Bitcoin'in Gezegenler Arası Para Standardı Olarak Kullanımı ve Transit İspatı Zaman Damgalama

İçindekiler

1. Giriş

Bu makale, Dünya ve Mars arasında Bitcoin'i ortak bir para standardı olarak tesis etmenin fizibilitesini araştırmakta ve gezegenler arası iletişimin ortaya çıkardığı derin zorlukları ele almaktadır. İki gezegen arasındaki tek yönlü ışık zamanı (OWLT) 3 ila 22 dakika arasında değişmekte, bağlantı kesintili ve kopukluklar içermektedir. Bu fiziksel kısıtlar, senkronize Bitcoin madenciliğini pratik olmaktan çıkarmakta ancak asenkron doğrulama, yerel ödemeler ve mutabakat için alan bırakmaktadır. Çalışma, bu yüksek gecikmeli, kesintilere açık bağlantılar üzerinden geçen Bitcoin verileri için tahrifatı ortaya çıkarıcı denetim izleri oluşturmak amacıyla yeni bir kriptografik ilkel olan Transit İspatı Zaman Damgalama'yı (PoTT) tanıtmaktadır.

2. Temel Katkılar

Makalenin temel katkıları şunlardır:

• Gezegenler Arası Bitcoin Mimarisi: Bitcoin'in temel katman parametrelerini (10 dakikalık blok süresi, 21 milyon sınırı) korurken, astronomik birimler (AU) boyunca güvenilir işlemeye olanak tanıyan, fizik kurallarını gözeten bir tasarım.
• Transit İspatı Zaman Damgalama (PoTT): Verinin yüksek gecikmeli bir bağlantıya ne zaman girdiğine ve çıktığına dair kriptografik, inkâr edilemez ispat sağlayan ve hesap verebilirlik için bir denetim izi oluşturan yeni bir ilkel.
• Başlık Öncelikli Çoğaltma: Blok başlıklarının yayılımda önceliklendirildiği, tam blok verisi gelmeden önce zincir ucunun daha hızlı doğrulanmasına olanak tanıyan bir optimizasyon.
• Gecikme Farkındalıklı Lightning Politikası: Lightning Ağı'nın `cltv_expiry_delta` ve diğer zaman kilitlerinin, gezegenler arası gidiş-dönüş sürelerini (RTT) hesaba katacak şekilde parametrelendirilmesi, kanalların erken kapanmasını önler.
• Mutabakat Altyapıları: Nihai mutabakat için iki modelin analizi: 1) güçlü bir federasyon (güvenilir, kısa vadeli) ve 2) kör birleştirilmiş madencilik (BMM) taahhüt zincirleri (güven minimizasyonlu, uzun vadeli).

3. Mevcut Durum ve Temeller

Çalışma, birkaç temel alan üzerine inşa edilmektedir:

• Gecikme/Kesintiye Toleranslı Ağ (DTN): Özellikle Paket Protokolü Sürüm 7 (BPv7) ve güvenlik uzantısı (BPSec), zorlu ortamlarda asenkron, depola-ve-ilet iletişimi için tasarlanmıştır.
• Uzay İnternet Ağı: NASA'nın LunaNet'i ve ESA'nın Moonlight'ı gibi, ay iletişimi için mimari şablonlar sağlayan çerçeveler; burada gezegenler arası ölçeklere genişletilmiştir.
• Bitcoin ve Lightning Teorisi: Zaman kilitleri ve ödeme kanallarının güvenliği üzerine önceki çalışmalar; dakikalar süren gecikmeler altında yeniden değerlendirilmelidir.
• Rölativistik Bitcoin Analizi: Erken öneriler, madencilik adaletini korumak için Bitcoin'in küresel blok aralığının mesafeyle ölçeklendirilmesini önermiştir. Bu makale, temel katman mutabakatını değiştirmeden kalarak bu yaklaşımı reddetmektedir.

4. Sistem Modeli ve Varsayımlar

Model, Dünya-Mars'ı kanonik durum olarak alarak, bir yıldızın yaşanabilir bölgesi (CHZ) içindeki iletişimi varsayar. Temel parametreler şunları içerir:

• OWLT: 3-22 dakika (değişken).
• Gezegen dönüşü, yörünge mekaniği ve güneş kavuşumları nedeniyle kesintili bağlantı.
• Optik alçak Dünya yörüngesi (LEO) örgü takımyıldızlarının güvenilir veri röleleri olarak kullanımı.
• DTN içinde dürüst-ama-meraklı veya orta derecede kötü niyetli röle düğümleri.
• Bitcoin'in mutabakat kuralları dokunulmaz ve değiştirilmemiş kalır.

