Bitcoin’in Teknik Tarihi

Bitcoin bir anda ortaya çıkmadı; aksine, önceki on yıllarda birçok kişinin çalışmalarının üzerine inşa edildi. Bu modülde, Bitcoin’in üzerine kurulduğu internetin temellerini ve whitepaper’da kabul edilen araştırma ve geliştirmeleri inceleyeceğiz.

70’li yıllarda, bir grup insan özellikle ABD hükümetinin kriptografi erişimini kısıtlama çabalarını gözlemledi ve bu teknolojinin herkesin çevrimiçi gizliliğini koruyabilmesi için erişilebilir olmasını sağlamak üzere harekete geçti. Bu erken öncülerden bazıları, gelişmekte olan internet üzerinden değer saklamak ve takas etmek için kullanılabilecek dijital bir ‘sağlam para’ sisteminin potansiyel faydalarına da odaklanmıştı. Avusturya iktisadının önde gelen isimlerinden Friedrich Hayek, serbest piyasa rekabetine dayalı ideal bir para biriminin nasıl olacağını internetten çok önce hayal etmişti, ancak bunun teknik ve politik olarak mümkün olmadığını düşünmüştü. Dijital gizliliğin yanı sıra, zamanla Cypherpunk’lara dönüşen bu grup, Hayek’in dijital para vizyonunu gerçekleştirmeye çalıştı, ancak bu girişimler Satoshi fikirlerini e-posta listesinde paylaşana kadar başarısız oldu.

• TCP/IP protokolü (1976)
• Açık Anahtarlı Kriptosistemler için Protokoller - Ralph Merkle (1980)
• Digicash - David Chaum (1989)
• Dijital Zaman Damgalama (90’lar)
• Hashcash - Adam Back (1997)
• BitTorrent - Bram Cohen (2001)
• Yeniden Kullanılabilir POW - Hal Finney (2004)
• Bitcoin Whitepaper - Satoshi Nakamoto (2008)

Bitcoin’in gelişiminde önemli bir etki, 1990’larda ortaya çıkan Cypherpunk hareketiydi. Kullanıcıların güvenli ve gizli bir şekilde iletişim kurmasını ve bilgi paylaşmasını sağlayan açık anahtarlı kriptografi gibi çeşitli kriptografik teknolojiler geliştirdiler. Burada anlatılan birçok gelişme ve bu işin içinde olan kişiler bu grubun bir parçasıydı.

Dijital nakit ihtiyacı da tespit edildi ve bunu oluşturmak için çeşitli girişimlerde bulunuldu, ancak bunların bazı sınırlamaları başarıya ulaşmalarını engelledi. Satoshi Nakamoto’nun dehası, bu yetenekleri bir araya getirip kendi yenilikleriyle birleştirerek bugün kullanılan Bitcoin protokolünü oluşturmasında yatıyordu. Sonraki bölümlerde bu gelişmelerden bazılarını inceleyecek ve Bitcoin’in tasarımına nasıl katkı sağladıklarını açıklayacağız. Ayrıca Satoshi’nin çözmeyi başardığı eksik parçaların neler olduğunu da tartışacağız.

Çoğumuz bugün internetin temeli olarak kullanılan TCP/IP protokollerine aşinayız. Bu protokollerin kökeni, 70’lerin sonlarına kadar uzanır; o dönemde bilim insanları, Arpanet’e alternatif tasarımlar araştırıyorlardı – Arpanet ise, ABD Savunma Bakanlığı tarafından uzak bilgisayarlar arasında kaynak paylaşımını sağlamak amacıyla tasarlanmış daha da eski bir ağdı. TCP/IP, 1983 yılında Arpanet’in protokol standardı haline geldi ve 1990’ların sonunda baskın ağ modeli olarak internetin temeli oldu. Bugün My First Bitcoin ve Bitcoin’in çalıştığı internetin altyapısını oluşturur.

TCP/IP modeli geliştirilirken, Uluslararası Standartlar Organizasyonu (ISO) ve Telekomünikasyon endüstrisi (CCITT) tarafından benzer ama daha kapsamlı bir çerçeve geliştiriliyordu. Yeni protokoller geliştirme veya değişiklik önerme süreci, TCP/IP'nin geliştirilmesinde kullanılan daha merkeziyetsiz yaklaşıma kıyasla yavaş ve hantaldı; bu da bugün bu yaklaşımın baskın olmasına yol açtı.

