İçindekiler

Özet

Giriş

Blockcahin Teknolojisi

       Blockchain Nedir?

       Blockchain’in Temel Özellikleri

Blockchain ve Güvenlik İlişkisi

       Kriptografi

       Konsensüs Mekanizmaları

       Akıllı Sözleşmeler

Blockchain ve Siber Güvenlik Uygulamaları

       Veri Koruma ve Erişim Yönetimi

       Kimlik Yönetimi

Blockcahin’in Olası Güvenlik Açıkları

Sonuç

Kaynakça

 

 

Özet

Blockchain teknolojisi, merkeziyetsiz ve şeffaf yapısıyla dijital güvenlik ihtiyaçlarını karşılamak için devrimsel bir yaklaşım sunmaktadır. Çalışma, blockchain’in temel özelliklerini, kriptografi ve konsensüs mekanizmaları gibi güvenlik bileşenlerini ayrıntılı bir şekilde ele almıştır. Blockchain, veri doğrulama, yedekleme, kimlik yönetimi, lisanslama ve tehdit istihbaratı gibi alanlarda etkin çözümler sağlayarak geleneksel güvenlik sistemlerine karşı alternatif bir yöntem sunmaktadır. Aynı zamanda, akıllı sözleşmeler ve dağıtık yapısıyla iş süreçlerini güvenilir ve otomatik hale getirirken; şeffaflık ve izlenebilirlik sayesinde dolandırıcılık gibi sorunların önüne geçmektedir. Bununla birlikte, blockchain’in güvenlik açıkları ve potansiyel tehditleri de değerlendirilmiş, bu zayıflıkların giderilmesi için gerekli önlemler üzerinde durulmuştur. Blockchain’in hem bireyler hem de kurumlar için sunduğu avantajların geniş bir uygulama alanı oluşturduğu ifade edilmektedir.

Giriş:

Teknolojinin hızla ilerlemesiyle birlikte veri güvenliği ve şeffaflık konuları daha da önemli hale gelmiştir. Bu noktada, blockchain teknolojisi ortaya çıkmıştır. Blockchain, merkeziyetsiz yapısı ve şeffaf işlemleriyle dijital dünyanın en etkili güvenlik araçlarından biri olarak kabul edilmektedir. Bu yazıda, blockchain’in güvenlik üzerine olan etkileri ve günümüzün dijital ortamında nasıl çözümler sunduğu incelenecektir.

Blockcahin Teknolojisi

Blockchain Nedir?

Blockchain teknolojisi, son yıllarda dijital dönüşümün önemli bir parçası haline gelmiştir. İlk olarak Bitcoin ile ilişkilendirilen bu teknoloji, merkeziyetsiz ve dağıtık bir veri tabanı yapısı sunarak, güvenli ve şeffaf bir işlem ortamı sağlamaktadır. Blockchain, verilerin bloklar halinde şifrelenerek saklandığı ve bu blokların zincirleme bir yapı ile birbirine bağlandığı bir sistemdir. Bu yapı, kullanıcıların birbirlerine güvenmeden işlem yapabilmelerini mümkün kılar. Blockchain’in temel özellikleri arasında merkeziyetsizlik, şeffaflık, değiştirilemezlik ve güvenlik yer almaktadır (Rajasekaran, Azees, & Al-Turjman, 2022).

Blockchain, birbirine bağlı bloklardan oluşan bir yapıya sahiptir. Her blok, başlık (header), zaman damgası (timestamp), verilerin özeti (data hash) ve önceki bloğun hash değerini (previous hash) içerir. Ancak, bu yapı ilk blok (genesis block) için farklıdır. İlk blokta, kendisinden önce bir blok bulunmadığından, önceki bloğun hash değeri sıfır (0) olarak belirlenir. Bu özellik, blockchain’in başlangıç noktası olarak işlev görür ve sistemin güvenli bir temel üzerine inşa edilmesini sağlar.

Blockchain’in Temel Özellikleri

Merkeziyetsizlik: Merkezi bir otoriteye ihtiyaç duymadan, kullanıcıların kendi aralarında güvenli bir şekilde işlem yapabilmeleridir.

