Bitcoin madenciliği, karmaşık hesaplama problemlerini çözen yüksek güçlü bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilir; bu problemler elle çözülemeyecek kadar karmaşıktır ve son derece güçlü bilgisayarları bile zorlayacak kadar çetrefillidir.
Bitcoin madenciliğinin sonucu iki yönlüdür. İlk olarak, bilgisayarlar Bitcoin ağındaki bu karmaşık matematik problemlerini çözdüklerinde yeni bitcoin üretirler. İkinci olarak ise, hesaplama problemlerini çözerek, bitcoin madencileri işlem bilgilerini doğrular ve böylece Bitcoin ödeme ağını güvenilir ve güvenli hale getirirler.
Birisi herhangi bir yere bitcoin gönderdiğinde buna işlem (transaction) denir. Mağazalarda veya çevrimiçi yapılan işlemler bankalar, satış noktası (POS) sistemleri ve fiziksel makbuzlar tarafından belgelenir. Bitcoin madencileri ise işlemleri “bloklar” halinde gruplayıp blockchain adı verilen halka açık bir kayıt defterine ekleyerek aynı şeyi gerçekleştirirler. Düğümler (nodes) daha sonra gelecekte doğrulanabilmeleri için bu blokların kayıtlarını tutar.
Bitcoin madencileri blockchain’e yeni bir işlem bloğu eklediğinde, görevlerinin bir parçası da bu işlemlerin doğru olduğundan emin olmaktır. Özellikle bitcoin madencileri, dijital para birimlerine özgü bir sorun olan çift harcama (double-spending) durumunun yaşanmadığından, yani bitcoin’in kopyalanmadığından emin olurlar.
Bitcoin madencilerini ödüllendirmek
Tek bir günde 300.000’e varan alım ve satım işlemi gerçekleşirken, bu işlemlerin her birini doğrulamak madenciler için büyük bir iş yükü olabilir. Çabalarının karşılığı olarak madenciler, blockchain’e her yeni işlem bloğu eklediklerinde bitcoin ile ödüllendirilirler.
Çıkarılan her blokla birlikte salınan yeni bitcoin miktarına blok ödülü (block reward) denir. Blok ödülü her 210.000 blokta bir (veya yaklaşık her dört yılda bir) yarıya indirilir (halving). 2009 yılında bu ödül 50 idi. 2013’te 25, 2018’de 12.5 oldu ve Mayıs 2020’de yarıya inerek 6.25’e düştü.
Bitcoin, 11 Mayıs 2020’de madencilik ödülünü üçüncü kez başarılı bir şekilde yarıya indirerek 12.5’ten 6.25’e düşürdü.
Bu sistem yaklaşık 2140 yılına kadar devam edecektir. Bu noktada madenciler, ağ kullanıcılarının ödeyeceği işlem ücretleri (fees) ile ödüllendirilecektir. Bu ücretler, madencilerin madencilik yapmaya devam etmeleri ve ağı sürdürmeleri için teşvik sağlar. Buradaki fikir, halving süreçleri tamamlandıktan sonra bu ücretler için yaşanacak rekabetin, ücretlerin düşük kalmasını sağlayacağıdır.
Bu halving işlemleri yeni coin’lerin üretilme hızını azaltır ve dolayısıyla mevcut arzı düşürür. Bu durum yatırımcılar için bazı sonuçlar doğurabilir; çünkü altın gibi arzı düşük diğer varlıklar yüksek talep görerek fiyatları yukarı çekebilir. Bu halving hızında, dolaşımdaki toplam bitcoin sayısı 21 milyon sınırına ulaşacak, bu da para birimini tamamen sınırlı hale getirecek ve zamanla potansiyel olarak daha değerli kılacaktır.
Bitcoin işlemlerini doğrulamak
Bitcoin madencilerinin işlemleri doğrulayarak fiilen bitcoin kazanabilmeleri için iki şeyin gerçekleşmesi gerekir. İlk olarak, teorik olarak tek bir işlem kadar küçük olabilen ancak her bir işlemin ne kadar veri depoladığına bağlı olarak genellikle birkaç bin işlemi bulan bir megabayt (MB) değerinde işlemi doğrulamaları gerekir.
İkinci olarak, blockchain’e bir işlem bloğu eklemek için madencilerin proof of work (iş kanıtı) olarak da adlandırılan karmaşık bir hesaplama matematik problemini çözmeleri gerekir. Aslında yaptıkları şey, hedef hash değerinden küçük veya ona eşit olan, hash adı verilen 64 haneli onaltılık (hexadecimal) bir sayı bulmaya çalışmaktır. Temel olarak, bir madencinin bilgisayarı, donanıma bağlı olarak saniyede megahash (MH/s), saniyede gigahash (GH/s) veya saniyede terahash (TH/s) gibi farklı hızlarda hash üretir ve bir çözüme ulaşana kadar olası tüm 64 haneli sayıları tahmin eder. Başka bir deyişle, bu bir şans oyunudur.
Bitcoin madenciliği analojisi
Bitcoin madenciliği esasen tahmin yürütmeye dayandığından, doğru cevaba başka bir madenciden önce ulaşmak neredeyse tamamen bilgisayarınızın ne kadar hızlı hash üretebildiği ile ilgilidir. Sadece on yıl önce, bitcoin madenciliği normal masaüstü bilgisayarlarda rekabetçi bir şekilde yapılabiliyordu. Ancak zamanla madenciler, video oyunları için yaygın olarak kullanılan grafik kartlarının daha etkili olduğunu fark ettiler ve oyunu domine etmeye başladılar. 2013 yılında bitcoin madencileri, kripto para madenciliğini olabildiğince verimli yapmak için özel olarak tasarlanmış ve ASIC (application-specific integrated circuits) adı verilen bilgisayarları kullanmaya başladılar. Bunların fiyatları birkaç yüz dolardan on binlerce dolara kadar değişebilir, ancak bitcoin madenciliğindeki verimlilikleri üstündür.
Bugün bitcoin madenciliği o kadar rekabetçi ki, yalnızca en güncel ASIC’ler ile karlı bir şekilde yapılabiliyor. Masaüstü bilgisayarlar, grafik işlem birimleri (GPU’lar) veya eski model ASIC’ler kullanıldığında, enerji tüketim maliyeti aslında elde edilen geliri aşmaktadır. Elinizde en yeni cihaz olsa bile, tek bir bilgisayar madencilerin mining pool (madencilik havuzu) dediği oluşumlarla rekabet etmek için nadiren yeterlidir.
Mining pool, işlem güçlerini birleştiren ve çıkarılan bitcoin’i katılımcılar arasında paylaşan bir madenci grubudur. Bireysel madencilerden ziyade havuzlar tarafından orantısız derecede büyük miktarda blok çıkarılmaktadır. Mining pool’lar ve şirketler, Bitcoin’in işlem gücünün büyük bir yüzdesini temsil etmektedir.