Değişiklik Talebi

Mevcut protokollerde önerilen herhangi bir gelişme veya yeni fikirler, TCP/IP modelinde bir Değişiklik Talebi süreciyle önerilebilir. Bunlar, İnternet Mühendisliği Görev Gücü (IETF) tarafından yönetilen bir onay sürecinden geçer ve onaylandıktan sonra herkesin uygulayabilmesi ve benimseyebilmesi için açık kaynak haline gelir. Dikkate değer bazı örnekler:

• 1969 RFC 1 Arpanet’te paketlerin nasıl gönderileceğini belgeledi
• 1981 RFC791 İnternet protokolü V4’ü tanımladı – bugün hâlâ yaygın olarak kullanılıyor
• 1982 RFC 821 Basit Mail Transfer Protokolü
• 1987 Alan Adı Sistemi – alan adlarının IP adreslerine nasıl çözümlendiği
• 1999 RDC 2616 Hiper Metin Transfer Protokolü – web’de gezinmek için temel

Bitcoin İyileştirme Önerisi (BIP), RFC’ye benzer bir yaklaşımı takip eder, ancak yeni veya alternatif protokollerin geliştirilmesinden ziyade yalnızca Bitcoin’in kendisine yönelik iyileştirmelere odaklanır. Bitcoin ayrıca bu katmanlı modelden de yararlanır ve ek protokoller ikinci veya üçüncü katman olarak tanımlanır.

TCP/IP modelinin temel katmanları son birkaç on yılda nispeten az değiştiği gibi, yenilikler daha çok üst katmanlarda gerçekleşti; Bitcoin’in temel katmanının da bu noktada çok yavaş değişmesi bekleniyor. Ölçeklendirme çözümleri ise Lightning ve Liquid gibi üst katmanlarda gerçekleşiyor.

Temel katman protokollerinin zamanla değiştirilmesinin ne kadar zorlaştığına iyi bir örnek IPv6’dır. IPv4’teki adres alanının tükenmesi beklentisi, yeni bir protokol ihtiyacını doğurdu. İlk taslak standart 1998’de oluşturuldu, ancak 2017’ye kadar internet standardı olarak onaylanmadı. IPv4’teki birçok sorunu çözmesine ve çok daha geleceğe dönük olmasına rağmen, bugün sektörde hâlâ çok yavaş benimsenmiştir. Bu süre zarfında, üst katmanlarda multimedya, e-posta vb. için birçok yeni protokol tanımlandı.

Bitcoin’in kullandığı yapı taşları

Bağlantılılık sorunlarının bu şekilde ayrılması, protokollerin üst ve alt katmanlardan bağımsız olarak geliştirilmesine olanak tanır. Her katman için çözümleri yeniden icat etmek yerine, My First Bitcoin ve Bitcoin ağı, fiziksel ve veri bağlantı katmanlarında sunulan temel ağ yeteneklerine güvenebilir.

Bitcoin, HTTPS’in bilgi aktarması gibi, değeri aktaran tarafsız bir protokoldür.

• HTTPS: Güvenli Web Siteleri
• SMTP: E-posta Gönder
• FTP: Dosya transferi
• DNS: Alan adlarını yönet
• BTC: Değer sakla ve transfer et

Bitcoin, insanlar veya cihazlar arasında, üçüncü bir tarafa ihtiyaç duymadan ve güvenilir bir şekilde değerin internet üzerinden taşınmasını sağlar. Bunun muazzam bir değer yaratması beklenmektedir.

Günümüzde İnternet ve çoğu modern bilgisayar sistemi, bilgiyi yalnızca alıcısının çözebileceği şekilde gizleyen bir yöntem olan kriptografiye dayanır. Bitcoin'i güvence altına almak için kullanılan kriptografinin temelleri 70’li yıllara kadar uzanır.

Çözülmesi gereken ilk sorun – paylaşılan bir sırrı güvensiz bir ortamda nasıl iletebiliriz?

Bu konuya ilk olarak Whitfield Diffie ve Martin Hellman eğildi.

Sorun şu: İki taraf – genellikle Alice ve Bob olarak adlandırılır – başkalarının dinleyebileceği bir ağ üzerinden gizli bilgi paylaşmak ister. Bunu başarmak için Diffie-Hellman anahtar değişim sürecini oluşturdular.

