Dijital Varlıklar
Blok Zinciri Ağları için En İyi 10 Ölçekleme Çözümü
Securities.io sitesini Google'daki tercih ettiğiniz kaynaklara ekleyin
Dapp geliştiricileri, yenilikçi ölçekleme çözümlerinin tanıtımıyla blok zinciri teknolojisinin sınırlarını zorlamaya devam ediyor. Bu dâhiyane yaratıcılar, ağlarının günümüz dijital ekonomisinin baskı ve tıkanıklığını kaldırabilmesi için mümkün olan her yöntemi kullanıyor. Milyarlarca işlem gerçekleştiğinde blok zincirinizi ölçeklenebilir tutmak kolay bir görev değil.
Çeşitli Yaklaşımlar
Yeterli ölçekleme sağlamak için kullanılan yöntemler, kaynak kodlarını ince ayarlamaktan bir protokolü diğerinin üzerine yığmaya kadar çeşitlilik gösterir. Bu bağlamda, blok zinciri ağları için en iyi 10 ölçekleme çözümünü aşağıda bulabilirsiniz.
Yeni Konsensüs Mekanizmaları
Listenin en üstünde yeni konsensüs mekanizmalarının tanıtımı yer alıyor. Bitcoin ya da Ethereum V1 gibi proof-of-work (PoW) blok zincirlerini görmek artık nadir. Bu sistemler yüksek güvenlik sunar ancak genellikle günümüzün en gelişmiş blok zincirlerinin performansından yoksundur. Bu seçenekler PoW ve madencileri ortadan kaldırıp bu görevleri staking protokolleriyle değiştirir.
Staking özellikleri, kullanıcıların tokenlarını ağ cüzdanlarında kilitleyerek ağı güvence altına almalarını sağlar. Bu süreç basittir ve pahalı madencilik ekipmanları satın almaya ya da programlama gibi yeni teknik beceriler öğrenmeye gerek kalmadan ağ kullanıcılarına pasif gelir getirir. PoS ağları, daha iyi işlem hacmi sunmaları ve çok daha az enerji tüketmeleri nedeniyle her zamankinden daha popüler.
PoS ağları gelişmeye devam ediyor ve bugün Delegated Proof of Stake (DPoS) ağları, yatırımcılar için popüler bir seçenek haline geldi. Bu sistemler, kullanıcıların tokenlarını stake edenlere devrederek staking gereksinimlerini düşürür. Bu yaklaşım, işlemleri sonlandırmak için gereken düğüm sayısını azaltarak performansı artırır. Özellikle, bu sistemlerin daha düşük merkezsizliği dengelemek için doğrulanmış düğümleri kullandığı yaygındır.
Katman 2 Protokolleri
Katman 2 çözümleri, ağı doğrudan değiştirmeden performansını artırmanın en iyi yollarından biridir. Katman 2 çözümlerinin temel özelliği, diğer blok zincirlerinin performansını artırmak için tasarlanmış ayrı ağlar olmalarıdır. Bitcoin üzerindeki Lightning Network ve Ethereum üzerindeki FUEL gibi protokoller, bu devlerin hâlâ geçerli seçenekler olmasını sağlamıştır.
En iyi katman 2 çözümleri, güvenlik için katman 1’i kullanırken hesaplamaları ve işlemleri geçici olarak zincir dışına taşır. Bu yapı, ana ağ tıkanıklığını azaltır. En yaygın katman 2 çözüm türleri yan zincirler ve ödeme kanallarıdır.
-
Kaynak: X @lightning
Yan zincirler, katman 1 çözümüne paralel çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Genellikle akıllı sözleşme yürütme gibi görevleri üstlenirken doğrulamayı katman 1 düğümlerine bırakırlar. Lightning Network gibi ödeme kanalı katman 1 çözümleri, kanal kapandığında verilerin ana ağa gönderilmesiyle sınırsız düşük maliyetli işlemler sunan doğrudan geçitler tanıtır.
Katman 2 protokollerinin dezavantajı, yapılarından dolayı birçoklarının merkezsizliği azaltmasıdır. Örneğin, Lightning Network, merkezi kanal operatörleri kullanarak Bitcoin’in merkezsizliğini azaltır. Kanal operatörleri, fonlarınızın kendileri üzerinden akmasına izin vererek Bitcoin ana ağından çok daha fazla merkezileşme yaratır.
