English
Bu yazı I-Delta yazı serisinin 1. bölümüdür. Tüm yazı serisi için; 1.bölüm, 2. bölüm , 3.bölüm, 4.bölüm, 5.bölüm, 6. bölüm, 7. bölüm, 8. bölüm.
Click here for the English version.
Dağıtık defter teknolojisi (veya dağıtık defter, blockzincir, DLT), aşağıdaki önemli özelliklere sahip bir tür dağıtık veritabanıdır:
DLT'de, her katılımcı ağın işlem geçmişinin bir kopyasını paylaşır. Bilgiler tüm düğümlere neredeyse gerçek zamanlı olarak güncellenir. Ancak, ağ gecikmeleri nedeniyle, bu işlemlerin her düğüme varış sırası farklı olabilir. Bu nedenle, DLT'ler veritabanının en son, ortak durumu üzerinde anlaşmak için gelişmiş konsensus protokolleri gerektirir. Bu ortak durum, tek bir taraf ve hatta küçük düşmanca koalisyonlar tarafından kötü niyetle değiştirilemez. Ayrıca, veritabanının bir sürümünü, başka bir düğümde tutulan başka bir sürümle karşılaştırarak doğrulanabilir. Kısacası, merkezi çözümlerin aksine, DLT için tek bir başarısızlık noktası yoktur.
Blockchain'deki konsensus, İş Kanıtı, Pay Kanıtı, Otorite Kanıtı, Pratik Bizans Hatası Toleransı, Tek Otorite vb. dahil olmak üzere birçok şekil alabilir. Konsensusun her formu, ağ katılımcıları arasında değişen derecelerde güvence ile işlem doğruluğunu sağlar. Bu, geleneksel veritabanlarıyla zıttır; girilen bilgilerin doğruluğu sonradan gözden geçirilene kadar varsayılır. Kamu-özel anahtar kripto
Kamu-özel anahtar kriptografisi, katılımcıların takma adlarla işlem yapmasına olanak tanır. Bunu başarmak için, bir kullanıcının genel anahtarı, bir Blockchain üzerindeki adreslerini oluşturmak için kullanılır. İşlemler bu adreslere gönderilir ve bu adreslerden alınır. Özel anahtarlar ve dijital imzalar, her işlem için otanticiliği sağlar. Yani, yalnızca bir dijital varlığın veya tokenin sahibi durumunu erişebilir ve değiştirebilir. Kısacası, kamu-özel anahtar kriptografisi, blockchain ağlarındaki işlemler için gerekli ve yeterli güvenlik özelliklerini sağlar.
Eşsiz özellikleri nedeniyle, güvenilir bir üçüncü taraf olmaksızın güven oluşturma gibi, DLT'ler bulut/sis hesaplama, Nesnelerin İnterneti (IoT), veri depolama, ağ yönetimi ve dijital içerik dağıtımı gibi çok çeşitli uygulamalar için kullanılıyor. Bu temel özellikler, güvenlik (DoS saldırıları, işbirlikli saldırılar, erişim kontrolü, gizlilik), gizlilik (anonimlik, bütünlük) ve güven (veri güvenilirliği değerlendirmesi) sorunlarını çözmekte köşe taşlarıdır. İlk uygulama ve ortak dijital para birimi örneği olarak Bitcoin, merkezi olmayan, bağımsız bir para sistemi için güven eksikliğine çözüm sunar. İnsan müdahalesi olmadan tüm geçerli işlemleri kronolojik olarak kaydeder ve tüm ağ eşlerince denetlenebilir. Akıllı Şebeke bağlamında, Gao ve ark. elektrik şirketleri ve tüketiciler arasındaki elektrik kullanımı ve faturalar konusundaki tutarsızlıkları önlemek için akıllı sözleşmelerle bir blockchain önermiştir (Gao et al., 2018). Sağlık alanında, Guo ve ark. bir blockchain tabanlı elektronik sağlık sistemi uygulamak için öznitelik tabanlı bir imza şeması tanıtmıştır (Guo et al., 2018). Eşikli gizli ve işlev paylaşımı kullanarak, imza şeması, toplam otorite sayısı olan N'den N-1 bozulmuş otoritenin işbirlikli saldırılarına direnebilir. Şema, seçici yargı saldırısına maruz kaldığında sahteciliğe karşı korunaklıdır. İşlem kapasitesi, gecikme, güvenlik, israf edilen kaynaklar, kullanılabilirlik, birden fazla zincir, (Swan, 2015) blockchain kullanımı için teknik zorluklar ve sınırlamalar olarak belirlenmiştir. Aste ve ark. Blockchain'in, aracılar veya merkezi kontrol noktaları olmaksızın işletmeler için yeni fırsatlar açtığı sonucuna varmıştır.
