blockchain

1.

2. Blockchain nədir?

BLOCKCHAIN NƏDIR?
Blockchain — məlumatların ardıcıl şəkildə bloklar daxilində saxlandığı və bu
blokların bir-birinə kriptoqrafik olaraq bağlandığı paylanmış məlumat
bazasıdır.
Sadə dildə desək, blockchain elə bir rəqəmsal qeydiyyat kitabıdır ki:
bir nəfərin kompüterində deyil,
şəbəkədə olan bir çox kompüterdə saxlanılır,
əvvəlki qeydləri gizli dəyişmək çox çətindir,
daxil edilən məlumatların doğruluğu şəbəkə tərəfindən yoxlanılır.
Burada ən vacib anlayış odur ki, blockchain sadəcə “məlumat saxlama üsulu”
deyil. O, həm də:
təhlükəsizlik mexanizmidir,
etibar yaratma üsuludur,
mərkəzi idarəedici olmadan işləyə bilən sistemdir.

3. Blockchain niyə maraqlıdır?

BLOCKCHAIN NIYƏ MARAQLIDIR?
Ənənəvi sistemlərdə adətən mərkəzi tərəf olur:
•bank
•dövlət bazası
•şirkətin serveri
•universitetin informasiya sistemi
Bu mərkəz məlumatı saxlayır, dəyişir, silir,
təsdiqləyir. Blockchain isə belə sual verir:
“Əgər ortada bir mərkəzi idarə edən olmasa,
məlumatı necə təhlükəsiz saxlamaq olar?”
Blockchain-in əsas yeniliyi də məhz budur.

4. Blockchain-in əsas xüsusiyyətləri

BLOCKCHAIN-IN ƏSAS XÜSUSIYYƏTLƏRI
1. Desentralizasiya
• Sistem bir mərkəzdən idarə olunmur. Qeydlər bir neçə node-da, yəni şəbəkə iştirakçılarında saxlanılır.
2. Şəffaflıq
• Bir çox blockchain sistemlərində əməliyyatlar hamıya görünə bilir. Bu, gizli manipulyasiyaları çətinləşdirir.
3. Dəyişdirilməzlik
• Əvvəlki bloklarda olan məlumatı dəyişmək çox çətindir, çünki hər blok sonrakı bloklarla hash vasitəsilə
bağlıdır.
4. Təhlükəsizlik
• Kriptoqrafiya, rəqəmsal imza, hash funksiyaları və konsensus alqoritmləri təhlükəsizliyi təmin edir.
Sadə analogiya
• Bir dəftər düşün. Normal dəftərdə müəllim istənilən səhifəni cırıb yenisini yaza bilər. Blockchain-də isə
dəftərin hər səhifəsinin sonunda növbəti səhifəyə bağlı xüsusi kod olur. Əgər bir səhifədə nə isə dəyişsə,
sonrakı səhifələrdəki bütün əlaqələr pozular.
• Yəni sistem dərhal başa düşür ki, məlumatla oynanılıb.

5. BLOCKCHAIN TARİXİ

Blockchain birdən-birə yaranmayıb. O, bir neçə onillik ərzində inkişaf etmiş ideyaların nəticəsidir.
1970-ci illər — müasir kriptoqrafiyanın başlanğıcı
• Blockchain-in əsasında kriptoqrafiya dayanır. Xüsusilə də asimmetrik şifrələmə.
Bu sistemdə iki açar olur:
• public key — açıq açar
• private key — gizli açar
• Açıq açarı hamı görə bilər, amma gizli açar yalnız sahibində olur. Bu ideya rəqəmsal imzanın
yaranmasına imkan verdi.
Niyə vacib idi?
• Çünki blockchain-də insan öz əməliyyatını “mən etdim” deyə bilməsi üçün onu private key ilə
imzalamalıdır. Əgər bu ideya olmasaydı, blockchain-də mülkiyyət və autentifikasiya mümkün olmazdı.

