blog posts

Bitcoin ağının zorluğu nedir?

Yeni bir blok üretmek için gereken hesaplama gücü miktarına Bitcoin ağının zorluğu denir. Ağın zorluğu Bitcoin ağında blok üretiminin zorluğunu gösteren bir ölçüdür. Ağ zorluğu, blok oluşturma arasındaki zaman aralığını ayarlamak için kullanılır. Bu kriter , Bitcoin ağının hash oranının değişmesiyle birlikte değişir . Bitcoin ağının zorluğu, ağa saldırı yapılmasını zorlaştırır ve Bitcoin ağının güvenliğini artırır. Ağın zorluğu ne kadar yüksek olursa, blok zincirindeki bilgileri işlemek ve doğrulamak için o kadar fazla işlem gücüne ihtiyacımız olur. Ağın zorluğu ne kadar yüksek olursa, ağın saldırıya uğrama olasılığı o kadar az olur ve ağ o kadar güvenli olur.

Bitcoin ağ zorluğu kavramı

Bitcoin ağının zorluğunu daha iyi anlayabilmek için öncelikle blockchainde işlemlerin nasıl işlenip saklanacağını ve blockchainde yeni bloğun nasıl oluşturulacağını gözden geçirmekte fayda var. Bitcoin ağı “İş Kanıtı” fikir birliği algoritmasını kullanır ve etkinliği ve işlevi “madencilik” sürecine bağlıdır.

Bitcoin ağ madencileri, işlemlerin gerçekliğini işlemekten ve doğrulamaktan sorumludur. Madenciler aslında performanslarıyla Bitcoin ağının güvenliğini koruyor ve işlemlerin doğru olduğundan emin oluyorlar.

Madenciler bilgisayarlarına madencilik yazılımı yüklerler. Bu yazılımın yardımıyla Bitcoin madencileri güvenliği korurken birbirleriyle iletişim kurabilirler. Bir bilgisayar madencilik yazılımını yüklediğinde Bitcoin ağına girer ve Bitcoin madenciliği yapabilir.

İşlemi gönderen kişi, mesajını şifrelemek için “Private Key” (Private Key) ve bilgilerini kullanır. Yani örneğin Ali, Mehdi’ye bir işlem göndermek istiyorsa, özel anahtarı ve imza işlem bilgilerini kullanarak işlemi dijital olarak göndermeli ve ardından bunu ağ düğümlerine göndermelidir.

İşlem ağa gönderildikten sonra bu işlem ağdaki tüm düğümler tarafından kontrol edilir ve doğrulanır. Bu örnekte ağın düğümleri “Genel Anahtar” bilgisini ve özel anahtara ve işleme ilişkin bilgileri doğrulayarak doğruluğunu kontrol etmektedir. Özel anahtar dört haneli bir banka kartı kodu gibidir ve ona sahip olan herkes hesabınızdan para çekebilir, ancak genel anahtar bir hesap numarası veya kart numarası gibidir ve Bitcoin’in yatırılabileceği adrestir.

Mempool nedir?

Tüm geçerli işlemler, ağ tarafından onaylanana kadar Mempool’da saklanır. Madenciler yeni bloklar oluşturmak için Mempool’daki işlemleri seçerler. Mem İlk kelime hafızası hafıza anlamına gelir. havuz, havuz demektir. Yani “bellek havuzu” (Mempool), her ağ düğümünün onay bekleyen işlemlerin bir listesini tuttuğu yerdir. Aslında işlemlerin madenciler tarafından işlenip yeni bir bloğa yerleştirilmesini bekleyen bir bekleme odası gibidir.

Aşağıda blockchainde hash kavramını ve hash fonksiyonunu açıklayacağız ve blockchainde yeni bloğun nasıl oluşturulacağını ve bunun Bitcoin ağının zorluğu ile ilişkisini açıklayacağız.

Blockchain’de hash kavramı

Blockchain’deki tüm işlemler harf ve rakamlardan oluşan kodlara dönüştürülür. Aslında blockchaindeki tüm işlemler bu kodlar aracılığıyla şifrelenmektedir. Bu kodların tümü sabit bir uzunluğa sahiptir ve Merkel ağacı adı verilen bir veri yapısı tarafından bloklar halinde depolanır . Merkel ağacı, oluşturduğu mekanizma ile hash işlemlerinin saklanmasını ve işlenmesini oldukça kolaylaştırıyor.