Sonuç 1: DLT, işlemlerin gerçekleştirilme şeklini değiştirme potansiyeline sahip çeşitli ortamlarda uygulanabilir, güvenlik ve gizlilik gibi avantajlar sunar ve yönetim maliyetlerini düşürür.
Sonuç 2: DLT, teknik sınırlamalar ve zorluklarla karşı karşıyadır. Farklı ortamlarda uygulandığında, DLT'nin işlem kapasitesi, gecikme, güvenlik vb. sorunları yeniden göz önünde bulundurulmalıdır.
Şu anda kullanımda olan çeşitli DLT çözümleri bulunmaktadır ve bunlar okuma/yazma izinleri, konsensus algoritmaları, işlem gecikmesi, işlem kapasitesi, güvenlik varsayımları vb. açısından farklılık gösterir. Örneğin,
Aion ağı (Spoke, 2017), birçok özel blockchain'in var olduğu bir geleceği desteklemek için tasarlanmış çok katmanlı bir blockchain'dir. Aion protokolü, çok katmanlı bir hub-and-spoke modelinde farklı blockchain sistemlerinin sorunsuz bir şekilde entegrasyonunu mümkün kılan federatif bir blockchain ağı geliştirmeyi sağlar. Vitalik Buterin tarafından geliştirilen Ethereum, kendi para birimi olan ETH'yi kullanır. Güvenli bir ortam olarak sanal makine sağlayarak, dağıtılmış Uygulamalar oy verenlerin makinelerinde çalıştırılabilir. Bu, akıllı sözleşmelerin uygulanmasını sağlar. IOTA, IoT için bir dağıtık defterdir. Endüstriyel uygulamalar için uygun olan yeni bir makine-makine iletişimini temsil eder. Çok boyutlu yönlü-asilik-graf teknolojisine dayanmaktadır. Hyperledger Projesi, kullanıcıların kendi blockchain uygulamalarını geliştirmelerini sağlar. Ethereum Sanal Makinesi temel alınarak tahviller, finansman veya dijital kimlikler gibi özel uygulamalar için özelleştirilmiş çerçeveler ve araçlar geliştirilmiştir.
DLT teknolojilerinin defter erişimi ve veri doğrulama politikalarına dayalı geleneksel bir sınıflandırması Tablo’da verilmiştir.
Tablo, DLT'leri izinli/izinli olmayan defterler ve özel/genel defterler olmak üzere iki şekilde kategorize eder. Genel bir defter, tüm katılımcıların saklanan verilere okuma erişimi olduğu anlamında kamusaldır. Öte yandan, özel bir defter için, tek bir taraf (veya koalisyon) bu erişime kimin sahip olacağını kontrol eder. Kamu izinsiz bir defterde, tüm katılımcılar konsensus protokollerine de dahil olabilir ve işlemleri doğrulayabilir. Aksine, kamu izinli bir defterde, yalnızca önceden tanımlanmış/izinli katılımcılar doğrulayabilir. Yine de, yukarıda belirtildiği gibi, tüm katılımcılar tüm işlemleri okuyabilir. Konsensusa katılan kullanıcı sayısı büyük olduğunda ve katılımcıların kimlikleri bilinmediğinde (kamu izinli olmayan defterlerde olduğu gibi), konsensus pahalı hale gelir, daha az işlem kapasitesi sağlar ve konsensus için daha fazla kaynak kullanır. Ancak, özellikle birkaç kuruluş arasındaki dağıtık defterler için (konsorsiyum) özel bir defter kullanmak doğal bir çözümdür. Burada, DLT'lerin performans ve ölçeklenebilirlik sorunları, ağın kamu ve izinsiz defterlerden daha güvenilir olması nedeniyle daha kolay ele alınabilir.
