Kripto Para Madenciliğinde ASIC Cihazlarının Durumu ve Geleceği

Kripto para sektörü geleneksel finans sisteminin içine hızla girerken ASIC olarak bilinen bilgisayar ekipmanları da kripto para sektörüne hızla giriş yapıyorlar. Zamanında Bitcoin blockchain’ini ayakta ve güvenli tutmak için evde kendi bilgisayarlarını kullanarak madencilik yapan kişiler yetiyordu. Ancak ASIC gibi ekipmanların çıkmasıyla ağı güvenli tutma işi adeta canavar gibi elektrik tüketilen, donanım üreticilerinin çok ciddi gelirler elde ettikleri bir sektöre dönüştü.

Uzun adını ‘uygulama özelinde birleşmiş devreler’ şeklinde çevirebileceğimiz ASIC ekipmanları diğer Blockchainler için de kullanılabiliyorlar. Milyarlarca dolar değerindeki Çin merkezli bir şirket olan Bitmain 15 Mart’ta yaptığı duyuruyla yalnızca Monero madenciliği (aynı algoritmayı kullanan diğer koinler de dahil) yapmak için ürettiği 12 bin dolar değerindeki Antminer X3 adlı ekipmanlar için sipariş almaya başladığını açıkladı. Tabii Monero’da yaşanan hard fork sonrasında bu ekipmanların durumu ne olacak pek kesin değil ancak bu Bitmain gibi devasa bir şirketin bu kadar büyük çaplı bir üretim yapmış olduğu gerçeğini değiştirmiyor. Bitmain bununla da durmadı ve 3 Nisan’da özellikle Ethereum madenciliği için ürettiği 800 dolarlık E3 modelini duyurdu. E3 ve X3 gibi ASIC modelleri kripto para topluluğu arasında tartışmaya yol açabiliyorlar. Bu ekipmanlar ekran kartlarına ve CPUlara göre çok daha yüksek bir performansa sahipler. Bu konuda söylenebilecek pek bir şey yok. Ancak yüksek performans sunan bu ekipmanlardan çok fazla üretilmiyor. Üretilmiş ve satışa sunulmuş olanlar da diğer ekipmanlara kıyasla daha tuzlu oluyor. Ama topluluk içerisinde ASIC ekipmanlarıyla ilgili bir tartışma yaşanmasının sebebi ne bu ekipmanların fiyatları ne de az üretiliyor olmaları. Bu ekipmanlar yüzünden kripto para ağlarındaki işlem gücü çok daha merkezi hale geliyor ki kripto paraların çoğunlukla merkezsizlik odaklı olduklarını düşünürsek ortada bir tartışma dönmesinin gayet doğal olduğunu söyleyebiliriz.

Bu gibi ekipmanlar kripto para madenciliğini çok daha kurumsal hale getirdiler. Bunun sonucunda da Çin’deki Bitmain ve ABD’deki BitFury gibi şirketler ortaya çıktı. Monero ve Ethereum gibi kripto paraların ise sektörü bu denli değiştirmiş olan ve hala da değiştiren ASIClere karşı direnmeleri bekleniyor.

Monero için özel bir ASIC üretileceğine dair Şubat ayında bazı söylentiler ortaya çıkmıştı. Monero’nun önde gelen geliştiricilerinden Riccardo Spagni bu söylentiler hakkında konuşmuş ve “Merkeziyete sebebiyet veren ASIClerin Monero ağına yayılmalarını engellemek için elimden gelen her şeyi yapacağım” demişti.

Monero 6 Nisan’da “ASIClerin barındırdıkları risklere karşı önlem almak ve ASIC’ye karşı direnmek” için madencilik algoritmasında bir değişikliğe gitti. Aynı gün Ethereum’un geliştiricileri bir toplantı yaptılar ve Ethereum algoritmasının değiştirilmesinin gerekip gerekmediğini tartıştılar. Toplantıdan çıkan karar algoritmayı değiştirmeye henüz bir gerek olmadığı yönündeydi. Bu karar Ethereum topluluğundaki bir kesim kullanıcıyı hayal kırıklığına uğratmıştı.