5. Transit İspatı Zaman Damgalama (PoTT)

PoTT, temel yeniliktir. Bir veri paketi (örneğin, bir Bitcoin işlemi veya blok başlığı) yüksek gecikmeli bir bağlantıya girdiğinde oluşturulan kriptografik bir makbuzdur. Makbuz şunları içerir:

• Veri yükünün karması (hash).
• Giriş zaman damgası (güvenilir bir zaman işaretçisinden, örn. bir GPS uydusu veya Dünya tabanlı atomik saat sinyali).
• Giriş düğümünden dijital imza.
• Beklenen transit süresi veya çıkış zaman damgası taahhüdü.

Çıkışta, çıkış düğümü karşılık gelen bir imza ve zaman damgası sağlar. İmzalı makbuzların sırası, verinin iddia edilen gecikme süresi boyunca transit halde olduğunu kanıtlayan değişmez bir denetim izi sağlar. Bu, kötü niyetli bir rölenin aşırı gecikmeyi "fizik" nedeniyle değil, kendi kötü niyeti nedeniyle olduğunu iddia edebileceği hesap verebilirlik sorunlarını hafifletir.

6. Uçtan Uca Mimarisi

Önerilen mimari birden fazla bileşeni entegre eder:

1. Taşıma Katmanı: PoTT uzantılarına sahip DTN (BPv7/BPSec), depola-ve-ilet omurgasını sağlar.
2. Veri Yayılımı: Başlık öncelikli çoğaltma, Mars düğümlerinin yeni Dünya bloklarının iş ispatını hızlıca doğrulamasına, tam blok (işlemlerle birlikte) gelmeden önce zincir ucu görünümlerini güncellemelerine olanak tanır.
3. Ödeme Kanalları: Lightning kanalları, büyük ölçüde artırılmış `cltv_expiry_delta` değerleriyle kurulur. Formül, maksimum OWLT, titreşim ($J$) ve bir güvenlik payını ($\Delta_{extra}^{CLTV}$) hesaba katar: $CLTV_{delta} = 2 \times OWLT_{max} + J + \Delta_{extra}^{CLTV}$. Bu, Bitcoin'in 10 dakikalık blok süresi kullanılarak bir blok sayısına dönüştürülür.
4. Gözetleme Kuleleri: Gezegensel gözetleme kuleleri (Mars'ta) kanal durumlarını izleyerek dolandırıcılığı cezalandırır, çünkü Dünya tabanlı gözetleme kuleleri gecikme nedeniyle etkisiz olacaktır.
5. Mutabakat: İki model önerilir:
   • Güçlü Federasyon: Mars'ta çoklu imzalı bir federasyon, 1:1 sabitlenmiş bir Bitcoin bakiyesini emanet eder ve hızlı mutabakat için yerel varlıklar çıkarır. Erken koloniler için güvenilir ancak pratik.
   • Kör Birleştirilmiş Madencilik (BMM) Taahhüt Zinciri: Madencilerin yan zincir verisini görmeden Bitcoin bloklarına taahhütte bulunduğu bir yan zincir; teknoloji olgunlaşırsa daha güçlü bir güven minimizasyonlu mutabakat katmanı sağlar.

7. Güvenlik Analizi

PoTT'nin güvenliği, zaman işaretçisi sisteminin bütünlüğüne dayanır. Hem kaynak (Dünya) hem de hedef (Mars) zaman işaretçileri tehlikeye girerse, PoTT kriptografik ispattan ziyade "idari iddialar"a indirgenir. Makale, doğrulama profillerini ana hatlarıyla belirtir:

• Tam Doğrulama: Büyük mutabakatlar için, tüm PoTT zincirini doğrulamak ve bağımsız zaman kaynaklarıyla çapraz referanslamak.
• Örneklemeli Doğrulama: Daha küçük ödemeler için, dolandırıcılığı caydırmak amacıyla PoTT makbuzlarının bir alt kümesini olasılıksal olarak kontrol etmek.

