Blokçeyn müxtəlif mexanizmlərlə təmin edilir ki, bunlara qabaqcıl kriptoqrafiya texnologiyaları, davranış dəyişdirmə nəzəriyyələri və qərar qəbul etmə mexanizmləri daxildir. Blokçeyn texnologiyası əksər rəqəmsal valyuta sistemlərinin əsas infrastrukturudur və bu növ rəqəmsal pulun təkrarlanması/kopiyası və ya məhv olunmasının qarşısını alır.

Hazırda həm də blokçeyn texnologiyasının verilən sabitlik (dəyişməzlik) və təhlükəsizliyin yüksək dəyər daşıdığı digər kontekstlərdə istifadəsi yolları araşdırılır. Buna misal olaraq xeyriyyə ianələrinin qeydiyyatı və izlənməsi, tibbi verilənlər bazaları və təchizat zəncirinin idarə edilməsi daxildir.

Buna baxmayaraq, blokçeyn təhlükəsizliyi sadə mövzu deyil. Buna görə də bu innovativ sistemlər üçün güclü qoruma yaradan əsas anlayışları və mexanizmləri anlamaq önəmlidir.

Dəyişməzliyin (immutability) və uzlaşmanın qavrayışları

Bir çox blokçeyn xüsusiyyətləri təhlükəsizliklə bağlı olsa da, ən vacibləri uzlaşma (konsensus) və dəyişməzlik (dəyişdirilə bilməmək)dir. Uzlaşma, paylanmış blokçeyn şəbəkəsindəki qovşaqların şəbəkənin əsl vəziyyəti barədə və əməliyyatların etibarlılığı barədə razılaşmaq bacarığına aiddir. Uzlaşmanın əldə edilmə prosesi adətən konsensus alqoritmləri adlanan mexanizmlərə əsaslanır.

Digər tərəfdən, dəyişməzlik blokçeynin artıq təsdiqlənmiş əməliyyatların dəyişdirilməsinin qarşısını almaq qabiliyyətini ifadə edir. Bu əməliyyatlar çox vaxt rəqəmsal sikkələrin köçürülməsi ilə bağlı olsa da, rəqəmsal məlumatların digər (qeyri-pul) formalarındakı qeydlərə də işarə edə bilər.

Uzlaşma və dəyişməzlik birlikdə blokçeyn şəbəkələrində məlumat təhlükəsizliyi üçün bir çərçivə təmin edir. Konsensus alqoritmləri (uzlaşma) sistem qaydalarının izlənməsini və bütün tərəflərin şəbəkənin mövcud vəziyyəti barədə razılığa gəlməsini təmin etdiyi halda, dəyişməzlik isə yeni məlumat qruplarının düzgünlüyü təsdiqləndikdən sonra əməliyyat qeydlərinin və məlumatların bütövlüyünü qoruyur.

Blokçeyn təhlükəsizliyində kriptoqrafiyanın rolu

Blokçeyn şəbəkələri məlumat təhlükəsizliyini təmin etmək üçün kriptoqrafiyadan xeyli dərəcədə asılıdır. Bu kontekstdə mühüm kriptoqrafik funksiyalardan biri heşləəmə (Hashing) funksiyasıdır. Heşləəmə, adı Hash function olan bir alqoritmin istənilən həcmdə verilən məlumat girişini qəbul edib, sabit uzunluqlu bir dəyərdən ibarət müəyyən çıxışlar yaratdığı prosesdir.

Girişin həcmi nə olursa olsun, çıxış həmişə eyni uzunluqda olur. Əgər giriş dəyişərsə, çıxış tamamilə dəyişir; lakin giriş dəyişməz qalarsa, Hash funksiyasını neçə dəfə işə salmağınızdan asılı olmayaraq alınan heş həmişə sabit qalır.

