Düğüm Blok Zinciri: Tiplerini ve Çalışma Şeklini Anlamak İçin Kapsamlı Kılavuz

Bir blockchain düğümü, verileri diğer düğümler arasında dağıtma işlevine sahip olan ve sistemin merkeziyetsizliğini sağlarken bilgilerinin verimli akışını sürdüren ağdaki bir noktadır. Düğümler, verilerin iletiminde ARACI olarak veya nihai alıcılar olarak işlev görebilir, bu da herhangi bir blockchain ağını destekleyen temel yapıyı oluşturur.

Blockchain Düğümlerinin Teknik Özellikleri

Bir düğüm temelde bir bilgisayar (sunucu) ile, diğer benzer cihazlarla senkronize edilmiş bir kripto para cüzdanı kurulu bir bilgisayardır. Bu düğümlerin kümesi blockchain'i oluşturur. Bu ağ mimarisi, büyük veri hacimlerinin hızlı ve verimli bir şekilde dağıtımını sağlar.

Bir düğümün işleyişi, sunucunun kapasitesine doğrudan bağlıdır. İnternet üzerinden bilgi iletebilen herhangi bir cihaz, bu işlev için gerekli özel yazılımla donatıldığı sürece düğüm olarak hizmet edebilir.

Çoğu blockchain sisteminde, düğümler üç temel işlevi yerine getirir:

• Ağa katılımcıların cüzdanlarındaki işlemler ve bakiyeler hakkında bilgi depolamak ve dağıtmak
• Konsensüs kurallarının uygulanmasını izlemek (PoS, PoW ve diğer algoritmalar)
• Dağıtık kayıtların çalışmasını sürdürmek, ağın kurulmasından itibaren tüm işlem geçmişini içermektedir.

Düğümlerin çalışabilmesi için internete bağlanması gerektiğini vurgulamak önemlidir. Çevrimdışı bir depolama cihazı düğüm olarak işlev göremez. Ancak, internete bağlandığı anda tam bir düğüm haline gelir.

Blockchain Ağları için Düğümlerin Önemi

Bir blockchain'in stabil çalışmasını sağlamak için, birbirleriyle senkronize olan bir sunucu ağına ihtiyaç vardır. Bu yapılandırmanın temel değeri, bilgi matrisleri arasındaki etkileşim hızını tehlikeye atmadan merkeziyetsizlik sağlamaktır.

Dağıtılmış bilgisayar düğümlerinin farklı ülkelerde ve şehirlerde bulunması göz önüne alındığında, belirli bir bölgede internetin engellenmesi bile blockchain'in kesintiye uğramasına neden olmaz. Ancak, tüm düğümler tek bir grubun elinde yoğunlaşmış olsaydı, bu grup ağı tamamen kontrol edebilir ve merkeziyetsizlik ilkesini tehlikeye atabilirdi.

Merkeziyetsizlik, kripto paraların en önemli avantajlarından birini temsil eder. Bu özelliği sağlamak ve veri dağıtım etkisini elde etmek için, blok zincirleri, madencilik yapmayan, ancak tüm işlem geçmişini depolayan birçok daha küçük düğüm kullanır. Bu, sınırlı bir grup insanın dağıtılmış kaydın kontrolünü ele geçirmesini engeller.

Blockchain'in işleyişini sağlamak için hesaplama gücünü sunan kullanıcılar ödüller alır, bu da daha fazla insanın bilgisayarlarını dağıtık ağa bağlaması için teşvik eder.

Blockchain Ağlarındaki Düğümler Türleri

Blockchain düğümleri işlev ve amaç bakımından farklılık gösterir. Birçok blockchain'de mevcut olan standart türlerin yanı sıra, genişletilmiş işlevselliklere sahip belirli ağlarda kullanılan ek modeller de bulunmaktadır.

Biz Tam (Full Nodes)

Bu, başlangıçta Bitcoin ağı için oluşturulan ilk düğüm türüydü. Tam düğümler, blockchain'in temelini oluşturur ve işlemlerin gerçekleştirilmesine katılır.

Tam bir düğüm, ağın lansmanından günümüze kadar olan işlemler ve bloklar hakkında tüm bilgileri içerir. Bir kullanıcı kripto para transfer ettiğinde, işlem tüm düğümler tarafından doğrulanır ve geçmişine kaydedilir.

On binlerce tam düğüm aynı anda bir blok zincirinde çalışabilir ve sürekli olarak birbirleriyle bilgi alışverişi yapabilir. Bu devasa veri akışının işlenmesi önemli bir hesaplama gücü gerektirir.

