Blok zinciri teknolojisinde kullanılan konsensüs algoritmalarının incelenmesi ve yeni bir algoritma tasarımı
Analysis of consensus algorithms used in blockchain technology and the development of a novel algorithm
- Tez No: 924145
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHARREM TOLGA SAKALLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Blok zinciri, dijital verilerin güvenli, şeffaf ve merkeziyetsiz bir şekilde kaydedilmesine imkân tanıyan, birbirine bağlı veri bloklarından oluşan bir teknoloji olarak tanımlanmaktadır. Her blok, belirli bir zaman dilimi içerisinde gerçekleşen bir dizi işlemi içermektedir ve bir önceki bloğun verilerini içeren şifrelenmiş bir özet (hash) ile birbirine bağlanmaktadır. Bu zincirli yapı, her bloğun bir önceki bloğun şifrelenmiş bir özetini içermesi ve bu özete dayanarak bir bağ oluşturması nedeniyle, verilerin değiştirilmesini veya silinmesini son derece zorlaştırmaktadır. Merkezi bir otoriteye ihtiyaç duymaksızın işlemlerin doğrulanması ve kaydedilmesi amacıyla geliştirilen blok zinciri teknolojisi, özellikle kripto para birimleri, akıllı sözleşmeler ve dijital kimlik doğrulama gibi alanlarda yaygın biçimde kullanılmaktadır. Blok zinciri teknolojisi, her bir işlemin tanımlanması, doğrulanması, depolanması, paylaşılabilmesi için dijital olarak kaydedilmesi ve imzalanması gibi aşamaları içeren bir teknolojidir. Bu protokole göre, katılımcıların belirli bir veri ve işlem üzerinde ortak bir karara varması (mutabakata ulaşması) gerekmektedir. Konsensüs algoritmaları, blok zincir ağı içinde tüm ağ katılımcılarının aynı verileri kabul etmesini sağlamak, ağda gerçekleşen işlemlerin geçerli olduğunu doğrulamak, ağda tek bir merkezi otorite olmaksızın güvenli ve tutarlı işlem kaydı oluşturmak ve dağıtık katılımcılar arasında fikir birliği sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Dağıtık bir sistemde veri bütünlüğünü koruyan bu algoritmalar, tüm katılımcıların aynı bilgiye sahip olmasını ve zincirin güvenliğini sağlamaktadır. Farklı blok zinciri ağları tarafından güvenlik, merkeziyetsizlik ve performans dengelerini sağlamak için İş Kanıtı (PoW), Hisse Kanıtı (PoS), Yetkilendirilmiş Hisse Kanıtı (DPoS), Pratik Bizans Hata Toleransı (pBFT), Federatif Bizans Anlaşması (FBA), Kapasite Kanıtı (PoC), Yetki Kanıtı (PoA), Yakma Kanıtı (PoB), Geçen Zaman Kanıtı (PoET), Önem Kanıtı (PoI), Ripple Protokol Konsensüs Algoritması (RPCA) gibi çeşitli algoritmalar geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, mevcut konsensüs algoritmalarının incelenmesi ve çift katmanlı yeni bir algoritma tasarlanarak, ilk katmanda rastgele doğrulayıcı seçimi ve ikinci katmanda rastgele seçilen 3 doğrulayıcıdan birinin oylama yoluyla belirlenmesi ile doğrulama süreçlerinin dağıtılması ve blok zinciri sisteminde merkeziyetsizliğin güçlendirilmesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Blockchain is defined as a technology consisting of interconnected data blocks that allows digital data to be recorded securely, transparently, and in a decentralized manner. Each block contains a series of transactions that occurred within a specific time frame and is linked to the previous block with an encrypted hash, making it extremely difficult to alter or delete the data. Blockchain technology, developed to verify and record transactions without the need for a central authority, is widely used in areas such as cryptocurrencies, smart contracts, and digital identity verification. Blockchain technology encompasses the stages of defining, verifying, storing, and sharing each transaction, digitally recording and signing them. According to this protocol, participants are required to reach a consensus on a specific data and process. Consensus algorithms are used to ensure that all participants in the blockchain network accept the same data, validate the transactions that occur in the network, create a secure and consistent transaction record without a central authority, and achieve consensus among distributed participants. These algorithms, which ensure data integrity in a distributed system, guarantee that all participants have the same information and ensure the security of the chain. Various consensus algorithms, such as Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT), Federated Byzantine Agreement (FBA), Proof of Capacity (PoC), Proof of Authority (PoA), Proof of Burn (PoB), Proof of Elapsed Time (PoET), Proof of Importance (PoI), and Ripple Protocol Consensus Algorithm (RPCA), have been developed to achieve a balance between security, decentralization, and performance in different blockchain networks. This thesis aims to analyze existing consensus algorithms and design a novel two-layered algorithm to enhance decentralization in blockchain systems.
Benzer Tezler
- Optımızatıon of payment automatıon ın constructıon projects through blockchaın-based smart contracts
İnşaat projelerinde ödeme otomasyonunun blokzincir tabanlı ve akıllı sözleşmelerle optimize edilmesi
HANAN RAJABBASHA HUBBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
- Analyzing of distributed application development platforms on blockchain technology
Blokchaın teknolojisinde dağıtılmış uygulama geliştirme platformlarının analizi
HİLAL NUR ISSI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ERCAN TOPCU
- A secure peer-to-peer media distribution using blockchain technology
Blockchaın teknolojisini kullanan ggüvenli eşler arası medya dağıtımı
ANAS MHAISH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. ENVER ÖZDEMİR
- Combinatorial solutions for consensus algorithms and blockchain sharding
Mutabakat algoritmaları ve blokzinciri parçalanması için kombinatoryal çözümler
MARWAN SALEH JAMEEL JAMEEL
Doktora
İngilizce
2021
MatematikHacettepe ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMET YURDUŞEN
DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA
- The importance of blockchain technology and cryptocurrencies for financial markets and institutions
Finansal piyasalar ve kurumlar için blokzincir teknolojisinin ve kripto paraların önemi
AURDRİENE NJOMENİ TIENCHEU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Ekonomiİstanbul Aydın Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CÜNEYD EBRAR LEVENT