İlk olarak e-postalara gönderilen Spam gibi istenmeyen mesajların engellenmesi için ortaya çıkan Proof of Work’un (PoW – İş Kanıtı) temel amacı bir uygulama ya da sistemde çalışan sürecin aksamasına neden olan saldırıları engellemek için oluşturulan platformdur.
POW NE ZAMAN ORTAYA ÇIKTI?
1993 yılında bilgisayar uzmanları Moni Naor ve Cynthia Dwork tarafından yazılan bir makale ile ortaya çıkan İş Kanıtı sistemi, 1999 yılında Ari Juels ve Markus Jakobsson tarafından çalışmalarıyla birlikte literatüre eklendi.
PoW’un geliştirilmesiyle birlikte ilk yıllarda en fazla, bilgisayar sistemlerini çalışamaz hala getiren DDoS (Denial of Service) saldırıları gibi birçok saldırıyı engellemek için kullanıldı. Bu süreçte e-postalara gönderilen Spam’ların önüne geçilmek için de PoW kullanılmaya başlandı.
İLK KEZ KRİPTO PARAYLA FARKLI BİR ALANDA KULLANILDI
Satoshi Nakamoto takma ismiyle, 31 Ekim 2008’de Bitcoin makalesini yayımlayan bir kişinin dokümanında PoW bu kez karşımıza farklı bir şekilde çıktı. Önceki kullanım alanlarından farklı olarak PoW, kripto para birimindeki ödeme sistemlerini güvenli hale getiriyor. İlk kripto para birimi olan Bitcoin’in anlatıldığı “Bitcoin: Eşler Arası Elektronik Nakit Sistemi”isimli dokümanda, PoW ile birlikte kripto para sisteminin nasıl ortaya çıkacağını anlatılmıştır.
Bu belgenin dördüncü maddesinde, PoW’un bu sistemde neden Bitcoin’in altyapısında olduğuna ilişkin bazı soruların yanıtları da yer almaktadır.
İlgili madde şu şekilde açıklanmaktadır:
Eşten-eşe dağıtık bir zaman damgası sunucusu çözümü için gazete ya da Usenet kullanmaktansa Adam Back’ın Hashcash sistemi gibi bir iş-kanıtı sistemine ihtiyaç oluyor. İş-kanıtının zemininde SHA-256 gibi bir özet fonksiyonunda özet çıktısının belli bir rakamı 0 bitiş ile başlamasını sağlayacak bir hedef değerin aranması yatar. Ortalama ihtiyaç olan iş yükü özette hedeflenen ve tek bir özet hesaplamasıyla kontrol edilebilen 0 bitlerinin rakamı ile üssel olarak orantılıdır. Zaman damgası ağımız için iş ispatı modelini, blok özeti istenen sayıda 0 biti ile başlayıncaya kadar bloğun içindeki bir hedef değerinin değiştirilmesi üzerine yapılandırıyoruz. İş ihtiyacını ispatlayacak şekilde CPU tüketimi gerçekleştikten sonra blok aynı işi tekrar etmeden değiştirmesi mümkün değildir. Zincire daha sonra eklenen bloklar öncekilere bağlı olduğu için bir bloğu güncellemek kendinden sonra gelen tüm blokları da tekrardan hesaplamakla gerçekleşecektir.
İş-kanıtı aynı zamanda çoğunluk kararının temsil edilmesi sorununu da çözer. Eğer çoğunluk kararı IP adreslerine dayanan bir sistemle hesaplanıyor olsaydı birçok IP adresine sahip olan kötü niyetli kişiler tarafından uygulamaya açık olurdu. İş-kanıtı yönteminde 1 CPU 1 Oya eşittir. Çoğunluk kararı en fazla iş kanıtının yapıldığı en uzun zincir tarafından gerçekleştirilir. CPU işlem gücünün çoğunluğu dürüst düğümlerin elindeyse dürüst zincir diğerlerinden daha uzun olacak ve rakip zincirleri yok edecektir. Önceki bloklardan birini güncellemek ya da değiştirmek için saldırganın sonrasında gelen tüm bloklardaki işi tekrar etmesi ve dürüst düğümlerin yaptığı işi yakalayıp geçmesi önemlidir. Yeni bloklar dahil edildikçe daha yavaş bir saldırganın bunlara yetişme olasılığının üssel olarak azaldığını belirtiyoruz. Artan donanım hızlarına ve değişken aktif düğüm sayısına ayak uydurmak üzere iş-kanıtı zorluk seviyesi saatte ortalama blok hedefini tutturacak şekilde tekrar belirlenir. Eğer çok hızlı blok üretiliyorsa zorluk seviyesi de artacaktır. Makalenin devamı için tıklayınız.
PROOF OF WORK NASIL ÇALIŞIR?
