Turing Tamamlandı

Turing Tamlığı kavramı yazılım mühendisliğinde sıklıkla, belki de beklenenden daha sık tartışılmaktadır. Özellikle yazılım mühendisliği bağlamında Turing Tamlığının tam olarak ne anlama geldiği konusunda bazı kafa karışıklıkları var gibi görünüyor.

Turing Tamlığı, bir hesaplama sistemine atfedilen bir özelliktir ve bu sistemin bir Turing makinesiyle aynı hesaplama gücüne sahip olduğunu gösterir. Peki bu gerçekten ne anlama geliyor? Bu kavramı daha derinlemesine inceleyelim.

Turing Complete olan bir sistem, yeterli zaman ve hafıza verildiğinde, gerekli talimatlarla birlikte, karmaşıklığı ne olursa olsun her türlü hesaplama problemini çözme yeteneğine sahip olan sistemdir. Bu terim genellikle modern programlama dillerine uygulanır; çünkü C++, Python, JavaScript ve diğerleri de dahil olmak üzere çoğu Turing Complete'tir. Bu, bu dillerin, gerekli kaynaklar ve talimatlar verildiği sürece teorik olarak herhangi bir algoritmayı çalıştırabileceği anlamına gelir.

Turing tamlığı nedir?

Turing Tamlığı, ilk olarak Alan Turing tarafından tanımlanan, bilgi işlem alanında temel bir kavramdır. Bazı bilgi işlem makinelerinin, herhangi bir bilgisayarın gerçekleştirebileceği herhangi bir görevi gerçekleştirme yeteneğini açıklar. Bu prensip, yazılım ve uygulama geliştirmenin merkezinde yer alır ve kodun işlevselliğinin önceden doğrulanmasına gerek kalmadan yazılmasına olanak tanır. Bu, bir programcının, yürütme sınırlamaları konusunda endişelenmeden bir program yazabileceği anlamına gelir.

Terim, İngiliz matematikçi ve kriptograf Alan Turing tarafından oluşturulan teorik bir model olan Turing makinesinden kaynaklanmaktadır. Turing makinesi fiziksel bir cihaz olmasa da hayati bir matematiksel kavramdır. Yeterli zamana ve belleğe sahip olması koşuluyla, hesaplanabilir her türlü sorunu teorik olarak çözebilir. Bir sistem bir Turing makinesinin işlevlerini simüle edebiliyorsa Turing'in tamamlanmış olduğu kabul edilir.

Solidity, Python, C++ ve Java gibi çoğu modern programlama dili Turing tamamlandı, yani bir Turing makinesinin işlemlerini simüle edebilirler. Bu, Turing'in basit hesap makineleri gibi belirli görevlerle sınırlı olan tamamlanmamış sistemleriyle tezat oluşturuyor.

Turing bütünlüğü kavramının blockchain teknolojisinde önemli etkileri vardır. Örneğin, Solidity programlama dili ve Ethereum Sanal Makinesi (EVM) tarafından sağlanan Ethereum'un Turing bütünlüğü, geliştiricilerin karmaşık, çok yönlü programlar yazmasına ve yürütmesine olanak tanır. Bu, Script programlama dili kasıtlı olarak Turing'in eksik olduğu ve onu daha basit, spesifik işlemlerle sınırlayan Bitcoin ile tam bir tezat oluşturuyor.

Temelde Turing tamlığı bir sistemin hesaplama yeteneklerinin kapsamını tanımlar. Bir sistem ne kadar çok hesaplamalı görevi yürütebilirse Turing o kadar tamamlanmış olur. Bu ayrım, farklı blockchain platformlarında yürütülebilen görevlerin kapsamını ve karmaşıklığını anlamak açısından çok önemlidir.

Turing'in Tamamlanması Blockchain'de Ne Anlama Geliyor?

