Kripto para birimleri kriptografiyi nasıl kullanır?

2009 yılında Bitcoin protokolü kullanıma sunulduğunda, dünya geleneksel paradan tamamen farklı bir şekilde güvence altına alınan ve ihraç edilen yeni bir para sistemi türüyle tanıştı.

ABD Doları veya Japon Yeni gibi itibari para birimleri, geleneksel bankacılık sistemine duyulan güvenle güvence altına alınır ve her ülkenin ilgili merkez bankası tarafından ihraç edilir. Her yeni para birimi, her bir yerel hükümet tarafından belirlenen esnek bir para politikasına göre dolaşıma girer. Bir anlamda, itibari para birimleri, bireysel ülkelerin finansal gücüne ve bu gücü koruyan ordulara duyulan güvenle desteklenir.

Öte yandan Bitcoin ve Bitcoin'in piyasaya sürülmesinin ardından oluşturulan tüm kripto para birimleri, "kriptografi"nin bilimsel uygulaması kullanılarak güvence altına alınır ve ihraç edilir. 

Nihayetinde Bitcoin, hiçbir kişinin, şirketin veya hükümetin değiştiremeyeceği, önceden belirlenmiş, bilgisayar kontrollü bir para politikasına göre çalışır. Bitcoin kullanıcıları, hükümete veya kurumlara güvenmek yerine, piyasa fiyatı veya piyasa duyarlılığı ne olursa olsun güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayan kriptografiye ve protokolün şeffaf kurallar dizisine güvenir.

Kriptografi, bilgiyi şifreleme ve şifre çözme bilimidir. Kısaca, bir mesajı yalnızca gönderenin ve hedeflenen alıcının veya alıcıların anlayabileceği şekilde değiştirme uygulamasıdır.

Şifreli bir mesaj, hedeflenen alıcı dışında biri tarafından ele geçirilseydi, kriptografi, ele geçiren kişinin içerdiği bilgiyi anlamasını neredeyse imkansız hale getirirdi.

Kriptografinin en eski örneklerinden biri, MÖ 7. yüzyıla kadar uzanır; o dönemde eski Yunanlar, üzerine gizli mesajlar yazılmış deri şeritleri çubukların etrafına sararlardı – skytale olarak bilinen bir şifreleme yöntemi. Çözüldüğünde, deri şeritte yalnızca eşit çapa sahip benzer bir çubuğu olan bir kişinin deşifre edebileceği harf yazıları bulunurdu.

Savaş zamanlarında kriptografi, dağıtılmış kuvvetler arasında ele geçirilebilecek iletişimlerin güvenliğini sağlamada hayati bir rol oynamıştır. İkinci Dünya Savaşı'nda, Enigma şifre makinesinden şifrelenmiş Nazi radyo yayınlarını çözmek için kriptografinin kullanılması, Avrupa'daki işgalin sona ermesinde çok önemli olduğunu kanıtlamıştır.

Bugüne gelecek olursak, kriptografi artık bitcoin gibi kripto para birimlerinin güvenliğinde ve ihraç edilmesinde temel bir rol oynamaktadır. 

Kriptografi, kripto para birimlerinin önemli bir bileşenidir ve şunlar için kullanılır: 

• Kripto cüzdan anahtar çiftleri oluşturma
• Madencilik süreciyle yeni bitcoin ihraç etme
• İşlem mesajlarını dijital olarak imzalama

Bitcoin madenciliğine yönlendirilen toplam bilgi işlem kaynaklarının toplamı, ağı siber saldırılara karşı güvence altına almaya yardımcı olur. Bu, toplu olarak bir ağın "hash oranı" olarak bilinir. Ağdaki madenci sayısı ne kadar fazla olursa, hash oranı o kadar yüksek olur ve ağı %51'lik bir çoğunlukla ele geçirmek için gereken bilgi işlem gücü o kadar artar.

Bir %51 saldırısı, genel blok zinciri ağları için en büyük tehditlerden biridir. Bir blok zincirinin hash oranının en az %51'ini kontrol etmek için yeterli kaynağı toplayabilen kötü niyetli aktörler, gelen işlemleri engelleme, işlemlerin sıralamasını değiştirme ve fonları çifte harcama yeteneği kazanırlar. Ancak, süreci bilgi işlem açısından zorlaştırarak bitcoin ağı, kötü niyetli aktörlerin ağı ele geçirmesini önler.

