Bitcoin ağı - Bitcoin network
Bitcoin ağı bir olan eşler arası ödeme ağı bir çalışır kriptografik protokol . Kullanıcılar , bitcoin kripto para birimi cüzdan yazılımını kullanarak dijital olarak imzalanmış mesajları ağa yayınlayarak para birimi olan bitcoinleri gönderir ve alır . İşlemler, madencilik adı verilen bir iş kanıtı sistemi tarafından elde edilen fikir birliği ile blok zinciri olarak bilinen dağıtılmış, çoğaltılmış bir kamu veritabanına kaydedilir . Bitcoin'in tasarımcısı Satoshi Nakamoto , bitcoin'in tasarım ve kodlamasının 2007 yılında başladığını iddia etti. Proje, 2009 yılında açık kaynaklı yazılım olarak piyasaya sürüldü .
Ağ, işlemleri paylaşmak için minimum yapı gerektirir. Bir ad hoc gönüllülerin dağıtılmış ağ yeterlidir. Mesajlar en iyi çaba temelinde yayınlanır ve düğümler istedikleri zaman ağdan ayrılıp yeniden katılabilir. Yeniden bağlanıldığında, bir düğüm, blok zincirinin yerel kopyasını tamamlamak için diğer düğümlerden yeni blokları indirir ve doğrular.
işlemler
Bir bitcoin, bir blok ödülü olarak bitcoinin yaratılmasıyla başlayan bir dizi dijital olarak imzalanmış işlemle tanımlanır . Bir bitcoin'in sahibi, geleneksel bir banka çekini onaylamaya çok benzer bir şekilde, bir bitcoin işlemi kullanarak bir sonraki sahibine dijital olarak imzalayarak transfer eder . Alacaklı, sahiplik zincirini doğrulamak için önceki her işlemi inceleyebilir. Geleneksel çek onaylarının aksine, bitcoin işlemleri geri alınamaz, bu da ters ibraz sahtekarlığı riskini ortadan kaldırır .
Bitcoin'leri tek tek ele almak mümkün olsa da, bir işlemdeki her bir bitcoin için ayrı bir işlem gerektirmek hantal olacaktır. Bu nedenle, işlemlerin birden fazla girdi ve çıktı içermesine izin verilir, bu da bitcoinlerin bölünmesine ve birleştirilmesine izin verir. Ortak işlemler, daha büyük bir önceki işlemden tek bir girdiye veya daha küçük miktarları birleştiren birden çok girdiye ve bir veya iki çıktıya sahip olacaktır: biri ödeme için ve biri varsa değişikliği gönderene iade etmek. Bir işlemin toplam girdi ve çıktı miktarları arasındaki herhangi bir fark, madencilere işlem ücreti olarak gider.
madencilik
Eşler arası ağ olarak dağıtılmış bir zaman damgası sunucusu oluşturmak için, bitcoin bir çalışma kanıtı sistemi kullanır . Bu işe genellikle bitcoin madenciliği denir .
Satoshi Nakamoto'nun en önemli yeniliği , blok zincirine yeni bir bloğu kabul etmek için bir çalışma kanıtı gerektirmesiydi . Madencilik süreci, SHA-256 ile iki kez hash edildiğinde , verilen zorluk hedefinden daha küçük bir sayı veren bir bloğu tanımlamayı içerir . Gerekli ortalama çalışma zorluk hedefiyle ters orantılı olarak artarken, bir karma, tek bir çift SHA-256 turu yürütülerek her zaman doğrulanabilir.
Bitcoin zaman damgası ağı için, bloğun karmasını gerekli sayıda baştaki sıfır biti veren bir değer bulunana kadar bir nonce artırılarak geçerli bir çalışma kanıtı bulunur . Bir kez karma geçerli bir sonuç üretti, blok çalışmaları yineleme olmadan değiştirilemez. Sonraki bloklar ondan sonra zincirlendiğinden, bloğu değiştirme işi, sonraki her blok için işin yeniden yapılmasını içerecektir. Konsensüste bir sapma varsa, o zaman bir blok zinciri çatalı oluşabilir.
