Blockchain bir iş ağındaki işlemlerin kaydedilmesi ve varlıkların takip edilmesi sürecini kolaylaştıran, paylaşılan ve üzerinde değişiklik yapılamayan bir büyük defterdir yani kriptografi kullanılarak bağlanan ve güvenli hale getirilen, bloklar adı verilen, sürekli büyüyen bir kayıt listesidir. Böylece, tüm sonraki blokların değişmesi ve ağın anlaşılması dışında kayıt geriye dönük olarak değiştirilemez. Bir blok zincir veritabanı, bir peer-to-peer ağı ve dağıtılmış zaman damgası sunucusu kullanılarak bağımsız olarak yönetilir. Blok zinciri teknolojisi çoklu alanlara entegre edilebilir. Günümüzde blok zincirlerinin birincil kullanımı, en başta bitcoin olmak üzere, kripto para birimleri için dağıtılmış bir defterdir. Toplu öz çıkarlarla desteklenen kitle işbirliği ile doğrulanırlar. Sonuç, katılımcıların veri güvenliği konusundaki belirsizliğinin marjinal olduğu sağlam bir iş akışıdır. Bir blok zinciri kullanımı, dijital bir varlıktan sonsuz yeniden üretilebilirlik özelliğini kaldırır. Her bir birim değerinin sadece bir kez aktarıldığını ve double spending 'in uzun süredir devam eden problemini çözdüğünü doğrular. Blok zincirleri bir değer değişimi protokolü olarak tarif edilmiştir.
Blockchain teknolojisi ilk olarak 1991 yılında, belge zaman damgalarının değiştirilemeyeceği bir sistem uygulamak isteyen iki araştırmacı olan Stuart Haber ve W.Scott Stornetta tarafından geliştirildi. İlk blok zincir 2008 yılında Satoshi Nakamoto tarafından kavramsallaştırılmıştır. Varlıklar somut (ev, araba, nakit, toprak) veya soyut (fikri mülkiyet, patent, telif hakları, marka) olabilir. Değerli hemen hemen her şey bir blockchain ağında izlenebilir ve üzerinde işlem yapılabilir, bu da riski azaltır ve işe dahil olan tüm maliyetlerin düşürülmesini sağlar. Bir veritabanı türüdür. Kripto para ile birlikte karşımıza çıkan bu terim, sistemi değiştirmeyi, hacklemeyi veya aldatmayı zor veya imkansız hale getiren bir bilgi kaydetme sistemidir. Blockchain teknolojisi, ağlar üzerindeki bu fonksiyonların merkeziyetsiz bir şekilde ve daha düşük maliyetlerle gerçekleştirilmesine imkân sağlamaktadır. Blockchain birbirine bağlı bloklardan oluşan bir veri tabanı sistemidir. Bu veri tabanına bir işlemi içeren her tür bilgi işlenebilir.
Yeni gerçekleşen işlemler bir önceki bloğun üstüne eklenir ve yeni bir blok oluşturulur. Bu bloklar ise kronolojik olarak birbirine bağlanır. Bu sayede yeni gelen blok kendinden önce gelen bloklardaki bilgileri de doğrulayarak kayıtların güvenliğini artırmış olur. Bu bloklar üzerindeki herkeste şifreli olarak bulunur ve bu nedenle dağıtık bir yapıya sahiptir. Dolayısıyla bir kişinin bu network üzerindeki geçmiş kayıtları değiştirmesi diğer kullanıcılar üzerindeki kayıtları da değiştirmesini gerektireceği için bu değişiklik neredeyse imkansız hale gelmektedir. Network ne kadar büyür, ne kadar çok sayıda ayrı kayıt olursa, o kadar güvenli hale gelir. Bu durum yukarıda bahsedilen doğrulama ve denetleme maliyetlerini ortadan kaldırmaktadır ve hesap verilebilir, güvenilir bir yapı sunmaktadır. Daha basit bir şekilde ifade edebilmek için blockchain üzerindeki blokları birer büyük defter olarak düşünelim. Bu defterlerin birer kopyası da network üzerindeki herkese dağıtılmış olsun. Her yeni yapılan işlem bu defterlere eş zamanlı olarak yazılmakta, bu sayede yapılan işlemlerin kayıtları sadece bir ya da birkaç yerde değil çok sayıda yerde tutulmaktadır. Merkezi bir yapıda ise sadece tek bir kayıt olduğu için bu kayıtların güvenliğini sağlamak önemli bir maliyet oluşturmaktadır. Ancak merkeziyetsiz blockchain yapısında tüm kayıtların değiştirilmesi mümkün olmadığından daha güvenli bir sistem oluşmaktadır.