SHA-256 hashleme, blok zinciri tabanlı işlemleri değişmez kılmaktan da sorumludur. 

İşlemler yeni bloklar halinde bir araya getirildikten ve ağdaki diğer tüm gönüllüler tarafından doğrulandıktan sonra, her işlem mesajı SHA-256 kriptografik algoritması kullanılarak hashlenir. 

Bu zaten hashlenmiş işlemler, daha sonra “Merkle Ağacı” olarak bilinen bir şey oluşturmak için sistematik olarak çiftler halinde birlikte hashlenir. Bloktaki tüm işlemlerin tek bir hash değeriyle temsil edilmesine kadar işlem çiftleri birlikte hashlenir. Bu tek değer Merkle Kökü haline gelir ve blok başlığında saklanır.

Hash'ler deterministik olduğundan – yani aynı girdi her zaman aynı benzersiz çıktı değerini oluşturacağından – kötü niyetli aktörlerin bir işlem bloğunu değiştirmeye yönelik herhangi bir girişimi tamamen yeni bir Merkle Kökü değeriyle sonuçlanacaktır. Sistemdeki diğer gönüllüler, değiştirilmiş Merkle Kökünü geçerli blokla karşılaştırarak görebilir ve oybirliğiyle yolsuzluğu önleyerek reddedebilir.

Kriptografik algoritmaların deterministik yapısı, ağ kullanıcılarının ödemeleri doğrulamak ve işlemek için güvenilir bir aracıya ihtiyaç duymadan Bitcoin işlemleri yapmasına olanak tanır.

İnsan müdahalesini ortadan kaldırarak merkezsiz kalarak, işlemler önemli ölçüde daha hızlı işlenebilir ve ücretler genellikle geleneksel bankacılık çözümlerinden çok daha ucuzdur.

Bitcoin, ilgili özel anahtarlarından genel anahtarlar oluşturmak için eliptik eğri kriptografisi (ECC) ve Güvenli Hash Algoritması 256 (SHA-256) kullanır.

Genel anahtar, gelen işlemleri almak için bir kripto cüzdan adresi oluşturmak için kullanılırken, özel anahtar işlemleri imzalamak ve fonların sahipliğini kanıtlamak için gereklidir.

Özel anahtarı banka PIN numaranız, genel anahtarı ise banka hesap numaranız gibi düşünebilirsiniz. Bir bilgisayar korsanının mali durumunuza zarar vermek için her ikisine de ihtiyacı vardır.

Özel anahtar, anahtar çiftinin önemli bir parçasıdır ve bir kripto cüzdanında saklanır. Teknik olarak, bir kripto cüzdanı, bir kişinin kripto fonlarına erişimini saklar – kripto para biriminin kendisini değil. Fonların kendisi, blok zincirine kaydedilmiş veri girişleridir ve cüzdanınızda saklanan anahtarlar kullanılarak tanımlanabilir ve kilidi açılabilir. 

ECC, yatay olarak simetrik olan özel bir matematiksel eğrinin kullanılmasıdır. Bu eğrinin içinden herhangi bir çizgi çizerseniz, şekli en fazla üç kez kesecektir. ECC, kripto para biriminin önemli bir parçasıdır ve kullanıcıların genel anahtar oluşturmasına olanak tanır.

Bir Bitcoin anahtar çifti oluşturmak için önce bir özel anahtar oluşturmanız gerekir.

Bir Bitcoin özel anahtarı, rastgele oluşturulmuş 256 bitlik bir sayıdır (1 ile 2²⁵⁶ veya iki üzeri iki yüz elli altı arasında – inanılmaz derecede büyük bir sayı!). Kraken gibi hizmetlerde, bu sayı yeni bir kripto cüzdanı kurulurken otomatik olarak oluşturulur.

Genel anahtar daha sonra bu sayıdan eliptik eğri çarpımı kullanılarak oluşturulur. Bu, bir eliptik eğri üzerinde bir başlangıç noktası (bir üreteç noktası olarak bilinir) almayı ve onu rastgele özel anahtar sayısıyla çarparak eğri üzerinde yeni bir nokta üretmeyi içerir.