Bir kullanıcı bir tam düğüm kurduğunda, ağı senkronize etmek için tüm blockchain'i indirmesi gerekir. Bazı ağlarda, bu işlem oldukça fazla bellek gerektirebilir. Örneğin, Kasım 2022'de Bitcoin'in blockchain boyutu 438 GB idi ve tam senkronizasyon için birkaç hafta sürebilir.

Eğer bir düğüm bir süreliğine ağdan koparsa, yeniden bağlandığında tekrar senkronize olması gerekecek ve yokluk süresince üretilen tüm bilgileri indirerek bunu yapacaktır.

Tam düğümler, diğer türlerden ayıran belirli bir özellik setine sahiptir. En önemli işlevlerden biri, işlemleri ve blokları onaylamak için imzaları (anahtar) ile kontrol etmektir. Eğer bir hata tespit edilirse, düğüm işlemi reddedebilir. Nedenler değişkenlik gösterebilir: yanlış format, algoritma hataları, kopyalama, kayıtların manipülasyonu ve diğerleri.

Tam düğümler çalıştıran kullanıcılar, alınan transferleri bağımsız olarak doğrulayabilir ve isterlerse madenciliğe de katılıp ödüller alabilirler.

Biz Hafif (Light Nodes)

Hafif düğümler blockchain hakkında tam bilgi içermez. Bu tür bir düğüm, bağlı olduğu bloğun kaydını yalnızca depolar ve genellikle sürekli olarak çalışmaz.

Genellikle, hafif bir düğüm, bir tam düğüme bağlanan ve bu düğümden kullanıcının bilgisayarına hesap bakiyesi ve işlem geçmişi gibi bilgileri ileten bir yazılımdır. Pratikte, bir hafif düğüm, blok zincirine erişmek için bir tam düğümü köprü olarak kullanır.

Hafif bir düğüm, büyük bir hesaplama gücü veya bellek gerektirmeden kripto para birimlerini kullanmak için gerekli temel işlevlere sahiptir ve hatta mobil cihazlarda bile çalıştırılabilir. Senkronizasyon genellikle sadece birkaç saniye sürer.

Tam Olarak Budanmış (Pruned Full Nodes)

Bu tür bir düğüm, tüm blockchain'i indirir ve yalnızca ilk başlatmada senkronize eder. Daha sonra otomatik olarak yeni blokları yükler ve belirli bir bellek sınırına ulaşıldığında eski blokları siler. Genellikle, kullanıcı ayarlarda düğüm boyutunu belirleyebilir, örneğin, 10 GB.

Biz Madenciler (Madencilik Düğümleri)

Madencilik düğümleri, kripto para madenciliği sürecine katılır ve yalnızca İş Kanıtı algoritmasına (PoW) dayalı blok zincirlerinde kullanılır. Tam veya hafif olabilirler.

Bu tür bir düğümü işletmek için, kullanıcının güçlü bir bilgisayar ekipmanına sahip olması gerekir:

• Merkezi İşlem Birimi (CPU)
• Grafik İşlemci (GPU)
• Özel Uygulama Entegre Devresi (ASIC)

Özel yazılımın kurulumu da gereklidir.

Bitcoin madenciliği sürecinde, örneğin, karmaşık matematiksel problemleri çözmek gereklidir. Bu hesaplamaların sonucunda madenci, gerçekleştirilen işin kanıtı olarak kullanılan benzersiz bir kod değeri bulur: bir hash.

Madenci daha sonra bulunan hash'i diğer düğümlere gönderir; bu düğümler, hash'in gereksinimlerle uyumunu kontrol eder. Kontrol başarılı olursa, madenci yeni bir blok ekleyebilir ve buna karşılık gelen ödülü alabilir.

( Staking )Stake Düğümleri ###

Bu, Prova of Stake algoritmasını kullanan blok zincirlerinde madencilik düğümlerine karşılık gelir (PoS). Bir staking düğümü, işlemleri doğrulamak ve yeni bloklar eklemek için de gereklidir ve tam veya hafif olabilir.

Bu durumda, ödül matematiksel hesaplamalarla değil, belirli bir miktar paranın hesaba yatırılmasıyla verilmektedir. Sonuç olarak, bir staking düğümü işletmek için pahalı ekipman satın almak gerekli değildir. Yazılımı doğru bir şekilde yapılandırmak ve gereken miktarı yatırmak yeterlidir.

( Masternodes

Bir masternode, tam bir düğüme benzer: blockchain'in tüm bilgilerini saklar ve onunla senkronize olur, ancak ek işlevleri vardır. İşlemleri bölmek ve cüzdanlar arasında göndermek için anonimliği sağlamak için gereklidir.

