Blockchain Ağları için En İyi 10 Ölçeklendirme Çözümü

Dapp geliştiricileri, yenilikçi ölçeklendirme çözümleri sunarak blockchain teknolojisinin sınırlarını zorlamaya devam ediyor. Bu yaratıcı geliştiriciler, ağlarının günümüz dijital ekonomisinin baskı ve yoğunluğuyla başa çıkabilmesini sağlamak için günümüzde mümkün olan her yöntemi kullanıyor. Milyarlarca işlem gerçekleştiğinde blockchain'inizi ölçeklenebilir tutmak kolay bir iş değil.

Çeşitli Yaklaşımlar

Yeterli ölçeklendirmeyi sağlamaya yönelik yöntemler, kaynak kodlarının ayarlanmasından bir protokolün diğerinin üzerine istiflenmesine kadar doğası gereği çeşitlilik gösterir. Bunu akılda tutarak, burada blockchain ağları için en iyi 10 ölçeklendirme çözümünü bulabilirsiniz.

Yeni Konsensüs Mekanizmaları

Listenin başında yeni mutabakat mekanizmalarının tanıtımı yer alıyor. Bitcoin veya Ethereum V1 gibi iş kanıtı blok zincirlerine nadiren rastlanıyor. Bu sistemler oldukça güvenli olsa da, çoğu zaman günümüzün en gelişmiş blok zincirlerinin performansından yoksun kalıyor. Bu seçenekler, PoW ve madencileri ortadan kaldırarak bu görevlerin yerine staking protokollerini getiriyor.

Staking özellikleri, kullanıcıların ağın güvenliğini sağlamak için tokenlarını ağ cüzdanlarına kilitlemelerine olanak tanır. Bu süreç basittir ve pahalı madencilik donanımları satın almaya veya programlama gibi yeni teknik beceriler öğrenmeye gerek kalmadan ağ kullanıcılarına pasif gelir sağlar. PoS ağları her zamankinden daha popüler çünkü genellikle daha iyi işlemler sunuyorlar ve çalışmak için çok daha az enerjiye ihtiyaç duyuyorlar.

PoS ağları gelişmeye devam ediyor ve günümüzde DPoS Delege Edilmiş Hisse İspatı ağları, yatırımcıların göz önünde bulundurabileceği popüler bir seçenek. Bu sistemler, kullanıcıların token'larını staking yapanlara devretmelerine olanak tanıyarak staking gereksinimlerini düşürüyor. Bu yaklaşım, işlemleri tamamlamak için gereken düğüm sayısını azaltarak performansı artırıyor. Özellikle, bu sistemlerin düşük merkeziyetsizliği telafi etmek için onaylanmış düğümlerden yararlanması yaygın bir uygulama.

Katman 2 Protokolleri

2. Katman çözümleri, ağı doğrudan değiştirmeden bir ağın performansını iyileştirmenin en iyi yollarından biridir. 2. Katman çözümleri hakkında anlaşılması gereken en önemli nokta, diğer blok zincirlerinin performansını artırmak için tasarlanmış ayrı ağlar olduklarıdır. Bitcoin'deki Lightning Network ve Ethereum'daki FUEL gibi protokoller, bu devlerin uygulanabilir seçenekler olarak kalmasına yardımcı olmuştur.

En iyi katman 2 çözümleri, hesaplama ve işlemleri geçici olarak zincir dışına taşırken güvenlik için katman 1'den yararlanır. Bu yapı ana ağ tıkanıklığını azaltır. Katman 2 çözümlerinin en yaygın türü yan zincirler ve ödeme kanallarıdır.

Yan zincirler, katman 1 çözümüne paralel çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Doğrulamayı katman 1 düğümlerine bırakırken genellikle akıllı iletişim yürütme gibi görevleri yerine getirirler. Lightning Network gibi ödeme kanalı katman 1 çözümleri, kanal kapandıktan sonra verilerin ana ağa gönderilmesiyle sınırsız düşük maliyetli işlemler sunan doğrudan ağ geçitleri sunar.

2. katman protokollerinin dezavantajı, yapıları gereği merkeziyetsizliği azaltmalarıdır. Örneğin, Lightning Network, merkezi kanal operatörleri kullanarak Bitcoin'in merkeziyetsizliğini azaltır. Kanal operatörleri, fonlarınızın kendilerinden akmasına izin verebilir; bu da Bitcoin ana ağından çok daha merkezi bir yaklaşımdır.