Spagni gibi kripto para sektöründe yer alan bir çok geliştirici kripto paraların ASICler yüzünden merkezi hale gelmelerinden endişeleniyor. Yazının en başında belirttiğimiz gibi bundan yıllar önce insanlar kendi bilgisayarlarını kullanarak madencilik yapabiliyorlardı. Günümüz şartlarında ise tam anlamıyla madencilik yapmak için (çoğu zaman) hatırı sayılır miktarda bir sermaye gerekiyor. Yani sıradan insanlar madencilikten yavaş yavaş uzaklaşırken yüklü sermayesi bulunan dev şirketler ASIClerden faydalanarak madencilik işine giriş yapıyorlar. Peki bu durumda ne olacak? Eğer pek çok kişi ASIC sahibi olmadığı için madencilik yapamaz hale gelirse ve madencilik işi birkaç büyük kurumun eline düşerse ne olacak? İşte tartışmanın en ciddi konularından biri de bu. En çok ASIC ekipmanına sahip olan şirket (veya hükûmet) bir kripto para ağını manipüle edebilecek ya da sansüre maruz bırakabilecek mi? Kimilerine göre bu sorunun cevabı evet.

Ortada bir tartışma olduğuna göre hikayenin bir de öteki tarafı var demektir. Kripto para sektöründeki bazı geliştiriciler ise ASIClerin tehlike arz etmediklerini, hatta bu ekipmanlar sayesinde kripto para ağlarındaki güvenlik düzeyinin arttığını söylüyorlar.

ASIC Nedir?

ASICler aslında onlarca yıldır hayatımızdalar ve cep telefonu gibi gayet yaygın cihazlarda bile kullanılıyorlar. Ancak bu cihazlar kripto para sektöründe yalnızca birkaç sene önce kullanılmaya başladılar. İlk Bitcoin ASICleri 2013 yılında satılmışlardı ve zaman içerisinde Litecoin ve Dash gibi farklı koinler için de özel ASIC cihazları üretilmeye başlandı.

CPU, GPU ve ASIC arasında yüzeysel bir kıyaslama yapmak pek kolay değil çünkü GPUlar da aslında (teknik olarak) bir tür ASIC sayılabilirler. Ama madencilik için kullanılan ASICler, CPUlar ve GPUlar arasında çok net bir farklılık var. CPUlarda ve GPUlarda bazı ‘fazlalıklar’ bulunuyor ve bu fazlalıklar yüzünden bu cihazlar biraz değişken olabiliyorlar. Ancak ASIC cihazlarda söz konusu ‘fazlalıklar’ bulunmuyor. Mesela bir Bitcoin ASIC’si ile oyun oynayamazsınız ya da bu cihaz üzerinde bir işletim sistemi kuramazsınız çünkü bu cihaz adından da anlaşılabileceği üzere tek bir şey için üretildi: Bitcoin madenciliği. Yani madencilik için üretilmiş olan bir ASIC, bünyesinde barındırdığı tüm gücü tek bir görev için, madencilik için, kullanabiliyor ve böylece çok daha yüksek bir performans sunuyor.

En büyük kripto paraların pek çoğu kendi özelinde bir PoW algoritması kullanıyor. Mesela Bitcoin SHA-256 adlı bir hash algoritmasını, Monero CryptoNight’ı, Ethereum Ethash’i kullanıyor. Her bir PoW algoritmasının bir diğerine kıyasla olumlu ve olumsuz yanları elbette var ancak konumuz ASIC olduğu için bizi ilgilendiren şey şu anda PoW algoritmalarının hafıza gereklilikleri. Bitcoin, Litecoin gibi pek çok kripto para zaten ASIC cihazlarıyla dolup taşmış durumda ama Ethereum ve Monero gibi koinlerin “zorlu hafızaya” sahip oldukları söylenir. Yani bu koinlerin hash algoritmalarını çalıştırmak için hayıtı sayılır miktarda RAM gerekiyor.