Bu yeni nokta, belirli x ve y koordinatlarına sahip genel anahtar olur. Genel anahtarı bilerek özel anahtarı bulmak neredeyse imkansızdır, çünkü rastgele 256 bitlik bir sayıyı tahmin etmek çok zor olacaktır. Doğru tahmin etme şansı yaklaşık olarak 150.000 milyar milyar milyar milyar milyar milyar milyarda birdir.

Teorik olarak, bu sayıyı bir günde bulmak için 13.000.000'dan fazla fiziksel kübite sahip bir kuantum bilgisayara ihtiyaç duyulur. Bugüne kadar, dünyanın en gelişmiş kuantum bilgisayarlarından biri olan IBM Eagle işlemcisi, yalnızca 127 kübite (veya gereken kübit miktarının %0,00097'sine) sahiptir.

Başka bir deyişle, kripto para birimlerinin kullandığı sistemler, en azından şimdilik, tamamen güvenlidir.

Bir bitcoin cüzdan adresi oluşturmak için, x ve y koordinatları SHA-256 algoritmasından geçirilir. 

Bu kriptografik karma işlevi, 2001 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA) tarafından geliştirildi ve yayımlandı; esas olarak herhangi bir girdiyi (bu durumda, genel anahtar koordinatları) benzersiz, sabit uzunlukta 256 bitlik bir koda dönüştürür.

Bu kod, 0'dan 9'a kadar sayılar ve A-F harflerinin bir karışımını içeren 64 karakterli onaltılık biçimde sunulur.

ECC ve SHA-256 kriptografik işlevleri, “tek yönlü” veya “deterministik” işlevler olarak bilinir. Bu, yalnızca tek yönlü çalıştıkları ve orijinal girdileri ortaya çıkarmak için tersine çevrilemedikleri anlamına gelir.

Özel anahtardan bir genel anahtar oluşturmak mümkün olsa da, süreci tersine çevirmek ve özel anahtarı ortaya çıkarmak imkansızdır. Aynı şey, bir bitcoin cüzdan adresi oluşturmak için hangi genel anahtarın kullanıldığını keşfetmeye çalışmak için de geçerlidir. Yalnızca genel anahtar sahibi bu bilgiye sahiptir ve bunu bitcoin cüzdan adresinin sahipliğini kanıtlamak için kullanabilir.

Bunu daha iyi anlamanın bir yolunu mu arıyorsunuz? Birinin, daha önce de belirttiğimiz gibi, 150.000 milyar milyar milyar milyar milyar milyar milyar milyar seçenek arasından farklı renklerde boyaları karıştırarak benzersiz bir renk oluşturduğunu hayal edin. 

Doğru boyaların tam miktarlarını bilseydiniz, tamamen aynı rengi yeniden üretebilirdiniz. Ama bilmeseydiniz ne olurdu? Süreci tersine çevirmeye çalışmak neredeyse imkansız olurdu. 

Esasen, bu tek yönlü kriptografik işlevler böyle çalışır ve girdilerinin çıktıya kıyasla tanınmaz olmasını sağlayan da budur.

Yeni bitcoin birimleri, dolaşıma madencilik adı verilen bir süreçle girer.

Madencilik, Bitcoin'in blok zinciri tarafından yeni veri blokları eklemek için dürüst katılımcıları seçmek amacıyla kullanılan iş kanıtı konsensüs mekanizmasının bir parçasıdır.

Bunu SHA-256 karma (hashing) kullanımıyla yapar. Madencilik düğümleri olarak bilinen binlerce ağ gönüllüsü, saniyede trilyonlarca hash üretmek için özel olarak tasarlanmış bilgisayarları kullanarak birbirleriyle rekabet eder.

Madenciler önce zincirdeki en son bloktan blok başlığını – bloğun zaman damgası, madencilerin geçmesi gereken hedef değer ve diğer ana bileşenler dahil olmak üzere tüm üst düzey bilgileri içeren kısmı – alırlar ve nonce adı verilen bir sayıyı ayarlarlar. 

Nonce, yalnızca bir kez kullanılan bir sayıyı temsil eden bir anımsatıcıdır. Yeni bir karma değer oluşturmak için değiştirilebilen bir blok başlığının parçasıdır.

Kriptografi tabanlı madencilik yarışmasının amacı basittir. Madenciler, blok başlığındaki nonce sayısını otomatik olarak ayarlamak ve SHA-256 karma algoritmasından geçirerek bir değer üretmek için makinelerini kullanırlar.