Değiştirilemezlik: Kullanıcıların verilerin geçmişteki durumlarına güven duymalarını sağlar ve bu da dolandırıcılık ve sahtekarlık gibi kötü niyetli eylemleri önler.
Şeffaflık: Ağdaki tüm katılımcılar işlemleri görebilir, böylece her şey açık ve görünür olur. Bu da verilerin güvenli bir şekilde kaydedilmesini ve paylaşılmasını sağlar.

Güvenlik: Blockchain, verilerin korunmasında kriptografi kullanarak yüksek düzeyde güvenlik sunar.

Konsensüs Protokolleri: Bu mekanizmalar, ağdaki tüm katılımcıların (düğümlerin) bir işlemi onaylamasını gerektirir. Böylece, herhangi bir kötü niyetli aktörün ağı manipüle etmesi zorlaşır.

Blockchain ve Güvenlik İlişkisi

Blockchain teknolojisi, son yıllarda dijital güvenlik alanında önemli bir yer edinmiştir. Bu teknoloji, merkeziyetsiz yapısı ve şifreleme yöntemleri sayesinde veri güvenliğini artırma potansiyeline sahiptir. Blockchain, dağıtık bir defter teknolojisi olarak, verilerin şifrelenmiş bloklar halinde saklanmasını ve bu blokların birbirine bağlanmasını sağlar. Bu özellik, verilerin değiştirilmesini veya silinmesini zorlaştırarak güvenliği artırır (Zhou & Kraft, 2022). Ancak, blockchain’in güvenlik ile ilişkisi karmaşık bir yapıya sahiptir ve birçok farklı açıdan ele alınması gerekmektedir.

Blockchain’de güvenliği sağlamak için merkeziyetsiz yapının korunması ve blok içindeki verilerin bozulması gibi dikkat edilmesi gereken unsurlar vardır. Başlıca bu unsurların güzenliğini sağlamak için kullanılan bileşenler aşağıdaki gibidir.

Kriptografi:

Blockchain’in en önemli bileşenlerinden biri, kriptografik hash fonksiyonlarıdır. Bu fonksiyonlar, verilerin güvenli bir şekilde saklanmasını ve iletilmesini sağlar. Hash fonksiyonları, belirli bir girdi verisini alarak sabit uzunlukta bir çıktı üretir ve bu çıktı, girdinin benzersiz bir temsilidir. Hash fonksiyonlarının güvenliği, çarpışma direnci (collision resistance) ile sağlanır; yani, iki farklı girdinin aynı hash değerini üretmesi son derece zordur (Gençoğlu, 2022).

Konsensüs Mekanizmaları:

Blockchain teknolojisi, merkeziyetsiz ve dağıtık bir veri tabanı olarak, son yıllarda birçok alanda önemli bir gelişim göstermiştir. Bu teknolojinin temelini oluşturan konsensüs mekanizmaları, ağ üzerindeki düğümlerin (nodes) bir anlaşmaya varmasını sağlayarak, işlemlerin güvenli ve şeffaf bir şekilde gerçekleştirilmesini mümkün kılar. Konsensüs mekanizmaları, blockchain sistemlerinin güvenliği ve performansı açısından kritik bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda, farklı konsensüs algoritmaları, çeşitli uygulama alanlarının ihtiyaçlarına göre geliştirilmiştir.

  1. Proof of Work (PoW): Bu mekanizma, yeni bir blok oluşturmak için karmaşık matematiksel problemleri çözmeyi gerektirir; bu süreç, madencilik faaliyetleri sırasında önemli miktarda enerji harcanmasına neden olur, bu da enerji verimliliği açısından sorunlar yaratmaktadır (Gupta & Mahajan, 2020).
  2. Proof of Stake (PoS): PoS, PoW’nin bazı dezavantajlarını gidermek amacıyla geliştirilmiştir. PoS, blok üretiminde düğümlerin sahip olduğu stake miktarına dayalı olarak bir konsensüs sağlamaktadır. Bu mekanizma, daha az enerji tüketimi ile daha hızlı işlem onayları sunma potansiyeline sahiptir (Yu, Liu, Nepal, Yu, & Rimba, 2019).
  3. Delegated Proof of Stake (DPoS): DPoS, Proof of Stake’in (PoS) bir varyasyonudur. Bu mekanizmada, ağda işlem doğrulamak için temsilciler seçilir. Bu temsilciler, doğrulayıcı olarak seçilir ve blok oluşturma sorumluluğu onlara devredilir. DPoS, işlem hızını artırmak ve merkeziyetsizliği korumak amacıyla tasarlanmıştır.
  4. Proof of Authority (PoA): Belirli bir grup güvenilir düğümün, işlemleri doğrulamak ve yeni bloklar oluşturmak için yetkilendirilmesidir. Bu durum, işlemlerin hızlı bir şekilde onaylanmasını sağlarken, aynı zamanda ağın güvenliğini de artırmaktadır.

