Yeni kripto para geliştirme yöntemi
New cryptocurrency development methodology
Yazar: HIDAYATULLAH ARGHANDABI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ PERİ GÜNEŞ
İstanbul Aydın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Günümüzde kripto para birimleri yatırım ve ödeme araçları haline gelmiştir. Bankalar veya finans kurumları gibi üçüncü partilere ihtiyaç duymadan bireyler arası güvenli elektronik ortamda ödemelerini gerçekleştirebilir. Kripto paralar aslında dijital takas ortamı sunmaktadır. Bu para birimleri bütün ihtiyaçlar için kullanılabilir ve dünyada birçok ülkede geçerliliğe sahiptir. Günümüzde paraları bir yerden başka bir yere göndermek hem maliyetli hem de uzun sürmektedir. Bu işlem için bankaya veya herhangi üçüncü parti finansal kuruma ihtiyaç duyulmamaktadır çünkü kripto paralar ortadaki üçüncü partiyi kaldırarak para gönderme maliyetini ve işlem süresini azaltmaktadır. Bu süreçte bireyeler birine güvenmek zorunda kalmadan sisteme güvenerek işlemler gerçekleştirirler. 
Kripto para birimlerinin işlemleri herkese açık bir kamu defterinde tutulmaktadır. Bu açık deftere blok zincir denilir ve blok zincir (blockchain) teknolojinin alt yapısını kullanılmaktadır. Blok zincir de işlemler güvenli bir şekilde ağdaki her düğümde (bilgisayarda) saklanmaktadır. Kural olarak zincirdeki geçmişe dair işlemleri hiç kimse tarafından değiştirilemez. 
Bloklar bir önceki bloğunda bulunan bilginin kripto grafik karmasını tutarak bağlantı oluştur ve böylece bir zincir oluşmasını sağlamaktadır. Bu bağlantı, zinciri güvenli ve değiştirilmeyi kapalı kılarak eşler arası bir dijital güven ortamı sağlamaktadır.
Bloklar içeresinde istenilen her tür bilgi saklanabilir ve bir ağdaki tüm bilgisayarlar (düğümler) arasında dağıtılır. Blok zinciri aslında bir dağıtılmış kamu defteri olduğu için herkes bu defterin bir örneğine sahiptir. Deftere yeni bilgi eklendiğinde ağdaki tüm defter örnekler güncellenmektedir ve böylece defterin (blockchain) bütün örnekleri daima birine eşit olmaktadır.
Korona virüs salgın döneminde bireysel ve kurumsal yatırımcılar kripto paraları yöneldiler ve bu yüksek alım kripto paraları altın değerine ulaştırdı. Böylece 2021 Ocak'ta 1 Bitcoin kripto para 41 bin ABD doları ve 2021 mart ayında 60 bin ABD dolar değerine ulaştı (Coindesk, 2021). 
Salgın döneminde salgını bastırmak için ülkelerin karşılıksız paralar bastıklarına dair bilgiler ulaşılmıştır (Ben & Liz, 2020). Bu hareket enflasyona sebep olmuştur. Çoğu kripto paraların tedarik oranları mimari yapısında sabit kılınmıştır ve sadece madencilik işlemle sisteme para dahil edebilmektedir. Örneğin Bitcoinin toplam tedarik oran 21 milyonla sınırlandırılmıştır. Bu özellik kripto paraları daima değerli kılmaktadır.
Yeni kripto para mimarisini geliştirmeden önce Bitcoin, Ethereum (Ether), Ripple (XRP), Litecoin ve Facebook'un Libracoin gibi yaygın kripto para birimlerini inceleyerek fikir alınmıştır. Bahsedilen kripto paraların hakkında yazılan tanıtım bilimsel makaleler ve araştırmalar incelenmiştir. İşlemlerin daha enerji tasarruflu olması için kullan iş kanıtı (Proof of Work) algoritma yerine hisse kanıtı (Proof of Stake) algoritması kullanarak geliştirilmiştir. Önce blok zincir mimarisi geliştirildi, bu mimarideki düğümler eşler arasında Web Socket teknolojisi kullanarak haberleşme sağlandı. Böylece yeni blok zincire eklendiğinde ağdaki tüm düğümler blok zincirini güncellemektedir. Geliştirilen blok zincir mimarisini kullanarak yeni kripto para mimarisi tasarladı. 