Bu paylaşılan sır daha sonra, anahtarın kendisini açıkta paylaşmadan birbirlerine mesaj göndermek için şifreleme ve şifre çözme işlemlerinde kullanılacak çok sayıda simetrik anahtar oluşturmak için tohum değeri olarak kullanılabilir.

Özel anahtar asla paylaşılmak zorunda olmadığından ve her iki uçta da şifreleme ve şifre çözme için farklı anahtarlar kullanıldığından, bu asimetrik şifreleme algoritması olarak adlandırılır.

Kullanım alanları:

• Alice, Bob’un açık anahtarıyla bir mesajı imzalar – bu mesajı yalnızca Bob, kendi özel anahtarıyla çözebilir
• Alice, mesajı kendi özel anahtarıyla imzalar – mesajı Alice’in açık anahtarıyla çözen herkes, mesajın gerçekten Alice tarafından gönderildiğini, özel anahtarı bilmeden doğrulayabilir
• Bu iki yaklaşımı iki katmanlı şifreleme ile birleştirerek, bir mesaj yalnızca Bob’un çözebileceği şekilde şifrelenerek gönderilebilir ve Bob daha sonra gönderenin gerçekten Alice olduğunu doğrulayabilir.

Makale üzerinde adı geçmese de, Ralph Merkle, o zamana kadar çözülemez olarak görülen bu bulmacanın – açık ve potansiyel olarak düşmanca bir ağda özel iletişimi nasıl kurar veya yeniden kurarız – çözülmesinde çok önemli bir rol oynamıştır.

Bu yaklaşım kendi başına kaba kuvvet saldırısına karşı savunmasızdır; bir saldırgan paylaşılan sayıları alıp yeterli zaman ve kaynakla sonunda ortak anahtarı yeniden oluşturabilir, bu yüzden tek başına tam bir çözüm değildir.

Açık Anahtar Kriptosistemleri için Protokoller

Yukarıda açıklanan Diffie-Hellman açık anahtar sistemine katkıda bulunmasının yanı sıra, Ralph Merkle yıllarca bu alana katkı sağlamaya devam etti ve Bitcoin tarafından kullanılan bazı önemli bileşenlerin geliştirilmesinde etkili oldu.

Kriptografik bir özet fonksiyonu, herhangi bir boyuttaki girdileri alıp karmaşık hesaplamalar yaparak bit cinsinden bir özet değeri döndüren matematiksel bir algoritmadır; bu genellikle sabit uzunlukta, onaltılık biçimde gösterilen alfasayısal bir çıktı ile temsil edilir.

• Girdiler herhangi bir boyutta olabilir
• Çıktı her zaman sabit uzunluktadır ve deterministiktir (aynı girdi her seferinde aynı özeti oluşturur)
• Doğrulaması kolaydır ancak girdiyi bulmak için işlemi tersine çevirmek son derece zordur
• Veride yapılan küçük bir değişiklik çıktıyı tamamen değiştirir

Özetleme, Bitcoin protokolünün ayrılmaz bir parçasıdır. Bitcoin’de kullanılan SHA-256, NSA tarafından oluşturulmuştur ve kriptografik özetleme algoritmasına bir örnektir.

• Zincirdeki her blok özetlenir, böylece veriler değiştirilemez – bu da dağıtık defterin bütünlüğünü sağlar.
• Oluşturulan özetin, geçerli bir blok olarak kabul edilmesi için ‘İş Kanıtı’ kriterlerini karşılaması gerekir.
• Merkle ağaçları – dallanma ve özetlerin özetlerini kullanarak, özet ağaçları büyük veri kümelerinin minimum depolama ile doğrulanmasını sağlar.
• Özet tabanlı İmzalar ve Anahtarlar, cüzdanlar, adresler ve işlemlerin yetkilendirilmesi için kullanılabilir.

Blokzincir durumlarının dağıtık doğrulanması ve yalnızca eklenebilir, değişime dirençli defter modelleri tek yönlü özetleme sayesinde mümkün olur. Özet fonksiyonları, merkezi bir güven modeli olmadan Bitcoin gibi halka açık defterlerde olayların doğrulanması için güvenilir, deterministik bir yaklaşım sunar.