6. 1980–1990-cı illər — rəqəmsal pul cəhdləri

1980–1990-CI ILLƏR — RƏQƏMSAL PUL CƏHDLƏRI
İnternet inkişaf etdikcə belə bir sual yarandı:
“Kağız pul kimi yox, sırf rəqəmsal pul yaratmaq olarmı?”
David Chaum kimi tədqiqatçılar rəqəmsal ödəniş sistemləri yaratmağa çalışırdılar. Amma onların əsas
problemi mərkəzləşmə idi. Yəni sistem işləmək üçün yenə bir şirkətə və ya serverə bağlı olurdu.
Problem nə idi?
Əgər ortada mərkəzi server varsa:
•o sistem dayana bilər,
•hücuma məruz qala bilər,
•məlumatı dəyişə bilər,
•insanlara nəzarət edə bilər.

7. 1991 — blockchain ideyasının ilkin forması

1991 — BLOCKCHAIN IDEYASININ ILKIN FORMASI
• Stuart Haber və W. Scott Stornetta
sənədlərin zaman möhürü ilə qorunması
üçün sistem təklif etdilər. Məqsəd bu idi:
• sənəd əlavə olunsun,
• tarix qeydə alınsın,
• sonradan onu dəyişmək mümkün olmasın.
Bu yanaşmada məlumat hissələri bir-birinə
hash ilə bağlanırdı. Bu, müasir blockchain-in
ilk nəzəri əsaslarından biri hesab olunur.

8. 1997 — Proof-of-Work ideyası

1997 — PROOF-OF-WORK IDEYASI
• Adam Back “Hashcash” sistemini
təqdim etdi. Məqsəd spam emaillərin qarşısını almaq idi. Fikir
belə idi:
• bir əməliyyat göndərmək
istəyirsənsə,
• əvvəlcə müəyyən hesablama işi
görməlisən.
• Bu “hesablama işi” sonradan
Bitcoin-də Proof-of-Work kimi
istifadə olundu.

9. 2008 — Bitcoin whitepaper

2008 — BITCOIN WHITEPAPER
• 2008-ci ildə Satoshi Nakamoto adlı şəxs və ya
qrup “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash
System” adlı məqalə yayımladı.
Bu sənəd çox vacib idi, çünki ilk dəfə bu
problemlər birlikdə həll olundu:
• mərkəzsiz işləyən sistem
• double spending probleminin həlli
• tranzaksiyaların yoxlanması
• bloklarla işləyən zəncir strukturu
• Proof-of-Work vasitəsilə konsensus

10. 2009 — Genesis Block

2009 — GENESIS BLOCK
• Bitcoin şəbəkəsi işə düşdü və ilk blok yaradıldı.
Buna Genesis Block deyilir.
• Genesis Block-un xüsusi mənası var, çünki o,
bütün zəncirin başlanğıcıdır. Ondan əvvəl blok
yoxdur.

11. 2015 — Ethereum və smart contract dövrü

2015 — ETHEREUM VƏ SMART CONTRACT DÖVRÜ
Bitcoin əsasən rəqəmsal pul kimi
düşünülmüşdü. Ethereum isə ideyanı
genişləndirdi:
blockchain təkcə pul saxlamaq üçün yox, həm
də proqram işlətmək üçün platforma ola bilər.
Bununla “smart contract” anlayışı
populyarlaşdı.

12. Tarixin əsas nəticəsi

TARIXIN ƏSAS NƏTICƏSI
Blockchain-in yaranması bir nəfərin birdən-birə tapdığı fikir deyil. O, aşağıdakı sahələrin
birləşməsidir:
• kriptoqrafiya
• paylanmış sistemlər
• rəqəmsal pul ideyaları
• konsensus mexanizmləri
• təhlükəsiz vaxt möhürü sistemləri

13. ETİBAR PROBLEMİ VƏ DOUBLE SPENDING

Ənənəvi sistemlərdə etibar
Adi maliyyə sistemində bir bank düşünək. Əgər A şəxsi B şəxsinə pul göndərirsə:
• bank onların hesabını yoxlayır,
• balansı yeniləyir,
• əməliyyatı təsdiq edir.
Burada hamı banka güvənir. Bank mərkəzi “truth source” rolunu oynayır.
Bəs mərkəz olmazsa?
• Əgər bank yoxdursa, belə problem yaranır:
• kimin balansı düzgündür?
• kim birinci pul göndərib?
• eyni pul iki dəfə xərclənməyibmi?
Bu bizi double spending probleminə gətirir.