DLT'ler, bulutta çalışan uygulamalar için bir veritabanı alternatifi olarak kullanılmak üzere son zamanlarda Bulut sağlayıcıları tarafından desteklenmektedir: Microsoft, Azure için Hyperledger, Ethereum ve Corda sunar; Amazon, Blockchain as a Service sunar; Oracle, bulutunda Dağıtık Defter sunar; SAP, Leonardo blockchain sunar (Seeger, 2018). Bulut üzerindeki DLT desteğinin çeşitliliği ve zenginliğinden görülebileceği gibi, geliştiricilerin farklı özelliklere sahip birçok defter alternatifi bulunmaktadır. Uygulamalarının gereksinimlerini karşılarken, yalnızca gerekli güvenlik ve güven düzeyini sağlayarak ve gerekli miktarda kaynak kullanarak, istediklerini seçmekte özgürler. Tek bir geliştiricinin bakış açısından, bu uygulamanın ölçeklenebilirliğini korumak için doğaldır. Ne yazık ki, başlangıçta bir DLT, yalnız başına çalışacak şekilde tasarlanmış ve önerilmiştir. Benzersiz, tek bir sorunu çözer (bir kripto para birimi oluşturmak gibi). Bu nedenle, bir defter tabanlı uygulamanın, kendi defterinin sağladığı aynı güvenlik garantilerini koruyarak dış dünya ve farklı defterlerde çalışan diğer uygulamalarla bağlantı kurması zordur. Ne yazık ki, bu, DLT'lerin potansiyel kullanım durumlarını ve tam potansiyellerini kullanmayı kısıtlar.
Sonuç 3: Son zamanlarda Blockchain sağlayan birkaç platform geliştirilmiştir. Bu nedenle, bu platformlar arasındaki birlikte çalışabilirlik başka bir zorluk ortaya çıkarır. Ayrıca, katılımcı ve defter sayısının artmasıyla, DLT uygularken ölçeklenebilirlik de dikkate alınması gereken başka bir konu haline gelir.
Bugün, binlerce blockchain platformu bulunmaktadır. Her biri kendi kullanım durumuna hizmet eder - dijital paralardan tedarik zincirlerinde köken izlemeye kadar. Bu çözümlerin her biri, kendi izole ekosisteminde çalışır. Farklı platformlar iletişim kuramaz.
Sonuç 4: Birlikte çalışabilirlik olmaksızın, değer ve bilginin zincir üzerinde sorunsuz bir şekilde federasyonunu sağlamayan sağlam bir web3.0 elde etmek imkansızdır. Zincir dışı dönüşüm, merkeziyeti tekrar tanıtır ve bu, blockchain'in merkezi ilkesi olan merkeziyetsizliğe aykırıdır.
Bugün, Aion/Mavennet, Cosmos, Polkadot, ICON ve Wanchain protokolleri, blockchain birlikte çalışabilirliği alanında öncü çözümler geliştirmektedir. Birlikte çalışabilirlik, artan ölçeklenebilirlik ve işlem kapasitesi ile geniş ticari benimsemeyi mümkün kılacak katalizördür. İşte birlikte çalışabilirliğin bazı önemli faydaları:
Kimlik, ödeme ve depolama gibi ekosistem uygulamalarının birden fazla blockchain platformunda etkileşime girmesini sağlar Kamu ve özel ağları bağlayarak şirketlerin maliyetlerini, gizliliğini ve güvenliğini en iyi hale getirmesini sağlar Yüksek performanslı hesaplama, iş akışlarını amaç için uygun blockchain'lere yayarak gerçekleştirilir Birden fazla blockchain platformunda yerel paraların ve tokenlerin merkezi olmayan değişimi Varlıklar/paralar, oluşturuldukları ağı aşan bir ömre sahip olur Ancak, aşağıdaki zorluklar, heterojen ağlar arasındaki köprüler ve kanallar aracılığıyla sorunsuz iletişimi karmaşık hale getirir:
Köprüler, daha uzun nihai zamanı getirir Farklı blockchain'lerin farklı mimari tasarımları vardır (Bitcoin - 6 blok, yaklaşık 1 saatlik onay süresi. Aion - 90 blok, yaklaşık 15 dakikalık onay süresi) İşlem imzalama karmaşıktır (Farklı ağlar, farklı kriptografik eğriler kullanır) Köprülerin, bağladıkları ağlardan daha güvenli olması ve daha fazla işlem kapasitesine izin vermesi gerekir Kendi yerel ağında işlem gören tokenler ile aynı tokenın dış ağda işlem görmesi arasındaki fiyat farklılığı
Sonuç 5: Bugün itibarıyla, evrensel bir köprü inşa etme sorunu çözülmemiştir.
Bu yazı I-Delta yazı serisinin 1. bölümüdür. Tüm yazı serisi için; 1.bölüm, 2. bölüm , 3.bölüm, 4.bölüm, 5.bölüm, 6. bölüm, 7. bölüm, 8. bölüm.
Click here for the English version.