Mimari, Bitcoin'in temel güvenlik modelini değiştirmez. Çift harcama saldırıları hala Dünya'nın hash gücünün %51'ini gerektirir. Birincil yeni saldırı vektörü, zaman kaynağının alt edilmesidir ve PoTT bunu açıkça ortaya koyar.

8. Operasyonel Yol Haritası

Dağıtım aşamalar halinde öngörülmektedir:

1. 1. Aşama (Deneysel): Protokolleri ve gecikme toleransını test etmek için Dünya-LEO-Ay bağlantılarına PoTT'li DTN düğümleri yerleştirmek.
2. 2. Aşama (Erken Mars): Küçük bir Mars üssü için güçlü bir federasyon mutabakat sistemi kurmak. Başlık öncelikli çoğaltma ve basit zaman kilitli sözleşmeler kullanmak.
3. 3. Aşama (Olgun Koloni): Teknoloji Dünya'da kanıtlanıp benimsendiğinde, daha merkeziyetsiz bir modele doğru ilerleyerek, mutabakat için bir BMM taahhüt zincirine geçiş yapmak.

9. Sonuç

Makale, Bitcoin'in temel mutabakat kurallarını değiştirmeden gezegenler arası bir para standardı olarak işlev görebileceğini göstermektedir. Transit İspatı Zaman Damgalama'yı tanıtarak ve üst katman protokollerini (Lightning, yan zincirler) gecikmeyi hesaba katacak şekilde uyarlayarak, Dünya ve Mars arasında doğrulama, ödeme ve mutabakat için çalışabilir bir sistem mümkündür. Dünya'nın L1 parasal tabanı dokunulmaz kalarak kıtlığı korunurken, Mars yerel olarak sabitlenmiş bir ekonomi işletir.

10. Analist Perspektifi

Temel İçgörü: Bu sadece bir ağ makalesi değil; parasal egemenlik ve sistem dayanıklılığı üzerine derin bir düşünce deneyidir. Yazarlar sadece bir gecikme sorununu çözmüyor—Bitcoin'in "değiştirilemez" çekirdeğini, temel senkron varsayımlarını kökten bozan fiziksel bir gerçekliğe (gezegenler arası mesafe) karşı geleceğe hazırlamaya çalışıyorlar. Gerçek yenilik PoTT'dir; gecikmeyi bir güvenlik açığından, doğrulanabilir, denetlenebilir bir varlığa dönüştürür. "Fizikle savaşma, onu araçla" atasözünün klasik bir örneğidir.

Mantıksal Akış: Argüman zarif bir şekilde özyinelemelidir. Bitcoin'in değişmez kurallarıyla başlayın. Işık dakikaları boyunca senkron mutabakatın fiziksel imkansızlığıyla yüzleşin. Kuralları bozmak (Bitcoin'ciler için başlangıç noktası olmayan bir şey) yerine, toleranslı bir taşıma katmanının (DTN) üzerine bir hesap verebilirlik katmanı (PoTT) inşa edin. Ardından, mevcut ölçeklenebilirlik katmanlarını (Lightning, yan zincirler) bu yeni hesap verebilir-ama-asekron ortamda çalışacak şekilde uyarlayın. Mantık sağlamdır: kutsal temeli koruyun, esnek üst katmanlarda agresif bir şekilde yenilik yapın.

Güçlü ve Zayıf Yönler: Güçlü yanı, Bitcoin'in politik ve güvenlik gerçeklerine saygı duyan pragmatik, katmanlı yaklaşımıdır. DTN standartlarının (BPv7) kullanımı ve net aşamalı dağıtım, gerçek dünya mühendislik düşüncesini gösterir. Ancak, göze batan zayıflık zaman işaretçisi güven varsayımıdır. Yazarların da kabul ettiği gibi, tehlikeye girmiş bir zaman kaynağı PoTT'yi bir gösteriye indirger. Pulsar sinyalleri kullanmak gibi uzayda merkeziyetsiz zaman senkronizasyonu önerileri henüz emekleme aşamasındadır. Ayrıca, erken Mars için "güçlü federasyon" modeli, merkeziyetsizlik maksimalistleri için acı bir haptır—esasen güvenilir bir bankadır ve idealizm ile koloni pratiği arasındaki gerilimi vurgulayan bir gerekliliktir.