Kriptografi alanındaki bu yeni yeteneklerin, yaratıcıları tarafından bu alanda yeni bir inovasyon dalgası başlatması bekleniyordu.

Eliptik eğri kriptografisi

Bu sonraki yeniliklerden biri, eliptik eğri kriptografisi şeklinde ortaya çıktı.

Eliptik eğri kriptografisi, 1985 yılında iki bilim insanı N. Koblitz ve V. Miller tarafından tanıtıldı. Standart Diffie-Hellman anahtar değişim protokolünde yaygın olarak kullanılan sonlu asal alanlar yerine, eliptik eğrilerle tanımlanan noktaların kullanılmasını ve Ayrık Logaritma problemi varsayımının burada da geçerli olmasını önerdiler. Bunun nasıl çalıştığının detayları bu bölümün kapsamı dışında olsa da, genel olarak eliptik eğri, belirli bir matematiksel denklemi sağlayan noktalar kümesidir.

Bir eliptik eğri için denklem aşağıdaki gibi görünür:

Bunun bazı faydalı özellikleri vardır:

• Yatay simetri. Eğri üzerindeki herhangi bir nokta x eksenine göre yansıtıldığında aynı eğri üzerinde kalır.
• herhangi bir dikey olmayan doğru, eğriyi en fazla üç noktada keser.
• Kompakt anahtar boyutları, blokzincirde açık anahtarların verimli şekilde saklanması ve iletilmesi için gereklidir.

Bu özellikler, Diffie-Hellman algoritmasına benzer şekilde anahtar çiftleri oluşturmak için kullanılabilir. Bitcoin, Eliptik Eğri Dijital İmza Algoritması'nın (ECDSA) kısaltması olan ECDSA’yı kullanır. Bu, eliptik eğri ve sonlu bir alan kullanarak verileri öyle bir şekilde 'imzalama' sürecidir ki, üçüncü taraflar imzanın doğruluğunu teyit edebilirken, imzalayan kişi imzayı oluşturma yetkisini elinde tutar. Bitcoin’de imzalanan veri, sahipliği devreden işlemdir.

‘Sonlu’ kısmı, Diffie-Hellman’daki ‘mod’ yaklaşımına benzer; denklemin çıktısı bölünür ve kalan, sayılar aralığına sığması için kullanılır.

Kriptografi alanındaki ‘yeni ilgi dalgası’nın erken katılımcılarından biri David Chaum'du. Gençliğinde bilgisayar sistemlerini kırmayı öğrenmiş ve bu başarısı, sözde ‘güvenli’ sistemlere karşı bir güvensizlik oluşturmuştu. Ayrıca şimdiye kadar dikkate alınmamış bir sorunu da fark etti: "Kim, kiminle ve ne zaman konuşuyor bilgisinin gizli tutulması nasıl sağlanır?"

Herkese açık anahtar kriptografisi kullanarak, kaynağı ve hedefi anonim tutmak için mesajları ‘karıştıran’ anonim bir e-posta protokolü tasarladı. Bu, TOR ağının temeli olacaktı.

Chaum, dijital ödemeleri de aynı şekilde gördü – ‘bir birey tarafından yapılan izlenebilir finansal işlemlerin, bireyin nerede olduğu, kimlerle ilişkili olduğu ve yaşam tarzı hakkında çok şey ortaya çıkarabileceğini’ fark etti. 1980 yılında, kriptografiyle güvence altına alınan ve kripto paranın temelini oluşturacak bir dijital para sistemi için patent aldı. Ayrıca, mesajlaşma ve ödemelerin merkeziyetsizliği etrafında tamamen merkeziyetsiz bir ekonomi yaratmak için kriptografi kullanma fikrini de araştırmaya başladı.