Akıllı Sözleşmeler:

Blockchain, akıllı sözleşmelerin (smart contracts) uygulanmasıyla birlikte, birçok sektörde devrim niteliğinde değişiklikler sağlamaktadır. Akıllı sözleşmeler, belirli koşullar yerine getirildiğinde otomatik olarak yürütülen bilgisayar protokolleridir ve bu özellikleri sayesinde güvenilir, şeffaf ve değiştirilemez işlemler gerçekleştirilmesine olanak tanır (Khan, Loukil, Ghedira-Guegan, Benkhelifa, & Bani-Hani, 2021). Bu özellikleri, birçok endüstride, özellikle finans, sağlık ve tedarik zinciri yönetiminde önemli yeniliklere yol açmaktadır. Örneğin, akıllı sözleşmeler, taraflar arasında güvenli ve hızlı işlemler gerçekleştirilmesini sağlayarak, süreçleri hızlandırmakta ve maliyetleri düşürmektedir. Ancak, akıllı sözleşmelerin güvenliği, blockchain teknolojisinin benimsenmesinde önemli bir engel teşkil etmektedir. Bu bağlamda, akıllı sözleşmelerin tasarımı ve uygulanması sırasında karşılaşılan güvenlik açıkları, potansiyel dolandırıcılık ve hata risklerini artırmakta, bu da kullanıcıların ve yatırımcıların teknolojiye olan güvenini sarsmaktadır. Dolayısıyla, akıllı sözleşmelerin güvenliğini sağlamak için daha gelişmiş şifreleme yöntemleri ve denetim mekanizmalarının geliştirilmesi gerekmektedir.

Blockchain ve Siber Güvenlik Uygulamaları

Blockchain teknolojisi, son yıllarda siber güvenlik alanında önemli bir ilgi odağı haline gelmiştir. Siber güvenlik uygulamalarında, blockchain’in sunduğu avantajlar, geleneksel sistemlerin karşılaştığı zorlukları aşmak için umut verici bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Blockchain, verilerin şifrelenmesi ve dağıtılması sayesinde, kullanıcıların güvenliğini artırmakta ve veri manipülasyonunu önlemektedir.

Blockchain teknolojisi, güvenlik alanında birçok etkili çözüm sunmaktadır. Özellikle, kimlik doğrulama sistemlerinde güvenilir veri yönetimi sağlarken merkezi sunuculara olan bağımlılığı azaltır. Tedarik zinciri güvenliğinde ürünlerin sahtecilik girişimlerinden korunmasını ve takip edilmesini sağlar. Ayrıca, tehdit istihbaratında, şifreleme ve dağıtık defter yapısıyla saldırıların daha hızlı tespit edilmesine olanak tanır. Sağlık sektöründe hasta verilerini koruma, finans sektöründe dolandırıcılığı önleme ve dijital içeriklerde lisanslama süreçlerinin yönetimi gibi uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmaktadır.

Blockchain teknolojisinin siber güvenlik alanındaki uygulamaları, çeşitli disiplinlerdeki araştırmalarla desteklenmektedir:

Veri Koruma ve Erişim Yönetimi

Blockchain teknolojisi, siber güvenlik gereksinimlerini karşılamada büyük bir potansiyele sahiptir. Veri yedekleme süreçlerinde dağıtık yapısı sayesinde veri bütünlüğünü korur ve yetkisiz erişimi önler. Ayrıca, şifreleme ve dağıtık defter teknolojisiyle saldırıların tespitinde etkilidir. İçerik sahipliği ve dağıtımındaki şeffaflık ile dijital içeriklerin korunmasını ve lisanslama süreçlerinin kolaylaşmasını sağlar. Verilerin değiştirilemezliği ve izlenebilirliği, dijital içeriklerin güvenli ve adil bir şekilde yönetilmesini mümkün kılar. Bu potansiyel, blockchain’in siber güvenlik uygulamalarında yaygın bir şekilde benimsenmesi gerektiğini göstermektedir.