Bitcoin'deki çoğunluk fikir birliği, üretmek için en fazla çabayı gerektiren en uzun zincir tarafından temsil edilir. Bilgi işlem gücünün çoğunluğu dürüst düğümler tarafından kontrol ediliyorsa, dürüst zincir en hızlı şekilde büyüyecek ve rakip zincirleri geride bırakacaktır. Geçmiş bir bloğu değiştirmek için, bir saldırganın o bloğun ve ondan sonraki tüm blokların çalışma kanıtını yeniden yapması ve ardından dürüst düğümlerin çalışmasını aşması gerekir. Daha yavaş bir saldırganın yakalama olasılığı, sonraki bloklar eklendikçe katlanarak azalır.
Artan donanım hızını ve zaman içinde çalışan düğümlere olan değişen ilgiyi telafi etmek için, geçerli bir karma bulmanın zorluğu kabaca iki haftada bir ayarlanır. Bloklar çok hızlı üretilirse, zorluk artar ve blok yapmak ve yeni bitcoinler üretmek için daha fazla hash gerekir.
Zorluk ve madencilik havuzları
_%E2%80%93_Mining_pool_distributions_of_Bitcoin_blockchain.webp)
Bitcoin madenciliği rekabetçi bir çabadır. Bitcoin madenciliği için kullanılan çeşitli karma teknolojiler aracılığıyla bir " silahlanma yarışı " gözlemlendi: temel merkezi işlem birimleri (CPU'lar), üst düzey grafik işleme birimleri (GPU'lar), sahada programlanabilir kapı dizileri (FPGA'lar) ve uygulama- Her biri daha az uzmanlaşmış teknolojinin karlılığını azaltan özel entegre devrelerin (ASIC'ler) tümü kullanılmıştır. Bitcoin'e özgü ASIC'ler artık bitcoin madenciliğinin birincil yöntemidir ve GPU hızını 300 kata kadar aştı. Madencilik sürecindeki zorluk, ağın birikmiş madencilik gücüne kendi kendini ayarlamayı içerir. Bitcoin madenciliği daha zor hale geldikçe, bilgisayar donanımı imalat şirketleri, yüksek kaliteli ASIC ürünlerinin satışlarında bir artış gördü.
Hesaplama gücü, madenci gelirindeki değişkenliği azaltmak için genellikle bir araya getirilir veya "birleştirilir" . Bireysel madencilik platformları, bir işlem bloğunu onaylamak ve ödeme almak için genellikle uzun süreler beklemek zorunda kalır. Bir havuzda, katılan tüm madenciler, katılan bir sunucu bir bloğu her çözdüğünde ödeme alır. Bu ödeme, bireysel bir madencinin o bloğu bulmaya yardımcı olmak için katkıda bulunduğu iş miktarına bağlıdır.
Enerji kaynakları ve tüketimi
2013'te Mark Gimein, elektrik tüketiminin yaklaşık 40,9 megavat (günde 982 megavat saat) olduğunu tahmin etti. 2014 yılında Hass McCook 80,7 megavat (80.666 kW) tahmin etti. 2015 itibariyle The Economist , tüm madenciler modern tesisler kullansa bile toplam elektrik tüketiminin 166,7 megavat (yılda 1,46 terawatt saat) olacağını tahmin ediyor. Cambridge Bitcoin Elektrik Tüketim Endeksi, bitcoin ağının enerji kullanımının 2014 sonunda yılda 1,95 terawatt saatten 2019 sonunda yılda 77,1 terawatt saate çıktığını tahmin ediyor.
