Madencilik ve iş ispatı

Madencilik, Bitcoin'in bir sonraki bloğu kimin ekleyeceğine karar verme yöntemidir ve yeni bitcoinler dolaşıma bu yolla girer. Madenciler, tahmine dayalı bir bulmacaya bilgi işlem gücü harcayarak yarışır. Bu ders bulmacayı ve bunun ağı neden koruduğunu anlatıyor.

Madencilerin yaptığı iş

Bir madenci, bekleyen işlemleri aday bir blokta toplar ve kurallara uyup uymadıklarını kontrol eder. Ağ, madenci bir yarışmayı kazanana kadar bu bloğu kabul etmez.

Bulmaca

Madenci bloğa nonce denen bir sayı ekler ve hash'ini hesaplar. Kural şudur: bloğun hash'i ağın belirlediği bir hedefin altında çıkmalıdır. Hash'ler tahmin edilemez, bu yüzden kestirme yol yoktur. Madenci sayıyı değiştirir ve yeniden dener.

Ağ genelinde madencilik makineleri her saniye yüz kentilyonlarca böyle tahmin yapar. Geçerli bir hash'i ilk bulan madenci bloğu yayar ve diğer her düğüm onu tek bir hesaplamayla kontrol edebilir. Üretmesi zor, kontrol etmesi kolay: iş ispatı (proof of work) budur.

Ödül

Kazanan madenci yeni oluşturulmuş bitcoin ile bloktaki işlemlerin ödediği ücretleri alır. Yeni bitcoin yalnızca bu yolla oluşur. Nisan 2024'ten beri yeni oluşturulan kısım blok başına 3,125 bitcoindir ve Ders 5 bunun nasıl küçüldüğünü anlatıyor.

Zorluk, blokları on dakika arayla tutar

Daha fazla madenci katılırsa bloklar daha hızlı gelmeye başlar. Bu yüzden ağ her 2.016 blokta bir, yani yaklaşık iki haftada bir, ortalamayı on dakikaya geri getirmek için hedefi ayarlar. Daha fazla madencilik gücü bulmacayı zorlaştırır. Daha fazla bitcoin yaratmaz.

Bu neden ağı güvence altına alır?

Geçmişi yeniden yazmak için saldırganın değiştirdiği bloğun ve ondan sonraki her bloğun iş ispatını yeniden yapması gerekir. Sonra da dürüst zinciri geçmesi gerekir; bu da ağın geri kalanının toplamından daha fazla bilgi işlem gücü ister. Buna genellikle %51 saldırısı denir.

Bitcoin'de makinelerin ve elektriğin maliyeti caydırıcıdır. Daha küçük iş ispatı coinleri daha kolay hedeflerdir: MIT araştırmacıları 2019'dan bu yana bu coinlerde 40'tan fazla derin zincir yeniden yazımı kaydetti.

Bedeli: enerji

İş ispatı tasarımı gereği çok elektrik kullanır ve en çok eleştirilen yanı budur. Cambridge araştırmacıları, Bitcoin madenciliğinin 2023'te yaklaşık 120 teravatsaat, yani küresel elektrik talebinin %0,2 ile %0,9'u arasında bir miktar kullandığını tahmin etti. Madencilik artık özel makinelerle, genellikle büyük tesislerde ve güçlerini birleştirip ödülleri paylaşan madencilerce yapılıyor.

Diğer ağlar kendilerini farklı şekilde korur. Ethereum, Eylül 2022'de hisse ispatı (proof of stake) denen bir yönteme geçti ve enerji kullanımını yaklaşık %99,95 azalttı. Ders 8 bunu anlatıyor.