Merkel ağacı nedir?

Merkel ağacı, blockchain’de kullanılan bir tür veri yapısıdır. Blockchain’de büyük miktarda işlem olduğu göz önüne alındığında. Bu nedenle bunları işlemek ve yönetmek için Merkel ağacı adı verilen bir veri yapısı kullanılır. Merkel ağacı, başlangıçta blok zincirindeki tüm işlemlerin, karma işlevi tarafından karma adı verilen aynı boyuttaki çıktılara dönüştürüleceği şekilde çalışır. Çiftler halinde oluşturulan hash’ler tekrar bir araya getirilir ve bu işlem Merkel ağacında son hash elde edilene kadar devam eder. Son karma, Merkel ağacının kökü olarak adlandırılır ve blok başlığında saklanır.

Karma işlevi nedir?

Hash işlevi, herhangi bir boyuttaki girişi, çıktıda sabit boyuttaki şifrelenmiş değerlere dönüştüren matematiksel bir işlevdir. Blok zincirindeki tüm işlemler öncelikle bir algoritma veya hash fonksiyonu ile şifrelenir. Hash fonksiyonu, blockchaindeki tüm işlemleri hash’lere dönüştürür. Hash fonksiyonuna girdi bilgisinin boyutundan bağımsız olarak, fonksiyonun çıktısında o girdi için aynı büyüklükte ve benzersiz bir hash elde edeceğiz. Fonksiyonun giriş verilerindeki her küçük değişiklikle, hash fonksiyonunun çıkışı tamamen değişecektir. Hash fonksiyonu tek yönlü bir fonksiyondur. Bu, fonksiyona çıkış karmasını verip giriş bilgisini alamayacağınız anlamına gelir.

 Hash oranı nedir?

Ağdaki işlemleri gerçekleştirmek için gereken toplam işlem gücü miktarına ” Hashrate ” adı verilir. Hash oranı, blockchain ağının kullanıcılarına ağın güvenlik ve sağlık düzeyini gösterir. Bitcoin ağının hash oranı ne kadar yüksek olursa ağ o kadar güvenli olacaktır. Ağdaki madenci sayısı ne kadar yüksek olursa, tüm ağın işlem gücü ve hash oranı da o kadar yüksek olur.

Bitcoin ağının karma zorluğu

“Hedef Hash” veya ağ zorluk hash’i, yeni bir blok oluşturmak için blok başlığı hash’inin kendisinden küçük veya ona eşit olması gereken sayısal bir değerdir. Hedef karma, ağın zorluğunu belirlemek için kullanılır. Hedef karma değiştirilebilir ve Bitcoin ağının zorluğunu ayarlamak için kullanılır. Genel olarak hedef karma, madencilik zorluğunu ayarlamak için “İş Kanıtı” algoritmasını kullanan blok zincirlerde kullanılır.

Bitcoin ağı, hedef hash’i ayarlayarak madencilik zorluğunu veya ağ zorluğunu değiştirir. Bitcoin ağı, ağın zorluğunu değiştirerek ve ayarlayarak, ağdaki her yeni bloğun üretimi için 10 dakikalık zaman aralığını sabit tutar.

nans nedir?

“Nonce”, madencilerin istenen hash’i bulmak ve hedef hash ile eşleştirmek için rastgele oluşturduğu bir sayıdır. Yeni bir blok üretme süreci, blok bilgisinin hash’ine nonce’ın eklenmesi ve tekrar hashlenmesi şeklindedir. Oluşturulan karma, hedef karmanın koşullarını karşılıyorsa, yeni blok blok zincirine eklenir. Aslında, madenciler, nonce’ı değiştirerek, hedef hash’e eşit veya daha düşük bir seviyeye ulaşmak için blok başlığını birkaç kez hashlerler.

Blok başlığı nedir?

Her blok iki bölümden oluşmaktadır. İşlem bilgilerini içeren gövde kısmı ve aşağıdaki bilgileri içeren başlık kısmı veya “Blok Başlığı”.

