Mining Kavramı

Mining (madencilik) işlemi yapan düğümler Blockchain ağında yeni bir işlem meydana geldiğinde bir dizi protokolleri yerine getirip bu işlemleri onaylar ve bloklar halinde kaydederler (Hoş, 2019). Bu işleme “blok kazma” işlemi de denebilir.

Yeni bir tam düğüm Blockchain ağına katıldığında diğer düğümlerden geçmiş blokların verisini talep eder ve kendi cihazına indirir. Bu noktada bazı tam düğümler madenci sıfatıyla farklı görevleri de üstlenebilirler. Madenciler bir işlem gerçekleştiğinde bunların doğruluğunu soruşturur ve Blockchain ağındaki mutabakat sistemi dahilinde blok üretimini gerçekleştirip, yapılan işlemleri bu bloklarda bir araya getirerek kaydederler. Üretilen bu bloklar diğer düğümlerin de onayına sunulur.

Bazı durumlarda madenciler Blockchain ağının mutabakat sistemine uygun şekilde geçerli bir bloğu aynı anda üretebilirler. Böylece ağ üzerinde birbirine denk iki blok oluşmuş olur. Bu noktada Blok Zinciri’nin ikiye bölünmesiyle beraber madenciler bir sonraki bloğu kazmaya devam ederler ve hangi blok üzerinden bir sonraki bloğa geçildiyse o blok üzerinden zincire devam edilir. Boşta kalan bloğa

35

“orphan block (yetim blok)” adı verilir ve o bloğu kazan madenciler geçerli seçilen bloktaki zincire dönerek işlemlerine devam ederler (http-15).

Madencilik işlemi Blockchain ağındaki mutabakat sistemine göre farklılık gösterebilir. Genellikle “Madenci” olarak isimlendirilen tam düğümler “Proof of Work (İş Kanıtı)” sistemi dahilinde çalışan düğümlerdir.

2.5.5.1. Proof of Work (İş Kanıtı) Sistemi

Blockchain ağlarında madencilerin yaptıkları işlemleri ağa kanıtlama gerekliliğinden doğan madencilik yöntemine “Proof of Work (İş Kanıtı)”

denmektedir. Yeni bir blok üretildiğinde bu bloğun ağdaki diğer düğümler tarafından kabul edilmesi için gerekli olan husus iş kanıtı içermesidir. İş kanıtı oluşturmak için madenciler çeşitli matematiksel formüllere dayalı doğru bir sayısal değer yakalamaya çalışırlar. Bu değeri yakalamaya çalışırken deneme yanılma yöntemi kullanılmakta, doğru değer yakalandığında ise blok üretimi gerçekleşmektedir. (Hoş, 2019).

İş kanıtı protokolü sürecine örnek olarak; en çok bilinen Blockchain ağlarından biri olan Bitcoin Blockchain ağında yeni bir transfer başlatıldığında bu mesaj tüm düğümlere iletilir ve madenciler işlemleri onaylayıp bloğa kaydetmek için matematiksel formüllere dayalı bir tür problem çözmeye başlarlar. Bu problemi çözme olasılığı madencilerin bilgisayar donanımlarının gücü ile doğru orantıdadır.

Problemi çözerek bloğu üreten ve zincire dahil eden ilk madenci yaptığı bu matematiksel işlemler için ödül olarak Bitcoin elde eder ve böylece yeni Bitcoin üretimi gerçekleşmiş olur (Khalilov, Gündebahar ve Kurtulmuşlar, 2017).

Ağ üzerindeki madencilerin sayısı arttıkça veyahut kullandıkları bilgisayar donanımları güçlendikçe bu matematiksel problemin çözülme olasılığı da aynı şekilde artacaktır. Bu duruma hesaplama gücü denir. Ağ üzerindeki madencilerin hesaplama gücündeki artıştan kaynaklı olarak blok üretimindeki matematiksel problemlerin çözülme süresi kısalacağı için bu problemlere dair dinamik bir zorluk derecesi getirilmiştir. Zira Bitcoin ağındaki her blok üretimi için hedeflenen süre 10 dakika olup, bu süreyi tutturmak için ağdaki hesaplama gücüne oranla problemlerin zorluk derecesi sürekli olarak değişmektedir.