CPUlar ve ekran kartları pek çok farklı amaç için kullanılabilirler. Yukarıda belirttiğimiz gibi bu cihazlar pek çok farklı amaç için kullanılabiliyorlar ve bu yüzden tek bir görevi yaparken ASIC kadar verimli olamıyorlar. Bu cihazlar tek bir görevi yapmak için ASIC kadar verim sağlamıyor olabilirler ama başka bir güzellik sunuyorlar: Bilgisayarın hafızasında çok ciddi miktarda veri saklanmasını gerektiren işlemleri gerçekleştirebiliyorlar. İşin içine RAM girdiği zaman ASIC cihazlar biraz tökezlemeye başlıyorlar. Dolayısıyla eğer bir hash algoritmasında RAM epey önem taşıyorsa bu algoritma büyük ihtimalle “ASIC karşıtı” bir algoritmadır. Ama bu algoritmalarda pek çok farklı görevi yerine getirebilen GPUlar ve CPUlar gayet iyi iş görebiliyorlar.

Eh peki tamam. GPUlar ve CPUlar Monero ve Ethereum’da, ASICler ise Bitcoin ve Litecoin gibi kripto paralarda kullanılsın. Ortadaki sorun ne? Sorun şu: Bitmain artık Monero’nun ve Ethereum’un hafıza zorluğunu aşabilen ASICler üretiyor.

ASIClerle Alıp Verilemeyen Ne?

Ethereum’un kurucusu olan Vitalik Buterin 2014 yılında (Ethereum kurulmadan neredeyse bir yıl önce) Shenzhen, Çin’deki küçük bir binada kargoya verilmeye bir miktar Bitcoin ASIC’si buldu. Buterin bu konu hakkında bir blog gönderisi buldu ve dedi ki bu küçücük binadaki bir miktar ASIC, Litecoin ağına her gün eklenen işlem gücünün çeyreğine tekabül ediyor.

Buterin Çin’deki bu küçücük fabrikanın her gün kendi başına bu kadar fazla işlem gücü üretiyor olmasına epey şaşırdı. Buterin kripto paraların merkezi hale gelmelerine yol açacak cihazların üretimine tanıklık etmişti. O saatten sonra da şu soru üzerine odaklandı: ASIC üretiminin merkeziyeti kripto para ağı için gerçekten kötü bir şey mi? ASICler için merkezi diyoruz ama belirtmek gerekiyor ki GPUlar ve CPUlar için de durum pek farklı değil. Nvidia’nın, AMD’nin ve Intel’in bulunduğu bir piyasada GPUlara ve CPUlara ‘merkezi değil’ demek pek doğru olmaz.

Buterin 2014 yılında paylaştığı gönderide şöyle yazmıştı:

“Madencilik için üretilen ASIC meselesi hala çok kötü değil. ASICler az sayıda fabrika tarafından üretiliyor olsalar da dünya genelinde binlerce kişi tarafından kontrol ediliyorlar. Ama bu durum yakın zamanda değişebilir. Ya bundan bir ay sonra üreticiler ürettikleri cihazları satmak yerine tek bir merkez depoda tutmanın ve gelirin tamamını almanın ekonomik açıdan daha mantıklı olduğunu fark ederlerse?”

Günümüzde de tıpkı 2014’te olduğu gibi ASIC üreten çok az sayıda fabrika var ve bu cihazların üretimi şu anda Çin merkezli bir şirket olan Bitmain’den soruluyor. Bitcoin madenciliği dendiğinde insanın aklına hemen Bitmain’in ürettiği Antminerlar geliyor. Ama Vitalik Buterin’in bundan yıllar önce öngördüğü şey günümüzde gerçekleşiyor. Evet Bitmain cihaz üretiyor ve bu cihazları satıyor. Ama hepsini değil. Bitmain ürettiği cihazlarını ciddi bir kısmını kendisine ayırıyor. Tıpkı Amerika merkezli Bitfury’nin yaptığı gibi.

Motherboard ekibinden Daniel Oberhaus bu konu hakkında soru sormak için Bitmain’in pazarlama müdürü Nishant Sharma ile irtibata geçti. Sharma, şirket politikası gereği Bitmain’in ne kadar ASIC ürettiği bilgisini veremeyeceğini söyledi. Sharma şirketin Monero ve Ethereum için ürettiği cihazların kaçının Bitmain tarafından kullanılacağını da söylemedi.