Tipik olarak aşağıdaki özellikler Turing'in bütünlüğünü tanımlar:

Mantıksal Döngüler : Bu, sistemin bir işlevi veya bir dizi talimatı tekrar tekrar yürütme yeteneğini gerektirir.
Giriş/Çıkış İşlemleri : Sistemin veri okuma ve yazma yeteneği, yani girdiyi işleyebilmesi ve bu verilere dayanarak çıktı üretebilmesi.
Hesaplama Gücü : Sistem, bir Turing makinesinin çözebileceği çözülebilir herhangi bir sorunu hesaplayabilmelidir.
Koşullu Dallanma : Sistemin eylemleri, işlediği veri değerlerine bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Blockchainler bağlamında bu kriterleri karşılayanlar Turing'in tamamlanmış olduğu kabul edilir. Bu, bu blok zincirlerde akıllı sözleşmeler geliştirmek için kullanılan programlama dillerinin her türlü hesaplama sorununu çözebileceği anlamına gelir. Örnek olarak Ethereum'u ele alalım: Yerel kodlaması ve akıllı sözleşmeleri için Solidity'yi kullanıyor. Bu yetenek, blok zincirinin gelecekte ortaya çıkabilecek akıllı sözleşmelerin şartlarını anlaması ve uygulaması için çok önemlidir. Temel olarak, Ethereum'un Turing bütünlüğü, doğru talimatlar ve zaman ve hesaplama gücü gibi yeterli kaynaklar verildiğinde hemen hemen her görevi yerine getirmesine olanak tanır.

Bunun aksine, Bitcoin'in Script olarak bilinen kodlama dili, Turing'in tamlığı kriterlerini karşılamıyor. Komut dosyası, değerlerin aktarılması ve basit akıllı sözleşmelerin yürütülmesi gibi temel işlevleri yönetmek için bilinçli olarak tasarlandı. Döngülerin ağ düğümlerine aşırı yük bindirmesini önlemek ve ağın bütünlüğünü korumak için Turing bütünlüğünden kaçınılır. Bitcoin'de tamlığın sağlanması, rastgele kod yürütülmesine izin vererek ek güvenlik riskleri ortaya çıkarabilir ve potansiyel olarak ağı yeni tür saldırılara maruz bırakabilir.

Ethereum – Turing'in ilk eksiksiz blok zinciri

Ethereum, akıllı sözleşmeler ve merkezi olmayan uygulamalar (dApps) alanında devrim yaratan, Turing'in eksiksizliğini sunan öncü blockchain platformu olarak ortaya çıktı. Bu atılım iki temel bileşen aracılığıyla gerçekleştirildi:

Sağlamlıkta Akıllı Sözleşmeler : Ethereum'un akıllı sözleşmeleri, Ethereum'un ekosistemi için özel olarak tasarlanmış çok yönlü, Turing'in eksiksiz bir programlama dili olan Solidity kullanılarak hazırlanmıştır.
Ethereum Sanal Makinesi (EVM) : Bu hesaplamalı motor, Turing'in eksiksiz bir varlığı olarak işlev gören akıllı sözleşmeleri yürütür.

EVM'nin sağlam tasarımı, henüz öngörülmeyen amaçlara sahip olanlar bile, her türlü akıllı sözleşme yapılandırmasını yönetmesine olanak tanır. Ethereum'un ilk Turing tam blok zinciri olarak piyasaya sürülmesi, blok zinciri teknolojisinin kapsamını önceden belirlenmiş uygulamaların ötesinde bir dizi sınırsız olasılığa genişleterek çok önemli bir ilerlemeyi temsil etti.

Teorik Turing bütünlüğüne rağmen Ethereum, gerçek dünya uygulamalarında pratik sınırlamalarla karşılaşmaktadır. Blockchain'in operasyonel mekaniği, her işlemin bir 'gaz' ücretine tabi olduğunu belirtir. Sonuç olarak, akıllı bir sözleşme sonsuz bir döngüye girerse (Turing makinelerinde mümkün olan bir senaryo), sonunda gaz arzını tüketecektir.

Ethereum'un Turing bütünlüğü üzerindeki bu kısıtlama kasıtlıdır. Çok sayıda akıllı sözleşmenin sonsuz döngülerde çalışmasına izin vermek, sınırlı işlem kaynaklarına sahip halka açık bir blockchain ağı için pratik olmayacaktır. Bu sorunu çözmek için Ethereum, her işlem için mevcut maksimum hesaplama gücünü sınırlayan bir gas limiti uygular. Bu limit dahilinde sonuçlanamayan işlemler otomatik olarak sonlandırılır.