Sert çatal

Bir geliştirme topluluğu performansı nasıl iyileştireceğine karar veremediğinde, bu bazen sert çatallanmaya yol açabilir. Sert çatallanma, düğümlerin orijinal ağı terk edip yeni bir ağla iletişim kurmaya başlamak için yeni bir yazılım indirmesini gerektiren ağ programlamasında tamamen bir değişikliktir. Eski blok zincirinin madenciliğini durdurma zorunluluğu, sert çatallanmayı bir blok zinciri topluluğu için tartışmalı ve genellikle zorlu bir süreç haline getirmiştir.

Projelerin bu tür tartışmalı bölünmeleri önlemek için çeşitli stratejiler sunması nedeniyle bu hard fork tarzı daha az yaygınlaştı. Günümüzde bunu önlemek için kullanılan ana teknolojilerden biri DAO'dur (Merkezi Olmayan Özerk Organizasyonlar). Bu protokoller topluluğun teklif sunmasına ve hangi değişikliklerin uygulanacağına dair oy kullanmasına olanak tanır.

ZK roll-up'ları

ZK teknolojisi, kullanıcıların kimliklerini veya sahip olunan öğe veya hesapla ilgili daha fazla ayrıntıyı açıklamadan belirli varlıkların veya bilgilerin sahipliğini doğrulamalarına olanak tanır. Protokolün adı olan Zero Knowledge, eklenen gizlilik kontrollerine atıfta bulunmaktadır. Oysa roll up terimi, bu protokolün işlem verilerini tek bir blokta nasıl birleştirdiğini ifade eder.

Bu manevra, ana ağdaki tıkanıklığı önemli ölçüde azaltır. ZK toplamalarının temel avantajı, güvenlikten veya merkeziyetsizlikten ödün vermeden ek ölçeklenebilirliktir. ZK-roll-up donanımlı ölçeklendirme çözümleri, yalnızca geçerlilik ve orijinalliği sağlamak için ana zincire minimum miktarda veri sağlar.

Verilerin toplanmasıyla özel akıllı sözleşmeler görevlendirilir. Orijinal ZK toplama ağları, ana ağa oldukça sıkıştırılmış veriler gönderecektir. Bu toplama tarzı, hesaplamaları katman 2 ağında tutar ve güvenlikten ödün vermeden daha yüksek performans sağlar. Ayrıca bu yaklaşımın, katman 2 çözümlerini kullanarak verimi artırmanın mükemmel bir yolu olduğu kanıtlanmıştır.

İyimser Toplama

Günümüzde kullanılan bir diğer popüler roll-up teknolojisi ise iyimser roll-up'lardır. Bu sistemler, bilgilerin doğru olduğunu varsayarak verileri toplamaları dışında öncekiler gibi çalışır. Buradan itibaren herhangi bir düğümün bloktaki verilere meydan okuyabileceği bir dönem vardır.

İyimser toplamalar, daha hızlı ölçeklenebilirlikleri ve yetenekleri nedeniyle bazı önemli avantajlar sunar. Gelişmiş akıllı sözleşme hesaplamalarını da gerçekleştirebilirler. Buna karşılık, geleneksel toplamalar temel akıllı sözleşme işlevleriyle sınırlıdır. Şu anda Optimism ve Arbitrum, bu teknolojiden büyük etki sağlayacak şekilde yararlanan en iyi iki ölçeklendirme çözümüdür.

Sharding

Parçalama, iş veritabanlarında ölçeklenebilirliği artırmanın popüler bir yöntemidir ve yakın zamanda blockchain ekonomisinde kendine bir yer bulmuştur. Parçalama terimi Google tarafından Big Table ürün yapısını ve özelliklerini tanımlamak için oluşturuldu. Parçalama terimi, veritabanlarının daha küçük boyutlara bölünmesi ve bilgilerin birden fazla konumda depolanması anlamına gelir.

Bunun nasıl çalıştığını açıklayan en iyi benzetme, parçalara ayrılmış bir aynayı düşünmektir. Her bir parça, hesaplamaların ve verilerin doğrusal olarak çalışmasını ve ölçeklenmesini sağlayarak ölçeklenebilirliği artıran ayrı bir sunucuda depolanır. Bu çözüm, sürekli büyüyen veritabanları sorununun ve bunları sıraya koymak için gereken ek sürenin çözülmesine yardımcı oldu.