Yazının yazımı sırasında Bitmain tarafından işletilen iki adet maden havuzu Bitcoin ağındaki toplam işlem gücünün yüzde 40’ından fazlasını kontrol ediyor. Bitcoin ağının bu kadar ciddi bir kısmını kontrol etmesi, Bitmain’e yalnızca Bitcoin üzerinde değil tüm kripto para sektörü üzerinde ciddi bir güç sağlıyor. Bitcoin geçtiğimiz yıl epey fork yaşamıştı ve bu forklardan birinde Bitmain’in rolü büyüktü: Bitcoin Cash. Bir madencinin Bitcoin’in hash gücünü kontrol etmesi durumunda ağ üzerinde istediğini yapabilmesini sağlayan bir saldırı çeşidi var: yüzde 51 saldırısı. Bitmain’den endişelenilmesinin nedenlerinden biri de bu.

Madenciler sayesinde Blockchain güvenli hale geliyor. Madencilerin ağ üzerindeki etkisi ve katkısı kesinlikle reddedilemez. Ancak Blockchain’in güvenliğini sağlayan donanımın ciddi bir kısmının tek bir şirket tarafından üretilmesi de güvenlik açısından bazı riskler taşıyor. Mesela Nisan 2017’de birkaç anonim araştırmacı tarafından yürütülen çalışmada Bitmain tarafından üretilen Antminerlarda bir sorun olduğu keşfedilmişti: Antbleed. Cihazlardaki bu sorun sayesinde Bitmain, bir hükûmet ya da niyeti kötü olan herhangi bir kuruluş/kişi, Bitcoin ASIClerinin ağ üzerinde madencilik yapmasını uzaktan kontrolle durdurabiliyordu. Yani bu cihazların bir nevi ‘kapatma tuşu’ bulunmuştu. Böyle bir şeyin gerçekten yaşanması Bitcoin’in çok ciddi hasar alması anlamına gelebilirdi. Bitmain keşfedilen şeyin zararlı olduğu iddialarını reddetmiş, birkaç gün sonra da bu sorunu kapsayan yeni bir yama yayınlamıştı.

Bir kripto para ağında ASIC cihazlarının epey yaygınlaşması GPU veya CPU kullanan madencilerinin oyunun dışında kalmalarına yol açıyor. CPU veya GPU kullanan madencilerin ağın işlem gücünde sahip oldukları pay azaldıkça bir süre sonra madencilikten elde ettikleri gelir elektrik masraflarını dahi karşılayamıyor. Dolayısıyla bu kişiler ya masrafı göze alıp ASIC alacaklar ya da başka bir koine geçiş yapacaklar.

Bitcoin geliştiricilerinden olan Jimmy Song ise ASIClerin getirdiği merkzeiyetin büyük bir sorun olduğunu düşünmüyor:

“Bitmain şu anda madencilik cihazı üretiminin büyük bir kısmını elinde tuttuğu için bu durum yalnızca kısa vadede sorun teşkil ediyor. Uzun vadede Bitmain’in aldığı paya göz diken çok fazla şirket var ve ağızlarından sular aka aka piyasaya girmek için bekliyorlar. Bitmain’i yerinden etmek isteyen en az dört startup’ı ben kendim biliyorum ki bir de Intel, Samsung, Nvidia gibi devler var.”

Bitmain’in şu anda sektörü domine ediyor oluşu ve pek de şeffaf şekilde iş yapmıyor oluşu Spagni ve Monero topluluğundaki diğer pek çok kişinin bu şirketten pek hoşlanmamalarına yol açıyor. Ancak Monero topluluğunun duyduğu endişeler yalnızca Bitmain’in hegemonyasından (Gramsci’nin tanımına göre değil) kaynaklanmıyor. Aslında endişenin asıl kaynağı ASIC cihazlarının getirdiği merkeziyet.

ASICleri Destekleyen De Var

Oberhaus, Bitmain’in pazarlama müdürü Sharma ile yaptığı görüşmede ASIC cihazlarının merkeziyete yol açacaklarına yönelik duyulan endişeler hakkında da soru sordu. Sharma bu durumun “pratikte henüz gerçekleşmediğini” söyledi. Sharma:

“Böyle bir algı olduğundan haberdarız ve sektördeki pozisyonumuz gereği durumu gayet ciddiye alıyoruz. Zaten bu yüzden (daha küçük çaplı kripto para ağları dahil olduğunda) madencilik ekipmanı satışlarımızı hafiflettik ki böylece tek bir müşterinin eline çok fazla ekipman geçmesin.”

