Kripto para birimleri kriptografiyi nasıl kullanır?

Bitcoin protokolü 2009'da yayına girdiğinde, dünya geleneksel paradan tamamen farklı bir şekilde güvence altına alınan ve çıkarılan yeni bir para sistemiyle tanıştı.

ABD Doları veya Japon Yeni gibi itibari para birimleri, eski bankacılık sistemine duyulan güvenle güvence altına alınır ve her ülkenin ilgili merkez bankası tarafından çıkarılır. Her yeni para birimi, her iç hükümet tarafından belirlenen esnek bir para politikasına dayanarak 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" bilimsel uygulaması kullanılarak güvence altına alınır ve çıkarılır. 

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

Kriptografi, bilginin şifrelenmesi ve şifresinin çözülmesi bilimidir. Kısacası, bir mesajı yalnızca gönderenin ve hedeflenen alıcının veya alıcıların anlayabileceği şekilde değiştirme uygulamasıdır.

Şifrelenmiş bir mesaj, hedeflenen alıcı dışında biri tarafından ele geçirilirse, kriptografi, ele geçirenin içerdiği bilgiyi anlamasını neredeyse imkansız hale getirir.

Kriptografinin en eski örneklerinden biri, M.Ö. 7. yüzyıla kadar uzanır; o dönemde antik Yunanlılar, üzerine gizli mesajlar yazılmış deri şeritleri çubuklara sararlardı – bu şifreleme yöntemine skytale denirdi. Çözüldüğünde, deri şeritte, yalnızca benzer çapta bir çubuğa sahip bir kişinin çözebileceği bir harf karmaşası olurdu.

Savaş zamanlarında, kriptografi, dağıtılmış kuvvetler arasında ele geçirilebilecek iletişimleri güvence altına almada hayati bir rol oynamıştır. İkinci Dünya Savaşı'nda, Enigma şifre makinesinden gelen şifreli Nazi radyo iletimlerini çözmek için kriptografi kullanımı, Avrupa'daki işgalin sona ermesinde çok önemli olmuştur.

Günümüze geldiğimizde ise kriptografi, Bitcoin gibi kripto para birimlerinin güvenliğinde ve çıkarılmasında temel bir rol oynamaktadır. 

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

• Kripto cüzdan anahtar çiftleri oluşturmak
• Madencilik süreciyle yeni Bitcoin çıkarmak
• İşlem mesajlarını dijital olarak imzalamak

Bitcoin madenciliğine yönlendirilen toplam hesaplama kaynakları, ağı siber saldırılara karşı güvence altına almaya yardımcı olur. Bu, toplu olarak bir ağın "hash oranı" olarak bilinir. Ağdaki madenci sayısı ne kadar fazlaysa, hash oranı o kadar yüksek olur ve ağı %51 çoğunlukla ele geçirmek için gereken hesaplama gücü o kadar artar.

%51 saldırısı, halka açık blockchain ağları için en büyük tehditlerden biridir. Yeterli kaynağı bir araya getirerek bir blockchain'in hash oranının en az %51'ini kontrol edebilen kötü niyetli aktörler, gelen işlemleri engelleme, işlemlerin sırasını değiştirme ve fonları çift harcama yeteneği kazanır. Ancak, süreci hesaplama açısından zorlaştırarak, Bitcoin ağı kötü niyetli aktörlerin ağı ele geçirmesini engeller.

SHA-256 hashing, blockchain tabanlı işlemlerin değişmez olmasından da sorumludur. 

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

Bu zaten hashlenmiş işlemler daha sonra sistematik olarak çiftler halinde hashlenerek "Merkle Ağacı" olarak bilinen bir şey oluşturulur. İşlem çiftleri, bloktaki tüm işlemler tek bir hash değeriyle temsil edilene kadar birlikte hashlenir. Bu tek değer Merkle Kökü olur ve blok başlığında saklanır.

Hashler 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 karşılaştırabilir ve reddederek yolsuzluğu oybirliğiyle önleyebilir.

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

Merkeziyetsiz kalarak insan müdahalesini ortadan kaldırmakla, 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 finansmanınıza kötü bir şey yapması için her ikisine de ihtiyacı vardır.

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

ECC, yatay olarak simetrik olan özel bir matematiksel eğrinin kullanılmasıdır. Bu eğri boyunca herhangi bir çizgi çizerseniz, şekli en fazla üç kez kesecektir. ECC, kripto para biriminin önemli bir parçasıdır ve kullanıcıların genel bir 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 arasında veya iki yüz elli altının iki üssü – inanılmaz derecede büyük bir sayı!). Kraken gibi hizmetlerde bu sayı, yeni bir kripto cüzdanı kurulurken otomatik olarak oluşturulur.

