Sözleşmeler ve Zamansal Mantık Temelli Defter Yönetim Sistemleri için Biçimsel Model

İçindekiler

1. Giriş

Blok zinciri teknolojisi, kripto para kökenlerinden önemli ölçüde evrilerek merkeziyetsiz finans (DeFi) ve otonom organizasyonlardaki karmaşık uygulamaları kapsayacak hale gelmiştir. Temel yenilik, tam işlem kayıtlarını tutan tarihsel bir veritabanı olan defterde yatmaktadır. Ancak, mevcut akıllı sözleşme uygulamaları, keyfi programlama doğaları nedeniyle geleneksel veritabanlarının güvenilirliğinden ve yasal sözleşmelerin anlam biliminden uzaklaşarak kritik güvenlik açıklarından mustariptir.

2. Biçimsel Sözleşme Modeli

2.1 Sözleşmeler için Sonlu Durum Makineleri

Önerilen model, sözleşmeleri durumların sözleşmesel koşullara ve geçişlerin önceden tanımlanmış olaylar tarafından tetiklenen geçerli durum değişikliklerine karşılık geldiği sonlu durum makineleri (FSA) olarak temsil eder. Bu yaklaşım, deterministik yürütme yolları sağlar ve geleneksel akıllı sözleşmelerde bulunan belirsizliği ortadan kaldırır.

2.2 Kaynak Tahsis Çerçevesi

Sözleşmeler, aktörlere kaynak tahsisi olarak kodlanarak net bir hesaplamalı anlam bilimi sağlar. Çerçeve şunları tanımlar:

• Aktörler: Sözleşmede yer alan taraflar
• Kaynaklar: Yönetilen dijital varlıklar
• Geçişler: Önceden tanımlanmış koşullara dayalı durum değişiklikleri

3. Zamansal Mantık Sorgu Dili

3.1 Doğrusal Zamansal Mantık (LTL) Biçimciliği

Sorgu dili, defter geçmişi üzerinde zamansal kalıpları ifade etmek için Doğrusal Zamansal Mantık kullanır. Temel operatörler şunları içerir:

• $\square$ (daima) - Özellik tüm gelecek durumlarda geçerlidir
• $\lozenge$ (eninde sonunda) - Özellik bir gelecek durumda geçerlidir
• $\mathcal{U}$ (kadar) - Başka bir özellik doğru olana kadar özellik geçerlidir

3.2 Tarihsel Sorgu Kalıpları

Örnek sorgular, defter analizi için zamansal mantığın gücünü göstermektedir:

• "En az 30 gün boyunca aktif olan tüm sözleşmeleri bulun"
• "Bakiyenin asla eşiğin altına düşmediği işlemleri tanımlayın"
• "Zaman pencereleri boyunca şüpheli faaliyet kalıplarını tespit edin"

4. Teknik Uygulama

4.1 Matematiksel Temeller

Biçimsel model, otomata teorisi ve zamansal mantık üzerine temellendirilmiştir. Sözleşme otomatı bir demet olarak tanımlanır:

$C = (Q, \Sigma, \delta, q_0, F)$ burada:

• $Q$: Sözleşmesel koşulları temsil eden sonlu durum kümesi
• $\Sigma$: Giriş alfabesi (olası olaylar/eylemler)
• $\delta: Q \times \Sigma \rightarrow Q$: Geçiş fonksiyonu
• $q_0 \in Q$: Başlangıç durumu
• $F \subseteq Q$: Kabul durumları (başarılı sözleşme tamamlanması)

4.2 Kod Uygulaması

Aşağıda sözleşme otomatının basitleştirilmiş bir sözde kod uygulaması bulunmaktadır:

class FormalContract:
    def __init__(self, states, transitions, initial_state):
        self.states = states
        self.transitions = transitions
        self.current_state = initial_state
        
    def execute_transition(self, event):
        if (self.current_state, event) in self.transitions:
            self.current_state = self.transitions[(self.current_state, event)]
            return True
        return False
    
    def is_terminal(self):
        return self.current_state in self.terminal_states

# Örnek: Basit emanet sözleşmesi
states = ['baslangic', 'fonlanmis', 'tamamlanmis', 'ihtilafli']
transitions = {
    ('baslangic', 'yatir'): 'fonlanmis',
    ('fonlanmis', 'teslim_et'): 'tamamlanmis',
    ('fonlanmis', 'ihtilaf'): 'ihtilafli'
}
contract = FormalContract(states, transitions, 'baslangic')

5. Deneysel Sonuçlar

Önerilen model, geleneksel akıllı sözleşme uygulamalarına karşı üç temel ölçütte değerlendirilmiştir:

Zamansal sorgu dili, karmaşık zamansal kalıplar için SQL tabanlı yaklaşımlardaki üstel büyümeye kıyasla, veri boyutuyla doğrusal olarak ölçeklenen sorgu yanıt süreleriyle tarihsel verilerin verimli işlenmesini göstermiştir.

Uzman Analizi: Dört Adımlı Kritik Değerlendirme

6. Gelecekteki Uygulamalar ve Yönelimler

Biçimsel model, birkaç umut verici yönelim açmaktadır:

6.1 Düzenleyici Uyum Otomasyonu

Finansal düzenlemeler genellikle doğrudan önerilen otomata modeline eşlenen durum tabanlı kalıplar izler. Bu, AB'deki MiCA veya SEC'in dijital varlık kuralları gibi karmaşık düzenleyici çerçeveler için gerçek zamanlı uyum denetimine olanak sağlayabilir.

6.2 Çapraz Zincir Sözleşme Doğrulama

Biçimsel spesifikasyon, farklı blok zinciri platformları arasında evrensel bir sözleşme temsili olarak hizmet edebilir, böylece garanti edilen davranış tutarlılığına sahip birlikte çalışabilir akıllı sözleşmeler mümkün olabilir.

6.3 Yapay Zeka Geliştirmeli Sözleşme Üretimi

Makine öğrenimi modelleri, doğal dil yasal belgelerinden otomatik olarak biçimsel sözleşme spesifikasyonları üretebilir, böylece yasal taslak hazırlama ile otomatik yürütme arasındaki boşluğu kapatabilir.

7. Referanslar

1. Szabo, N. (1997). Formalizing and Securing Relationships on Public Networks. First Monday.
2. Buterin, V. (2014). Ethereum: A Next-Generation Smart Contract and Decentralized Application Platform.
3. Clarke, E. M., Grumberg, O., & Peled, D. A. (1999). Model Checking. MIT Press.
4. Hyperledger Foundation. (2021). Hyperledger Architecture, Volume II.
5. Zhu et al. (2020). CycleGAN-based Formal Verification of Smart Contracts. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing.
6. IEEE Standard for Blockchain System Data Format. (2020). IEEE Std 2140.1-2020.