Bazı kişiler Bitmain’in bu sözlerine inanmıyor olsalar da bazı araştırmacılar ASIC cihazlarının kripto para ağlarına gerçekten katkıda bulunduklarını söylüyorlar.

Mesela New York Üniversitesi’nde bilgisayar bilimi alanında doçentlik yapan Joseph Bonneau, Şubat ayında gerçekleşen Finansal Kriptografi ve Veri Güvenliği etkinliğinde bir sunum yaptı ve bir Blockchain’i kötü amaçlarla ele geçirmenin maliyetini anlattı. Bonneau’nun ele aldığı blockchain saldırılarından biri “kiralık saldırı” olarak biliniyor. Bu saldırıda eğer bir blockchaine saldırmak istiyorsanız bulut hizmeti sunan bir şirketten işlem gücü kiralıyorsunuz ve bu gücü blockchain ağına saldırmak için kullanıyorsunuz. Bonneau’ya göre bu saldırılar yalnızca GPU gibi donanımların kullanıldığı blockchainlerde gerçekten etkili biçimde gerçekleştirilebiliyorlar.

“Bitcoin gibi ASIClerin hakim olduğu PoW algoritmalı Blockchainlerde kiralama stratejisi pek mümkün değil” diyen Bonneau bunun ardında yatan sebep olarak mevcut Bitcoin donanımlarının büyük bir kısmının sahipli olmasını ve kiralık olmamasını gösteriyor. Bonneau son olarak:

“Yaptığımız analizlere göre PoW algoritmalı sistemler arasında ASIC ile madenciliğin güvenlik açısından çok bariz bir avantajı var çünkü kiralık saldırı yapmak pek mümkün değil ve mevcut madencilerin rüşvet saldırılarına karşı koymak için daha çok sebepleri var.” dedi.

Monero açısından bakacak olursak ağı ASIC cihazlarıyla doldurmanın güvenlik açısından farklı bir etkisi de olabilir: Monero’nun madencilik için kullandığı botnetlerin devre dışı kalması. Son zamanlarda insanların kullanmadıkları CPUları Monero kazmak için kullanmayı sağlayan bir website yazılımı gittikçe yayılmaya başladı. ASIC maden cihazları sayesinde bu gibi yazılımlar tamamen işlevsiz hale gelebilirler çünkü bu cihazlar ağda madencilik yapmanın zorluk seviyesini bir hayli yükseğe çıkarabilirler.

Bazı kişiler ise ASIC olsun olmasın kripto para ağlarında önünde sonunda merkeziyet olacağını söylüyorlar. Bir yazılım geliştiricisi olan Philip Daian yakın zamanda paylaştığı blog gönderisinde madencilik sektöründe öyle ya da böyle merkeziyet görüleceğini söylüyor. Daian’a göre ucuz elektrik kullanımı, ucuz işçilik, yasal düzenleyicilerle kapalı kapılar ardından yapılan görüşmeler gibi faktörler yüzünden büyük çaplı şirketler küçük madencilerin üstüne çıkacaklar. Daian’a göre merkeziyet ASIClerin yayılmasıyla değil büyük balığın küçük balığı yemesiyle gelecek.

Sharma bir de ASIC kullanan madencilerin genellikle tek bir kripto para üzerinde çalışıyor olmalarına değiniyor. Sharma ASIC cihazlarının “madencilik topluluğunun tek bir para birimine olan bağlılığını temsil ettiklerini” söylüyor. Sharma’ya göre “CPU madenciliği ile farklı para birimleri arasında git-gel yapılabiliyor” ancak ASIC kullanan madenciler tek bir kripto parayı uzun vadede desteklemeye devam ediyorlar.

ASIClerin Geleceği

Bir kripto para ağına ASIC cihazlarını yaymak ne kadar doğru hala tam olarak bilinmiyor ve tartışmalar sürüyor. Ne de olsa Bitcoin bile bundan yalnızca birkaç sene önce ilk ASIC cihazına kavuşmuştu.