Daha düşük elektrik maliyetleri arayan bazı bitcoin madencileri, İzlanda gibi jeotermal enerjinin ucuz olduğu ve Arktik havasını soğutmanın ücretsiz olduğu yerlere yerleşti . Çin Bitcoin madenciler kullandığı bilinen hidroelektrik güç de Tibet elektrik maliyetlerini azaltmak. Kuzey Amerika şirketleri, bitcoin madenciliği için uygun maliyetli bir enerji kaynağı olarak mahsur kalan gazı kullanıyor . Batı Teksas'ta rüzgar, bitcoin madenciliğine güç veriyor. Nisan 2021 itibariyle, Bitcoin madenciliğinin en az üçte biri Çin'in Xinjiang bölgesindeki kömürden güç alıyor .
2021'de yapılan bir araştırma, mevcut ekonomik değer üreten iş kanıtı algoritmasının çoğunun hesaplandığı Çin'deki Bitcoin madenciliğinden kaynaklanan karbon emisyonlarının hızla hızlandığını, büyük ölçüde yenilenemeyen kaynaklar tarafından beslendiğini ve yakında toplam yıllık emisyonları aşacağını buldu. 2016 yılında İtalya ve İspanya gibi ülkeler , uluslararası iklim değişikliği azaltma taahhütlerine müdahale ediyor .
İşlem
Bitcoin madenciliği sürecine kaba bir genel bakış şunları içerir:
- Yeni işlemler tüm düğümlere yayınlanır.
- Her madenci düğümü, yeni işlemleri bir blokta toplar.
- Her madenci düğümü, bloğu için bir iş kanıtı kodu bulmaya çalışır.
- Bir düğüm bir iş kanıtı bulduğunda, bloğu tüm düğümlere yayınlar.
- Alıcı düğümler, tuttuğu işlemleri doğrular ve yalnızca tümü geçerliyse kabul eder.
- Düğümler, kabul edilen bloğun karmasını içeren bir sonraki blok üzerinde çalışmaya geçerek kabullerini ifade eder.
mayınlı bitcoinler
Geleneksel olarak, bir bloktaki ilk işlem, bloğun yaratıcısına ait yeni bitcoinler üreten özel bir işlemdir. Bu, düğümlerin ağı desteklemesi için teşviktir. Yeni bitcoinleri dolaşıma sokmanın yolunu sağlar. Madencilik ödülü her 210.000 blokta bir yarıya düşer. 50 bitcoin ile başladı, 2012 sonlarında 25'e ve 2016'da 12,5 bitcoin'e düştü. Mayıs 2020'de (630.000 numaralı blok ile) gerçekleşen en son yarılanma, blok ödülünü 6.25 bitcoin'e düşürdü. Bu yarılanma süreci, yeni madeni para üretimi sona ermeden önce maksimum 64 kez devam edecek şekilde programlanmıştır.
Güvenlik
Bitcoin ağına çeşitli potansiyel saldırılar ve gerçek veya teorik bir ödeme sistemi olarak kullanılması düşünülmüştür. Bitcoin protokolü, yetkisiz harcama, çifte harcama, bitcoin sahteciliği ve blok zincirini kurcalama gibi bu saldırıların bazılarına karşı koruyan çeşitli özellikler içerir. Özel anahtarların çalınması gibi diğer saldırılar, kullanıcıların gerekli özeni göstermesini gerektirir.
İzinsiz harcama
Yetkisiz harcama, bitcoin'in genel-özel anahtar şifrelemesi uygulamasıyla azaltılır. Örneğin, Alice Bob'a bir bitcoin gönderdiğinde, Bob bitcoin'in yeni sahibi olur. İşlemi gözlemleyen Eve, Bob'un yeni aldığı bitcoin'i harcamak isteyebilir, ancak Bob'un özel anahtarının bilgisi olmadan işlemi imzalayamaz.
