Ethereum Ölçeklenebilirlik Sorunu: Çözümler ve Gelişmeler
RehberEthereum ölçeklenebilirlik sorunu nedir? Söz konusu soruna yönelik hangi çözümler geliştirilmiştir? İşte konu ile ilgili tüm merak edilenler...
Ethereum kullanan insan sayısının artmasıyla birlikte blockchain'in belirli kapasite sınırlamalarına ulaştığı görülmüştür. Bu nedenle ağın kullanım maliyeti artmış ve ölçeklenebilirlik çözümlerine yönelik bir ihtiyaç ortaya çıkmıştır.
Benzer hedefleri gerçekleştirmek amacıyla farklı yaklaşımlar kullanan, araştırılmış, test edilmiş ve uygulanmış birçok çözüm vardır. Bu rehberimizde Ethereum ölçeklenebilirlik sorunu meselesinin ne olduğunu ve hangi ölçeklenebilirlik çözümlerinin mevcut olduğunu mercek altına alacağız.
Ethereum'un Karşısındaki En Büyük Zorluk: Ölçeklenebilirlik Sorunu
Blockchain ağları ve özellikle Ethereum söz konusu olduğunda ölçeklenebilirlik; ağın, faaliyetlerini olumsuz yönde etkilemeden daha büyük miktarda işlemi barındırabilme yeteneğini ifade ediyor.
Ölçeklenebilirlik; bir blockchain ağının, yüksek işlem hacmini destekleme ve birçok işlemi işleme kabiliyetidir. Bu sebeple saniyede birçok işlemi (TPS) işleyebilen bir blockchain ağının ölçeklenebilir olduğu söylenirken düşük işlem hacmine sahip bir blockchain ağının ise zayıf ölçeklenebilirliğe sahip olduğu kabul ediliyor.
Ölçeklenebilirliğin temel amacı, merkeziyetsizlikten ya da güvenlikten ödün vermeden işlem hızının (daha hızlı kesinlik) ve işlem hacminin (saniyede yüksek işlem sayısı) artırılmasıdır.
Sorununun Derinlemesine Keşfi: Ölçeklenebilirlik Üçlemi
Ölçeklenebilirlik üçlemini açıklamadan önce blockchain üçlüsüne bir göz atmakta fayda var. Ölçeklenebilirlik, blockchain'in daha yüksek hacimli işlemleri yönetme kabiliyetidir. Güvenlik, blockchain'in verileri çeşitli saldırı türlerinden koruma ve çift harcamayı engelleme kabiliyetidir. Son olarak merkeziyetsizlik ise ağı kontrol eden merkezi bir varlık olmamasını sağlayan, bir ağın merkeziyetsizlik seviyesidir.
Ölçeklenebilirlik üçlemi; şu ana kadar aynı anda yüksek seviyede ölçeklenebilirlik, güvenlik ve merkeziyetsizlik sağlayamayan blockchain ağlarının mevcut sınırlamasını ifade ediyor. Blockchain projeleri, aşağıda yer alan üç seçenekten sadece birine odaklanabiliyor:
1: Düşük merkeziyetsizlik pahasına güvenli ve ölçeklenebilir bir ağın oluşturulması.
2: Düşük güvenlik pahasına merkeziyetsizliğe ve ölçeklenebilirliğe öncelik verilmesi.
3: Düşük ölçeklenebilirlik pahasına yüksek güvenliğin ve uygun merkeziyetsizliğin sağlanması.
Ethereum, açık bir biçimde 3'üncü seçeneği tercih etmiştir. Fakat Ethereum'un çekirdek topluluğu, ölçeklenebilirlik ihtiyacının gayet iyi farkındadır.
Ethereum'un Ölçeklenebilirliği Artırma Çabaları
Ethereum'un önceden kullandığı iş kanıtı (PoW) konsensüs algoritması, saniyede sadece 15 işlem (TPS) gerçekleştirebiliyordu. Ethereum, şu anda TPS kapasitesini artırmak üzere gerekli güncellemeleri uygulama yolunda ilerliyor.
Örneğin; Ethereum'u PoW konsensüs algoritmasından hisse kanıtı (PoS) konsensüs algoritmasına taşıyan Merge, bu amaca odaklanan güncellemelerden biri olmuştur. Sonuç olarak verimliliği nispeten artan ağ, saniyede 40 işlem gerçekleştirebiliyor. Yaklaşan Ethereum rollup'larının ve sharding içeren rollup'ların, bunu 4.000 ve 100.000 işleme çıkarması planlanıyor.
