Bitcoin Madenciliği Nedir ?

Bitcoin Madenciliği

Bitcoin madenciliği, sisteme yeni Bitcoin arz etmenin, hileli işlemleri engellemenin, olmayan Bitcoin’leri harcatmamanın ve çifte harcamayı engellemenin yoludur. Henüz onaylanmış Bitcoin transfer işlemlerinin, Blok-Zincir’e yani küresel hesap defterine işlenmesini Bitcoin madencileri yaparlar. Blok-Zincir’de bir bloğa yazılmış olan bir işlem onaylanmış demektir ve artık transfere konu olan alıcı tarafından kendisine gönderilen Bitcoin kullanılabilir durumdadır. Blok-Zincir’e bloğunu ekletecek olan madenci, yeni blokla arz edilen parayı ve Bitcoin işlemlerindeki işlem masrafını alarak ödüllendirilir.

Madenciler Nasıl Çalışırlar ?

Henüz onaylanmamış Bitcoin transfer işlemleri, geçici olarak onaylanmamış işlemler havuzunda tutulurlar, madencilerin havuzları ağdaki gecikmeler sebebiyle aynı olmak zorunda da değildir. Bu havuzdaki işlemlerden bir blok/öbek oluşturarak, küresel deftere bunu işlemek gerçekte çok basit ve hızlı yapılabilecek bir çalışmadır. Tüm madenciler hızlı bir şekilde blok oluştururlarsa, her madenci kendi bloğunu, Blok-Zincir’e ekletmek isteyecek ve bu durumda ağ karmaşası olacaktır.

Bunun önüne geçmek için, blok oluşturmak isteyen madencilerden, birbirleriyle yarışarak çalışmaları ve bunu ispatlamaları istenir. Bu, iş ispatı metotuyla yapılır. Blok oluşturan madencilerden sadece bir tanesinin bloğu geçerli olur, blokların ortalamada 10’ar dakikalık aralıklarla üretilmesi, iş ispatının, zorluk hedefi otomatik olarak değiştirilerek sağlanır. Her bir bloğun üretimi için, madencilerin ortalama 10 dakikalık, işlemci gücü harcadıklarını sistem garanti eder.

Bir madenci, iş ispatını yaptıktan sonra, bunu ağ üzerinde yayar, bunu alan diğer uçlar bloğu pek çok kontrolden geçirir, madencinin dürüst olduğu kanıtlanırsa, Blok-Zincir’e bulunan son blok eklenir.

İş ispatını yaparak bulduğu bloğu küresel hesap defterine işleten madenciye, sisteme yeni arz edilen bitcoin hediye edilir. Başlarda bu hediye 50 BTC iken, her 210.000 blok üretiminde (yaklaşık 4 yılda bir) yarısına düşürülmektedir. Günümüzde başarılı madenciye, 12,5 Bitcoin hediye edilmektedir. Sistemin tek para arz noktası da burasıdır.

Madenci Sayısı Artarsa veya Azalırsa

İş ispatı, kaba kuvvet yöntemiyle (tüm ihtimallerin denenmesi) yapılır. Özetleme kapasitesi yüksek olan madencinin, iş ispatını diğerlerinden daha önce yapma ihtimali yüksektir.

Madenciler, çözüm uzayını rastgele tararlar, bu sebeple, madenci sayısı arttıkça, madencilerden rastgele bir tanesi, iş ispatını daha çabuk yapar hale gelecektir. Aynı şekilde, madenci sayısı azalırsa, iş ispatını yapmak daha uzun zaman almaya başlayacaktır.

Bitcoin sisteminin hedefi, her 10 dakikada yeni bir blok üretilmesini sağlamaktır. 10 dakikadan daha kısa sürede blok üretilmeye başlandıysa, bu iş ispatı problemini çözmek için uğraşanların toplam özetleme kapasitesi arttı anlamına gelir ve problemin zorluğu Bitcoin sistemi tarafından otomatik olarak artırılır. 10 dakikadan daha uzun sürede, yeni blok üretimi olmaya başladıysa, bu sistemin toplam özetleme kapasitesi azaldı anlamına gelir (bazı madenciler madenciliği bırakmış olabilir) ve zorluk seviyesi otomatik olarak düşürülür. Her 2.016 blok ürettikten sonra, iş ispatının zorluğu tekrar hesaplanır. Detay için “3.4 İş İspatı (Proof of Work)” bölümüne bakılabilir.

Eğer son 2.016 bloğun üretilmesi, 1.209.600 saniyeden daha kısa sürdüyse, iş ispatının zorluğu %300 oranında artırılır (zorluk hedefi rakamının değeri düşürülür) daha uzun sürdüyse, iş ispatının zorluğu %75 oranında azaltılır (zorluk hedefi rakamının değeri artırılır).

Aynı Anda Birden Fazla Blok Üretilmesi Durumu

Blok-Zincir merkezi olmayan bir yapıda tutulduğundan, herhangi bir anda bakıldığında, “6.4. Yetim Bloklar” başlıklı bölümde de değinildiği üzere, Blok-Zincir’in farklı uçlarda (bilgisayarlarda) saklanan farklı kopyaları birbiriyle aynı olmayabilirler. Bitcoin ağının kuralsız ve dağıtık olmasından dolayı, farklı bloklar farklı tam uçlara farklı zamanlarda gelmiş olabilir. Fakat her uç, en çok iş ispatı olan zinciri, başka bir deyişle, genellikle en uzun olan zincir serisini doğru kabul eder, bu şekilde Blok-Zincir’ler eninde sonunda birbirleriyle uyumlu hale gelirler. Uyumsuz olma ihtimali olan bloklar son eklenen birkaç bloktur, yeni bloklar eklendikçe uyumsuz olan bloklar da tüm sistemle otomatik olarak uyumlu hale gelirler.