Hard Fork’lar
Geliştirme topluluğu performansı nasıl artıracağına karar veremediğinde bazen hard fork’a yol açabilir. Hard fork, ağ programlamasında tam bir değişikliktir; düğümlerin orijinal ağı terk edip yeni bir ağla iletişim kurmak için yeni bir yazılım indirmesini gerektirir. Eski blok zincirinin madenciliğini durdurma zorunluluğu, hard fork’ları blok zinciri toplulukları için tartışmalı ve çoğu zaman zor bir süreç haline getirir.
-
Bitcoin Cash (BCH) Hashrate, Kaynak: coinwarz.com
Bir platform, performans, güvenlik ya da işlevsellik gibi çeşitli nedenlerle hard fork yapmayı seçebilir. Özellikle en ünlü hard fork’lardan biri Bitcoin Cash felaketi idi. Bitcoin topluluğu, 1 MB blok boyutunu değiştirme konusunda çatışmaya girdi. Tartışma o kadar alevlendi ki topluluk, daha büyük blok boyutunu savunanlar Bitcoin Cash’i, buna karşı çıkanlar ise Bitcoin core’u oluşturacak şekilde bölündü.
Bu tarz hard fork’lar, projeler tartışmalı bölünmeleri önlemek için çeşitli stratejiler geliştirdikçe daha az görülür hâle geldi. Bugün bu sorunu önlemede kullanılan başlıca teknolojilerden biri DAO (Decentralized Autonomous Organizations) dir. Bu protokoller, topluluğun öneriler sunmasına ve uygulanacak değişiklikleri oylamasına olanak tanır.
ZK roll-up’lar
ZK teknolojisi, kullanıcıların kimliklerini ya da sahip oldukları öğe ya da hesabın detaylarını açıklamadan belirli varlıkların ya da bilgilerin sahipliğini doğrulamalarını sağlar. Protokolün adı olan Zero Knowledge, ek gizlilik kontrollerine işaret eder. “Roll up” terimi ise bu protokolün işlem verilerini tek bir blokta birleştirmesini tanımlar.
Bu manevra, ana ağdaki tıkanıklığı önemli ölçüde azaltır. ZK-roll-up’ların temel avantajı, güvenlik ya da merkezsizliği feda etmeden ölçeklenebilirliği artırmasıdır. ZK-roll-up donanımlı ölçekleme çözümleri, geçerlilik ve özgünlüğü sağlamak için yalnızca minimum veri gönderir.
Özel akıllı sözleşmeler, verileri birleştirmekle görevlidir. İlk ZK roll-up ağları, çok sıkıştırılmış verileri ana ağa gönderirdi. Bu roll-up tarzı, hesaplamaları katman 2 ağında tutarak güvenliği kaybetmeden daha yüksek performans sağlar. Ayrıca bu yaklaşım, katman 2 çözümleri kullanarak işlem hacmini artırmanın mükemmel bir yolu olarak kanıtlanmıştır.
Optimistik Roll-up
Bugün kullanılan bir diğer popüler roll-up teknolojisi optimistik roll-up’lar’dır. Bu sistemler, öncekilere benzer çalışır ancak verileri doğru varsayarak birleştirir. Ardından, herhangi bir düğümün bloktaki veriyi itiraz edebileceği bir süre bulunur.
Optimistik roll-up’lar, daha hızlı ölçeklenebilirlik ve yetenekleri sayesinde büyük avantajlar sunar. Gelişmiş akıllı sözleşme hesaplamalarını da yönetebilirler. Geleneksel roll-up’lar ise yalnızca temel akıllı sözleşme işlevselliğiyle sınırlıdır. Şu anda, Optimism ve Arbitrum, bu teknolojiyi büyük başarıyla kullanan iki üst düzey ölçekleme çözümüdür.
Sharding
Sharding, iş veritabanlarında ölçeklenebilirliği artırmanın popüler bir yöntemi olup, son zamanlarda blok zinciri ekonomisine de girmiştir. Sharding terimi, Google’ın Big Table ürün yapısını ve özelliklerini tanımlamak için oluşturulmuştur. Sharding, veritabanlarını daha küçük parçalara bölüp bilgiyi birden çok konumda depolamayı ifade eder.