Merkezi bir sistemde, aracıların işlem yaparken ulaşmaları gereken verilerin yarattığı gizlilik riski bu yapının oluşturduğu diğer bir maliyettir. Bir aracı üzerinden yapılan işlemlerin, çoğunlukla doğrulanma süreci nedeniyle paylaşılması gerekmektedir. Bu da verinin networkte gerçek amacı dışında kullanılma ihtimalini artırmaktadır. Ayrıca networkü yöneten aracı kurum üzerinde tutulan verilerin güvenliği de farklı bir problem ve maliyet oluşturmaktadır. Blockchainde ise kullanıcılar başka bir kişi ya da kurum ile bilgi paylaşmadan doğrulama yapabildikleri için bu tür bilgi sızıntılarının önüne geçilmektedir. Bloklardan oluşan zincir yapıdaki Blockchain, şifrelenmiş işlem takibini sağlayan dağıtık yapıdaki bir veritabanı sistemidir. Para transferlerinde her adım bir bloğu oluşturur. Örneğin göndericinin adı, gönderilen tutar gibi bilgilerden her biri bir bloktur. Transfer işlemi esnasında oluşturulan bu bloklar şifrelenir, asla değiştirilemez ve kırılamaz hale getirilir. Bu bloklar tüm ağdaki herkese dağıtılır ve herkeste aynı şifreli bilgiler bulunur. Blockchain' in merkeziyetsizleştirilmiş olma prensibi bu teknolojiye dayanır. Blok üzerindeki bilgiler sadece üzerlerinde belirtilen alıcı ve satıcı tarafından işlenebilir. Bununla birlikte Blockchain teknolojisi şeffaftır, isteyen herkes şu ana kadar birikmiş blokları inceleyip onları gözden geçirebilir. Blockchain teknolojisi bireysel kullanıcılara dijital kimlik üzerinde control imkanı sağlar. Dolayısıyla küresel açık bir hesap defteri olan blockchain sadece kripto paraların üretiminde değil birçok farklı alanda saklama, yönetme ve depolama gibi işlemler için kullanılır. Dijital kimliğe sağladığı imkan onu güven ekonomisinin anahtarı kılmaktadır. Bu açıdan blockchain sadece finans sektörü ile sınırlı kalmamakta, dijital teknolojinin sunduğu imkan işletmeler tarafından da fırsata dönüştürülmektedir. Bu yönüyle blockchain teknolojisinin dördüncü sanayi devriminin merkezinde yer aldığı öne sürülmektedir.
Bloklar, bir Merkle ağacına hashlenmiş ve kodlanmış geçerli işlemlerin yığınlarını tutar. Her blok, blok zincirindeki önceki bloğun kriptografik hash fonksiyonunu içerir ve ikisini birleştirir. Bağlı bloklar bir zincir oluşturur. Bu yinelemeli süreç, önceki bloğun bütünlüğünü, orijinal başlangıç bloğuna geri döndüğünü doğrular. Bazen eş zamanlı olarak ayrı bloklar üretilebilir ve geçici bir çatal oluşturulabilir. Güvenli bir hash temelli tarihe ek olarak, herhangi bir blok zinciri, tarihin farklı sürümlerini puanlamak için belirli bir algoritmaya sahiptir, böylece daha yüksek bir değere sahip olan biri diğerlerine göre seçilebilir. Zincire dahil edilmek üzere seçilmeyen bloklara, yetim bloklar denir. Blok süresi, ağın blok zincirinde bir ilave blok üretmesi için geçen ortalama süredir. Bazı blok zincirleri her beş saniyede bir yeni blok oluşturur. Blok tamamlandığı zaman, içerilen veriler doğrulanabilir hale gelir. Kripto para biriminde, para işlemi gerçekleştiği zaman bu pratik olarak gerçekleşir, dolayısıyla daha kısa blok süresi daha hızlı işlem anlamına gelir. Ethereum için blok süresi 14 ila 15 saniye arasında ayarlanırken, bitcoin için 10 dakikadır. Hard fork kural değişikliğidir, eski kurallara göre onaylanan yazılımlar, yeni kurallara göre üretilen blokları geçersiz olarak göreceklerdir. Hard fork durumunda, yeni kurallara uygun olarak çalışacak tüm düğümlerin yazılımlarını yükseltmeleri gerekmektedir. Verileri peer-to-peer ağ üzerinden depolayarak, blok zinciri, verilerin merkezi olarak tutulmasıyla gelen bir dizi riski ortadan kaldırır. Merkezi olmayan blok zinciri, geçici mesaj iletimi ve dağıtılmış ağ iletişimi kullanabilir. Açık blok zincirleri, kamuya açık olsa da, hâlâ görünmesi için fiziksel erişim gerektiren bazı geleneksel sahiplik kayıtlarından daha kullanıcı dostudur. Tüm erken blok zincirleri izinsiz olduğu için, blok zinciri tanımlaması üzerinde tartışmalar ortaya çıkmıştır. Bu süregelen tartışmadaki bir konu, merkezi bir otorite tarafından görevlendirilen ve yetkilendirilen (onaylanan) doğrulayıcılarla özel bir sistemin bir blok zincir olarak kabul edilip edilmemesi gerektiğidir. Açık, izinsiz ya da halka açık bir blok zincir ağının en büyük avantajı, kötü oyunculara karşı korunmanın gerekli olmaması ve erişim kontrolüne ihtiyaç duyulmamasıdır.
Halihazırda, üç tip blok zincir ağı vardır;
- Genel blok zincirleri; Bir genel blok zincirinin kesinlikle erişim kısıtlaması yoktur. En büyük, en bilinen genel blok zincirlerinden bazıları Bitcoin ve Ethereum'dur.
- Özel blok zinciri; izinlidir.Ağ yöneticileri tarafından davet edilmedikçe bunlara katılamaz. Katılımcı ve onaylayıcı erişimi kısıtlıdır.
- Konsorsiyum blok zincirleri; blok zincirinin genellikle yarı-merkezsiz olduğu söylenir. Aynı zamanda izinlidir; ancak bunu kontrol eden tek bir kuruluş yerine, her bir şirket böyle bir ağda bir düğüm işletebilir. Bir konsorsiyum zincirinin yöneticileri, kullanıcıların okuma haklarını uygun gördükleri şekilde kısıtlar ve yalnızca sınırlı sayıda güvenilir düğümlerin bir konsorsiyum protokolü yürütmesine izin verir.
Bir blockchain'in temel öğeleri
- Dağıtık büyük defter teknolojisi
- Üzerinde değişiklik yapılamayan kayıtlar
- Akıllı sözleşmeler
- Daha fazla güvenlik
- Daha fazla güven
- Daha fazla verimlilik