Blokçeyndə bu çıxış qiymətləri verilən məlumat blokları üçün unikal identifikatorlar kimi istifadə olunur. Hər bir blok üçün onun aid olduğu heş əvvəlki blokun heşi ilə əlaqələndirilir. Bu da blokları bir-birinə bağlayır və bloklar zənciri (blokçeyn) yaradır. Üstəlik, blok heşi həmin blokun daxilindəki məlumatlardan asılıdır; yəni məlumatlarda edilən hər hansı dəyişiklik blok heşinin də dəyişməsini tələb edir.

Beləliklə, hər bir blok üçün heş həmin blokun içindəki məlumatlara və əvvəlki blokun heşinə əsasən yaradılır. Bu heş identifikatorları blokçeynin təhlükəsizliyinin və dəyişməzliyinin qorunmasında əsas rol oynayır.

Heşləəmə (Hashing) həmçinin əməliyyatların etibarlılığını yoxlamaq üçün istifadə olunan konsensus alqoritmlərində də tətbiq edilir. Məsələn, Bitkoində konsensus və yeni sikkələrin mədən çıxarılması üçün istifadə olunan İşin Sübutu (PoW) alqoritmi SHA-256 adlı heş funksiyasından istifadə edir. SHA-256 verilən məlumat girişini qəbul edir və adında göstərildiyi kimi 256 bitlik və ya 64 simvolluq heş qaytarır. O, həmçinin Ledger-lərdə əməliyyat qeydlərini qorumaqla yanaşı, rəqəmsal sikkələrin saxlandığı kripto pul kisələrinin təhlükəsizliyinin təmin edilməsində də rol oynayır. İstifadəçilərin kriptoqrafiya (asimmetrik kriptoqrafiya və ya açıq açar şifrələməsi) vasitəsilə ödənişləri qəbul edib ardıcıl olaraq göndərə bilməsi üçün ikiqat açıq və xüsusi açar yaradılır. Xüsusi açarlar isə göndərilən sikkələrin mülkiyyətinin təsdiqlənməsinə imkan verən əməliyyat üçün rəqəmsal imzaların yaradılmasına istifadə olunur.

Bu məqalənin hüdudlarından kənar detallara baxmayaraq, asimmetrik kriptoqrafiyanın mahiyyəti xüsusi açara sahib olmayan heç kəsin rəqəmsal pul kisəsində saxlanılan pullara çıxış əldə edə bilməsinin qarşısını alır; beləliklə, həmin pullar sahibi onları xərcləməyə qərar verənə qədər təhlükəsiz qalır (xüsusi açar paylaşılan və ya sındırılan olmadığı müddətcə).

Kriptoiqtisadiyyat (Cryptoeconomics)

Kriptoqrafiyadan əlavə, kriptoiqtisadiyyat (cryptoeconomics) adlanan nisbətən yeni bir anlayış blokçeyn şəbəkələrinin təhlükəsizliyinin qorunmasında rol oynayır. Bu, əvvəlcədən müəyyən edilmiş qaydaları və mükafatları olan hallarda rasional iştirakçıların qərarverməsini riyazi modelləşdirən oyun nəzəriyyəsi sahəsi ilə bağlıdır. Klassik oyun nəzəriyyəsi geniş şəkildə müxtəlif hallara tətbiq olunsa da, cryptoeconomics paylanmış blokçeyn sistemlərində qovşaqların davranışını müəyyən edir və təsvir edir.

Qısaca desək, cryptoeconomics blokçeyn şəbəkəsi protokolları daxilində iqtisadiyyatın öyrənilməsidir və bu protokolların dizaynı iştirakçıların davranışına əsasən hansı mümkün nəticələri verə biləcəyini araşdırır. Təhlükəsizlik cryptoeconomics ideyasına söykənir: blokçeyn sistemləri iştirakçılara zərərli və ya səhv davranışlar qurmağa çalışmaqdan daha çox, qovşaqları dürüst işləməyə yönəldən daha güclü stimullar təqdim edir.

Yenə də, Bitkoində əməliyyatların mədən çıxarılması üçün istifadə olunan İşin Sübutu (Proof of Work / PoW) konsensus alqoritmi bu stimullaşdırıcı struktura yaxşı bir nümunədir.