Spagni ve Monero geliştiriciler bu konuda artık harekete geçmeye başladılar. Monero’da yaşanan hard forkun Bitmain tarafından üretilen ASICleri işlevsiz hale getirdiğini zaten önceden söylemiştik. Bitmain’in pazarlama müdürü Sharma, ASIC cihazları Monero üzerinde tamamen işlevsiz hale gelseler bile bu cihazların teslimatının yapılacağını söylüyor. Ne de olsa cihazlar CryptoNight algoritmasını kullanan başka bir koin için kullanılabilir (mesela Electoneum.)

“En kötü ihtimalde Bitmain Ethereum ağının çok büyük bir kısmını kısa süreliğine kontrol eder.”

Ethereum olaya biraz daha soğukkanlı yaklaşıyor. Ethereum geliştiricileri haftalık olarak buluşuyorlar ve 6 Nisan’daki buluşmada konuşulan konulardan biri Bitmain’in Ethereum için ürettiği ASICleri işlevsiz hale getirmenin gerekliliğiydi.

Buterin şu anda E3 cihazları için şu koşulu sunuyor: Üst-katmandaki GPUların üstüne performans bakımından olsa olsa çok küçük değerlere çıkılabilir. Bu koşul sağlandığı sürece ASIC cihazları Ethereum ağındaki işlem gücüne çok etki etmeyecekler. Dolayısıyla Buterin şu anda harekete geçmemeyi tercih ediyor. Buterin ayrıca ASICleri işlevsiz hale getirecek hamlenin ne olacağından bile emin değil.

“Şu anda bir şey yapmamayı seçiyor gibiyim” diyen Buterin “Bir fark yaratmak için protokolde ne gibi bir değişiklik yapmamız gerektiğine dair hiçbir fikrimiz yok” diye ekliyor.

Ethereum geliştiricileri ASIC, GPU, CPU arasında bir ayrım yapmakla da uğraşmak istemiyorlar. Şu sıralar PoW algoritmasından PoS’a geçiş yapmakla ilgilenen ekip, ağ üzerinde zaten hiç madencilik yapılmasın istiyor. Ethereum’da böyle bir değişikliğe gidileceği de yıllardır biliniyordu çünkü yol haritasında bu değişiklik açıkça belirtiliyordu.

Ancak buradaki sorun şu ki Ethereum geliştiricileri yakın gelecekte olacağını öngörseler de PoS’a geçişin tam olarak ne zaman olacağı belli değil. Ethereum’un kurucusu olan Buterin diyor ki:

“En kötü ihtimalde Bitmain Ethereum ağının çok büyük bir kısmını kısa süreliğine kontrol eder.”

Buterin aynı zamanda Bitmain’in ya da başka bir şirketin Ethereum ağı üzerinde kontrol elde etmesi ve bu kontrolü bir saldırı düzenlemek için kullanması durumunda Ethereum’un geliştirici ekibinin en kısa sürede protokolün geri kalan kısmına geçiş yapıp son çare olarak bir hafta içerisinde yeni bir algoritma oluşturabileceğini söyledi. Ama Buterin Bitmain gibi bir şirketin bir ağ üzerinde kontrol elde ettikten sonra bu durumu hemen kendi lehine kullanacağını düşünmüyor. Buterin’e göre bu tarz şirketler, ağ üzerinde sanki çok ciddi bir güce sahip değilmiş gibi davranmak durumundalar çünkü eğer ağ üzerinde sahip oldukları gücü çok açıkça belli ederlerse ağın geliştiricileri protokolde bir değişiklik yaparak şirketin kullandığı ekipmanı işlevsiz hale getirebilirler. Bu durumda da şirketin kontrolü kaybolur.

Dolayısıyla apaçık bir saldırı yaşanıncaya dek ne Buterin ne de genel olarak Ethereum ekibi ASIC cihazları için protokolde bir değişiklik yapma taraftarı. Ayrıca Ethereum geliştiricilerinden Hudson Jameson tarafından yapılan yorum da şu şekilde:

“İnsanlar ASIClere karşı çok duygusal davranıyorlar var ‘püü sana Bitmain, püü sana ASIC’ deyip duruyorlar. Bu söylemler nereden kaynaklanıyor bilmiyorum, belki Bitcoin topluluğundan gelenlerdendir. Eğer bu topluluğun gerçekten istediği bir şeyse ve ortada iyi bir sebep varsa (protokolde değişiklik) yaparız ama geliştiriciler şu anda bir şey yapmama konusunda hemfikirler.”