Bu yöntemi açıklamanın en iyi benzetmesi, bir aynanın kırık parçalarına (shard) benzetmektir. Her bir shard ayrı bir sunucuda depolanır; bu da hesaplamaların ve verilerin doğrusal olarak ölçeklenmesini sağlar. Bu çözüm, sürekli büyüyen veritabanları ve bunların kuyruğa alınması süresindeki artışı çözmeye yardımcı olmuştur.
Shard’lı ağlar, uygulamaları paralel olarak çalıştırabilir ve tek bir işlem seçeneğine göre çok daha hızlıdır. Şu anda birden fazla blok zinciri bu teknolojiyi kullanıyor. Sharding’in temel dezavantajı, ağı sürdürmek için ek zincir dışı kaynaklara bağımlı olmasıdır.
Segregated Witness (SegWit)
Segwit’in Bitcoin’i ölçeklendirmek için kullanılma konsepti 2015 yılında piyasaya sürüldü. Ölçekleme çözümü Blockstream tarafından tanıtıldı ve Bitcoin Core tarafından yoğun destek gördü. Segwit (Segregated Witness), her bir işlemin imza verisini doğrulama verisinden geçici olarak ayırarak, işlem sonunda ekler.
Bu manevra, blok zincirin hesaplama çabalarını odaklamasını sağlarken, kaldırılan veri tekrar ihtiyaç duyulana kadar ayrı tutulur. İmza ya da tanık verisinin kaldırılması, blok zinciri blokları içinde gönderilebilecek işlem verisi miktarını artırır.
Segwit yükseltmesi, Bitcoin gibi Proof-of-Work ağlarını iyileştirmek için tasarlandı. Yükseltme ayrıca Lightning Network’ün entegrasyonunu mümkün kıldı ve Bitcoin tıkanıklığını daha da azalttı. Günümüzde Segwit, dünya çapındaki Bitcoin kullanıcıları için temel bir protokoldür. İlginç bir şekilde, yükseltmenin yarattığı ek alan, BRC-20 tokenları şeklinde yeni işlevselliklerin ortaya çıkmasına yol açtı.
Modüler Tasarım
Blok zincirin geleceği modüler olabilir. Modüler blok zincirlerinin neden bu kadar önemli olduğunu anlamak için monolitik ağlar ile modüler ağlar arasındaki farkı kavramak gerekir. Monolitik bir blok zinciri, tüm ana görevleri tek bir ağda yürütmeye çalışan geleneksel ağınızdır.
Bu görevler doğrulama, hesaplamalar, veri kullanılabilirliği, akıllı sözleşme yürütme ve konsensüsü içerir. Bu yapı, tek bir düğümün genellikle doğrulama ve akıllı sözleşme yürütme gibi birden çok görevi aynı anda üstlenmesi anlamına gelir. Her bir düğümün doğrulama ve yürütme zorunluluğu, monolitik ağların performansını olumsuz etkiler.
Modüler Ölçekleme
Modüler blok zincirleri, bu hesaplamalardan birini ana ağdan çıkararak performansı artırır. Çoğu ağda, akıllı sözleşme yürütmeleri ya da diğer ileri süreçler ciddi güç ve zaman tüketir. Ethereum, akıllı sözleşme yürütmeleri için ayrı bir katmana (Ethereum Virtual Machine – EVM) sahip olmasıyla bu yapıyı ilk deneyen ağ olarak söylenebilir.
Özellikle, şu anda monolitik seçeneklerden daha fazla modüler blok zinciri piyasaya sürülmektedir. Oluşturulması kolay ve son derece faydalı bu ağlar, iyileştirilmiş onboarding süreçleri ve performansları sayesinde popülerlik kazanıyor. Modüler blok zincirlerinin temel avantajlarından biri, standartların ve hazır araç setlerinin kullanılabilmesidir.
2020 yılında SKALE ağı, blok zinciri yapısına modüler bir tasarım getirdi. Yeni format, daha fazla birlikte çalışabilirlik sağladı ve Dapp geliştiricilerinin onboarding sürecindeki engelleri azalttı. Geliştiriciler, yaratımlarını birden fazla zincirde ya da Skale zincirleri ve hubları adı verilen alt ağlarda dağıtma yeteneği kazandı. Bugün, Skale hâlâ kullanıcı hacmi açısından en büyük modüler blok zinciridir.
