Ethereum(ETH) nasıl çalışır?

Ethereum Nedir?

Ethereum ilk olarak Kuzey Amerika Bitcoin Konferansında, Ethereum kurucusu Vitalik Buterin tarafından tanıtımı yapılan bir sistemdir. Genel olarak bir alt coin statüsünde görülse de Ethereum esasında blockchain teknolojisinin gelişmesini ve daha fazla alanda kullanılmasını amaçlayan yenilikçi bir sistemdir.

2015 yılında Vitalik Buterin tarafından oluşturulan Ethereum, aynı zamanda bir protokol, bir ağ ve bir blok zinciridir. Ethereum, temel finansal işlemlerin ötesinde, karmaşık işlem kümelerini programlamayı ve otomatikleştirmeyi mümkün kılar.

Bu programlara akıllı sözleşmeler denir . Böylelikle blok zincirinin özelliklerini miras alırlar : kurcalamaya dayanıklıdırlar ve reddedilemezler.

Ethereum'un mimarisi Bitcoin'den esinlenmiştir, ancak daha karmaşıktır.

Ethereum blok zinciri

Bitcoin'de olduğu gibi, Ethereum blok zinciri bu nedenle ağda gerçekleşen işlemlerin geçmişini saklamak için kullanılır. Ama aynı zamanda akıllı sözleşmelerin bilgisayar kodunu saklamayı da mümkün kılar.

Bitcoin, "harcanmamış çıkışlar" için sözde UTXO modeliyle çalışır. Bu nedenle, her adresin bakiyesi, henüz harcanmamış diğer adreslerden gelen çıktı kümesine karşılık gelir.

Bu arada Ethereum, bir banka gibi hesap sistemiyle daha da ileri gidiyor. Ağ düğümleri hesap durumunu depolar. Bu onların bakiyesi, aynı zamanda akıllı sözleşme kodu ve saklandığı yerdir.

İki tür hesap vardır: genel / özel anahtar çiftleri tarafından kontrol edilen harici hesaplar (klasik Bitcoin adresi gibi) ve kodla kontrol edilen sözleşmeli hesaplar.

Bu hesapları dört alan tanımlar:

- Nonce : Bu sayaç hesabı tarafından yayınlanan işlem sayısını belirtir. Bir sözleşmeli hesap
olması durumunda, bu, hesap aracılığıyla oluşturulan akıllı sözleşmelerin sayısıdır.
- Balance:  Bu hesap olduğu eter miktarıdır.
- CodeHash : bu, hesapta bulunan kodun karmasıdır.
- StorageRoot : ayrıntılara girmeden bu, hesapta bulunan verilerin kodlanmasına olanak tanır.

Merkezi olmayan BT uygulamaları

Vitalik Buterin , kendi programlama diline sahip bir blok zinciri sunarak Bitcoin'den daha ileri gitmek istedi. Bu, kullanıcılara daha fazla olasılık sağlar. 

- Özellikle merkezi olmayan uygulamalar oluşturmak mümkündür. Bu uygulamalar bir sunucuda değil , ağın tüm düğümlerinde barındırılır. Bu mimari çeşitli avantajlar sunar :

- Ağın bir kısmı çevrimdışına alınırsa, kalan düğümler bu programları çalıştırmaya devam eder; Bu nedenle, merkeziyetçi uygulamalar sansüre karşı dirençlidir ve hiç kimse bunların uygulanmasını engelleyemez.

Bu nedenlerden dolayı Ethereum genellikle evrensel bir bilgisayar olarak tanımlanır . Çalışmayı bırakma korkusu olmadan herkes uygulamalarını kodlayabilir.

Akıllı sözleşme nedir?

Akıllı sözleşmeler, bir dizi kural ve talimat içeren , merkezi olmayan ve özerk bilgisayar programlarıdır.

Bu talimatlar şartlı olarak yürütülür . Sözleşmeler, Solidity adlı belirli bir  programlama dili kullanılarak yazılır . "Akıllı sözleşme" adı efsanevi kriptograf Nick Szabo'dan gelmektedir.

Bitcoin'in "script" dilinden farklı olarak Solidity'nin "Turing-complete" olduğu söyleniyor. Bu ifade, matematikçi ve kriptolog Alan Turing'e atıfta bulunmaktadır.

Bilgisayar biliminin bu öncüsü, algoritma, programlama ve karar verilebilirlik kavramlarını tanımlayan bir model yarattı: ünlü Turing makinesi. Bu ilk bilgisayar, İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanların mesajlarını deşifre etmeyi mümkün kıldı.

Bugün bu bir kavramdır ve artık fiziksel bir nesne değildir.

Aynı ifade ve aynı hesaplanabilirlik ile bir Turing makinesini simüle edebilen bir dilin "Turing-complete" olduğu söylenir. Özyinelemeli veya "hesaplanabilir" işlevler, koşullu döngüler oluşturmanıza izin verir (eğer, öyleyse, değilse). Aynı zamanda deterministiktirler: Aynı argümanlara uygulanan aynı fonksiyonlar her zaman aynı sonucu verir.

Solidity'de yazılan akıllı sözleşmeler bu özelliklere saygı duyar. Bununla birlikte, yürütülmelerinin bir sınırı vardır: Talimatların bir maliyeti vardır, bu da bir programlama hatası durumunda sonsuz döngülerden kaçınmayı mümkün kılar.

Bu nedenle bir sözleşme, bir dizi kod satırı ve bir veri kümesidir (  blok zincirindeki sözleşmenin durumu ). Bir  Ethereum hesabında saklanır  .

             Bir düzenleyicide sağlamlık kodu örneği

Bu sözleşmeler uygulandıktan sonra, Ethereum ağının düğümleri bunları blok zincirinde saklayacak ve yürütecektir.

Ethereum Sanal Makinesi veya EVM

EVM, ağdan izole edilmiş bir çalışan ortamdır. Solidity kodunu derlendikten sonra yorumlamak ve dolayısıyla blok zincirindeki sözleşmelerin durumunu güncellemek için kullanılır. Bu talimatları yerine getiren madenciler bunun için mali olarak ödüllendirilir. Bir Solidity sözleşmesindeki her talimat bu nedenle bir yürütme maliyetine sahiptir.

EVM, verileri işlemek için üç alana sahiptir:

Depolama alanı : bir Ethereum hesabıyla ilişkili, kalıcıdır ve bir işlev çağrısı ile bir işlem arasında gerçekleşir.
Hafıza alanı : her sözleşmeyle ilişkili, boyutu yönetilen veri miktarıyla orantılı olarak değişir.
Batarya : yukarıdan aşağıya bir şekilde yürütülen sözleşme talimatlarını içerir.

EVM talimat paneli, uyumluluk ve güvenlik nedenleriyle sınırlıdır. Elbette tüm klasik aritmetik ve mantıksal işlemleri, koşullu sıçramaları vb. İçerir. Sürüm numarası veya zaman damgası gibi blok verilerine erişmek de mümkündür.