Geliştirilmiş blok zinciri yapısı kripto para işlemlerinin saklanması için güncellenmiştir. Geliştirilen yeni kripto para birimi madencilere 100 birim yeni kripto para dağıtmaktadır. Diğer kripto para birimleri gibi her dört yılda bir bu oran yarıya düşürülmektedir. Blokların onay suresi 1 dakikada 100 blokları işlemi alınacağı şekilde tasarlanmıştır bu da Bitcoinin tam 10 kat hızlı olmasını sağlamaktadır. Alt yapısında hisse kanıtı algoritması kullandığı için yüksek donanıma ihtiyaç duyulmamaktadır. İlerde radikal karar alıp mobil madenciliği geçilebilir. Dünyada çapında boşta duran yüksek donanımlı mobil cihazlar düğüm olarak görev alabilirler. Şimdi için bu çalışmada bilgisayarlar hedef alınarak geliştirmeler tamamlanmıştır. Kullanıcıların kolaylığı için cüzdan alt yapısında geliştirilmiştir.

Abstract:
Cryptocurrencies have become an investment and payment tool. They make payments in a secure electronic environment between individuals without the need of third parties such as banks or financial institutions. Cryptocurrencies offer a digital exchange environment for the individuals. These currencies can be used for all needs and are valid in many countries. Today sending money in classic banking approch from one place to another is both costly and time-consuming. There is no need for the bank or any third-party financial institution for the transactions. Cryptocurrencies reduce the cost of sending money and processing time, it also removes the middle third-party institutions. In cryptocurrencies individuals do not to trust any institution they make transactions by trusting the algorithm and infrastructure.
Cryptocurrencies transactions are stored in a public ledger. This ledger is called the blockchain. Most cryptocurrency uses the blockchain technology as their data infrastructure. In the blockchain transactions are securely stored on every node (computer) in the network, this way all the nodes have a copy of the transactions. No one can change the past transactions in the blockchain. Any type of data can be stored in blockchain. In our research we store transactions in the blockchain. Transactions go through a confirmation mechanism and with the cryptographic hash transactions are linked with previous transactions and form a structure of the chain. Cryptography-linked blocks provide peer-to-peer digital trust by keeping it secure and tamper-proof. 
These blocks are distributed among most computers in a network. Since the blockchain is a distributed public ledger, everyone has a sample of this ledger. When a new block is added to the blockchain, all ledger instances in the network are updated so that all instances of the ledger (blockchain) are always equal to each other.
During the coronavirus pandemic many investors bought cryptocurrencies and the cryptocurrencies became a good candidate of gold. 1 Bitcoin cryptocurrency reached a value of 41 thousand US dollars in January of 2021, and 60 thousand US dollars in March of 2021 (Coindesk, 2021). Individual and institutional investors transferred their gold investments to cryptocurrencies. These processes resulted in the cryptocurrencies become more valuable than valuable assets such as gold.
During the corona epidemic, it was reported that many countries have printed paper bills to suppress the epidemic needs (Ben & Liz, 2020). This movement caused inflation. Most of the cryptocurrency's supply rates are fixed in their architectural structure and new coins can only enter the system by the mining process. This feature also makes cryptocurrencies unique and valuable.
Before developing the new cryptocurrency architecture, we examined the available famous cryptocurrencies such as Bitcoin, Ethereum (Ether), Ripple (XRP), Litecoin and Facebook's Libracoin. We check their white paper and infrastructure. In the result we decided to make transactions more energy efficient. We use the Proof-of-Stake algorithm in place of the Proof-of-Work algorithm that is used by Bitcoin. Firstly, the blockchain architecture was developed, and the nodes in this architecture were able to communicate between themselves using web socket technology. When the new block is added to the blockchain, all nodes in the network update their blockchain. Later we used this blockchain architecture to develop the new cryptocurrency architecture.
The developed blockchain infrastructure was updated for transactions. The new cryptocurrency will start with initial 100 units of coins, this is the amount that will be paid to the miners of the network. Like other cryptocurrencies these rates are reduced to half in every 4 years. The approval time of the blocks is reduced to 1 minute and the transaction of 100 blocks has been accepted which ensures this cryptocurrency 10 times faster than Bitcoin and does not require high hardware because the infrastructure uses the proof of stake algorithm. In the future, mobile mining can be passed by taking a radical decision. We have a vast number of mobile phones with high specs in the world, that can act as nodes of the network and confirm the transactions. The current architecture of the new coin is designed for the computers only. Wallet infrastructure was developed for the convenience of end-users to query blocks and send the balance easily to other individuals in the network.