Proof of Work (PoW) Nedir: İş İspatı Nasıl Çalışır?

Bugün sizlere iş ispatı (PoW) olarak bilinen blockchain mutabakat algoritmasından bahsedeceğiz. Proof of Work konsensüs algoritmasını kullanan kripto paralar, Proof of Work’ün avantajları, dezavantajları, hepsi ve daha fazlası rehber içeriğimizde…

İş İspatı (PoW) Ne Anlama Geliyor?

İş ispatı, yüksek miktarda hesaplama gücünün sistemdeki kötü amaçlı oyunculara karşı kullanılmasını önlemek için geliştirilen bir algoritmadır. 2004 yılında Hal Finney tarafından ortaya atılsa da, ilk uygulaması 2009 yılında Bitcoin (BTC) Finney’in fikrinin ilk uygulaması olarak yerini aldı. Ayrıca diğer kripto paralarda mutabakatı sağlamak amacıyla kullanılan algoritmadır.

İş İspatının Açıklanması

Buradaki açıklama, Bitcoin ağında iş ispatının nasıl işlediğini anlatır. Bitcoin, dağıtık defter teknolojisi olarak bilinen blockchain teknolojisinin ilk ürünü olarak bilinir. Defterde tüm işlem kayıtları bloklar halinde sıralanır. Böylece hiçbir kullanıcı, kendi hesabından iki defa harcama yapamaz. Tahrifatı önlemek için herkese açık olan defterde başka versiyonlar kullanıcılar tarafından reddedilir.

Tahrifatın farkedilmesi, sayılar tarafından oluşturulan uzun karakter dizilerinden oluşur. Herhangi bir veriyi hash fonksiyonundan geçirmeniz durumunda sadece tek bir hash elinize geçer. Çığ etkisinden dolayı tüm veriler tek bir harf değiştirildiği zaman tamamen kullanışsız hâle gelir. Veri setiniz ne kadar büyük olursa olsun, veri için oluşturulan hashler aynı uzunluktadır. Tek yönlü fonksiyonlar olan hashler, orijinal veriye ulaşmak için hiçbir zaman kullanılamaz, sadece orijinal veri için hash’ın uyup uymadığını kontrol etmek için vardır.

Modern bilgisayar için devrim niteliğinde olan Bitcoin hashi oluşturmak için tüm işlemi işe çevirmek lazım (bu da Bitcoin ağında zorluk anlamına geliyor). Zorluk seviyeleri, yeni blokların çıkarılma seviyesine göre değiştirilir ve genelde 10 dakikada bir blok oluşturulur. Zorluğun oluşturulması, hash için bir hedef oluşturarak mümkün olur. Pratikte bir hashin uzun bir sıfır dizisine sahip olmak gerekir. Örnek olarak 429818. bloğu ele aldığımızda blok için hash’ın 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d olduğunu görürüz. Bloğun içinde 2012 işlem, binden fazla Bitcoin ve önceki bloğa ait binlerce header bulunur. Eğer bir kullanıcı, işlem miktarını 1 satoshi olarak değiştirirse sonuçtaki hash tanımlanamaz ve ağ sahte işlemi reddeder.

Bloktaki tüm veriler tek bir hash yaratabilirken, madenciler nasıl hashleri hedefin altında tutturuyor? Kendileri sadece tek bir doğal sayı ekliyor. Geçerli hash bulunduğu zaman tüm ağa duyuruluyor ve blokchaine ekleniyor.

Bitcoin madenciliği başta olmak üzere yeni kripto paraların üretilmesi rekabetçi bir süreçtir, ama daha çok piyango işlevi olarak düşünebilirim. Ortalamaya bakıldığında, bir blok 10 dakikada yaratılır ama kimin bulacağı tamamen tahmin işidir. Madenciler şanslarını artırmak için tüm kaynaklarını tek bir havuzda toplar. Böylece yeni bloklar oluşturmak için işlem ücreti alıp geçici süreliğine oluşturulan yeni Bitcoin’lerden ödüllerini paylaşırlar.