Tam düğüm sahibi, blockchain tarafından belirlenen koşulları yerine getirirse bir masternode alabilir. Genellikle, ana gereklilik, belirli bir miktarda paranın hesabında yatırılması ve tutulmasıdır, bunun yanı sıra ) sunucusunda farklı kripto paralara göre değişen belirli ayarların yapılması gerekmektedir ###.

Bir kullanıcı anonim bir işlem gerçekleştirdiğinde, paraları masternodlarda "karıştırılır". Bu işlem, dünya genelinde dağıtılmış ve rastgele seçilmiş farklı sayıda düğümü içerebilir. Karıştırma döngülerinin sayısı da değişir ve manuel veya otomatik olarak ayarlanabilir. Sonuç olarak, gönderen ile alıcı arasındaki bağlantıyı takip etmek imkânsız hale gelir.

Masternodlar PoS algoritması veya hibrit PoW/PoS konsensüsü ile çalışabilir. Kullanıcıları masternod oluşturmaya ve yönetmeye teşvik etmek için sistem, onlara madencilerin komisyonlarının bir kısmını verir. Ödül miktarı farklı blok zincirleri arasında değişir.

NEM blockchain'inde (XEM), masternode süpernode olarak adlandırılır.

( Biz Lightning

Lightning Network )LN###, Bitcoin blockchain'ı için bir ikinci katman eklentisidir ve kullanıcılar arasında ödeme kanalları ağı oluşturmaktadır. Bu sistem, kendi aralarında ve ana blockchain ile senkronize olan özel ultra hızlı düğümleri kullanmaktadır.

Lightning düğümleri yalnızca doğrudan onlara bağlı olan işlemleri doğrular, standart düğümler ise blockchain'deki tüm işlemleri doğrular. Bu özellik sayesinde, işlemlerin işlenmesinde maksimum hız elde edilir.

( Doğrulayıcılar ve Kehanetler

Bunlar, bir düğümün merkezi olmayan bir ağda yerine getirebileceği ek işlevlerdir:

• Bir doğrulayıcı düğüm, işlemleri kontrol eden ve onaylayan bir cihazdır. Bu düğümler, blockchain'in özelliklerine bağlı olarak farklı algoritmalar kullanarak çalışabilir.
• Bir orakel, dış sistemlerden blockchain'e bilgi ileten bir düğümdür. Bu verilerin bir örneği, blockchain üzerinde faaliyet gösteren bir borsadaki kripto paraların güncel fiyatı olabilir.

Akıllı sözleşmeler için bilgileri anlaşılır bir forma dönüştürmek için özel bir betik gereklidir. Daha sonra, doğrulayıcı, oracle verilerini ve blockchain üzerindeki diğer tüm bilgileri doğrular.

Bu durumda, bir oracle'ın sinyali büyük sayıda doğrulayıcı tarafından doğrulanır, bu da ağın genel güvenliğini artırır.

Dallar ve Düğüm Fonksiyonlarındaki Değişiklikler

Herhangi bir kripto para projesi periyodik olarak güncellenebilir. Güncellemelerin tüm ağda etkili olması için, tüm düğümlerin bunları kabul etmesi gerekir. Zaman zaman, belirli güncellemelerin uygulanması konusunda geliştirici ve doğrulayıcı topluluğunda anlaşmazlıklar ortaya çıkabilir; bazı düğümler bunları kabul ederken, diğerleri reddedebilir. Bu değişikliklerin tanıtım sürecine fork denir.

İki tür fork vardır:

• Bir soft fork, blockchain'in temel yapılandırmasıyla çelişmeyen hafif değişiklikler ve iyileştirmeleri temsil eder. Bunları kabul etmek için, düğüm sahibi yazılımı güncellemelidir. Düğümlerin yalnızca bir kısmı bu güncellemeyi kabul etse bile, sistem stabil bir şekilde çalışmaya devam edecektir.
• Bir hard fork, blockchain'de önemli değişiklikler anlamına gelir. Sonuç olarak, ağdaki düğüm türleri tamamen değişebilir. Örneğin, Eylül 2022'de, Ethereum kripto para birimi PoW algoritmasından PoS'a geçti. Bu nedenle, madencilik düğümleri ortadan kayboldu ve doğrulama işlevlerine sahip staking düğümleri ortaya çıktı.

Bir hard fork'un kabulü konusunda toplulukta bir anlaşmazlık varsa, ağ iki uyumsuz blockchain'e bölünür: biri orijinal yapılandırmayı korur ve diğeri yeni spesifikasyonları benimser.