Genel anahtar daha sonra eliptik eğri çarpımı kullanılarak bu sayıdan oluşturulur. Bu, eliptik bir eğri üzerinde bir başlangıç noktası (bir üreteç noktası olarak bilinir) almayı ve eğri üzerinde yeni bir nokta üretmek için bunu rastgele özel anahtar sayısıyla çarpmayı 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 konuşursak, bu sayıyı bir günde bulmak için 13.000.000'dan fazla fiziksel kübite sahip bir kuantum bilgisayara ihtiyaç duyulacaktır. 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 birimleri tarafından kullanılan sistemler, en azından şimdilik tamamen güvenlidir.

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

Bu kriptografik hash fonksiyonu, 2001 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA) tarafından geliştirilmiş ve yayınlanmıştır ve esasen herhangi bir girdiyi (bu durumda, genel anahtar koordinatlarını) 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 formatta sunulur.

ECC ve SHA-256 kriptografik fonksiyonları "tek yönlü" veya "deterministik" fonksiyonlar olarak bilinir. Bu, yalnızca tek yönlü çalıştıkları ve orijinal girdileri ortaya çıkarmak için tersine çevrilemeyecekleri anlamına gelir.

Özel anahtardan genel anahtar oluşturmak mümkün olsa da, süreci tersine çevirip 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 anlamak için daha iyi bir yola mı ihtiyacınız var? Birinin, daha önce belirttiğimiz gibi, 150.000 milyar milyar milyar milyar milyar milyar milyar seçenek arasından çeşitli farklı renkli boyaları karıştırarak benzersiz bir renk oluşturduğunu hayal edin. 

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

Esasen, bu tek yönlü kriptografik fonksiyonlar bu şekilde çalışır ve girdilerinin çıktıya kıyasla tanınmaz olmasını sağlar.

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

Madencilik, Bitcoin'in blockchain'i tarafından yeni veri blokları eklemek için dürüst katılımcıları seçmek amacıyla kullanılan iş ispatı konsensüs mekanizmasının bir parçasıdır.

Bunu SHA-256 hashing kullanarak yapar. Binlerce ağ gönüllüsü – madencilik düğümleri olarak bilinir – saniyede trilyonlarca hash üretmek için özel olarak tasarlanmış bilgisayarlar kullanarak birbirleriyle rekabet eder.

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

Nonce, yalnızca bir kez kullanılan sayı anlamına gelen bir anımsatıcıdır. Yeni bir hash değeri oluşturmak için değiştirilebilen blok başlığının bir parçasıdır.

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

Hedef değere kıyasla önünde aynı veya daha fazla sıfır olan bir değer üreten madenci yarışmayı kazanır. Eğer değer hedef değeri geçmezse, madenciler nonce sayısını tekrar ayarlar, blok başlığını yeniden hashler ve yeni bir değer üretir.

Bu süreç, biri başarılı olana kadar tekrarlanır.

Yeni çıkarılan Bitcoin, yaratıcısı Satoshi Nakamoto tarafından Bitcoin'in kaynak koduna önceden programlanmış sabit bir çıkarma programına göre her başarılı madenciye ödül olarak verilir. 

Kriptografi, Bitcoin işlemlerini işlemede 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 birine açıklamak zorunda kalmadan, belirli bir genel anahtara karşılık gelen özel anahtara sahip olduklarını kanıtlamaları için çok önemlidir.

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

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

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

Rastgele bir sayı oluşturulur (özel anahtara benzer şekilde), bu sayı daha sonra cüzdanın genel anahtarını oluşturmak için kullanılan aynı üreteç 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 daha sonra 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, mesaj üreteç noktasını elde etmek için dijital imza değerine bölünür. Daha sonra, üreteç noktasının X koordinatı, eğri üzerindeki ikinci noktayı ortaya çıkarmak için dijital imza değerine bölünür.

Son olarak, bu iki nokta boyunca 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 ihtiyaç duymadan tüm bu doğrulama sürecini otomatik olarak gerçekleştirir.

Kriptografi, yalnızca kripto para ağlarını yolsuzluktan korumakla kalmaz, aynı zamanda kullanıcıların hassas özel anahtar bilgilerini vermek zorunda kalmadan fonların sahipliğini kanıtlamak için çürütülemez bir araç sağlar.

Onsuz, kripto para ağları, bilgilerini güvence altına almak ve ödemeleri kolaylaştırmak için güvenilir, merkezi aracılara güvenmek zorunda kalacaklardı – bu, halka açık blockchain tabanlı kripto para birimlerinin merkeziyetsiz doğasıyla tamamen çelişen bir durumdur.

Artık kripto para birimlerini güçlendiren teknolojiyi anladığınıza göre, en şeffaf ve güvenilir dijital varlık borsasıyla başlamanın zamanı geldi.

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