14. Double spending nədir?

DOUBLE SPENDING NƏDIR?
• Rəqəmsal fayl kopyalana bilir. Əgər pul
sadəcə bir fayl olsaydı, insan onu
kopyalayıb bir neçə nəfərə göndərə bilərdi.
Məsələn:
• istifadəçidə 1 coin var
• o eyni anda iki fərqli adama “mən bu 1
coin-i sənə göndərdim” deyir
• Əgər sistem bunu ayırd edə bilmirsə, eyni
aktiv iki dəfə xərclənmiş olur.

15. Blockchain bu problemi necə həll edir?

BLOCKCHAIN BU PROBLEMI NECƏ HƏLL EDIR?
Blockchain-də tranzaksiyalar:
• açıq şəkildə şəbəkəyə yayılır,
• node-lar tərəfindən yoxlanılır,
• bloklara daxil edilir,
• sonra konsensusla təsdiqlənir.
Beləliklə sistem müəyyən edir:
• hansı tranzaksiya birinci idi,
• hansının girişləri artıq xərclənib,
• hansını qəbul etmək lazımdır,
• hansını rədd etmək lazımdır.
Bitcoin-də bu problem UTXO modeli ilə həll olunur.
Yəni əvvəlki istifadə olunmamış çıxışlar izlənilir.
Nəticə
• Blockchain-in əsas dəyəri təkcə məlumat saxlamaq
deyil. O, etibarın mərkəzsiz şəkildə
yaradılmasıdır.

16. BLOCKCHAIN NƏDİR VƏ NECƏ QURULUB?

Zəncir prinsipi
Blockchain-də bloklar ardıcıl şəkildə düzülür:
• Block 1 → Block 2 → Block 3 → Block 4
• Hər blok özündən əvvəlki blokun hash-ini saxlayır. Buna görə də bloklar sadəcə sıra ilə
gəlmir, həm də bir-birinə bağlanır.

17. Niyə “chain” deyilir?

NIYƏ “CHAIN” DEYILIR?
Çünki hər yeni blok özündən əvvəlkini göstərir. Əgər əvvəlki blok dəyişsə:
• onun hash-i dəyişəcək,
• sonrakı blokda saxlanılan previous hash artıq uyğun gəlməyəcək,
• zəncirin bütövlüyü pozulacaq.

18. Distributed ledger nədir?

DISTRIBUTED LEDGER NƏDIR?
Distributed ledger o deməkdir ki, sistemin tam və ya qismən surəti bir çox node-da
saxlanılır. Bu da üstünlüklər verir:
• bir node sıradan çıxsa belə sistem yaşayır
• bir mərkəzə hücum bütün sistemi dayandırmır
• məlumat bir neçə tərəfdə olduğu üçün saxtalaşdırmaq çətinləşir

19. Node nədir?

NODE NƏDIR?
Node şəbəkədə iştirak edən kompüter və ya proqram instansiyasıdır. Node-ların növləri
ola bilər:
• full node — tam blockchain surətini saxlayır
• light node — sadələşdirilmiş məlumat saxlayır
• miner — yeni blok yaratmağa çalışır

20. BLOKUN STRUKTURU

Bir blok ümumilikdə iki
əsas hissədən ibarətdir:
• Header
• Body

21. Block Header

BLOCK HEADER
Block header blokun texniki və təhlükəsizlik baxımından əsas hissəsidir.
Bitcoin nümunəsində əsas sahələr bunlardır:
1. Version
• Bu sahə blok formatının və ya istifadə olunan qaydaların hansı versiyaya aid olduğunu göstərir.
2. Previous Block Hash
• Əvvəlki blokun hash dəyəridir. Bu sahə blokları bir-birinə bağlayır.
3. Merkle Root
• Blok daxilindəki bütün tranzaksiyaların birləşdirilmiş hash nəticəsidir.
4. Timestamp
• Blokun yaradıldığı vaxtı göstərir. Adətən Unix time formatında olur.
5. Bits
• Mining zamanı istifadə olunan target-in sıxılmış formasıdır. Yəni çətinlik göstəricisinə aiddir.
6. Nonce
• Minerin uyğun hash tapmaq üçün dəyişdirdiyi ədədi sahədir.