Hedef değere kıyasla önünde aynı veya daha fazla sıfır içeren bir değer üreten madenci yarışmayı kazanır. Eğer değer hedef değeri geçemezse, madenciler nonce sayısını tekrar ayarlar, blok başlığını yeniden hash'ler ve yeni bir değer üretirler.

Bu süreç, birisi başarılı olana kadar tekrarlanır.

Yeni basılan bitcoin, Bitcoin'in yaratıcısı Satoshi Nakamoto tarafından kaynak koduna önceden programlanmış sabit bir ihraç programına göre her başarılı madenciye ödüllendirilir. 

Kriptografi, bitcoin işlemlerini işleme ve ağı madencilik süreciyle güvende tutmada hayati bir rol oynar. Daha fazla bilgi edinmek için Kraken Öğrenim Merkezi'nin Bitcoin Madenciliği Nedir? makalesine göz atabilirsiniz.

Dijital imzalar, göndericilerin özel anahtarlarını kimseye açıklamak zorunda kalmadan, belirli bir genel anahtara karşılık gelen özel anahtara sahip olduklarını kanıtlamalarına olanak tanımak için çok önemlidir.

Bitcoin, bir kripto cüzdanından işlemleri kriptografik olarak onaylamak ve göndermek için eliptik eğri dijital imza algoritması (ECDSA) kullanır.

Bu, göndericinin alıcının cüzdan adresini, gönderilen BTC miktarını, eklenen ücretleri ve bitcoin'in orijinal olarak nereden geldiğini içeren bir hashlenmiş işlem mesajını almasını, özel anahtarını buna eklemesini ve başka bir tek yönlü matematiksel süreç kullanarak bir dijital imza oluşturmasını içerir.

Daha spesifik olarak, özel anahtardan genel anahtarın oluşturulmasına benzer bir süreci, birkaç ek adımla birlikte içerir.

Rastgele bir sayı oluşturulur (özel anahtara benzer), bu sayı daha sonra cüzdanın genel anahtarını oluşturmak için kullanılan aynı jeneratör noktasıyla çarpılarak eliptik bir eğri üzerinde yeni bir nokta oluşturulur. Buna A Noktası diyelim. 

A Noktasının X koordinatı daha sonra göndericinin özel anahtarıyla çarpılır ve hashlenmiş işlem mesajına eklenir. Tüm bunlar, yeni bir değer üretmek için başlangıçta oluşturulan rastgele sayıya bölünür. Bu değer dijital imza olarak hizmet eder.

Dijital imzayı doğrulamak için alıcı, eliptik bir eğri üzerinde iki nokta türetir. İlk olarak, jeneratör noktasını elde etmek için mesaj dijital imza değerine bölünür. Daha sonra, jeneratör noktasının X koordinatı, eğri üzerindeki ikinci noktayı ortaya çıkarmak için dijital imza değerine bölünür.

Son olarak, bu iki noktadan bir çizgi çizmek, eliptik eğri üzerinde üçüncü ve son bir nokta üretir. Bu son nokta, A Noktası ile tamamen aynı X koordinatına sahip olmalı ve böylece dijital imzanın doğru karşılık gelen özel anahtar kullanılarak oluşturulduğunu kanıtlamalıdır.

Neyse ki, dijital bir kripto cüzdanı, kullanıcının herhangi bir girdisine gerek kalmadan tüm bu doğrulama sürecini otomatik olarak gerçekleştirir.

Kriptografi, kripto para ağlarını yolsuzluktan korumanın yanı sıra, kullanıcıları hassas özel anahtar bilgilerini vermeye zorlamadan fon sahipliğini kanıtlamanın çürütülemez bir yolunu sağlamada da önemli bir rol oynar.

O olmasaydı, kripto para ağları bilgilerini güvence altına almak ve ödemeleri kolaylaştırmak için güvenilir, merkezi aracılara güvenmek zorunda kalabilirdi — bu da halka açık blok zinciri tabanlı kripto paraların merkeziyetsiz doğasıyla tamamen çelişir.

Kripto paraların arkasındaki teknolojiyi anladığınıza göre, en şeffaf ve güvenilir dijital varlık borsası ile başlamanın zamanı geldi.

Güvenilir ve şeffaf borsa ile kripto yolculuğunuzda bir sonraki adımı atmaya hazır mısınız? Kraken ile bugün başlamak için aşağıdaki düğmeye tıklayın!