Harekete Geçirilebilir İçgörüler: Dünya tabanlı geliştiriciler için, başlık öncelikli çoğaltma ve Lightning'de açık gecikme muhasebesi kavramları, karasal yüksek gecikmeli bağlantılara (örneğin, uydu interneti) hemen uygulanabilir. Düzenleyiciler, makalenin net sınıflandırmasını not etmelidir: Dünya'nın Bitcoin'i değişmezken, Mars sabitlenmiş bir sistem kullanır. Bu, temiz bir yargı yetkisi ve para politikası ayrımı yaratır. Uzay ajansları için bu, telemetri ötesinde, ekonomik veri akışlarına odaklanan yeni nesil uzay interneti (NASA'nın SCaN'ı gibi) için somut bir kullanım durumu ve gereksinim seti sağlar. PoTT'yi IETF'nin DTN çalışma grubu içinde standartlaştırma çağrısı, kritik bir sonraki adımdır.

11. Teknik Detaylar ve Formüller

Temel parametrelendirme, Lightning Network zaman kilitlerinin hesaplanmasını içerir. Blok cinsinden gerekli `cltv_expiry_delta`, maksimum gidiş-dönüş süresinden (RTT) türetilir:

$\text{CLTV}_{\text{bloklar}} = \left\lceil \frac{2 \times \text{OWLT}_{\text{maks}} + J + \Delta_{\text{ekstra}}^{\text{CLTV}}}{600 \text{ saniye}} \right\rceil$

Burada:

• $\text{OWLT}_{\text{maks}}$ = Maksimum tek yönlü ışık zamanı (örn. 22 dakika için 1320 saniye).
• $J$ = Ağ titreşim payı (örn. 300 saniye).
• $\Delta_{\text{ekstra}}^{\text{CLTV}}$ = Anlaşmazlık çözümü için güvenlik payı (örn. 144 blok = 1 gün).
• Payda 600 saniye = Bitcoin'in 10 dakikalık blok süresi.

22 dakikalık OWLT'ye sahip muhafazakâr bir Dünya-Mars kanalı için, `cltv_expiry_delta` kolayca 1000 bloku (~1 hafta) aşabilir, bu da kanal likidite ekonomisini temelden değiştirir.

12. Deneysel Sonuçlar ve Diyagramlar

Makale, iki temel kavramsal diyagrama atıfta bulunur:

1. Şekil 3: CLTV Blok Dönüşümü: Bu grafik, Dünya-Mars sinodik döngüsünü (OWLT 3 ila 22 dakika) Bitcoin blok yüksekliklerinin bir zaman çizelgesine görsel olarak eşler. Üstün kavuşum sırasında (gezegenler Güneş'in karşıt taraflarında olduğunda) blok cinsinden gerekli CLTV delta değerinin nasıl şiştiğini gösterir. Bu deneysel veri değil, tasarım kısıtının kritik bir görselleştirmesidir.
2. Şekil 4: PoTT Metaveri Eklenmesi: Bu diyagram, protokol yığınını detaylandırır ve PoTT metaverisinin (giriş/çıkış zaman damgaları, imzalar) Bitcoin verisi (başlıklar, işlemler, Lightning güncellemeleri) taşıyan BPv7 paketlerine nerede eklendiğini gösterir. Katmanlamayı gösterir: Bitcoin uygulama verisi, gezegenler arası taşıma için PoTT ile geliştirilmiş bir DTN paketi içine sarılır.

"Deneysel" yön, PoTT protokolünün güvenlik özelliklerinin resmi doğrulaması ve farklı yörünge koşulları altında CLTV değerleri için parametre taramasıdır.

13. Analiz Çerçevesi Örneği

Durum: Bir Mars Maden Üssü için Mutabakat Kesinlik Riski Değerlendirmesi.

1. Parametreleri Tanımlayın:
- Varlık: Aylık maaş bordrosu (10 BTC eşdeğeri).
- Mutabakat Modeli: 2. Aşama Güçlü Federasyon.
- Tehdit: Federasyon operatörünün iflası veya dolandırıcılığı.

