Blokzincir tabanlı donanımsal cüzdan ve akıllı kartlar

Abstract

Bu tez çalışmasında, odak nokta olan hiyerarşik deterministik donanımsal cüzdanın isleyişi,kullandığı algoritmalar ve yöntemler derinlemesine incelenmiştir. İncelenen konulardoğrultusunda örnek kod parçaları yazılarak kavramın ispatı sağlanmıştır ve örnek bitcointransferi yoluyla isleyiş somutlaştırılmıştır.Konuya ilk olarak paranın tarihsel serüveniyle kripto paraya dönüşümünün anlatıldığıbir girişle başlanmıştır. Çünkü son yüzyılda hızla değişen teknoloji değerli varlık olanparanın biçimini radikal olarak dijitalleşmeye doğru itmiş ve her geçen gün popülerliğidaha da artan blokzincir tabanlı kripto paralar, birçok platformda ödeme aracı olarakkullanılmaya başlanmıştır.Kripto paralar merkezi banka sistemlerinin tersine blokzincir denilen merkezi olmayan birsistem üzerinde çalışır. Bu çalışmada genel sistemin anlaşılması adına blokzincir yapısınıntemel bileşenlerine detaylı şekilde yer verilmiştir.Kripto para transferi için gönderen ve alıcıya ait ortak anahtar denilen adreslerin olmasıgereklidir. Göndericinin adresi, alıcının adresi ve gönderim miktarı gibi bilgilerinolduğu işlemler, birbiri ardına bağlı blokların içerisinde belli bir sisteme göre tutulur.Her adresin yani ortak anahtarın benzersiz gizli bir anahtar karşılığı bulunmaktadır.kripto para işlemleri için bu özel anahtarlar ile atılmış imzalar kullanılır. Mahremiyetsöz konusu olduğu için kripto para transferinde birden fazla adres yani anahtar çifti kullanmakönemlidir ve önerilmektedir. Bu anahtarların yönetimi ve depolanması cüzdanlarsayesinde sağlanır. Çevrimdışı cüzdanların direkt olarak internet erişimi yoktur ve dahagüvenlidir. Özetlemek gerekirse bu tezde çevrimdışı cüzdan çeşidi olan blokzincir tabanlıkripto paraların erişimine ve harcanabilmesine olanak sağlayan anahtarların tutulduğudonanımsal akıllı kart cüzdan konusu islenmiştir. Anahtarın üretimi ve depolanması içinhiyerarşik ve deterministik bir yöntem sunan BIP-32, BIP-39 ve BIP-44’e bu çalışmadadetaylı olarak yer verilmiştir.Yerli ve milli akıllı kart işletim sistemi olan AKiS’in yeni sürümünde kimlik, pasaport,ehliyet, e-imza, bilet gibi uygulamalar tek bir kart içinde toplanabilmektedir. Bu sürümlebirlikte kartın içinde olan uygulamalardan biri de cüzdan uygulamasıdır. Bitcoin kriptopara transfer işlemlerini yapabilecek özellikte tasarlanmıştır. AKIS cüzdan BIP-32, BIP-39 ve BIP-44 ve eliptik eğri kriptografik işlemlerini yapabilecek şekilde geliştirilmektedir.

In this thesis study, the mechanism of the hierarchical deterministic hardware wallet,the algorithms and methods used, are examined in depth. The proof of the conceptwas provided by writing sample code pieces in line with the topics examined and theoperation is embodied through sample bitcoin transfer.Initially, the subject started with an introduction to the historical adventure of moneyand its transformation into cryptocurrency. The rapid change in technology in the lastcentury has pushed the form of money, which is a valuable asset, towards radicallydigitalization, and recently blockchain-based cryptocurrencies, which are becoming moreand more popular, are being used as payment instruments in many platforms.Cryptocurrencies operate on a decentralized system called blockchain, unlike central banksystems. In this study, basic components of blockchain structure are given in detail inorder to understand the general system.For the transfer to the cryptocurrency, the addresses of the sender and receiver must bepresent. Transactions with information such as the sender’s address, receiver’s addressand amount are kept in blocks which are connected one after another according to acertain system. Each address, the public key, has a unique private key equivalent. Signatureswith these private keys are used for cryptocurrency transactions. Since privacy isin question, it is important and recommended to use more than one address, ie key pairsin cryptocurrency transfer. The management and storage of these keys is provided bywallets. Offline wallets do not have direct internet access and are more secure. To summarize,in this thesis, the subject of hardware smart card wallet, which holds keys thatallow access and spent of blockchain-based cryptocurrencies, is covered. BIP-32, BIP-39and BIP-44, which provide a hierarchical and deterministic method for the productionand storage of the key, are detailed in this study.In the new version of AKiS, the national smart card operating system, applicationssuch as identity, passport, driver’s license, e-signature and ticket can be collected in asingle card. With this version, one of the applications included in the card is the walletapplication. It is designed to handle Bitcoin transfer. AKIS wallet is developed to be ableto perform BIP-32, BIP-39 and BIP-44 and elliptic curve cryptographic transactions.