Hükümetler, Napster gibi merkezi olarak kontrol edilen ağların başını kesmekte iyidir, ancak Gnutella ve TOR gibi saf P2P ağları kendi ayakları üzerinde duruyor gibi görünüyor.
Satoshi Nakamoto

Merkezi bir otoritesi olmayan merkeziyetsiz sistemler – eşler arası (peer-to-peer) – birkaç avantaj sağlar:

• Sistemi büyütmek isteyen herkes, herhangi bir kayıt veya onaya gerek olmadan yeni bir düğüm çalıştırarak sistemi hızla büyütebilir
• Tüm düğümler aynıdır, bu nedenle bir arıza olduğunda sistem etrafından dolaşabilir
• Sistemi ele geçirip tehlikeye atacak merkezi bir otorite yoktur
• Merkezi kontrol noktaları olmadan ele geçirilmesi, düzenlenmesi, vergilendirilmesi veya gözetlenmesi daha zordur

On yıl sonra kendi şirketi Digicash’i kurarak dünyanın ilk dijital para sistemi olan ‘ecash’i oluşturdu. Birçok ünlü isim bir süreliğine Digicash’e katıldı, şirket bir miktar başarı elde etti ancak sonunda başarısız oldu ve iflas etti.

Dijital para alanındaki diğer gelişmeler

Temmuz 2010’da bir forum gönderisinde Satoshi Nakamoto şöyle dedi: “Bitcoin, Wei Dai’nin 1998’de Cypherpunks’ta sunduğu b-money önerisinin ve Nick Szabo’nun Bit Gold önerisinin bir uygulamasıdır.”

Bu iki fikir öneri aşamasını geçememiş olsa da, içlerindeki bazı fikirlerin Bitcoin’in gelişimini açıkça etkilediği görülüyor:

• Hesaplama işine parasal değer atamak için ‘iş kanıtı’ (Proof of Work) kullanmak
• Hesaplama maliyetinin zamanla değiştiği ve bunun hesaba katılması gerektiği fikri

Ama önce Hashcash’e bakacağız.

Hashcash, bu alandaki erken yenilikçilerden biri olan Adam Back tarafından oluşturuldu. Adam, internet üzerinde serbest piyasalara ve gizliliğe büyük ilgi duyuyordu ve Cypherpunks e-posta listesine rastladı, oraya katıldı ve aktif bir katılımcı oldu.

Dijital paraya çok ilgi duyuyordu ve grubun Chaum ile birlikte DigiCash üzerinde daha yakın çalışabileceğine dair bazı önerilerde bulundu, ancak bunlar bir sonuca ulaşmadı. Daha sonra dikkatini başka bir ortaya çıkan probleme, yani e-posta spam’ine çevirdi. O ve diğer Cypherpunk’lar, spam sorununa bir çözüm bulmak istiyordu; spam gönderenlerin binlerce e-postayı kolayca oluşturup ağları tıkaması çok kolaydı. Onun yenilikçi çözümü, herhangi bir veriyi belirli uzunlukta benzersiz ve rastgele bir karakter dizisine dönüştürmeye yarayan kriptografi özelliği olan hashleme üzerine kuruluydu. Bu, e-postanın geçerli sayılması ve ağda iletilebilmesi için dijital bir ‘pul’ eklenmesini gerektiriyordu. Gerçek bir e-posta için önemsiz bir maliyet, ancak bir spam gönderen için caydırıcıydı.

Hashcash’in getirdiği temel yenilik, gerçek dünya kaynaklarını – hesaplama gücünü – dijital bir ağa bağlamasıydı. O zamana kadar dijital kaynaklar sınırsızca çoğaltılabiliyorken, oluşturulan ‘hashcash’ miktarı insanların buna harcamaya istekli olduğu enerjiyle sınırlıydı.

Çözüm, Adam’ın dijital bir para sisteminde olması gerektiğine inandığı bazı kriterleri karşılasa da; anonim, dayanıklı ve güvene dayalı olmayan bir yapıdaydı, her hashcash tekrar kullanılamıyor ve gerçekten kıt değildi. Bu sorunların harici üçüncü taraflar kullanılarak nasıl çözülebileceğine dair başka yollar önerdi.

BitGold

Nick Szabo, Hashcash ve iş ispatı (proof of work) kavramı üzerine inşa ederek, Hashcash’in yayımlanmasından bir yıl sonra, 1998’de bir e-posta listesinde alternatif bir çözüm önerdi.

Çözüme yaklaşsa da, bu önerinin hâlâ birkaç zorluğu vardı.

• Hash sahipliğinin kaydını kim tutacak ve onlara nasıl güvenilecek?
• Hashleme genellikle zamanla ucuzlayacaktı, bu HashCash için de bir zorluktu.

