A´dan Z´ye BITCOIN (Bolum 3) - BITCOIN MADENCILIGI

Bir onceki bolumun neredeyse tamamini SHA256 algoritmasini incelemeye ayirdik. Simdi devam edip bunun Bitcoin sistemindeki yerine ve Bitcoin Madenciligi denilen islemdeki kullanimina bakalim. Sanirim bircok kisi sabirsizlikla bu madencilik konusuna gelmemizi bekliyordu, fakat SHA 256 konusunu kavramadan Bitcoin madenciligini anlatmaya kalkmak hem buyuk bir yanlis olurdu hemde Bitcoin ile ilk defa bu yazi dizisi sayesinde tanisanlarin kafasini karistirmis olurdu. Iste merak edilen madencilik konusu.

Her zaman oldugu gibi uygulamali bir yontem ile konuya giris yapalim ve ben bu satirlari yazarken blockchain uzerindeki en son bulunan blogu ornek olarak kullanalim.

Sol ust kosede bulunan "Block #494239" bize inceledigimiz blogun blockchain uzerindeki yerini soyluyor. Yani Bitcoin basladiktan bu yana toplam bu kadar blok eklenmis zincire. Blogu incelerseniz, daha once SHA256 ve Blockchain konularinda inceledigimiz verileri aynen gorebilirsiniz. Blok buyuklugu, blogun icindeki toplam islem miktari ve bu islemlerin toplam hacmi ortada. Hatta blogun icine girip her bir islemi tek tek inceleyip, hangi adresten hangi adrese ne kadarlik Bitcoin gonderilmis gorebilirsiniz. Bitcoin'i ozel kilan sey, gerceklesen islemelerin herkesin kontrolune acik olmasidir. Kontrol edilebilmesi ve hatta takip edilebilmesi, fakat buna ragmen kullanicilarin anonim kalmasi. Buna kisaca sayilarin gucu diyebiliriz. Bu blogu incelemek isteyenler asagidaki adresi kullanarak erisebilirler.

https://blockchain.info/block/000000000000000000b2123173aa134cf216c14a64fccd540337361e44bdd5e7

Su anda Bitcoin madenciligi yapan kullanicilar bu son blogun hash degerini sabit olarak kullanip nonce degisiklikleri ile SHA256 algoritmasi deniyorlar. Hatta sol altta son bulunan blok icin kullanilan nonce sayisini da gorebilirsiniz. Bulunan sonucun dogruluguk kriteri ise agdaki mevcut zorluk derecesinin belirledigi bir sayinin altinda olmasi ile ilgili. Isin matematiksel denklemlerine girip sizleri kacirmadan yuzeysel olarak soyle anlatayim. Hash verisinin basindaki 0 miktari arttikca zorluk derecesi artiyor. Mesela su anda sistem 00000000000000001(16 sifir ile) baslayan hash'den daha kucuk bir veri istiyorsa, hedefimiz bundan daha kucuk bir hash sonucuna ulasmak olacaktir.

Ornegin;

000000000000000010085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

yukaridaki gibi bir sonuc dogru cevap olmayacaktir. Fakat,

000000000000000009085ae1658g1e906ff763ae46a2a6c172b3f13hs7fJ8k43

gibi bir sonuc dogru cevap olacaktir.

Bitcoin agindaki zorluk her 10 dakikada bir yeni blok eklenecek sekilde tasarlanmistir. Peki her gecen gun dahada guclenen son teknoloji maden cihazlari ve sayisi artan madenciler yuzunden bu sure kisalmiyor mu? Bitcoin bu sorunu her 2016 blokta bir zorluk derecesini duzenleyerek cozuyor. Her 10 dakikada bir, sistem agdaki toplam guce bakip, o guc ile dogru cevabi bulmanin yaklasik 10 dakika surmesi icin ne kadar kucuk bir hash istemesi gerektigini hesaplamaktadir. Yani, sistemdeki toplam hash gucu artarsa, hedef dedigimiz verinin basindaki 0 sayisi da artmaya basliyor. Azalirsa da tam tersi.

Hedef olarak istenen kucuklukteki hash sonucunu bulan ilk madenci 12,5 yeni Bitcoin yaratma hakkina sahip oluyor. Bu odul belirli araliklar ile yariya dusmektedir. Bitcoin'de buna yarilanma denir ve bu her 210 000 blokta bir yarilanma gerceklesir. Bugun yarim milyonuncu bloga yaklastigimizi hatirlarsak, Bitcoin'in iki kez yarilanma yasadigini ve baslangicta blok odulunun 50BTC oldugunu anlamakta gucluk cekmeyiz.

Toplamda 21 milyon Bitcoin uretilecektir. Bu, enflasyonu engellemek icin alinmis bir onlemdir. Zaten gunumuzdeki bozulmus kapitalist sisteme baktigimizda ne kadar isabetli bir karar oldugunu da anlamis oluyoruz. Bu kural, Bitcoin'in yazilimindaki temel prensibleri arasindadir ve degistirilemez (bu konuya ileride deginecegim).

Kişisel Bilgisayarlar İle Madencilik:

Herkesin merak ettigi "Evdeki bilgisayarim ile madencilik yapabilir miyim?" sorusuna geldik. Eminim bunu daha once defalarca Google uzerinde aradiniz ve sayisiz "Sakin yapmayin!" uyarisina denk geldiniz. Ben bu uyariyi tekrarlamak yerine sizlere nedenini aciklamaya calisacagim.