2. PoTT Çerçevesini Uygulayın:
- Üs, Dünya'dan bir "sabitlenme" işlem iddiası alır.
- İddiaya güvenmek yerine, ilgili Dünya kaynaklı BTC işlem paketi için PoTT denetim izini talep eder.
- Doğrulama Adımları:

1. Bilinen Dünya DTN ağ geçidinden giriş imzasını kontrol edin.
2. Giriş zaman damgasını NASA'nın Derin Uzay Ağı zaman sinyalinden bağımsız bir beslemeye karşı doğrulayın.
3. İlgili tarih için yayınlanmış efemeris verilerine dayanarak beklenen transit süreyi hesaplayın.
4. Mars röle istasyonundan çıkış imzasını doğrulayın.
5. Çıkış zaman damgasının beklenen varış penceresiyle uyumlu olduğunu teyit edin.

3. Risk Puanlaması:
- PoTT zinciri doğrulanır ve zaman damgaları beklenen titreşim dahilinde uyumluysa: DÜŞÜK RİSK. Mutabakat yerel olarak kabul edilebilir.
- PoTT imzaları geçerli ama zaman damgaları efemerisle tutarsızsa: ORTA RİSK. Soruşturma için işaretleyin; olası zaman işaretçisi sorunu.
- PoTT zinciri eksik veya imzalar geçersizse: YÜKSEK RİSK. Mutabakatı reddedin; federasyonla anlaşmazlık başlatın.

Bu çerçeve, güveni federasyonun iddiasından, iletişim kanalının doğrulanabilir fiziğine kaydırır.

14. Gelecek Uygulamalar ve Yönler

Etkileri Mars'ın çok ötesine uzanır:

• Ay Çevresi Ekonomisi: Acil test alanı. PoTT ve gecikme farkındalıklı Lightning, ~1.3 saniyelik OWLT'yi yönetilebilir bir prototip olarak kullanarak, ay üsleri, yörünge istasyonları ve Dünya arasında gerçek zamanlı ödemeleri mümkün kılabilir.
• Derin Uzay Varlık Yönetimi: Asteroit kuşağındaki otonom sondalar veya madencilik drone'ları, veri röle hizmetleri veya yakıt için ödeme yapmak üzere mikro işlemler için bu sistemi kullanabilir, mutabakat uzun süreler boyunca toplu halde yapılabilir.
• Karasal Dayanıklılık: Teknoloji, bağlantının kesintili olduğu afet kurtarma, uzak sensör ağları veya su altı iletişimi için Dünya tabanlı DTN'lere doğrudan uygulanabilir.
• Merkeziyetsiz Zaman: En büyük araştırma sınırı, güvenilir zaman işaretçilerini, zaman üzerinde merkeziyetsiz mutabakatla değiştirmektir. Kuantum dolaşık parçacık saatleri kullanma veya göksel olaylardan (pulsar atımlarının varışları gibi) mutabakat üzerine araştırmalar, nihayetinde PoTT'nin ana güven açığını kapatabilir. Kapitza ve diğerlerinin asenkron ağlarda Bizans hata toleranslı saat senkronizasyonu üzerine çalışması teorik bir başlangıç noktası sağlar.
• Çok Taraflı Gezegenler Arası Kanallar: Gelecekteki çalışmalar, Dünya, Mars ve bir uzay istasyonundaki tarafları içeren, her bacakta farklı gecikmeleri hesaba katan karmaşık, çok atlamalı HTLC'lere sahip Lightning kanal fabrikaları tasarlayabilir.

15. Kaynaklar

1. Z. Wilcox, "Blind Merged Mining: A Protocol for Trustless Interoperability between Blockchains," 2021.
2. M. Moser ve diğerleri, "Sidechains and interoperability," Blockchain and Cryptocurrencies içinde, 2022.
3. NASA JPL, "Horizons System / SPICE Ephemerides," https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/.
4. S. Nakamoto, "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System," 2008.
5. J. Garay ve diğerleri, "The Bitcoin Backbone Protocol: Analysis and Applications," EUROCRYPT içinde, 2015. (Gecikme altında mutabakatın erken analizi).
6. IETF, "RFC 2119: Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels," 1997.
7. IETF, "RFC 8174: Ambiguity of Uppercase vs Lowercase in RFC 2119 Key Words," 2017.
8. CCSDS, "Bundle Protocol Version 7 (BPv7)," CCSDS 734.2-B-1, 2022.
9. P. Kapitza ve diğerleri, "CheapBFT: Resource-efficient Byzantine Fault Tolerance," Proceedings of the 7th ACM European Conference on Computer Systems içinde, 2012. (Merkeziyetsiz zaman mutabakatı için ilgili).
10. J. Poon & T. Dryja, "The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments," 2016.