Bağlantılı hash’ler zaman damgalı olacağından, hashlemenin o zamanki zorluğunun tarihsel olarak izlenmesini önerdi; daha eski bir hash, maliyetler düştüğü için daha yeni bir hashe göre daha fazla işlem gücü gerektirecekti. Ne yazık ki bu, hash’lerin ‘değiştirilebilir’ yani eşit değerde olmayacağı anlamına geliyordu ki bu da dijital paranın temel bir özelliği olarak görülüyordu. Bunu çözmek için Nick, BitGold’un üzerinde çalışacak ve farklı hash gruplarını aynı değerde toplayabilecek bir tür ‘serbest bankacılık’ önerdi.

B-Money

Bit Gold önerisinden kısa bir süre sonra, Wei Dai benzer bir çözüm önerdi. Cypherpunk’lar için zaten birkaç başka araç geliştirmişti ve dijital para hakkında kendi fikirleri vardı.

Onun önerisi, Bit Gold’a benziyordu; dijital imzalarla para transferi yapılıyordu ve işlemlerin kayıtları, her birine atanan açık anahtarlar ve para birimi miktarlarını içeren bir defterde tutuluyordu. Bit-Gold’da olduğu gibi, güvenilir üçüncü taraflar güvenlik açığı olarak görülüyordu ve elektronik para sisteminin bakiyeleri, işlemleri izlemek veya çifte harcamayı önlemek için tek bir varlığa dayanmaması gerektiğine inanılıyordu.

Wei-Dai, bu sorunlara birkaç çözüm önerdi; bunlardan biri, defteri merkezi bir varlık(lar) yerine TÜM düğümlerin tutmasıydı. Tüm kullanıcılar kendi defterlerini ve her işlemin geçerliliğini kontrol ederse, tüm düğümler güncel kaldığı sürece defterler ağ genelinde senkronize kalacaktı. Bu kadar dağıtık bir sistemin bozulması zor olurdu.

Wei Dai, bunun Bizans generalleri problemini (1) çözmediğini fark etti; çünkü düğümler kolayca senkronizasyonu kaybedebilir veya basitçe yalan söyleyebilirdi. Alternatif olarak, defteri tutan bir alt küme ‘güvenilir’ sunucuların olması ve bu sunucuları dürüst tutmak için finansal teşvikler oluşturulması gibi yöntemler önerdi.

Para politikası için, B-Money’nin satın alma gücünü bir tür dış tüketici fiyat endeksine sabitlemeyi önerdi. Aynı miktarda B-Money’nin zaman içinde endeksin eşit bir payını alabilmesini, böylece bir miktar fiyat istikrarı sağlamayı istedi. Yani, herkes geçerli bir hash sağlayarak yeni para birimi üretebilecekti, ancak hash üretmenin zorluğu zamanla işlemci maliyetlerine ve fiyat endeksine göre değişebilecekti, böylece her birim ‘değişmez’ olacaktı.

Bitcoin'e giden yolda kripto paraların şekillenmesinde önemli rol oynayan bir diğer proje ise BitTorrent'tir.

2001 yılında Bram Cohen, eşler arası dosya paylaşım sistemi için tasarlanmış BitTorrent adında bir protokolün tasarımını yayımladı. Cohen, gizli dosyaların şifrelenmiş parçalara ayrılıp yazılımı çalıştıran bilgisayarlara dağıtılmasını sağlayan MojoNation adında bir şirkette çalışmaya başladı. Dosyanın bir kopyası aynı anda birden fazla bilgisayardan indirilebiliyordu. Sonunda başarısız olsa da, Cohen'i dosya paylaşım alanıyla tanıştırdı ve burada daha iyi bir protokol oluşturabileceğine karar verdi. Bu protokol şunlardan oluşuyordu:

• Sürü: İçerik indiren veya yükleyen makinelerden oluşan bir topluluk
• İzleyici (Tracker): Bir arama motoruna benzer şekilde çalışan, ancak sürüdeki dosyaların kaydını tutan özel bir araç. Bu sayede kullanıcılar ihtiyaç duydukları dosyaları kolayca görebilir ve erişebilirler.
• BitTorrent istemcisi: İzleyiciye erişmek için bilgisayara kurulan yazılım. Dikkat: Dosyaların gerçekten tutulduğu tek yer sürüdür.
• Ağa dosya paylaşımcısı olarak katılan kullanıcıların daha hızlı indirme yapmasını sağlayan bir teşvik sistemi

Bitcoin ile Benzerlikler:

• Her iki protokol de eşler arası (peer-to-peer) çalışır
• Merkeziyetsiz tasarım
• BitTorrent dosyaları ve Bitcoin defteri ağ genelinde dağıtılır
• Açık kaynaklı köken (BitTorrent sonradan kapalı kaynaklı bir yazılım haline gelmiştir)

Hal Finney, Cypherpunk hareketinin bir diğer ünlü üyesidir ve elektronik para geliştirilmesine çok ilgi duymuş, e-posta listesinde aktif olmuştur.