Para Arzı

Bitcoin’de para arzı, her 210.000 blokta yarıya indirilir. Para arzı azalarak devam ettiği için madenciliğe benzetilmiştir. 2016 yılında başarılı madenciye verilen ödül 12,5 BTC ‘dir. Para arzı 2140 ylında bittiğinde tüm madenciler gelirlerini işlem masraflarından alacaklardır. Madencilik merkezi olmayan takas sistemine benzetilebilir. Madencilik yapılmazsa sadece Bitcoin arzı durmaz, yapılan transfer işlemleri de onaylanmamış olurlar.

Kimler Madenci Olabilir ?

Dileyen herkes madenci olabilir. Bitcoin madenciliği aşırı yarış halinde ilerleyen bir sektördür. Şekil 7.1de görüleceği üzere, Bitcoin’in ortaya çıktığı tarihten bu yana toplam özetleme gücü üssel olarak artmaktadır. 1 Aralık 2016 itibarıyla, Bitcoin madencilerinin toplam özetleme kapasitesi saniyede 2 Milyon Tera ^2* 1018 dir.

Şekil 7.1: Bitcoin ağının özetleme kapasitesi*

İlk başlarda, kişisel bilgisayarların merkezi işlem birimi (CPU), madencilik yapmak için yeterli iken, artan zorluk derecesi sebebiyle, kısa zamanda CPU kullanımı yetersiz gelmeye başlamıştır. Bunun üzerine bilgisayarların matematik işlemlerinde daha hızlı olan grafik kartlarının (GPU) kullanılması gündeme gelmiştir. Ancak GPU’ların elektrik sarfiyatının CPU’lardan fazla olması, Bitcoin madenciliğinin masraflı olmaya başlamasının ilk göstergelerinden olmuştur.

Günümüzde ise uygulamaya özel tasarlanmış entegre devreler (ASIC, Application -Specific Integrated Circuit) madencilik için kullanılmaktadır. ASIC makinelerinin elektrik sarfiyatı yüksektir, çok ısınırlar, gürültülüdürler [70]. Şekil 7.2’de 11.85 Tera/s (saniyede 11,850,000,000,000 defa SHA-256 özetleme algoritmasını çalıştırabiliyor) özetleme hızına sahip bir ASIC donanımı görülmektedir.

Şekil 7.2: Saniyede 11.85 Tera özetleme yapabilen ASIC Madencisi

Intel tabanlı bir ev bilgisayarının özetleme kapasitesi, ortalama 10-30 M/s olup bu kapasite, bir ASIC donanımının yaklaşık olarak milyonda biridir [71]. Bu sebeple, evlerdeki PC’lerden madencilik yapmak ekonomik değildir, madencilik için özel tasarlanmış ASIC donanımlarından satın almak gerekmektedir. Bu donanımlar için gereken elektrik ve ilk yatırım maliyetleri göz önünde bulundurularak, madenci olup-olmamaya karar verilir. Çin’de elektriğin ucuz olması, pek çok madencinin Çin’de olmasına sebep olmaktadır.

http://www.bitcoinx.com/profit/ veya https://www.coinwarz.com/mining/bitcoin/calculator gibi internet adreslerinden, elektrik fiyatı ve sahip olunan donanımın özelliklerini (özetleme hızı ve elektrik sarfiyatı) girerek, madencilik yapmanın ekonomik olup olmadığını öğrenmek mümkündür. Elektrik maliyetleri, KW/Saat başına 0,15 Amerikan Dolarının üzerinde olduğu durumlarda, genel olarak madencilik yapmanın ekonomik olmadığı söylenebilir. Başka bir deyişle, 1 Aralık 2016 itibarıyla 12.5 BTC kazanmak için, 12,5 x 752 = 9,400 Amerikan Dolarından daha fazla harcama yapılıyorsa, madenciliğin ekonomik olmadığına karar verilir.

Madencilik makinelerinin maliyeti ve elektrik sarfiyatının yüksekliği, bireysel olarak madencilik yapmanın ekonomik olmamasına sebebiyet vermektedir. Bu sebeple günümüzde, bireysel olarak madencilik, artık yerini madenci havuzlarına bırakmıştır. ASIC donanımlarına sahip olanlar dahi, doğrudan madencilik yapmak yerine, makinelerini bir madencilik havuzuna entegre etmektedirler. Özetleme güçlerini birleştiren madencilerin, 12.5 BTC’lik ödülü kazanma olasılıkları, bireysel olarak madencilik yapanların kazanma olasılığından yüksektir. Kazanılan ödül havuza yapılan işlem katkısı oranında madenciler arasında paylaşılmaktadır.

Bitcoin bulut madenciliği ise Bitcoin madenciliği yapan bir işletmeden, donanım ve işletiminin kiralanmasıdır, bir kısım yatırımcılar bunu da tercih edebilmektedirler. Sabit bir fiyattan, bir yıllığına veya ömür boyu sizin için madencilik yapacak bir firmayla anlaşmak, Bitcoin”nin gelecek yıllarda çok değerleneceğini düşünenler için bir seçenektir.

2140 yılı itibarıyla, Bitcoin arzı duracaktır. Başka bir deyişle, diğer madencilerle rekabet ederek, başarılı bir blok hazırlayan madenciye verilen ödül, 2140’dan itibaren yoktur. Madencileri o tarihten sonra teşvik edebilmek için, işlem masraflarının daha yoğun kullanılacağı düşünülmektedir.