22. Block Body

BLOCK BODY
• Body hissəsində əsasən tranzaksiyalar olur.
Blokun “məzmunu” burada yerləşir.

23. Header niyə vacibdir?

HEADER NIYƏ VACIBDIR?
• Çünki blokun hash-i əsasən header üzərindən hesablanır. Body-dəki məlumatın
doğruluğu isə Merkle Root vasitəsilə header-ə bağlanır.

24. MERKLE TREE VƏ MERKLE ROOT

Merkle Tree nədir?
Merkle Tree tranzaksiyaların hash-lərini ağac strukturu kimi birləşdirən mexanizmdir.
Məsələn, dörd tranzaksiya olsun:
TX1
TX2
TX3
TX4
Əvvəlcə hər birinin hash-i hesablanır:
H1 = H(TX1)
H2 = H(TX2)
H3 = H(TX3)
H4 = H(TX4)
Sonra bunlar cüt-cüt birləşdirilir:
H12 = H(H1 + H2)
H34 = H(H3 + H4)
Sonda isə:
Root = H(H12 + H34)
Bu son nəticə Merkle Root adlanır.

25. Niyə vacibdir?

NIYƏ VACIBDIR?
1. Effektiv yoxlama
• Bütün tranzaksiyalara baxmadan bir tranzaksiyanın blokda olub-olmadığını yoxlamaq
mümkündür.
2. Yaddaş qənaəti
• Bəzi yüngül node-lar bütün blok məzmununu saxlamadan yoxlama edə bilirlər.
3. Təhlükəsizlik
• Tranzaksiyalardan biri dəyişsə, onun hash-i dəyişəcək. Bu da Merkle Root-u dəyişəcək.
Nəticədə blok header-i dəyişəcək, blokun hash-i dəyişəcək.

26. HASH FUNKSİYALARI

Hash nədir?
• Hash funksiyası girişdə verilən istənilən ölçülü məlumatı çıxışda sabit uzunluqlu dəyərə
çevirir.
Məsələn:
• mətn
• fayl
• blok
• tranzaksiya
bunların hamısı hash edilə bilər.

27. Hash funksiyasının xüsusiyyətləri

HASH FUNKSIYASININ XÜSUSIYYƏTLƏRI
1. Deterministikdir
• Eyni input hər zaman eyni output verir.
2. Sürətlidir
• Hash hesablamaq nisbətən tezdir.
3. Kiçik dəyişiklik böyük fərq yaradır
• Bir simvol belə dəyişsə, nəticə tamamilə fərqli görünür. Buna avalanche effect deyilir.
4. One-way-dir
• Hash-dən geri gedib ilkin məlumatı tapmaq praktik olaraq mümkün deyil.
5. Collision tapmaq çətindir
• İki fərqli input üçün eyni hash tapmaq nəzəri olaraq mümkündür, amma praktik olaraq çox
çətindir.

28. Blockchain-də hash harada istifadə olunur?

BLOCKCHAIN-DƏ HASH HARADA ISTIFADƏ OLUNUR?
•tranzaksiyaların identifikasiyasında
•Merkle Tree-də
•blokların bağlanmasında
•mining prosesində
•fayl və məlumat bütövlüyünün yoxlanmasında