• “Blok Sürüm Numarası”: Blok sürüm numarası, ağ değişikliklerini ve güncellemelerini izlemek için kullanılır.
• Önceki Blok Hash: Bloklar arası iletişimi ve Bitcoin ağının güvenliğini sağlar.
• Merkel Kökü: Blok başlığında hash olarak saklanan bloktaki tüm işlemlerin özetidir.
• “Zaman damgası”: blok olaylarıyla ilgili zaman bilgilerini içerir.
• Hedefin zorluk seviyesi: Bu zorluk ağ tarafından belirlenir ve ağda yeni bir blok üretmenin zorluk seviyesini belirler.
• “Nonce”: Madencilerin her bloğun uygun ve doğrulanmış karmasını bulmak için ürettiği rastgele bir değerdir.

Geçerli bir blok başlığı için tüm bu bilgilere sahip olmak gereklidir. Bir bloğun ana tanımlayıcısı, bloğun şifrelenmiş karması veya bloğun parmak izidir. Bu dijital parmak izi karma blok başlığı aracılığıyla elde edilir. Bu nedenle blok başlığı, blok zincirindeki her bloğu temsil eder. Blockchain platformları bloklar halinde saklanan bilgileri içerir. Blockchain’deki her bloğun kendi blok başlığı vardır. Ve blok zincirindeki her blok, blok başlığı karma değeriyle tanımlanabilir.

Yeni blok üretimi

Yeni bir blok oluşturmak için madencilerin blok bilgisini şifreleyebilmek amacıyla karmaşık bir matematik bulmacasını çözmeleri gerekir. Bitcoin ağındaki madenciler, ağa yeni bloklar eklemek için konsensüs algoritmasını kullanır. Blockchain’e yeni bir blok eklemek için madencilerin bloktaki bilgileri şifrelemek amacıyla bir hesaplama bulmacasını çözmeleri gerekiyor. Bunun için madenciler hash blokları oluşturmak için farklı yöntemler denerler. Yeni bir blok oluşturmak için oluşturulan bloğun hash’inin hedef hash’ten küçük veya ona eşit olması gerekir.

Bitcoin Ağ Zorluğunun Fiyata Etkisi

Ağın zorluğunun artması, yeni bir blok üretmek için daha fazla işlem gücüne ihtiyaç duyulacağı anlamına geldiğinden, ağın zorluğunun artması, madencilerin ağ üzerinde çalışmaya ve bitcoin çıkarmaya daha yatkın olduğu anlamına gelir.

Madenci cihazları için ödenen maliyetlere ek olarak Bitcoin madenciliği için önemli enerji ve bakım maliyetlerinin olduğu göz önüne alındığında, ağ zorluğundaki artışın madencilerin Bitcoin fiyatının geleceği konusunda iyimser olmasından kaynaklanabileceği düşünülüyor. Elbette Bitcoin fiyatını tahmin etmek için ağın zorluğu ve hash oranının yanı sıra Bitcoin balinalarının hareketleri gibi Bitcoin fiyatını etkileyen diğer faktörler de dikkate alınmalıdır .

Bitcoin ağı zorluk tablosu

Farklı Bitcoin madencileri var. Örneğin, bazı madenciler işlem güçlerini daha büyük gruplar halinde paylaşırken, diğerleri yalnızca Bitcoin madenciliği yapabilir. Ancak ağdaki bir madenci, madenci cihazını yalnızca kendisi için ekonomik olduğu zaman açık tutar.

Dolayısıyla ağdaki madenci sayısındaki değişikliklerle birlikte Bitcoin ağının hash oranı da değişiyor. Ağın hash oranının değiştirilmesiyle blockchaindeki blok üretim hızı da değişir. Bitcoin ağındaki blok oluşturma hızının her zaman 10 dakikaya eşit olması için Bitcoin blok zinciri, belirli sayıda blok oluşturulduktan sonra ağın zorluğunu sıfırlar. Farklı zaman dilimlerinde ağ zorluğundaki bu değişiklikler, Bitcoin ağ zorluk tablosu ile kontrol edilebilir. Aşağıdaki grafikte Bitcoin fiyatının yanı sıra Bitcoin ağının zorluğunu da görebilirsiniz.