Paylaşımlı ağlar uygulamaları paralel olarak hesaplayabilir, bu da onu tekli bilgi işlem seçeneklerinden çok daha hızlı hale getirir. Şu anda birden fazla blockchain bu teknolojiyi kullanıyor. Parçalamanın ana dezavantajı, ağı korumak için ek zincir dışı kaynaklara güvenmektir.

Ayrılmış Tanık (SegWit)

Bitcoin'i ölçeklendirmek için Segwit kullanma konsepti 2015 yılında pazara girdi. Ölçeklendirme çözümü Blockstream tarafından tanıtıldı ve Bitcoin Core'dan yoğun destek gördü. Segwit (Ayrılmış Tanık), işlemin sonuna eklemeden önce imza verilerini her işlemin doğrulama verilerinden geçici olarak ayırarak çalışır.

Bu manevra, blok zincirinin hesaplama çabalarına odaklanmasını sağlarken, kaldırılan veriler hesaplamalar sonrasında tekrar ihtiyaç duyulana kadar ayrı kalır. İmza veya tanık verilerinin kaldırılması, blok zinciri blokları içinde gönderilebilecek işlemsel veri miktarını artırmaya yardımcı olur.

Segwit yükseltmesi, Bitcoin gibi İş Kanıtı ağlarını geliştirmek için tasarlandı. Yükseltme aynı zamanda Lightning Network'ün entegrasyonunu da sağladı ve bu da Bitcoin tıkanıklığını daha da azalttı. Bugün Segwit, küresel çapta Bitcoin meraklıları için temel bir protokoldür. İlginç bir şekilde, yükseltmenin yarattığı ilave alan, Bitcoin için BRC-20 tokenleri biçiminde yeni işlevlere yol açtı.

Modüler Tasarım

Blockchain'in geleceği modüler olabilir. Modüler blok zincirlerin neden bu kadar önemli olduğunu anlamak için monolitik ağlar ile modüler ağlar arasındaki farkı anlamanız gerekir. Monolitik bir blockchain, tüm ana görevleri tek bir ağda ele almayı amaçlayan geleneksel ağınızdır.

Bu görevler arasında doğrulama, hesaplamalar, veri kullanılabilirliği, akıllı sözleşme yürütme ve fikir birliği yer alır. Bu yapı, tek düğümlerin genellikle doğrulama ve akıllı sözleşme yürütme gibi birden fazla görevi yerine getirdiği anlamına gelir. Her düğümün doğrulama ve yürütme gereksinimi, monolitik ağların performansına zarar verir.

Modüler Ölçeklendirme

Modüler blok zincirleri, bu hesaplamalardan birini ana ağdan kaldırarak performansı artırır. Çoğu ağda, akıllı sözleşme yürütmeleri veya diğer gelişmiş süreçler ciddi miktarda güç ve zaman tüketebilir. Ethereum'un, akıllı sözleşme yürütmeleri için Ethereum Sanal Makinesi (EVM) adı verilen ayrı bir katmana sahip olması nedeniyle, bu yapıyı ilk deneyen platform olduğu söylenebilir.

Özellikle, şu anda piyasaya monolitik seçeneklerden daha fazla modüler blok zinciri giriyor. Oluşturulması kolay ve son derece kullanışlı olan bu ağlar, gelişmiş katılım süreçleri ve performansları nedeniyle popülerlik kazanıyor. Modüler blok zincirlerin sağladığı ana avantajlardan biri standartların ve hazır araç setlerinin kullanılmasıdır.

2020 yılında SKALE ağı, blockchain yapısına modüler bir tasarım kazandırdı. Yeni format, daha fazla birlikte çalışabilirlik sağladı ve Dapp geliştiricilerinin katılımının önündeki engelleri azalttı. Geliştiriciler, yarattıklarını birden fazla zincire ve hatta Skale zincirleri ve merkezleri adı verilen alt ağlara dağıtma becerisi kazandı. Bugün Skale, kullanıcı hacmi açısından hala ana modüler blok zinciridir.