29. Bitcoin-də hansı hash funksiyası istifadə olunur?

BITCOIN-DƏ HANSI HASH FUNKSIYASI ISTIFADƏ OLUNUR?
Bitcoin əsasən SHA-256 istifadə edir. Hətta block header üçün double SHA-256 tətbiq edilir.
• Yəni təxminən belə:
H = SHA256(SHA256(block_header))
Nəticə
Hash funksiyası blockchain-in bel sütunlarından biridir. Əgər hash olmasaydı:
• blokları bağlamaq olmazdı
• məlumatın dəyişdiyini anlamaq çətin olardı
• mining mexanizmi işləməzdi

30. PROOF-OF-WORK VƏ MINING

Konsensus nədir?
Blockchain-də bir çox node var. Sual yaranır:
“Hansı blok doğrudur?”
Bu suala cavab vermək üçün konsensus alqoritmi lazımdır. Bitcoin-
də bunun adı Proof-of-Work-dür.

31. Proof-of-Work nədir?

PROOF-OF-WORK NƏDIR?
• Bu sistemdə miner yeni blok əlavə etməzdən əvvəl hesablama baxımından çətin bir
məsələni həll etməlidir.
• Məsələ belədir:
elə bir nonce tapılmalıdır ki, blokun hash-i müəyyən target-dən kiçik olsun.
• Riyazi yazılış:
H(block data + nonce) < target

32. Nonce nədir?

NONCE NƏDIR?
Nonce sadəcə dəyişən ədəddir. Miner hash nəticəsini uyğun etmək üçün nonce-u dəyişir
və yenidən hash hesablayır.
Məsələn:
• nonce = 1 → uyğun deyil
• nonce = 2 → uyğun deyil
• nonce = 3 → uyğun deyil
• ...
• nonce = 839201 → uyğundur

33. Niyə buna “work” deyilir?

NIYƏ BUNA “WORK” DEYILIR?
Çünki uyğun nonce tapmaq üçün çox sayda sınaq aparmaq lazımdır. Bu:
• elektrik enerjisi tələb edir
• hesablama gücü tələb edir
• vaxt tələb edir
Tapmaq çətin, yoxlamaq asan
• PoW sisteminin əsas gözəlliyi budur:
• düzgün nonce tapmaq çətindir
• amma tapıldıqdan sonra onu yoxlamaq çox asandır
• Bu təhlükəsizlik yaradır.

34. Mining nədir?

MINING NƏDIR?
Mining — yeni blok yaratmaq və buna görə mükafat almaq prosesidir.
Miner:
• tranzaksiyaları toplayır
• blok hazırlayır
• nonce axtarır
• uyğun hash tapır
• bloku şəbəkəyə yayır
• blok qəbul edilərsə mükafat alır

35. ÜSTÜNLÜKLƏR

1. Təhlükəsizlik
• Hash, rəqəmsal imza və konsensus mexanizmləri sistemi gücləndirir.
2. Şəffaflıq
• Əməliyyat tarixçəsi izlənilə bilir.
3. Dəyişdirilməzlik
• Keçmiş məlumatı gizli şəkildə dəyişmək çox çətindir.
4. Vasitəçilərin azalması
• Bəzi hallarda bank, notarius, mərkəzi təsdiqedici qurum olmadan proses aparmaq
mümkündür.
5. Davamlılıq
• Bir node sıradan çıxsa da sistem ümumilikdə yaşaya bilər.

36. ÇATIŞMAZLIQLAR VƏ MƏHDUDİYYƏTLƏR

1. Sürət
• Bir çox blockchain sistemi ənənəvi ödəniş şəbəkələrindən daha yavaşdır.
2. Enerji sərfi
• Xüsusilə Proof-of-Work çox enerji tələb edir.
3. Miqyaslana bilmə problemi
• İstifadəçi sayı artdıqca sistemin yüklənməsi və xərcləri arta bilər.
4. Hüquqi və tənzimləmə problemləri
• Bir çox ölkədə blockchain və kripto sahəsində hüquqi çərçivə tam oturuşmayıb.
5. Açarların itməsi
• İstifadəçi private key-i itirsə, aktivlərinə çıxışını itirə bilər.
6. Geri qaytarma çətinliyi
• Səhv ünvana göndərilən tranzaksiyanı geri qaytarmaq adətən mümkün olmur.