Ekonomik olmak, madencinin enerji ve bakım maliyetinin Bitcoin madenciliğinden elde edilen gelirden daha az olması gerektiği anlamına gelir . Aksi takdirde madenci cihazını kapatacak ve ağdan ayrılacaktır. Bitcoin fiyatının düştüğü veya sabit bir aralıkta kaldığı ancak Bitcoin ağının zorluğunun yüksek olduğu zamanlarda, bu durumda Bitcoin madenciliği yapmak ve cihazlarını kapatmak bazı madencilerin kârlı olmayabilir.

Bir dizi ağ madencisi kapatıldığında, tüm ağın işlem gücü veya ağın hash oranı azalır. Hash oranı düştükçe Bitcoin ağı, Bitcoin ağının zorluğunu otomatik olarak azaltır ve Bitcoin madenciliğini yeniden uygun maliyetli hale getirir.

Bitcoin ağ zorluğu hesaplaması

Her 2016 bloğun başında Bitcoin ağı mevcut hedefi yeniden hesaplar. Bitcoin ağı bunu, önceki 2016 bloklarının madenciliği için harcanan toplam dakika sayısını hesaplayarak yapıyor. Bitcoin ağı bu dakika değerini 20160 sayısıyla karşılaştırıyor. Her 2016 blokta Bitcoin ağının zorluğu, her yeni bloğun üretimi 10 dakika sürecek şekilde ayarlanıyor. Dolayısıyla 2016 blok sayısı 10 dakika ile çarpılarak önceki 2016 blokları üretmek için harcanan dakika sayısıyla karşılaştırmanın temeli olan 20160 sayısı elde edilir.

Bitcoin ağının zorluğunun nasıl hesaplanacağını daha iyi anlamak için ağdaki madenci sayısının azaldığını varsayalım. Yani 2016 blok üretmek için 20160 dakika yerine bu bloklar 25000 dakikada üretildi. Burada ortaya çıkan soru, bu bilgiler ve ağdaki madenci sayısının azalması dikkate alınarak Bitcoin ağının zorluğunun nasıl hesaplanacağıdır.

Bunun için 25000’i 20160’a bölüyoruz. İyi bir yaklaşımla 1/24 sayısı elde edilir. Elde edilen sayının birden büyük olması madencilerin daha yavaş bir hızda madencilik yaptığını gösteriyor. Bu oranın birden küçük olması madencilerin daha hızlı madencilik yaptığını gösterir. Bu nedenle Bitcoin ağının zorluğunu hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabiliriz.

• C : Bitcoin ağının zorluğu
• B : Bitcoin ağının önceki zorluğu
• C : Önceki 2016 bloğunun çıkarılması için geçen süre

Ağın zorluğunun artmasının nedeni

Ağdaki madenci sayısı arttığında tüm Bitcoin ağının işlem gücü veya ağın hash oranı artar. Bu durumda bloklar daha hızlı çıkarılır. Her bloğun çıkarılması için gereken sürenin 10 dakikada sabit kalması için ağ otomatik olarak ağın zorluğunu artırır.

Ağ sertliğindeki azalmanın nedeni

Ağdaki madenci sayısı azaldığında tüm ağın işlem gücü veya ağın hash oranı düşer. Bu durumda yeni bir blok oluşturmak için gereken süre artar.Bu durumda Bitcoin ağı, Bitcoin ağının zorluğunu otomatik olarak düşürür, böylece yeni bir blok oluşturmak için gereken süre 10 dakika olarak sabit kalır.

Çözüm

Ağın zorluğu, yeni bir blok oluşturmak için gereken hesaplama gücü miktarını belirler. Ağ tarafından otomatik olarak belirlenen ağın zorluğu, Bitcoin madencilerinin gelir miktarını etkilemektedir. Ağ zorluğu ile diğer blockchain kavramları arasındaki yakın ilişkiyi göz önünde bulundurarak bu makalenin başında ağ zorluğu kavramını daha iyi anlamak için blockchain’deki hash, Merkel ağacı ve Nance gibi bu kavramlardan bazılarını açıkladık. Aşağıda ağ zorluğunun Bitcoin fiyatına etkisini ve Bitcoin ağ zorluk grafiğini inceledik. Sonunda Bitcoin ağının zorluğunun nasıl hesaplanacağını anlattık.