaşmasının tek yolu birden fazla giriş denemektir. Doğru hash elde edene kadar farklı çıktılar üretmek için verilerdeki parametrelerde küçük değişiklikler yapabilir.

Büyük bir blok zincirinde zorluk seviyesi çok yüksektir. Diğer madenciler ile rekabet edebilmek için, özel hashing ekipmanları (ASIC) ile dolu bir deponuz varsa, etkili bir blok oluşturma şansınız olabilir.

Maden çıkardığınızda elde ettiğiniz kâr (ske), makinelerin ve makineleri çalıştırmak için gereken elektriğin maliyetidir. ASIC’ler yalnızca bir amaç için tasarlanmıştır, bu nedenle kripto para birimi madenciliği dışında kullanılamazlar.

İlk yatırımınızdan geri dönüş almanın tek yolu, blok zincirine başarılı bir şekilde blok eklemek için yüksek ödüller sunan madenciliktir. Ağın geçerli bir blok oluşturduğunuzu doğrulaması kolaydır.

Doğru özeti bulmak için trilyonlarca karma denemiş olsanız bile, doğrulama için verileri işlevden yalnızca bir kez geçirmeniz gerekir. Veri iyi bir hash üretirse, kabul edilir ve bir ödül alır. Aksi takdirde ağ bloğu reddedecek ve zaman ve elektrik kaybı yaşayacaksınız.

Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake (PoS), Bitcoin’in ilk günlerinde Proof of Work’e alternatif olarak keşfedildi. PoS sistemlerinde madencilik, özel donanım veya yüksek güç kavramı yoktur. Tek ihtiyacınız olan standart bir bilgisayar.

Tabii ki, yeterli değil. Ortaya çıkararak riske atmanız gereken bir şey olmalı. PoS’ta ifşa ettiğiniz şey, harici kaynaklar (elektrik veya donanım gibi) değil, dahili kaynaklardır, yani kripto para birimidir. Kurallar protokole göre değişir, ancak genel olarak stake etmeye uygun olmak için minimum miktarda paranız olmalıdır.

Bu noktada paranızı bir cüzdana kilitlersiniz (bahis yaptığınız sürece parayı taşıyamazsınız). Genellikle bir sonraki bloğu içeren işlemin diğer doğrulayıcılarıyla ortak bir karar verirsiniz. Bu arada, hangi bloğu seçeceğinize bahse girersiniz ve protokol bir blok seçer. Blokeniz seçilirse, gönderdiğiniz değere göre işlem ücretlerinden bir pay alırsınız.

Ne kadar çok para keserseniz, geliriniz o kadar yüksek olur. Ancak, yanlış takas yaparak hile yapmaya çalışırsanız, bahsinizin bir kısmını (veya tamamını) kaybedersiniz. Bu, PoW’a benzer bir süreçtir: dürüstlük, hile yapmaktan daha değerlidir. Genellikle, destek ücretine yeni çıkarılan madeni paralar dahil değildir.

Bu nedenle blockchain parası başka şekillerde kullanılacaktır. Bunu yapmak için bir ilk dağıtım (ICO veya IEO gibi) kullanılabilir veya işlem PoW’da yapılıp PoS’a taşınabilir. Şimdiye kadar, yalnızca birkaç kripto para birimi gerçek bir hisse senedi kanıtı protokolü kullandı. Yani PoW için iyi bir şey olup olmadığı belli değil. Teoride etkili gibi görünseler de pratikte sonuçlar farklı olabilir.

PoS gelişmiş ağda olduğunda, sistem oyun fikirleri ve finansal teşvikler için bir oyun alanı haline gelecektir. Bu PoS sistemini nasıl ‘hackleyeceğini’ bilen herkes, kâr etmek istiyorsa bunu yapabilir. Bu nedenle, sistemin yaşayabilirliği ancak canlı bir ağda anlaşılabilir.

Büyük ölçekli PoS testi, yaklaşmakta olan Ethereum ağ yükseltmesinin (genellikle Ethereum 2.0 olarak anılır) bir parçası olarak Casper uygulamasıyla mümkün olacaktır.