Çift harcama
Bir internet ödeme sisteminin çözmesi gereken belirli bir sorun, bir kullanıcının aynı parayı iki veya daha fazla farklı alıcıya ödediği çift harcamadır . Böyle bir problemin bir örneği, Eve'in Alice'e bir bitcoin göndermesi ve daha sonra aynı bitcoini Bob'a göndermesi olabilir. Bitcoin ağı, tüm bitcoin transferlerini tüm kullanıcılar tarafından görülebilen bir deftere (blok zinciri) kaydederek ve transfer edilen tüm bitcoin'lerin daha önce harcanmadığından emin olarak çift harcamaya karşı koruma sağlar.
yarış saldırısı
Eve, Alice'e mal karşılığında bir bitcoin ödemeyi teklif ederse ve buna karşılık gelen bir işlemi imzalarsa, aynı zamanda aynı bitcoin'i Bob'a gönderirken aynı zamanda farklı bir işlem oluşturması da mümkündür. Kurallara göre, ağ işlemlerden yalnızca birini kabul eder. Buna yarış saldırısı denir , çünkü önce işlemin kabul edileceği bir yarış vardır. Alice, Eve'in Alice'e ödemesi blok zincirinde görünene kadar malları teslim etmeyeceğini şart koşarak ırk saldırısı riskini azaltabilir.
Değişken bir ırk saldırısı (Hal Finney'e atıfta bulunarak Finney saldırısı olarak adlandırılmıştır) bir madencinin katılımını gerektirir. Ağa her iki ödeme talebini (Bob ve Alice'e aynı jetonlarla ödemek için) göndermek yerine, Eve yalnızca Alice'in ödeme talebini ağa gönderirken, suç ortağı Alice yerine Bob'a yapılan ödemeyi içeren bir blok madenciliği yapmaya çalışır. Hileli madencinin ağdan önce başarılı olma olasılığı vardır, bu durumda Alice'e yapılan ödeme reddedilir. Düz yarış saldırısında olduğu gibi, Alice ödemenin blok zincirine dahil edilmesini bekleyerek Finney saldırısı riskini azaltabilir.
Geçmiş değişikliği
Belirli bir işlemi içeren bloktan başlayarak blok zincirine eklenen her bloğa o işlemin onayı denir. İdeal olarak, bitcoin ile ödeme alan tüccarlar ve hizmetler, ödemenin yapıldığını varsaymadan önce ağ üzerinden en az bir onayın dağıtılmasını beklemelidir. Satıcı ne kadar çok onay beklerse, bir saldırganın bir blok zincirindeki işlemi başarılı bir şekilde tersine çevirmesi o kadar zor olur - saldırgan toplam ağ gücünün yarısından fazlasını kontrol etmedikçe, bu durumda buna %51 saldırısı denir.
İstemcilerin anonimleştirilmesi
İsimsizleştirme , anonim veri kaynağını yeniden tanımlamak için anonim verilerin diğer veri kaynaklarıyla çapraz referanslandırıldığı veri madenciliğinde bir stratejidir. Bitcoin adresleri (takma adlar) arasındaki bağlantıları ortaya çıkarabilen işlem grafiği analizi ile birlikte, bir kullanıcının takma adını IP adresine bağlayan olası bir saldırı vardır . Eş Tor kullanıyorsa , saldırı, eşi Tor ağından ayırarak diğer işlemler için gerçek IP adreslerini kullanmaya zorlayan bir yöntem içerir. Saldırı, eş adresleri ve anti- DoS korumasına yönelik bitcoin mekanizmalarını kullanır . Tam bitcoin ağına yapılan saldırının maliyeti ayda 1500 Euro'nun altında.
Ödeme doğrulama
Her madenci, hangi işlemlerin bir bloğa dahil edileceğini veya bloktan muaf tutulacağını seçebilir. Bir bloktaki daha fazla sayıda işlem, o bloğu çözmek için gereken daha fazla hesaplama gücüne eşit değildir.
Yeni bir işlem alındığında, bir düğüm bunu doğrulamalıdır: özellikle, işlem girdilerinin hiçbirinin daha önce harcanmadığını doğrulayın. Bu kontrolü gerçekleştirmek için düğümün blok zincirine erişmesi gerekir. Ağ komşularına güvenmeyen herhangi bir kullanıcı, herhangi bir girdinin doğrulanabilmesi için blok zincirinin tam bir yerel kopyasını tutmalıdır.