İş ispatı blockchain platformunun değiştirilmesini inanılmaz derecede zordur çünkü tüm blokların yeniden çıkarılma işlemini gerektirir. Ayrıca başka madencilik havuzlarının ağı kendi tekellerine çevirmesini de makineler ve gücün artırılması yoluyla hashlerin oluşturulması gerektiği için daha pahalı hale getirir.

İş İspatı (PoW) Neden Önemlidir?

Blockchain büyük bir veri tabanı olarak bilinir, böylece birçok kişi işlemleri görebilir. Siz kendi arkadaşınızla bir işlem yapmak istiyorsunuz. Ama yine başka bir kişiyle aynı işlemi yapacaksınız. Burada aslında çift harcama işlemi gerçekleştirmeye kalktınız ve ağdaki tüm katılımcıların haberi oldu. Bu durum aslında küçük gruplar için kullanışlı olabilir. Ama eğer binlerce kişinin olduğu gruplarda olursa kimse yabancıya güvenmeye meyilli olmayacak.

Bu durumda iş ispatı algoritmasını aktif edebiliriz. Böylece kullanıcılar hakları olmadığı parayı harcayamaz. Bu sayede herkes blockchaini sistemin kurallarına göre hareket eder.

Proof of Work (PoW) ve Proof of Stake (PoS) Karşılaştırması

İş ispatından sonra en çok kullanılan algoritma olan hisse ispatı (PoS), 2011 yılında daha küçük protokoller tarafından kullanılmaya başlamıştı. Ama büyük çaplı blockchain protokolleri için kullanıma geçmemişti.

İş ispatında madenciler ödül için çözülmesi zor problemleri çözmeye çalışırlar. Böylece madenciler problemi çözdükleri zaman ödül alırlar ve yeni bloğu çıkarmaya başlarlar. Ama bloklar çıkarıldıkça zorluk seviyeleri artacağı için maliyetler ve elektrik harcaması ciddi oranda artmaya başlar. Bunun sonucunda kârlılık düşer ve enerji tüketimi daha da yükselir.

Hisse ispatı kullanan sistemlerde madencilerin yerini doğrulayanlar alır. Madencilik aktivitesi olmadığı için kimse tahmin çalışması yürütemez. Aksine, kullanıcılar rastgele seçiliyor ve eğer seçilirse bloğu eklemeyi önermeleri gerekir. Eğer geçerliyse, blok işlemlerinden oluşan ücreti ödül olarak alırlar.

Herkes bu işlem için seçilemiyor. İlk önce, kullanıcılar belli miktarda kriptoparayı stake ettirmeleri gerekiyor (stake miktarı blockchain platformlarına göre değişir). Stakeler, kullanıcıları uygun olmayan davranışları önlemek için kullanılır. Eğer uygun olmayan davranışları sergilerlerse, ellerindeki stakei (ya da bir kısmını) kaybederler.

Hisse ispatının en büyük faydası, yüksek hesaplama gücü gerekmeden işlemlerin yapılmasını sağlar. Ama ne kadar etkili olarak görülse de, iş ispatı algoritması ölçeklenebilirlik alanında kendisini kanıtladı. On yıl içinde trilyonlarca dolarlık işlem gören iş ispatı algoritmasına karşı staking belli bir süre boyunca denenmelidir.

Proof of Work Algoritmasını Kullanan Popüler Kripto Paralar

İş ispatı algoritmasının kullanımına gelince aklımıza ilk olarak Bitcoin (BTC) gelir. Bitcoin dökümanında iş ispatı algoritmasının kullanılacağı yazdığından beri algoritmayı değiştirmeyen platformu diğerleri de takip etti. Bunlar Bitcoin hard forkları olan Bitcoin Cash (BCH), Bitcoin Gold (BCG), Monero (XMR) ve Litecoin (BTC) bunlardan bazılarıdır.