36

Bitcoin Blockchain ağında önceleri madenci sayısı görece çok az olması ve haliyle hesaplama gücünün düşük olması sebebiyle blok kazma işlemi çok güçlü bilgisayar donanımları gerektirmiyordu. Önceleri insanlar CPU (işlemci) ile madencilik yapabiliyorken günümüzdeki hesaplama gücü ve zorluk derecesindeki artış sebebiyle CPU ile madencilik işlemi verimsizleşmiştir. CPU madenciliği kazanılan blok ödülüne karşılık çok yüksek elektrik harcaması ve düşük hesaplama gücü sağlaması sebebiyle çok az kazanç getirmekte ve hatta madenciye zarar ettirebilmektedir. Bu yüzden madenciler GPU (ekran kartı) kullanarak ve ASIC cihazlar ile madencilik yapmaya başladılar. Zira GPU ve sırf bu işlem için üretilen ASIC cihazları kullanmak yüksek hesaplama gücü verirken, CPU madenciliğine oranla daha az elektrik harcamaktadır. Öte yandan bu yöntemlere alternatif olarak bulut sunucular aracılığıyla da madencilik yapma gibi sistemler de kullanılmaya başlanmıştır (Şahin, 2018).

Proof of Work (İş Kanıtı) yönteminin en büyük dezavantajı çok fazla enerji harcanmasına sebebiyet vermesidir. Blok üretimindeki ödülleri elde etmek isteyen madenciler zaman içerisinde daha yüksek hesaplama gücüne ulaşmak amacıyla daha güçlü bilgisayar donanımları kullanarak aynı oranda artan miktarda elektrik tüketmeye başladılar. Hatta bu durum kimi yatırımcılar tarafından bir fırsat olarak görüldü ve içerisi bu işlem için kullanılan cihazlarla doldurulmuş madencilik tesisleri kuruldu. Durum böyle olunca bireysel şekilde düşük hesaplama gücüyle madenciliğin çok zor hale gelmesi “Madenci Havuzları” yaratılmasını sağladı. Bu havuzlarda madencilerin hesaplama güçleri yeni blok üretimi için bir arada kullanılmakta ve elde edilen ödüller, blok üretimine yapılan katkı oranında havuza dahil olan madencilere dağıtılmaktadır.

2.5.5.2. Proof of Stake (Pay Kanıtı) Sistemi

Proof of Stake (Pay Kanıtı) sistemi Proof of Work (İş Kanıtı) sistemine göre enerji tasarrufu sağlayan bir sistemdir. Zira Pay Kanıtı sisteminde madenciler yüksek hesaplama gücü elde etmek yerine sahip olduğu para miktarını kanıtlamak zorundadır. Bu şekilde blok içerisinde yapılmış işlemlerden doğan transfer ücretleri payın sahipliğini kanıtlayan madenciye ödenir. Bu sistemde yeni para üretilmez. Para biriminin ilk dağılımı genellikle Proof of Work (İş Kanıtı) madenciliği kullanıldığı

37

dönemlerden elde edilmiştir. Zira çoğunlukla blok zincirleri en başta İş Kanıtı sistemi ile başlayıp, daha sonra Pay Kanıtı sistemine dönüşürler (Vasin, 2014).

Bunun haricinde en başta direkt olarak Pay Kanıtı ile başlayan blok zincirlerinde para miktarları kişilere önceden dağıtılmış olur. Bu dağıtma işlemi başka bir para birimi ile yatırım karşılığında ya da karşılıksız şekilde yapılmış olabilir.

Bir sonraki bloğu üretecek olan madenci sistem tarafından bazı kriterler dahilinde rastlantısal olarak seçilir. Seçimin yapılmasında farklı yöntemler kullanılabilir. Bu seçim çoğunlukla sahip olunan payların miktarına göre rastlantısal olarak yapılır. Bu yöntemde payları yüksek olan madencilerin seçilme şansı diğer madencilere göre daha yüksektir. Bir diğer yöntem olarak Proof of Work sistemine benzer şekilde madencilerden bir problem çözmesi istenebilir. Fakat yüksek pay sahibi olan madencilere daha kolay, düşük pay sahibi olan madencilere ise daha zor çözümü olan bir problem sunularak zorluk derecesinde farklılaştırma yapılabilir (Usta ve Doğantekin, 2017)

Sistemin en çok paya sahip olan madencilere ezici bir avantaj sağlamaması için blok üretimindeki madenci seçim sürecine birtakım farklı yöntemler de eklenebilmektedir. Örnek olarak sahip olunan para biriminin yaşına göre seçim yapılan yöntemde, paranın ilk edinildiği tarihten bloğun üretileceği ana kadar geçen gün sayısının para miktarı ile çarpımı hesaplanır. Bu şekilde seçilen bir madenci blok üretimini gerçekleştirdikten sonra, madencinin sahip olduğu paranın yaşı sıfırlanır.

Böylelikle yüksek paya sahip olan madencilerin Blockchain ağında üstünlük kurmalarının önüne geçilmiş olur.