Satoshi Nakamoto Bitkoinin mədən çıxarılması üçün bir çərçivə quranda onu qəsdən bahalı və resurs baxımından ağır bir proses kimi dizayn etmişdi. Onun mürəkkəbliyi və hesablamaya qoyduğu tələblər səbəbindən PoW alqoritmində istifadə olunan mədənçilik, şəbəkədə hansı yerdə və kim tərəfindən mədən çıxarıldığından asılı olmayaraq, böyük miqdarda pul və vaxt sərmayəsi tələb edir. Buna görə belə bir struktur bədxassəli fəaliyyətə qarşı güclü maneə və dürüst mədənçiliyə böyük stimullar yaradır: qeyri-kafi və ya səmərəsiz olan mədənçilik edən qovşaqlar şəbəkədən tez uzaqlaşdırılır, aktiv və səmərəli mədənçiyə isə böyük blok mükafatları qazanmaq imkanı yaranır.

Eynilə, bu risk-mükafat tarazlığı, bir blokçeyn şəbəkəsində çoxluq hash-rate-nin tək bir qrup və ya qurumun əlində cəmləşdirilməsi zamanı uzlaşma/konsensusun üzləşə biləcəyi potensial hücumlardan da qoruma verir. Belə hücumlar 51% hücumları kimi tanınır və uğurla həyata keçirilsə çox dağıdıcı ola bilər. Proof of Work mədənçilik sistemindəki rəqabət qabiliyyəti və Bitkoinin şəbəkə ölçüsü nəzərə alınanda, qəsdən pis niyyətli aktorun qovşaqların böyük hissəsinə nəzarət etmə ehtimalı həddən artıq aşağıdır.

Bundan əlavə, Bitkoin şəbəkəsi ölçüsündə 51%-lik uğurlu hücum həyata keçirmək üçün lazım olan hesablama xərci göydəndüşmə qiymətə bərabərdir. Bu isə belə bir hücumun, tələb etdiyi çox böyük sərmayənin həcminə nisbətən həyata keçirilmə motivini çox azaldır.

Bu həqiqət, Bizans Səhvi (BFT) adı ilə tanınır və blokçeynin xüsusiyyətlərinə töhfə verir. Yəni, əsasən, paylanmış sistemin bəzi qovşaqlar təhlükə və ya zərərli fəaliyyətə məruz qalsa belə normal işləməyə davam etmə qabiliyyətidir.

Bədxassəli qovşaqların böyük hissəsinin yaradılması xərcli olaraq qalır və vicdanlı fəaliyyət üçün daha yaxşı stimullar mövcuddursa, sistem ciddi bir nasazlıq olmadan inkişaf etməyə qadirdir. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, kiçik blokçeyn şəbəkələri mütləq çoxluq hücumuna (51% hücumu) həssasdır, çünki bu sistemlərə ayrılan ümumi hash-rate Bitkoindən xeyli aşağıdır.

Yekun fikirlər

Blokçeyn sistemləri oyun nəzəriyyəsi və kriptoqrafiyanın birlikdə istifadəsi sayəsində paylanmış sistemlər kimi yüksək təhlükəsizlik səviyyələri təmin edə bilər. Demək olar ki, bütün sistemlərdə olduğu kimi, bu iki sahədəki biliklərdən düzgün istifadə etmək vacibdir. Mərkəzsizləşdirmə ilə təhlükəsizlik arasında dəqiq tarazlıq etibarlı və effektiv rəqəmsal valyuta şəbəkəsi qurmaq üçün həyati əhəmiyyət daşıyır.

Blokçeyndən istifadənin inkişafı ilə onların təhlükəsizlik sistemləri də müxtəlif tətbiqlərin ehtiyaclarını qarşılamaq üçün dəyişəcək. Məsələn, hal-hazırda biznes müəssisələri üçün hazırlanaraq inkişaf etdirilən blokçeyn sistemləri təhlükəsizliyi əsasən oyun nəzəriyyəsi mexanizmlərinə (və ya kriptoiqtisadiyyata) deyil, daha çox girişə nəzarət yolu ilə təmin edir.