Blok Boyutu
Katman 2 çözümlerinin ortaya çıkmasından yıllar önce de uzun bir tartışma süreci yaşanıyordu; bir blok zincirinin performansını nasıl artırabileceği konusunda. En popüler seçeneklerden biri blok boyutunu artırmaktı. Blok boyutu, blok zincirindeki her bir bloğun içerdiği veri miktarını ifade eder.
Örneğin, Bitcoin’in 1 MB blok boyutu, saniyede yaklaşık 7 işlem gerçekleştirmesini sağlar. Bu değer iki katına çıkarılırsa, ağ yükseltme ya da ikinci katman çözümleri olmadan 14 tps sürdürebilir. İlginç bir şekilde, Bitcoin blok boyutu tartışması geçmişte de bir sorun olmuştur.
Blok boyutunu artırma konsepti, bu özelliklerin sürekli büyümesine yol açtı. Bitcoin Cash bile, blok boyutu tartışmasından kaynaklanan bir hard fork sonucu oluşmuş ve yaratıldıktan sadece birkaç ay sonra daha büyük blok boyutları için hard fork geçirdi. Ayrıca, daha büyük blok boyutları, ağa katılmak için gerekli donanıma sahip kişi sayısını azaltır. İşte bu nedenler, birçok kişinin blok boyutunu sürekli artırmaktan vazgeçmesine yol açtı.
Yönlendirilmiş Asiklik Grafik (DAG)
Ağları ölçeklendirmek için bir diğer yöntem, DAG (directed acyclic graph) teknolojisini kullanmaktır. DAG terimi, son işlemlerin son onaylanmış eylemle iletişim kurması yerine, tüm işlemlerin birbirleriyle iletişim kurabildiği bir veritabanını tanımlar. Bu yaklaşım, doğrulama için döngülerin bulunmadığı anlamına gelir. Bu şekilde, bu ağları zincirler yerine ağaçlar gibi düşünebilirsiniz.
Blok zincirinin bu teknolojiyi benimsemesinin bir nedeni, zincire ulaşamayan blok sayısını azaltmaktır. Bu bloklar “orphans” (yetim) olarak adlandırılır ve tıkanıklık yoluyla performansı düşürebilir. Özellikle blok boyutunu ve zamanlarını artırdıkça, istemeden daha fazla yetim blok oluşturursunuz.
DAG, yetim blok oluşumunu azaltırken daha fazla ölçeklenebilirlik sağlayan daha elverişli bir ortam yaratır. Tüm bloklar grafiğin uç noktalarına referans verebildiği için madenciler, son bloktan geriye doğru ilerlemek zorunda kalmadan tüm zinciri referans alabilir. Bu yaklaşım, orijinal proof-of-work yapısına kıyasla tamamen zıt bir yöntem olmakla birlikte daha yüksek performans sunar.
Hashgraph Ağları
Hashgraph ağları teknik olarak blok zinciri olmasa da aynı merkeziyetsiz ağ korumalarını sunar. DAG teknolojisine benzer şekilde, tüm ağ düğümleri kronolojik bir sıraya bağlı olmaksızın birbirleriyle serbestçe iletişim kurar. Bir hash graph ağında, düğümler verilerini rastgele diğer düğümlerle paylaşarak tüm katılımcıların bilgiye erişimini sağlar.
Bu dağıtık defter tarzının temel avantajı, üçüncü taraf protokollere güvenmeden doğrulanabilir zaman damgalarıyla sıralı işlemler oluşturabilmesidir. Ayrıca bu ağlar, kullanıcılara daha fazla gizlilik kontrolü sunar. Şu anda, Hedera blok zinciri sektöründe faaliyet gösteren ana hash ağıdır.
Blok Zincirlerinin Hayatta Kalması İçin Ölçeklenebilirliğe İhtiyacı Var
Blok zinciri geliştiricileri bugün ölçeklenebilirliğin önemini kavramaktadır. Bu geliştiriciler, daha iyi performans ve özellikler sunmak için bu teknolojinin sınırlarını sürekli zorlamaktadır. Yukarıdaki ölçekleme çözümleri en popüler olanlar olmakla birlikte tek seçenek değildir. Blok zinciri teknolojisi ana akıma geçtikçe daha da dâhiyane ve yaratıcı çözümlerin ortaya çıkmasını bekleyebilirsiniz.
