Blockchain’ler ekleme-odaklı (append-only) küresel günlüklerdir. Küresel günlüğe yapılan kayıtlar bloklar halinde düzenlenir ve bir blok içerisinde toplanan kayıtlar paketlenerek tek bir atomik yazma islemi ile kayıt altına alınır. Küresel günlüğe yapılan yazma işlemleri “kayıt ücreti” adi verilen bir ödeme gerektirir. Blockchain ağında aktif durumda olan düğümler düzenli olarak bir sonraki tur için hangi düğümün lider olacağını belirleyecek lider seçim protokolünü koşarlar. Bir tur için lider olan düğüm o turda yapılan kayıtları yazmaktan ve bu kayıtlar için yapılan ödemeleri toplamaktan sorumludur.
Bir turda lider olmak için yarışan düğümler madenciler olarak isimlendirilir. Her tur başında, madenciler bir önceki turda kayıt altına alınan blok kullanılarak üretilen yeni bir hesaplama problemini çözmeye çalışırlar ve problemi en hızlı çözen düğüm bir sonraki bloğun yazılmasından sorumlu lider olarak seçilir. Problemlerin zorlukları ayarlanarak blok yazılması işlemleri arasındaki süre düzenlenebilir. Örneğin Bitcoin sisteminde uygulanan protokol problemlerin zorluklarını ayarlayarak yaklaşık her 10 dakikada bir yeni bir blok yazılmasını sağlar.
Getirdiği birçok avantaja rağmen, şu ana kadar karşılaştığımız teknik sınırlamalardan bahsetmek gerekirse:
- Yaygın kullanılan blockchain sistemlerindeki blok büyüklüğü tipik olarak kilobaytlar seviyesindedir ve bu sebeple bu bloklar çok fazla veri taşıyamaz.
- Blockchain uygulamarında kayıt oluşturma ve yenileme operasyonlarının performansı yazma yayılımı (write propogation) ve lider seçim protokolü islemlerinin performansına bağlıdır. Referans olarak, bu islemlerin gerçekleştirilmesi BitCoin vb sistemlerde 10-40 dakika arasında sürer.)
- Bir turda yapılan toplam yeni operasyon sayısı ağa katılan düğümlerin ortalama bant genişliği ile sınırlıdır (Bitcoin için ortalama yeni tur başına ~1500 yeni operasyon). Dahası, yeni düğümlerin, bağımsız olarak o zamana kadar gerceklesen islemlerin tutulduğu küresel günlüğü denetlemesi gerekir. Bu sebeple, sistem ileri ilerleme yaptıkça yeni düğümlerin sisteme katılım zamanı doğrusal oranda artar.
Daha fazla teknik sınırlama için denemelerimizi sürdürüyoruz :)