Blok boyutu

Katman 2 çözümlerinin kullanıma sunulmasından önce uzun yıllar vardı. Bu süre zarfında bir blockchain'in performansı nasıl artırabileceği konusunda çok fazla tartışma vardı. En popüler seçeneklerden biri blok boyutunu artırmaktı. Blok boyutu, blok zincirindeki her bloğun içerdiği veri miktarını ifade eder.

Örneğin Bitcoin, saniyede yaklaşık 1 işlem gerçekleştirebilmesini sağlayan 7 MB'lık bir blok boyutuna sahiptir. İki katına çıkarsa ağ, yükseltmeler veya ikinci katman çözümleri uygulanmadan 14 tps'yi sürdürebilecektir. İlginçtir ki, Bitcoin blok büyüklüğü tartışması geçmişte de bir sorundu.

Blok boyutunu artırma konsepti, bu özelliklerde sürekli bir büyümeye yol açtı. Bitcoin'den blok boyutu tartışması sonucu oluşan bir hard fork ile oluşturulan Bitcoin Cash bile, ağının oluşturulmasından yalnızca birkaç ay sonra daha büyük blok boyutları için hard forklandığını gördü. Ayrıca, daha büyük blok boyutları, ağa katılmak için gerekli donanıma sahip kişi sayısını azaltır. Birçok kişinin sürekli artan blok boyutlarından vazgeçmesinin nedeni de budur.

Yönlendirilmiş Asiklik Grafik (DAG)

Ağları ölçeklendirmenin başka bir yöntemi de DAG (yönlendirilmiş döngüsel olmayan grafik) teknolojisini kullanmaktır. DAG terimi, son işlemlerin onaylanan son eylemle iletişim kurması yerine tüm işlemlerin iletişim kurabildiği bir veritabanını ifade eder. Bu yaklaşım, doğrulama için herhangi bir döngü olmadığı anlamına gelir. Bu şekilde bu ağları zincirlerden çok ağaçlara benzetebilirsiniz.

Blockchain'in bu teknolojiden yararlanmasının bir nedeni, zincire ulaşmayan blok sayısını azaltmaktır. Bu bloklara yetim bloklar denir ve tıkanıklık nedeniyle performansı düşürebilirler. Özellikle, blok boyutunu ve sürelerini artırdıkça, farkında olmadan daha fazla yetim blok oluşturursunuz.

DAG, daha fazla ölçeklenebilirliğe izin verirken yetimlerin oluşmasını azaltan daha elverişli bir ortam yaratır. Tüm bloklar grafiğin uçlarına referans verebildiğinden, madenciler son bloktan geriye doğru ilerlemeye gerek kalmadan zincirin tamamına referans verebilirler. Bu yaklaşım, orijinal iş kanıtı yapısıyla tam bir tezat oluşturuyor ancak daha fazla performans sağlıyor.

Hashgraph Ağları

Hashgraph ağları teknik olarak blok zinciri olmasa da aynı merkezi olmayan ağ korumalarını sunar. DAG teknolojisine benzer şekilde, tüm ağ düğümleri birbirleriyle kronolojik bir sıra yerine serbestçe iletişim kurar. Bir hashgraph ağında, düğümler tüm katılımcıların bilgilere erişebilmesini sağlamak için verilerini diğer rastgele düğümlerle paylaşır.

Bu dağıtılmış defter tarzının temel avantajı, üçüncü taraf protokollerine dayanmadan doğrulanabilir zaman damgaları kullanarak sıralı işlemler oluşturma yeteneğidir. Ayrıca bu ağlar kullanıcılara daha fazla gizlilik kontrolü sunar. Şu anda, Hedera blockchain sektöründe faaliyet gösteren ana hash ağıdır.

Blok Zincirlerinin Hayatta Kalmak İçin Ölçeklenebilirliğe İhtiyacı Var

Blockchain geliştiricileri bugün ölçeklenebilirliğin önemini anlıyor. Bu geliştiriciler daha iyi performans ve özellikler sağlamak için sürekli olarak bu teknolojinin sınırlarını zorluyor. Yukarıdaki ölçeklendirme çözümleri en popüler olanlardır ancak tek seçenek değildir. Blockchain teknolojisi ana akım olmaya devam ettikçe daha da ustaca ve yaratıcı çözümlerin ortaya çıktığını görmeyi bekleyebilirsiniz.