Bitcoin madenciligi dedigimiz seyin, aslinda 10 dakikada bir tekrarlanan hash hesaplama yarisi oldugunu anladiniz. Matematiksel bir formule dayali bu sistemi evdeki bilgisayariniz ile degil, kagit ve kalem ile cozmek bile mumkun. Su ornege bir goz atin mesela;

Matematikteki becerinize ve SHA256 deneyiminize gore, 15 dakika ile 1 saat arasinda surecek bu islem sonunda bir hash sonucuna ulasabilirsiniz. Simdi teknolojide bir basamak uste cikalim ve evlerimizdeki bilgisayarlari inceleyelim. Siradan bir ev bilgisayari, saniyede 2-3 milyon hash uretme gucune sahip.

Bu arada Bitcoin madenciliginin GPU, yani ekran kartlari ile daha verimli oldugunu ekleyelim. Bu islemi CPU ile yapmaya kalkarsaniz, siradan bir bilgisayar saniyede 20 hash kadar islem yapabilir. Bu buyuk farkin sebebi GPU larin ayni islemi tekrar etmek uzerine tasarlanmis olmalari. Bunu sabit bir islemin defalarca tekrar edilmesi olarak dusunebilirsiniz. CPU lar ise daha genis bir calisma prensibine sahiptir.

Evde kullandigimiz bilgisayarla yuksek performans ile uzun sure calismak uzere tasarlanmamistir. Yukarida verdigim degerlerde bilgisayarinizi surekli calistirmak bozulmasina, hatta yanmasina neden olacaktir. Ayrica bu islem gucunu yapmak makinenizin daha fazla enerji kullanmasi gerektigi anlamina geliyor ki, bu da yuksek elektirik faturasi demek. Su anda piyasadaki en guclu GPU lar bile Bitcoin kazma isinde komik rakamlarda kaliyorlar. Gunumuzdeki gelismis madencilik cihazlarini ozel kilan sey sadece saniyedeki yuksek hash gucu degil, bu hash gucunu uretirken kullandigi
dusuk elektrik miktari ile de alakalidir. Siradan ekran kartlarinin hash gucunu gosteren genis liste icin asagidaki adresi ziyaret edebilirsiniz.

https://en.bitcoin.it/wiki/Non-specialized_hardware_comparison#Intel

Simdi Bitcoin madencilik isini yapan makineleri taniyalim. Bu makinelerin ozelligi ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) denilen bir teknoloji kullanmalari. Bu teknolojinin ozelligi, genel amacli mikrociplerin aksine, sadece tek bir gorevi yerine getirmeleri icin tasarlanmis olmalari. Bitcoin madenciligi icin bu, SHA256 algoritmasinin hesaplanmasi oluyor tabiki. Bitcoin'in populerlik kazanmasi ile birlikte, bu alanda ciddi bir teknolojik sicrama yasanmistir. Milyar dolarlik yatirimlar ile teknolojik gelismeler saglanmis ve daha minik, daha guclu ve daha az isinan cipler uretilmeye baslandi. Bitcoin sayesinde da sadece 5 yilda Bilgisayar teknolojiler buyuk bir teknolojik devrim yasadi. Son geldigimiz noktada makineler 14nm cipler ile uretiliyor.

Hem bu makineleri ureten hem de dunyanin en buyuk madencisi olan (toplam madencilik gucunun %30'una sahip) Bitmain sirketinin "Antminer" serisi bu alanda lider durumda. Son cikan "Antminer S9" cihazi 13.5TH/s gucunde ve sadece 1350W ile calisiyor. ASIC teknolojisine sahip ozel madencilik cihazlarinin listesi icin asagidaki adresi ziyaret edebilirsiniz.

https://en.bitcoin.it/wiki/Mining_hardware_comparison

13.5TH/s demek, saniyede 13 500 000 Mh/s demek(. Yani siradan bir ev bilgisayarindan yaklasik 5milyon kat fazla. Bir baska deyimle, 1600 dolar fabrika cikis fiyatina sahip bu makine kadar islem yapmak icin 5 milyon ev bilgisayarina ihtiyacimiz var. Bu makine bile tek basina Bitcoin madenciligi icin yetersizdir ve bu nedenle havuz madenciligi dedigimiz bir yontem ile yuzlerce kullanici makine guclerini birlestirip madencilik yapmaktadir. Umarim bu aciklamalar fikrinizi degistirmeye ve evdeki bilgisayariniza acimaniza yardimci olmustur.

Bitcoin aginin tamami saniyede yaklasik 12000PH/s (Petahashes) uretme seviyelerine ulasmisti. Fakat son gunlerdeki Bitcoin Cash - Bitcoin savasi nedeniyle bu deger 5000PH/s'e kadar dustu. 5000PH/s saniyede 5000 katrilyon hash denendigi anlamina gelmektedir, ki buna ragmen yeni blok bulma suresi halen 10 dakikadir.

Kaynaklar:
http://en.bitcoinwiki.org/Main_Page
https://bitcointalk.org/
https://bitcoin.stackexchange.com/questions/1290/when-a-block-is-discovered-how-is-the-nonce-determined
http://chimera.labs.oreilly.com/books/1234000001802/ch07.html#_the_genesis_block
http://www.righto.com/2014/09/mining-bitcoin-with-pencil-and-paper.html
https://30btc.com/information/dont-waste-time-with-mining-bitcoins-on-a-laptop.html
https://blockchain.info/charts/hash-rate?timespan=1year