Nakamoto'nun teknik incelemesinde belirtildiği gibi, tam bir ağ düğümü (basitleştirilmiş ödeme doğrulaması, SPV) çalıştırmadan bitcoin ödemelerini doğrulamak mümkündür. Bir kullanıcının yalnızca, en uzun zincirin elde edildiği açık olana kadar ağ düğümlerini sorgulayarak kullanılabilen en uzun zincirin blok başlıklarının bir kopyasına ihtiyacı vardır; ardından, işlemi bloğuna bağlayan Merkle ağaç dalını alın. İşlemi zincirdeki bir yere bağlamak, bir ağ düğümünün onu kabul ettiğini gösterir ve ondan sonra eklenen bloklar, onayı daha da oluşturur.
Blok zincirindeki veriler
Herhangi bir dijital dosyayı blok zincirinde saklamak mümkün olsa da, işlem boyutu ne kadar büyükse, ilişkili ücretler de o kadar büyük olur. Web sitelerinin URL'leri , Ben Bernanke'nin ASCII sanat görüntüsü , Wikileaks kablolarından malzeme , bitcoin madencilerinden dualar ve orijinal bitcoin teknik incelemesi dahil olmak üzere çeşitli öğeler yerleştirildi .
İddia edilen suç faaliyeti
Suçlular tarafından bitcoin kullanımı, finansal düzenleyicilerin, yasama organlarının, kolluk kuvvetlerinin ve medyanın dikkatini çekti. FBI bir istihbarat değerlendirmesi hazırladı, SEC sanal para birimleri kullanan yatırım planları hakkında keskin bir uyarı yayınladı ve ABD Senatosu Kasım 2013'te sanal para birimleri hakkında bir oturum düzenledi.
Birkaç haber kaynağı, bitcoinlerin popülaritesinin, onları yasadışı mal satın almak için kullanma yeteneğine bağlı olduğunu iddia etti. 2014 yılında, Kentucky Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, "bilgisayar programlama meraklılarının ve yasa dışı faaliyetlerin bitcoin'e ilgi duyduğuna ve siyasi ve yatırım güdüleri için sınırlı destek bulduğuna veya hiç destek görmediğine dair güçlü kanıtlar" buldu.
kara borsalar
Bir Carnegie Mellon Üniversitesi araştırmacısı, 2012'de dünyadaki tüm borsalardaki tüm işlemlerin %4,5 ila %9'unun tek bir dark web uyuşturucu pazarı olan Silk Road'daki uyuşturucu ticareti için olduğunu tahmin ediyor . Çocuk pornografisi , kiralık cinayet ve silahların da bitcoin satan karaborsa sitelerinde mevcut olduğu iddia ediliyor. Anonim doğası ve bu pazarlarda merkezi kontrolün olmaması nedeniyle, hizmetlerin gerçek olup olmadığını veya sadece bitcoinleri almaya çalışıp çalışmadığını bilmek zor.
Birkaç derin web kara borsası yetkililer tarafından kapatıldı. Ekim 2013'te İpek Yolu, ABD kolluk kuvvetleri tarafından kapatıldı ve bitcoin değerinde kısa vadeli bir düşüşe yol açtı. 2015 yılında sitenin kurucusu müebbet hapis cezasına çarptırıldı. Kısa süre sonra alternatif siteler kullanıma sunuldu ve 2014'ün başlarında Avustralya Yayın Kurumu , İpek Yolu'nun kapatılmasının çevrimiçi uyuşturucu satan Avustralyalıların sayısı üzerinde çok az etkisi olduğunu ve bu sayının aslında arttığını bildirdi. 2014'ün başlarında, Hollandalı yetkililer çevrimiçi bir yasa dışı mal piyasası olan Utopia'yı kapattı ve 900 bitcoin'e el koydu. 2014'ün sonlarında, ortak bir polis operasyonu, Avrupalı ve Amerikalı yetkililerin bitcoin'leri ele geçirdiğini ve yasadışı mal piyasası Silk Road 2.0 dahil 400 derin web sitesini kapattığını gördü. Kolluk faaliyetleri birkaç mahkumiyetle sonuçlandı. Aralık 2014'te Charlie Shrem, İpek Yolu uyuşturucu sitesine dolaylı olarak 1 milyon dolar göndermeye yardım etmekten iki yıl hapis cezasına çarptırıldı ve Şubat 2015'te kurucusu Ross Ulbricht uyuşturucu suçlamalarından mahkum edildi ve çifte ömür cezasına çarptırıldı. hapis artı 40 yıl.