Örneğin, “My data, my control” adlı çalışma, kullanıcıların kişisel verilerini güvenli bir şekilde paylaşmalarını ve bu süreçte akıllı sözleşmeler aracılığıyla erişim kontrolü sağlamalarını önermektedir (Chiu, Meng, & Jensen, 2021).

 

Kimlik Yönetimi

Blockchain, kullanıcıların kimlik bilgilerini merkezi bir sunucuda depolamak yerine, dağıtık bir defterde saklayarak veri ihlali riskini azaltmaktadır. Bu durum, kullanıcıların kimliklerinin daha güvenli bir şekilde yönetilmesini sağlamaktadır.

Örneğin, Health-ID sistemi, sağlık hizmetleri alanında blockchain tabanlı bir kimlik yönetim sistemi geliştirmiştir. Bu sistem, hastaların ve sağlık hizmeti sağlayıcılarının kimliklerini güvenli bir şekilde doğrulamalarına olanak tanırken, aynı zamanda kullanıcıların kimlik bilgilerini merkezi bir otoriteye bağımlı olmadan yönetmelerine imkan tanımaktadır (Javed, Alharbi, Bellaj, Margaria, Crespi, & Qureshi, 2021).

 

Blockcahin’in Olası Güvenlik Açıkları

51% Saldırısı:

Dağıtık yapının sunduğu güvenlik, sistemin çeşitli avantajları ile birlikte gelir; ancak, bazı durumlarda bu güvenliğin manipülasyonlara açık hale gelebileceği durumlar da söz konusu olabilir. Özellikle blockchain sistemleri, kötü niyetli kullanıcılar tarafından gerçekleştirilen çeşitli siber saldırılara karşı savunmasız olabilir. Blockchain teknolojisinin güvenlik açıklarını ve bu açıkların nasıl istismar edilebileceğine dair kapsamlı bir inceleme yapıldığında. “51% saldırısı” gibi durumların, bir kullanıcının ağın çoğunluğunu kontrol etmesi durumunda nasıl bir tehdit oluşturduğu vurgulanmalıdır (Ghosh, Gupta, Dua, & Kumar, 2020). Bu tür saldırılar, yalnızca bireysel kullanıcıların değil, aynı zamanda blockchain ekosisteminin genel güvenilirliğini de ciddi şekilde zedeleyebilir. 51% saldırıları, bir kullanıcının veya kullanıcı grubunun ağın işlem onaylama sürecine hakim olmasını sağlayarak, işlemleri manipüle etme ya da sahte işlemler oluşturma yeteneği kazandırabilir. Bu durum, blockchain’in temel prensiplerinden biri olan şeffaflık ve güvenilirlik ilkelerini tehdit etmekte, dolayısıyla bu tür güvenlik açıklarının giderilmesi, blockchain teknolojisinin daha geniş bir kabul görmesi için kritik öneme sahiptir.

Reentrancy Saldırıları:

Blockchain tabanlı sistemlerdeki akıllı sözleşmeler, çeşitli güvenlik açıkları ve manipülasyon riskleri taşımaktadır. Reentrancy saldırıları, bir akıllı sözleşmenin beklenmedik bir şekilde yeniden çağrılması yoluyla gerçekleşmekte ve bu durum, sözleşmenin işleyişini olumsuz etkileyerek sistemin güvenliğini tehlikeye atmaktadır. Bu tür saldırılar, özellikle finansal işlemler gerçekleştiren akıllı sözleşmelerde büyük riskler oluşturmakta ve bu nedenle, bu tür sistemlerin tasarımında dikkatli olunması gerekmektedir (Cheng, Xie, Tang, Xiong, & Liu, 2020). Bu bağlamda, akıllı sözleşmelerin güvenliğini artırmak amacıyla çeşitli savunma mekanizmalarının geliştirilmesi gerekmektedir. Bu mekanizmalar, akıllı sözleşmelerin daha dirençli hale gelmesine yardımcı olabilir ve olası saldırılara karşı korunmalarını sağlamak adına kritik bir öneme sahiptir.