Bununla birlikte, Ethereum'un akıllı sözleşmelerinin çoğunluğunun, özyinelemeli döngülerden veya Turing'in bütünlüğüyle ilişkili diğer karmaşık özelliklerden nadiren faydalanması dikkat çekicidir. Bu yetenek Ethereum'un teorik gücünü ve çok yönlülüğünü vurgularken, pratikte çoğu uygulama için daha basit ve daha verimli sözleşme yapıları tercih ediliyor ve karmaşık işlevsellik ihtiyacı ile blockchain kaynak yönetiminin gerçekleri dengeleniyor.

Blockchain Uygulamalarında Turing Tamlığının Sınırlamaları

Turing komple sistemlerinin sınırsız programlanabilirliği onların en büyük varlığıdır, ancak aynı zamanda özellikle kodun açıkça erişilebilir olduğu halka açık blok zincirlerinde dikkate değer bir güvenlik açığı da sunar. Bu açıklık, kodu akıllı sözleşmelerdeki hatalar veya istenmeyen amaçlarla istismar edilmesi gibi çeşitli aksaklıklara maruz bırakarak protokolün amaçlanan operasyonlarını aksatabilir. Herhangi bir hesaplamayı programlama yeteneği, birçoğu öngörülemeyen geniş bir yelpazede potansiyel sonuçlar yaratır.

Merkezi sistemlerde beklenmedik sorunlar, anında yamalar aracılığıyla sahibi şirket tarafından hızlı bir şekilde çözülebilir. Bunun aksine, blockchain tabanlı sistemlerde öngörülemeyen manipülasyonlar önemli rahatsızlıklara neden olabilir. Örneğin, bir kişi beklenmedik bir sonuç elde etmek için bir boşluktan yararlanırsa, bu önemli sorunlara yol açabilir. Blockchain'in merkezi olmayan yapısı bunu daha da karmaşık hale getiriyor; çünkü herhangi bir yazılım güncellemesi topluluk mutabakatı gerektiriyor ve çoğu zaman süreci uzatıyor.

Bu zorluğu gösteren önemli bir örnek, 2016 yılında Ethereum blok zincirindeki DAO olayıdır. Bu merkezi olmayan VC fonu benzeri akıllı sözleşme, sıklıkla yanlışlıkla hack olarak etiketlenen bir olayla karşı karşıya kaldı. Bir kullanıcı akıllı sözleşmenin kodundaki bir güvenlik açığından yararlandı ve artık yeniden giriş saldırısı olarak bilinen saldırıyı gerçekleştirerek fondan 150 milyon dolardan fazla para çekti. Bu, Ethereum blok zincirini geri döndürme yönünde tartışmalı bir karara yol açarak Ethereum Classic çatalına neden oldu.

Ancak, bu olayın geleneksel bir hack değil, o zamanlar bilinmeyen bir kod güvenlik açığından yararlanılması olduğunu belirtmek önemlidir. Saldırgan, parayı çekmek için yeniden giriş saldırısında güvenilmeyen bir sözleşme kullandı.

DAO sonrası geliştiriciler bu tür güvenlik açıklarını gidermek için programlama uygulamalarını geliştirdiler. Bununla birlikte, sürekli olarak yeni kodun geliştirildiği Turing komple sistemlerinin doğası, yeni güvenlik açıklarının hala ortaya çıkabileceği anlamına geliyor. Bu, bu tür istismarlara karşı sağlamlığı sağlamak için blockchain teknolojisinde sürekli dikkat ve uyarlanabilir güvenlik önlemlerine olan ihtiyacın altını çiziyor.

Lütfen Plisio'nun size şunları da sunduğunu unutmayın:

2 Tıklamada Kripto Faturaları Oluşturun and Kripto Bağışlarını Kabul Edin

12 entegrasyonlar

6 En popüler programlama dilleri için kütüphaneler

19 kripto para birimi ve 12 blok zinciri

Turing Tamamlandı

Turing tamlığı nedir?

Turing'in Tamamlanması Blockchain'de Ne Anlama Geliyor?

Ethereum – Turing'in ilk eksiksiz blok zinciri

Blockchain Uygulamalarında Turing Tamlığının Sınırlamaları

Ready to Get Started?

Always know what you pay

Start your integration