Özet Zincirleri ve Blok Bağlama

Bir özet zinciri, her blok bir önceki bloğun özetini içerecek şekilde veri bloklarını birbirine bağlar. Herhangi bir bloğun değiştirilmesi özetini değiştirir; bu da kendisinden sonraki tüm blokları geçersiz kılar. Böylece kurcalandığı anlaşılabilen, yalnızca ekleme yapılabilen bir kayıt defteri oluşur.

Her blok şunları içerir: (1) veri yükü (işlemler), (2) önceki bloğun özeti (önceki bloğa işaretçi), (3) zaman damgası, (4) tek kullanımlık sayı (PoW için), (5) işlemlerin Merkle kökü. İlk blokta (başlangıç bloğunda) previous_hash = "0"*64 olur.

import hashlib, json class Block: def __init__(self, data, prev_hash): self.data = data self.prev_hash = prev_hash self.hash = hashlib.sha256( json.dumps({'data':data,'prev':prev_hash}).encode() ).hexdigest()

Bir saldırgan 3. bloğun verilerini değiştirirse, 3. bloğun özeti değişir. 4. blok, 3. bloğun eski özetine başvurur; zincir 4. blokta kopar. Saldırgan, 3., 4., 5. blokların özetlerini uç bloğa kadar yeniden hesaplamak zorunda kalır. PoW ile bu hesaplama pratikte gerçekleştirilemez.

Özet zincirleri tek başlarına değişmezlik değil, kurcalama kanıtı sağlar. Ek mekanizmalar (PoW, dijital imzalar, dağıtım) olmadan zinciri kontrol eden bir saldırgan zinciri yeniden yazabilir. Dağıtık uzlaşma, blok zincirini pratikte kurcalamaya dayanıklı kılan unsurdur.

Bitcoin'in en uzun zincir kuralına göre, birikmiş İş İspatı en fazla olan geçerli zincir asıl zincirdir. Bir saldırgan zinciri çatallandırırsa dürüst madenciler, dürüst zinciri daha hızlı genişletir (ağın %51'inin dürüst olduğu varsayımıyla). Saldırganın çatallanması daha kısadır ve elenir.

Bitcoin'in SPV (Basit Ödeme Doğrulaması) istemcileri yalnızca 80 baytlık blok başlıklarını indirir (önceki özeti, Merkle kökünü, nonce'u, zaman damgasını ve bits alanını içerir). Tam düğümler tüm işlemleri saklar. SPV istemcileri bir işlemi, başlıktaki Merkle köküne karşı Merkle kanıtıyla doğrular.

Bitcoin'in başlangıç bloğunda (0. blok, 3 Ocak 2009) prev_hash = 0x000...0 bulunur. Satoshi, zaman damgasının kanıtı olarak "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks" başlığını coinbase işlemine yerleştirdi.

Özet zincirleri blok zincirinden daha eskidir. Kullanım alanları: sertifika iptal listeleri (özetle birbirine bağlanır), günlük bütünlüğü (önceki günlük girdisinin özeti), DNSSEC güven zinciri. Kavram genellenebilir: her girdinin kendisinden önceki tüm girdilere taahhüt verdiği, yalnızca ekleme yapılabilen her yapı.

İlk eşzamanlamayı hızlandırmak için Bitcoin Core, kontrol noktalarını sabit olarak içerir: belirli yüksekliklerdeki bilinen geçerli blok özetlerini. Eşzamanlamayı başlatan bir istemci, sabit olarak içerilen özete güvenerek kontrol noktasından önceki bloklar için PoW doğrulamasını atlayabilir. Ödünleşim: güveni en aza indirmeyi azaltır.

Git aynı ilkeyi kullanır: her işleme, içeriğinin + üst işlemin özetinin SHA-1/SHA-256 özetiyle tanımlanır. Belirli bir işlem özetini kullanıma almak tam olarak o durumu verir. Git'in tüm geçmişi, özetlerle birbirine bağlanmış bir nesne ağacıdır.

Özet zincirleri, blokları kriptografik işaretçiler aracılığıyla birbirine bağlar. Bir değişiklik, kendisinden sonraki tüm bloklara yayılır. PoW ve dağıtık uzlaşmayla birleştirildiğinde bu, blok zincirini pratikte değişmez kılar. Sırada: işlem bütünlüğünü verimli biçimde doğrulamak için Merkle ağaçları.