Blockchain teknolojisi, sunduğu avantajların yanı sıra, çeşitli manipülasyon ve güvenlik tehditlerine de açıktır. Blockchain teknolojisinin güvenliği, yalnızca teknik önlemlerle sağlanamaz. Bu alanda yapılan çalışmalar uygulamalarının güvenliğini artırmak için yeni bilgi güvenliği kontrollerinin geliştirilmesi gerektiğini vurgulamaktadır. Bu kontroller, blockchain uygulamalarının güvenliğini sağlamak için mevcut uluslararası standartların ötesine geçmelidir. Bu durum, blockchain tabanlı sistemlerin güvenliğini artırmak için kapsamlı bir yaklaşım gerektirdiğini göstermektedir.

Sonuç

Blockchain, modern dijital güvenliğin yeniden şekillendirilmesinde önemli bir role sahiptir. Güçlü şifreleme algoritmaları, dağıtık defter teknolojisi ve güvenlik mekanizmalarıyla veri manipülasyonu ve siber tehditlere karşı koruma sağlamaktadır. Ancak, teknoloji hâlâ gelişim aşamasında olup, özellikle 51% saldırıları ve akıllı sözleşme zafiyetleri gibi sorunlarla mücadele edilmektedir. Blockchain’in küresel ölçekte benimsenmesi için yalnızca teknolojik gelişim değil, aynı zamanda düzenleyici çerçevelerin ve standardizasyon çalışmalarının da ilerlemesi gerekmektedir. Gelecekte, blockchain’in siber güvenlik, finans, sağlık ve tedarik zinciri yönetimi gibi alanlarda daha geniş çaplı dönüşümlere yol açacağı öngörülmektedir. Teknolojinin potansiyelini en üst düzeye çıkarmak için disiplinler arası işbirliği ve yenilikçi yaklaşımlar büyük önem taşımaktadır.

Kaynakça

Cheng, J., Xie, L., Tang, X., Xiong, N., & Liu, B. (2020). A survey of security threats and defense on blockchain. Multimedia Tools and Applications. https://doi.org/10.1007/s11042-020-09368-6

Chiu, W.-Y., Meng, W., & Jensen, C. D. (2021). My data, my control: A secure data sharing and access scheme over blockchain. Journal of Information Security and Applications. https://doi.org/10.1016/j.jisa.2021.103020

Gençoğlu, M. T. (2022). Mathematical analysis of the hash functions as cryptographic tools for blockchain. Turkish Journal of Science and Technology. https://doi.org/10.55525/tjst.1140811

Ghosh, A., Gupta, S., Dua, A., & Kumar, N. (2020). Security of cryptocurrencies in blockchain technology: State-of-art, challenges and future prospects. Journal of Network and Computer Applications. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2020.102635

Gupta, C., & Mahajan, A. (2020). Evaluation of proof-of-work consensus algorithm for blockchain networks. In 2020 11th International Conference on Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT). https://doi.org/10.1109/icccnt49239.2020.9225676

Javed, I. T., Alharbi, F., Bellaj, B., Margaria, T., Crespi, N., & Qureshi, K. N. (2021). Health-ID: A blockchain-based decentralized identity management for remote healthcare. Healthcare (Basel). https://doi.org/10.3390/healthcare9060712

Khan, S. N., Loukil, F., Ghedira-Guegan, C., Benkhelifa, E., & Bani-Hani, A. (2021). Blockchain smart contracts: Applications, challenges, and future trends. Peer-to-Peer Networking and Applications. https://doi.org/10.1007/s12083-021-01127-0

Rajasekaran, A. S., Azees, M., & Al-Turjman, F. (2022). A comprehensive survey on blockchain technology. Sustainable Energy Technologies and Assessments. https://doi.org/10.1016/j.seta.2022.102039

Yu, B., Liu, J., Nepal, S., Yu, J., & Rimba, P. (2019). Proof-of-QoS: QoS based blockchain consensus protocol. Computers & Security. https://doi.org/10.1016/j.cose.2019.101580

Zhou, X., & Kraft, M. (2022). Blockchain technology in the chemical industry. Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. https://doi.org/10.1146/annurev-chembioeng-092120-022935