İş İspatı Nasıl Çalışır?

Bugün sizlere İş İspatı (PoW) olarak bilinen blockchain mutabakat algoritmasından bahsedeceğiz. Proof of Work algoritmasını kullanan kripto paraların avantajları, dezavantajları ve daha fazlası rehberimizde yer alıyor…

İş İspatı (PoW) Nedir?

İş ispatı, yüksek hesaplama gücünün kötü niyetli katılımcılara karşı kullanılmasını önlemek amacıyla tasarlanmış bir algoritmadır. Hal Finney tarafından 2004 yılında önerilmesine rağmen, ilk gerçek uygulaması 2009 yılında Bitcoin (BTC) ile gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda diğer kripto paralarda mutabakat sağlamak için de kullanılmaktadır.

İş İspatının İşleyişi

Bitcoin ağında iş ispatının nasıl çalıştığını açıklayalım. Bitcoin, dağıtık defter teknolojisi olarak bilinen blockchain teknolojisinin ilk örneğidir. İşlem kayıtları bloklar halinde defterde sıralanır, bu sayede kullanıcılar aynı kaynaktan iki kez harcama yapamaz. Tahrifatın önlenmesi için herkesin görebildiği defterde alternatif versiyonlar kabul edilmez.

Tahrifatı tespit etme, sayıların oluşturduğu uzun karakter dizilerinin üzerinden yapılır. Veriyi hash fonksiyonundan geçirirseniz, yalnızca tek bir hash elde edersiniz. Çığ etkisi nedeniyle, verilerde ufak bir değişiklik bile tüm hash’in geçersiz hale gelmesine yol açar. Veri setinin boyutu ne olursa olsun, oluşturulan hash’ler aynı uzunluktadır. Hash’ler tek yönlü fonksiyonlardır, yani orijinal veriye ulaşmak mümkün değildir; sadece hash’in orijinal veriye uyup uymadığı kontrol edilebilir.

Modern bilgisayarlar için çığır açan Bitcoin hash’inin oluşturulması büyük bir hesaplama gücü gerektirmektedir (bu duruma Bitcoin ağındaki zorluk denir). Zorluk seviyeleri, yeni blokların çıkarılma sıklığına göre ayarlanır ve genellikle her 10 dakikada bir blok oluşturulur. Zorluk, hash için bir hedef belirleyerek sağlanır. Pratikte, bir hash’in uzun bir sıfır dizisine sahip olması gerekir. Örneğin 429818. bloğu ele alındığında, blok için hash’in 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d olduğunu görebiliriz. Bloğun içinde 2012 işlem, binden fazla Bitcoin ve önceki bloğa ait binlerce header bulunmaktadır. Eğer bir kullanıcı işlem miktarını sadece 1 satoshi olarak değiştirirse, sonuçta oluşacak hash tanımlanamaz ve ağ sahte işlemi reddeder.

Bir bloktaki tüm veriler tek bir hash oluştururken, madenciler hedefin altında hash bulmak için ne yapar? Kendileri yalnızca tek bir doğal sayı ekleyerek bu hedefe ulaşmaya çalışırlar. Geçerli bir hash bulunduğunda, bu bilgi tüm ağa duyurularak blockchain’e eklenir.

Bitcoin madenciliği ve diğer kripto paraların üretimi oldukça rekabetçi bir süreçtir, ancak bu durum bir tür piyango olarak da değerlendirilebilir. Ortalama bir blok 10 dakikada oluşturulmasına rağmen, kimin bulacağı tamamen şansa bağlıdır. Madenciler, şanslarını artırmak için tüm kaynaklarını tek bir havuzda toplarlar. Böylece yeni bloklar oluşturduklarında, işlem ücretlerini alır ve geçici olarak oluşturulan yeni Bitcoin’lerden ödül alırlar.

İş ispatı algoritmasının blockchain platformunu değiştirmek son derece zordur çünkü tüm blokların yeniden çıkarılması gerekir. Ayrıca, başka madencilik havuzlarının kendi tekellerini kurması da makineler ve güç artışıyla hash oluşturmanın daha maliyetli hale gelmesi nedeniyle zordur.

İş İspatı (PoW) Neden Kritiktir?

Blockchain, büyük bir veri tabanı olarak işlev gördüğünden birçok kişi işlemleri görebilir. Belki bir arkadaşınızla işlem yapmak istiyorsunuz, ama başka biriyle de aynı işlemi gerçekleştirme niyetindesiniz. Bu durumda çift harcama yapmaya çalışıyorsunuz ve ağdaki tüm katılımcılar bunun farkında oluyor. Bu durum daha küçük gruplar için göz ardı edilebilir, ancak binlerce kişiyi içeren durumlarda kimse yabancıya güvenmek istemeyecektir.

İşte burada iş ispatı algoritması devreye girer; böylece kullanıcılar hakları olmayan parayı harcayamaz. Herkes, blockchain’in kurallarına uygun hareket eder.

Proof of Work (PoW) ve Proof of Stake (PoS) Arasındaki Farklar

İş ispatı algoritmasından sonra en çok tercih edilen sistem, 2011 yılında daha küçük protokoller tarafından tercih edilmeye başlanan Hisse İspatı (PoS) olmuştur. Ancak, büyük ölçekli blockchain protokolleri için geçerli bir uygulama olmamıştır.

İş ispatında madenciler, ödül alabilmek için zorlu problemleri çözmeye çalışırlar. Problemi çözüp yeni bir blok oluşturduklarında ödül kazanırlar. Ancak blok sayısı arttıkça zorluk seviyeleri de artar; bu da maliyetleri ve elektrik tüketimini ciddi oranda artırır. Sonuç olarak kârlılık düşer.

Hisse ispatı kullanan sistemlerde madencilerin yerini doğrulayıcılar alır. Madencilik yapılmadığı için kimse tahmin yürütmek zorunda değildir. Aksine, kullanıcılar rastgele seçilir ve seçildiklerinde bloğu eklemeyi önerirler. Eğer öneri geçerliyse, blok işlemlerinin ücretini ödül olarak alırlar.

Her kullanıcı bu işlem için seçilemez; öncelikle belirli bir miktar kriptoparayı stake etmeleri gerekir (stake miktarı blockchain platformlarına göre değişiklik gösterir). Bu stake, kullanıcıların uygunsuz davranışlarını önlemek amacıyla kullanılır. Eğer olumsuz bir davranış sergilerlerse, ellerindeki stake’den (ya da bir kısmından) mahrum kalabilirler.

Hisse ispatının en büyük avantajı, yüksek hesaplama gücü gerektirmeden işlemlerin gerçekleştirilmesini sağlamasıdır. Ancak, iş ispatı algoritması ise ölçeklenebilirlik alanında kendini kanıtlamıştır. On yıl içinde trilyonlarca dolarlık işlem gerçekleştiren iş ispatı algoritmasına yönelik stake, belirli bir süre boyunca denemelidir.

Proof of Work Algoritmasını Kullanan Önemli Kripto Paralar

İş ispatı algoritması denilince akla ilk gelen Bitcoin (BTC) olacaktır. Bitcoin’in belgelerinde iş ispatı algoritmasının kullanılacağı belirtilmiş olup, diğer platformlar da bu algoritmaya sadık kalmışlardır. Bunlar arasında Bitcoin hard forkları olan Bitcoin Cash (BCH), Bitcoin Gold (BCG), Monero (XMR) ve Litecoin (LTC) sayılabilir.