Ethereum güncellemelerinin çok zaman alması nedeniyle diğer birçok bağımsız proje de ölçeklenebilirlik sorununa çözüm getirmek için ortaya çıkmıştır. Bu projeler Layer 2 çözümleri olarak da biliniyor. Bu çözümler, Ethereum'un ölçeklenebilirlik sınırlamalarını ele almak için özel olarak tasarlanmış platformlar ya da ağlardır. Genellikle güvenlik için Ethereum'un mekanizmasından yararlanan Layer 2 çözümleri, iş çıkarma yeteneğini artırmak için ise kendi mekanizmalarına sahiptir.
Popüler Layer 2 Çözümleri Hangileridir?
Layer 2 çözümleri, işlemleri ana ağ dışında gerçekleştirdikleri için "zincir dışı ölçeklenebilirlik çözümleri" olarak da biliniyor. İç içe blockchain'ler, durum kanalları, rollup'lar ve yan zincirler olmak üzere dört temel çözüm bulunuyor. Söz konusu ölçeklenebilirlik çözümlerinin her birine daha yakından bakalım.
İç İçe Blockchain'ler
İç içe blockchain'ler; bir blockchain'in, diğerinin içerisinde yer aldığı bir tür Layer 2 blockchain mimarisidir. Bu tasarım, "ebeveyn" blockchain'in ana ya da dış taraftaki blockchain olduğu ve "çocuk" blockchain'in ise ikincil ya da iç taraftaki blockchain olarak bunun içerisine yerleştirildiği bir "ebeveyn-çocuk" ilişkisi olarak düşünülüyor.
Bu düzende iç taraftaki blockchain, belirli işlemlerin ya da verilerin işlenmesinden sorumlu oluyor. Söz konusu blockchain'in blokları, dış taraftaki blockchain'in bloklarına bağlanıyor. Böylece hiyerarşik bir yapı oluşturuluyor.
İç içe blockchain'ler; belirli bir işlem ya da veri türünün, ana blockchain'in sağlayabileceğinden daha özel bir işleme süreci ya da güvenlik önlemleri gerektirdiği durumlarda faydalı olabiliyor.
Layer 2 çözümleri, bir blockchain'i diğerinin içerisine yerleştirerek ana blockchain'in güvenliğinden ve verimliliğinden ödün vermeden bu özel ihtiyaçları karşılıyor. İç içe blockchain'lere örnek olarak OMG Plasma ve Gluon Network verilebilir.
Durum Kanalları
Durum kanalları, diğer bir Ethereum ölçeklenebilirlik çözümleri türü olarak ön plana çıkıyor. Durum kanalları, ana blockchain'in (Ethereum) her bir işlemi doğrulamasına gerek olmadan iki tarafın işlem gerçekleştirmesini mümkün kılıyor. Bu kanallar, sadece ilgili taraflarca yetkilendirildiğinde yürütülen çok imzalı akıllı sözleşmeler işlevini görüyor.
Durum kanalları; daha basit bir ifadeyle iki taraf arasında belirli bir amaç için kurulan özel, geçici iletişim kanalları gibidir. Ana blockchain'deki her bir işlemi kaydetmek, zaman alıcı ve maliyetli olabiliyor. Durum kanalları, buna gerek kalmadan birden çok işlemi gerçekleştirebiliyor.
İşlemleri zincir dışına taşıyan durum kanalları, altta yatan blockchain teknolojisinin güvenliğini ve güven gerektirmezliğini korurken daha hızlı, daha etkili ve uygun maliyetli işlemlere imkân tanıyor. Kullanıcılar, durum kanalları ile neredeyse anlık işlemlerin ve önemli ölçüde düşürülmüş işlem ücretlerinin tadını çıkarabiliyorlar.
Bu, blockchain teknolojisini daha geniş bir uygulama yelpazesi için daha erişilebilir ve pratik hale getiriyor. Durum kanallarına örnek olarak Raiden Network, Connext Network ve Celer Network verilebilir.
Rollup'lar
Rollup'lar, işlemleri zincir dışında işleyerek daha hızlı ve daha uygun maliyetli işlemler sağlayan bir Ethereum ölçeklenebilirlik çözümüdür. Rollup'larda işlem verileri, bir yığın halinde toplanarak ana Ethereum zincirine gönderiliyor.