Bazı karaborsa siteleri, müşterilerden bitcoin çalmaya çalışabilir. Bitcoin topluluğu, bir bitcoin hırsızlığı iddiasının ardından para çekme işlemlerini engellediğinde ve kapandığında bir siteyi, Sheep Marketplace'i bir aldatmaca olarak markaladı. Ayrı bir durumda, 2014 yılının başlarında farklı bir karaborsanın patronlarına ait bitcoin içeren emanet hesapları saldırıya uğradı.
İngiltere merkezli bir yardım kuruluşu olan Internet Watch Foundation'a göre, bitcoin çocuk pornografisi satın almak için kullanılıyor ve bu tür yaklaşık 200 web sitesi bunu ödeme olarak kabul ediyor. Europol'deki siber suç birimi başkanı Troels Oertling'in belirttiği gibi, çevrimiçi çocuk pornografisi satın almanın tek yolu Bitcoin değil , " Ukash ve paysafecard ... [ayrıca] bu tür materyaller için ödeme yapmak için kullanıldı." Ancak, Internet Watch Foundation, yalnızca bitcoin kabul eden yaklaşık 30 site listeler. Yeni çocuk pornosu yaratılmasını finanse etmeyi amaçlayan bir derin web kitle fonlaması web sitesi gibi bu sitelerden bazıları kapandı . Ayrıca, bir işlem yapıldığında isteğe bağlı veriler eklenebileceğinden, çocuk pornosu web sitelerine köprüler blok zincirine eklenmiştir.
Kara para aklama
Bitcoin'ler kara para aklama için ideal olmayabilir, çünkü tüm işlemler herkese açıktır. Yetkililer dahil Avrupa Bankacılık Otoritesi , FBI, Güney Afrika Rezerv Bankası ve Finansal Eylem Görev Gücü ait G7 mü Bitcoin para aklama için kullanılabileceğini endişelerini dile getirdi. 2014'ün başlarında, bir ABD bitcoin borsasının operatörü Charlie Shrem , kara para aklamaktan tutuklandı. Ardından, "lisanssız para gönderme işine yardım ve yataklık etmek" suçundan iki yıl hapis cezasına çarptırıldı. BTC-e'nin sahibi olduğu iddia edilen Alexander Vinnik, ABD'nin kara para aklamayı önleme (AML) yasalarını çiğnediği için 25 Temmuz 2017'de Yunanistan'da 4 milyar dolarlık kara para aklama suçlamasıyla tutuklandı. Birleşik Krallık Hazine ve İçişleri Bakanlığı'nın "kara para aklama ve terörün finansmanına ilişkin Birleşik Krallık ulusal risk değerlendirmesi" (Ekim 2015) adlı bir raporu, raporda incelenen on iki yöntemden Bitcoin'in kara para aklama için kullanılma riskinin en düşük olduğunu, en yaygın kara para aklama yöntemi bankalardır.
Ponzi şeması
Bitcoin kullanan bir Ponzi şemasında , Bitcoin Tasarruf ve Güven, yatırımcılara haftalık %7'ye kadar faiz sözü verdi ve 2011'den 2012'ye kadar en az 700.000 bitcoin topladı. Temmuz 2013'te ABD Menkul Kıymetler ve Borsa Komisyonu , şirketi ve kurucusunu 2013'te suçladı. "bitcoin içeren bir Ponzi şemasında dolandırıcılık yatırımcıları ile". Eylül 2014'te yargıç, Bitcoin Savings & Trust ve sahibine 40 milyon dolar para cezası verdi.