Başta Bitcoin olmak üzere kripto para birimleri, merkezi olmayan düğümlerin (node) platformda bir araya gelerek ortaya çıkardığı ağlar aracılığıyla korunan blockchainlerdir.
Bu platformun asıl amacı, platformda yer alan ağın sürekliliği ve sürdürebilirliğini sağlayarak uzun süreli kullanılmasını sağlamaktır. Öte yandan bu ağın içinde, blok zincirine yeni bloklar eklemekle görevlendirilmiş madenci çalışanları da bulunmaktadır. Madenciler tarafından sisteme dahil edilecek blokların çözülmesi ve hesaplanması için oldukça yüksek elektrik kullanılır. Bu blokların çözülmesi çok zor olduğu için, aynı zamanda yüksek hızda karmaşık matematik problemlerini çözebilecek güçlü bilgisayarlara ihtiyaç duyulur.
POW PROTOKOLÜNÜN AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI
Kripto para ekosisteminin en çok kullanılan sistemi olan Proof of Work, bir para birimi ya da ödeme uygulamasının merkezi olmadan işlevine devam etmesini sağlayan ekonomik ve teknolojik açıdan radikal değişiklikler sunar.
Örnek verecek olursak, Proof of Work kripto para endüstrisinin en önemli mekanizmasından biri olarak ağda bulunan verilerin güvenliğini sağlar. Bu mekanizmayla birlikte, Bitcoin ağına yapılan herhangi bir saldırının başarılı bir şekilde sonuçlanması için, ağda bulunan hesaplama gücünün yüzde 51’lik kısmının ele geçirilmesine ihtiyaç vardır. Günümüz şartlarında Bitcoin ağının yüksek hesaplama gücü (hashrate) ve ağın büyüklüğü incelendiğinde, herhangi bir saldırının gerçekleştikten sonra başarılı olması imkansız olarak yorumlanmaktadır. Öte yandan ağda yer alan hesaplama gücü, aynı zamanda doğrulama gücü olarak da tanımlanır. Aynı zamanda hesaplama gücü, ağda yer alan işlemcilerin bir saniyelik test sayısını gösterir.
UZMANLARIN ‘TEKELLEŞME’ ENDİŞESİ
Bitcoin ağına yapılan saldırılarla yüzde 51’lik kısmının ele geçirilmesiyle ve saldırılarda başarı sağlanması, ihtimal de olsa uzmanları tedirgin etmektedir. Uzmanlar, PoW protokolünün kripto para piyasasında güvenliği sağlayan en büyük avantajlarından birisi olmasına rağmen, bu durumun tekelleşmeyle sonuçlanabileceğini aktarmaktadır. Buna göre, kripto para endüstrisinin en büyük avantajı dolaylı olarak dezavantajlarından biri olacaktır. Bu ekosistemde en büyük payı olan işlemciler, ağda en yüksek oylama gücünü de elde ettiği için büyük risk taşımaktadır. Merkezsizlik ilkesi, Bitcoin ağının en önemli özelliklerinden biri olsa da, güçlü olanın kolayca otorite sağlaması, büyük risk yaratarak Bitcoin ağının ilkeleri ile çelişir.
BITMAIN YÜZDE 45’E ULAŞTI
Yukarıda aktardığımız gibi ağda görev alan işlemcilerin, işlemci gücünün yüzde 51’ini ele geçirmesi çok düşük bir ihtimaldir. Fakat Pekin merkezli, madencilik cihazları üreticisi olan Bitmain’in görev aldığı madencilik havuzu, 2017 yılında ağda yer alan işlemci gücünün yüzde 45’ine ulaşmıştır.
Proof of Work sisteminin çalışması yüksek işlem gücüyle birlikte, yüksek oranda elektrik kullanımıyla gerçekleşir. Dolayısıyla bu durum enerji kaynaklarının sorumsuzca kullanılmasına ve yüksek maliyete neden olur.
ÖDÜLLÜ ÇALIŞMA SİSTEMİ
Blockchain sisteminde çalışan madenciler, söz konusu problemi çözmeyi başardıklarında yani doğruladıklarında ödüllendirilir. İşlemi ilk yapan madenci, ilk olarak ağa işlemi yayınlar. Ardından yaptığı işlemler için ücretini ve kripto para ödülünü alır.
Madenciler tarafından doğrulanmış ve blok zincire eklenmiş bu işlemler, ağda yayımlandıktan sonra dağıtık defter sistemine de eklenir. Daha sonra bu ağı kullanan kullanıcılar, madenciler tarafından onaylanmış bu blok zincirinin bir kopyasını indirebilir ve doğrulamasını sağlayabilir.
ÖNEMLİ UYARI: Bu yazıda kripto para piyasasında kullanılan Proof of Work (İş Kanıtı)’a ilişkin bilgiler verilmiştir. Yatırım tavsiyesi değildir.