Proof-of-work tabanlı bir elektronik para sistemi geliştirmeye bir kez daha girişmeye karar verdi. Bu noktaya kadar, hash çıktısı her işlem için benzersizdi, ancak onun fikri 'yeniden kullanılabilir iş kanıtları' oluşturmaktı.

Bu yaklaşımın dezavantajı, iki kez harcama yapmaması veya kapatılmaması için güvenilmesi gereken merkezi bir sunucuya ihtiyaç duymasıdır. Bunu aşmak için Hal, güvenli bir donanım bileşeninde barındırılabilen ve bağımsız olarak doğrulanabilen Özgür ve açık kaynaklı yazılım kullanılmasını önerdi.

Çözüm yine de diğer önerilerle aynı bazı sorunlarla karşı karşıyaydı:

• Kullanıcıların token talep etmek istemesi için bir teşvik eksikliği ve satıcıların da kullanıcılar bu tokenlerle ödemek istemedikçe sisteme bağlanmak istememesi nedeniyle benimsenme konusunda yaşanan 'yumurta mı tavuk mu' problemi.
• Bilgisayar performansı arttıkça POW'un zamanla ucuzlaması muhtemeldir, bu da piyasada sonunda RPOW para birimi birimlerinin fazlasıyla dolaşacağı anlamına gelir.

Eğer Moore yasası geçerliliğini korursa, bir (POW) token oluşturmanın maliyeti istikrarlı ve üstel bir hızda düşecektir. Unutmayın ki bu para değildir ve değer saklama amacı taşımaz; daha çok bilgisayar çabasının kolayca değiş tokuş edilebilen bir temsili olarak tasarlanmıştır.
Hal Finney

Bu özellikler projenin cazibesini ve dolayısıyla benimsenmesini sınırladı ve tüm çabalarına rağmen proje, elektronik para yaratma konusunda başarısız bir girişim olarak kaldı.

Yıllar süren birçok başarısız denemenin ardından, Cypherpunk'lar büyük ölçüde dijital, izinsiz bir para birimi fikrine olan ilgilerini kaybetmeye başlamışlardı ki, Adam Back, kendisini Satoshi Nakamoto olarak tanıtan anonim bir kişiden 'üçüncü bir taraf olmadan elektronik nakit' başlıklı bir taslak beyaz kağıda bağlantı içeren bir e-posta aldı.

Bu noktada özetlemek gerekirse, elimizde en azından şu fikirler var:

• Gizlilik ve anonimlik düzeyi sağlayabilen kriptografik imzalar
• Teminatsız bir para birimi kavramı (B-Money)
• Yeni para biriminin ihraç edilmesini sınırlamaya yönelik öneriler (ancak bir yöntem yok)
• Sahipliği açık anahtarlarla atanan dijital paralar (B-Money) ve imzalanarak taşınabilen, alıcı adresine göre yeniden atanabilen paralar (RPOW ve Hashcash)
• Tüm düğümlerin tamamen dağıtık bir defterin bir kopyasını tutması (B-Money) (o zamanlar uygulanamaz olarak reddedilmişti)
• Zaman damgalama protokolü – Tüm kullanıcılar aynı kayıtları tuttuğu sürece, olayların matematiksel olarak kanıtlanabilir bir kronolojisini sağlamak için Merkle ağacı karması kullanmak ve bu kayıtların tahrif edilmesini zorlaştırmak
• Gerçek dünyadaki çabayı sisteme bağlamak için iş ispatı (ancak paranın kendisi olarak hash kullanılıyordu)
• Tüm eşlerin eşit olduğu ve ağa girip çıkabildiği tamamen merkeziyetsiz ağlar (BitTorrent)
• Yeni hash'lerin önceki hash'lere bağlanması kavramı (Bit Gold ve zaman damgalama)