Burada ise bir akıllı sözleşme, yığını tek bir işlem olarak yürütüyor ve kaydediyor. Söz konusu süreç, Ethereum ağının işlemesi gereken işlem sayısını azaltarak ağı çok daha hızlı ve verimli bir hale getiriyor.
Rollup'lar iki biçimde geliyor: optimistic rollup'lar ve zk-rollup'lar. Optimistic rollup'lar, zincir dışı işlemlerin geçerliliğini sağlamak için dolandırıcılık kanıtlarını kullanırken zk-rollup'lar ise ek bir gizlilik ve güvenlik katmanı sağlamak amacıyla sıfır bilgi kanıtlarını kullanıyor.
Ethereum ağının ölçeklenebilirlik sorunlarını etkili bir şekilde çözdükleri için son derece popüler olan rollup'lar, blockchain'in güvenliğini ve güven gerektirmezliğini korurken daha hızlı ve daha ucuz işlemleri de mümkün kılıyor.
Ethereum, rollup'ların benimsenmesiyle potansiyel olarak saniyede binlerce işlemi işleyebilir. Bu, merkeziyetsiz uygulamalar (Dapps) için yeni olanakları ortaya çıkarırken Ethereum'u daha geniş bir kullanım yelpazesi için daha erişilebilir ve pratik bir hale getiriyor. Optimistic roll'uplara örnek olarak Arbitrum, Boba Network ve ImmutableX; zk-rollup'lara örnek olarak ise zkSYNC, Loopring, dYdX ve StarkNet örnek olarak verilebilir.
Yan Zincirler
Yan zincirler, yukarıdaki üç yöntemin hepsinde olduğu gibi işlemleri ana zincir dışında işleyerek daha hızlı ve daha verimli işlemler sağlıyor. Bir yan zincir, ana Ethereum ağına bağlı olan ayrı bir blockchain'dir ancak ondan bağımsız olarak çalışır.
Bu; yan zincirin doğruladığı işlemlerin, ayrı bir konsensüs mekanizması tarafından gerçekleştirildiği anlamına geliyor. Yan zincirin mantıklı olması için bu mekanizmanın, ana ağdakinden daha hızlı ve daha ucuz olması gerekiyor. Bu, aynı zamanda potansiyel güvenlik risklerini de beraberinde getiriyor.
Kullanıcıların konsensüs mekanizmasına ve yan zincirin güvenliğine güvenmeleri gerekiyor. Sonuçta bir yan zincirdeki işlemler, ana Ethereum ağındaki işlemler kadar güvenli ya merkeziyetsiz olmayabiliyor.
Yan zincirler, Ethereum ağından belirli işlem türlerini boşaltmak için kullanılmasının yanı sıra ana ağda henüz mevcut olmayan yeni özelliklerin ya da işlevlerin geliştirilmesi amacıyla da kullanılabilir. Böylece blockchain alanında daha fazla deney ve yenilik mümkün olabilir. Yan zincirlere örnek olarak Polygon, Skale, xDAI ve Palm verilebilir.
Dencun Güncellemesi Nedir?
Ethereum, gelecekteki güncellemeleriyle ölçeklenebilirlik problemine çözüm getirmeyi hedefliyor. Bu güncellemelerden biri de Cancun-Deneb (Dencun) olarak karşımıza çıkıyor. Dencun güncellemesinin; Ethereum ağının ölçeklenebilirliğini, güvenliğini ve kullanılabilirliğini artırması ve söz konusu ağı hem "daha güçlü" hem de "daha yüksek işlem hacimlerini işleme kapasitesine sahip" hale getirmesi bekleniyor.
Dencun, Shanghai'nin yakın zamanda etkinleştirilmesinin ardından Ethereum'un yürütme katmanına yönelik ek bir güncellemeyi temsil ediyor. Güncellemenin merkezinde daha çok "proto-danksharding" olarak bilinen EIP 4844 bulunuyor. Veri "damlaları" için alanın artırılmasıyla blockchain'in ölçeklendirilmesi ve Layer 2 rollup'ları için ücretlerin düşürülmesi hedefleniyor.
Ethereum, hisse kanıtı konsensüs algoritması ile sürdürülebilir bir blockchain olma yolunda önemli bir adım atmışken şimdi de yeni güncellemelerle ölçeklenebilirlik sorununa çözüm getirmeyi hedefliyor. Layer-2 çözümlerinin yanı sıra bu güncellemeler ile Ethereum'un potansiyelinin mevcut sınırlamalarından kurtulmasını bekleyebiliriz.
