AFETLERDE YARDIM MALZEMELERİNİN BLOCKCHAİN TEKNOLOJİSİ KULLANILARAK GÜVENLİ ŞEKİLDE ULAŞTIRILMASI

Abstract

Afet yönetiminde insani yardım malzemelerinin bağış aşamasından teslimatın doğrulanmasına kadar güvenilir, şeffaf ve denetlenebilir biçimde yönetilmesi; çok paydaşlı yapı, veri parçalanması ve suistimal riskleri nedeniyle kritik bir problem alanı oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, afet yardımlarının uçtan uca izlenebilirliğini sağlayan, mahremiyet odaklı ve yüksek performanslı bir blokzincir tabanlı sistem mimarisi geliştirmektir. Çalışmanın temel hipotezi; izinli bir blokzincir altyapısı ile gelişmiş kimlik doğrulama, erişim kontrolü ve çoklu taraf onay mekanizmalarının birlikte kullanılması durumunda, afet lojistiğinde güvenilirlik ve hesap verebilirliğin anlamlı biçimde artırılabileceğidir. Araştırma kapsamında, Hyperledger Fabric tabanlı, bağış (Donation), sevkiyat (Shipment) ve teslimat (Delivery) süreçlerini yöneten modüler bir mimari tasarlanmış ve prototip bir sistem uygulanmıştır. Sistem; Self-Sovereign Identity (SSI/DID), WebAuthn tabanlı şifresiz kimlik doğrulama, Attribute-Based Access Control (ABAC) ve Sıfır Bilgi İspatları (Zero-Knowledge Proof, ZKP) ile desteklenmiştir. Büyük hacimli teslimat kanıtları zincir dışı IPFS üzerinde saklanırken, veri bütünlüğü zincir üzerinde tutulan kriptografik özetler ile sağlanmıştır. Teslimat doğrulaması, tekil bir otorite yerine m-of-n çoklu taraf onay mekanizması ile gerçekleştirilmiştir. Senaryo tabanlı deneysel değerlendirmelerde, önerilen sistemin düşük gecikme süreleri ile kararlı işlem performansı sergilediği; API katmanının yüksek istek yüklerini hatasız biçimde karşıladığı ve ZKP tabanlı mahremiyet mekanizmalarının uçtan uca işlem süresini afet yönetimi açısından kabul edilebilir sınırlar içinde tuttuğu gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen mimarinin afet yardımı süreçlerinde izlenebilirliği güçlendirdiğini, veri bütünlüğünü garanti altına aldığını ve paydaşlar arası güveni artıran denetlenebilir bir altyapı sunduğunu göstermektedir.

Ensuring that humanitarian relief materials are delivered in a reliable, transparent, and auditable manner, from the donation stage to final delivery verification, constitutes a critical challenge in disaster management due to multi-stakeholder coordination, data fragmentation, and the risk of misuse. The primary objective of this thesis is to develop a privacy-preserving, high-performance, blockchain-based system architecture that enables end-to-end traceability of disaster relief operations. The core hypothesis of the study is that combining a permissioned blockchain infrastructure with advanced identity management, access control, and multi-party approval mechanisms can significantly enhance trust, accountability, and operational reliability in disaster logistics. Within the scope of the research, a modular architecture built on Hyperledger Fabric was designed and implemented, managing donation, shipment, and delivery processes through distinct smart contract layers. The system integrates Self-Sovereign Identity (SSI/DID), WebAuthn-based passwordless authentication, Attribute-Based Access Control (ABAC), and Zero-Knowledge Proofs (ZKP) to ensure secure yet privacy-preserving verification. High-volume delivery evidence is stored off-chain using IPFS, while data integrity is guaranteed through cryptographic hash references recorded on-chain. Final delivery confirmation is achieved through an m-of-n multi-party attestation mechanism rather than reliance on a single authority. Scenario-based experimental evaluations demonstrate that the proposed system achieves low transaction latency and stable throughput under load. The API layer successfully handles high request volumes with negligible error rates, while the additional computational overhead introduced by ZKP-based privacy mechanisms remains within acceptable end-to-end processing times for disaster response contexts. The findings indicate that the proposed architecture effectively strengthens traceability, ensures data integrity, and provides an auditable and trust-enhancing infrastructure for humanitarian aid management in disaster scenarios.