O dönemde eksik olanlar şunlardı:

• ‘Bizans generalleri’ problemini çözecek uygulanabilir bir çözüm
• Donanım sürekli gelişirken dolaşımdaki para miktarını sınırlayacak bir yöntem
• Katılımı teşvik edecek bir ödül sistemi (tavuk-yumurta sorunu)

Son dönemdeki denemeler ile Bitcoin arasındaki bir diğer büyük fark ise, Satoshi'nin, Bit Gold ve B-Money'nin daha çok kavramsal olmasına karşın, duyurmadan önce bir süredir kod üzerinde çalışıyor olmasıydı; bu, gerçek 'Cypherpunk'lar kod yazar' ilkesiyle uyumluydu.

Bitcoin’i önceki elektronik nakit denemelerinden ayıran yenilik neydi?

İş ispatı, bir fikir birliği mekanizması ve güvenlik ile değişmezlik sağlama yöntemi olarak kullanılacaktı: Hash'i bir para birimi olarak kullanmak yerine, madencilik adı verilen yeni bir kavramsal süreçte kullanılacaktı; burada bir düğüm bir dizi işlemi bir araya getirir, rastgele bir sayı ekler ve ardından bu 'blok' verisine hash uygular. Hash gereksinimini karşılayan geçerli bir blok daha sonra ağa duyurulurdu. Bu bloklar, her birinde önceki bloğun hash'i kullanılarak birbirine bağlanır ve farklı düğümlerin aynı anda farklı blokları doğrulayıp duyurmasıyla zincir bölünmeleri oluştuğunda, en uzun blok zinciri tiebreaker olarak kullanılırdı. İş ispatı, Bizans generalleri problemini çözmek için dağıtık bir tiebreaker haline geldi.

Bu madencilere, iş ispatını gerçekleştirmek için gereken CPU gücünü sağlamaları karşılığında her blok için yeni bitcoin tahsis edilerek bir teşvik de verildi. Aldıkları Bitcoin miktarı da yaklaşık her 4 yılda bir azalacak şekilde programlanmıştır ve tüm Bitcoin'ler üretildiğinde sıfırlanır; böylece dolaşımdaki toplam Bitcoin miktarı 21 milyon ile sınırlandırılmış olur.

En özgün fikir, donanım geliştikçe ve ağa daha fazla güç uygulanabildikçe ne kadar para üretileceği sorununu çözme şekliydi. Belirli sayıda bloğun (2016) zaman damgaları ortalaması alınacak ve eğer bloklar çok hızlı üretiliyorsa, yeni bir blok oluşturmak için gereken hash daha zor hale getirilecek, çok yavaşsa daha kolaylaştırılacaktı. Bu, tüm düğümlerin çalıştırdığı merkeziyetsiz protokole yerleştirildi ve bu kuralı görmezden gelen herhangi bir madenci, ağı geri kalanının reddedeceği bir bloğu üretmek için enerji harcamış olacaktı. Bu ayarlama, yeni blokların oluşturulmasının planlanan ihraç takvimine uygun kalmasını sağlar ve madencilerin 'kurallara uymasını' teşvik eder.

Özet

Sağlam para ilkelerine dayalı merkeziyetsiz, eşler arası bir elektronik nakit sistemi inşa etmek için gereken bulmacanın birçok parçası, Satoshi beyaz kağıdını yayınlamadan ve kısa süre sonra kodun ilk sürümünü çıkarmadan önce zaten mevcuttu.

Bitcoin'in doğası gereği, 0.1 sürümü yayınlandıktan sonra çekirdek tasarımı ömrü boyunca değiştirilemez şekilde sabitlenmiş oldu
Satoshi Nakamoto

Birçok iyileştirme fikri (BIP) önerilip kabul edilmiş olsa da, Bitcoin 2009'dan beri arka planda, ilk sürümde tasarlanan protokolü takip ederek ve neredeyse hiç kesintiye uğramadan çalışıyor. Tüm iyileştirmeler, önceki tüm sürümlerle geriye dönük uyumluluk sağlanarak gerçekleştirildi.

Notlar

1. Bizans Generalleri problemi açıklaması için bkz.https://tr.wikipedia.org/wiki/Bizans_hatası