Blok Zincirinde Verimsizlik Engellerini Aşmak

Blok Zinciri Üçlemesi

Merkeziyetsizliği, değişmezliği ve şeffaflığı nedeniyle, blok zinciri teknolojisi çeşitli endüstrilerdeki yeniliklerin temeli haline gelmiştir. Bununla birlikte, iyi bilinen Blok Zinciri Üçlemesi’nin benimsenmesini sürekli olarak zorlaması—merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirliği aynı anda başarıyla sağlamanın zorluğu. Bu üç faktör içsel olarak birbirine bağımlıdır, bu da blok zinciri sistemlerinin hepsini aynı anda optimize etmeyi zorlaştırır.

• Merkeziyetsizlik, blok zinciri ağının herhangi bir tek kontrol etme biriminden bağımsız olarak çalışmasını sağlar. Ancak, yüksek derecede merkeziyetsiz bir ağ, azalmış işlem verimliliğine yol açabilir.
• Güvenlik, ağın kötü niyetli saldırılara karşı korunması için esastır, ancak güvenliği artırmak genellikle ek hesaplama kaynakları gerektirir ve bu da işlem işleme hızını yavaşlatabilir.
• Ölçeklenebilirlik, genellikle ya merkeziyetsizleşme ya da güvenliğin maliyetinde olmak üzere işlem hızını ve kapasitesini artırmaya odaklanır.

Blok zinciri uygulamaları genişledikçe, üçlü belirsizlik içinde optimal bir denge bulmak, geliştiriciler ve araştırmacılar için temel bir zorluk haline gelmiştir.

Şema: Blok Zinciri Üçlemesi (Kaynak:IT Ev)

Ethereum’ın Yol Haritası

Ethereum’un kurucu ortağı Vitalik Buterin, Ethereum’un ağ ölçeklendirme sonraki aşaması için iddialı bir hedef belirledi: saniyede 100.000 işlemi aşmak. Ekim 2024 blog gönderisinde, blockchain teknolojisinin erken günlerini yansıtarak, Ethereum’un yol haritasında belirtilen iki temel ölçeklendirme stratejisine vurgu yaptı: Sharding ve Katman 2 (L2) protokolleri.

• Sharding, bireylerin yalnızca bir işlem alt kümesini doğrulayıp depolamalarına izin vererek, BitTorrent gibi eşler arası ağların nasıl çalıştığına benzer şekilde, bireysel düğümler üzerindeki yükü azaltır. Bu yaklaşım, iş yükünü verimli bir şekilde dağıtarak ağ ölçeklenebilirliğini artırır.
• Layer 2 protokolleri, Ethereum’un ana ağı üzerine inşa edilirken, veri ve hesaplamanın zincir dışında tutulmasına rağmen Ethereum’un güvenlik garantilerini devralmaktadır.

Şema: The Surge - 2023 Yol Haritası Sürümü (Kaynak:Vitalik’in Blogu)
Ethereum’ın ölçeklendirme stratejisinde 2024 yılı boyunca önemli ilerlemeler kaydedildi. Ancak birkaç zorluk devam etmektedir:

• Rollups, önemli ölçüde on-chain veri bant genişliği gerektirir, bu da hala Ethereum’un mainnet kaynaklarına yoğun bir şekilde bağımlı oldukları anlamına gelir.
• Rollup’ların merkezi sıralayıcıları, işlem sansürü ve Madenci Çıkarılabilir Değer (MEV) sömürüsü riski taşır.
• Parçalı Katman 2 ekosistemi geliştiricileri Blok Zinciri arasında etkileşim sorunları ve karar karmaşıklıklarıyla baş başa bırakıyor.

Vitalik’in blogu, mevcut önceliğin rollup-merkezli yol haritasını iyileştirmek olduğunu vurguluyor, Ethereum’un Katman 1’inin (L1) dayanıklılığını ve merkezi olmamasını sağlarken. Bu bağlamda, Temellendirilmiş Rollup’lar ve Ön Onay gibi yeni ölçekleme yenilikleri ortaya çıktı:

• Paylaşılan Sıralayıcılar: Birden fazla Katman 2 zinciri için birleşik bir işlem sıralama hizmeti sağlar. Bununla birlikte, üçüncü taraf operatörleri olarak, güven ve teşvik endişelerini ortaya çıkarırlar.
• Temel Rollups: İşlem sıralaması için Ethereum’un L1’ine güvenir, mimariyi basitleştirir ve merkeziyetçiliği güçlendirir. Bununla birlikte, işlemlerinin sonlandırılma hızı hala Ethereum’un blok süresi tarafından kısıtlanmaktadır.
• Ön doğrulama: İşlemi resmi olarak bir bloğa dahil edilmeden önce mempool etkinliğini izleyerek ön doğrulama sunar. Bu, kullanıcıların beklemesini önemli ölçüde azaltır, verimliliği ve kullanıcı deneyimini geliştirmek için yeni olasılıkların kilidini açar.

Bugünkü makale, blok zinciri ağlarında verimlilik ve merkeziyetsizlik arasında daha iyi bir denge sağlamaya nasıl yardımcı olduğunu, kullanım alanlarını ve ön onayın teknik prensiplerine derinlemesine inceleyecektir.

Preconfirmation nedir?

Ön Onay Kavramı

Ön onay, işlemin blok zincirinde resmi olarak onaylanmadan önce güvenilir bir taahhüt olarak anlaşılabilir. Bu mekanizma erken bir onay sinyali sağlar, kullanıcı bekleme sürelerini azaltır ve işlem verimliliğini artırır. Hızlı geri bildirimin kritik olduğu yüksek hacimli veya zaman duyarlı senaryolarda özellikle faydalıdır.
Ön onay, nihai onaydan önce önemli bir taahhüt verildiği gerçek dünya durumlarına benzer.

• Restoran Rezervasyonları: Bir masa ayırttığınızda, restoran rezervasyonunuzu onaylar, ancak kesin onay varışınızda gerçekleşir. Bu, ön onaya benzer - gelecekteki bir yürütmenin güvenilir bir önizlemesi.
• Çevrimiçi Alışveriş Siparişleri: Bir sipariş verdiğinizde, durum “İşleniyor” olarak görünebilir, bu da tüccarın talebinizi aldığı ve stok ayırdığı anlamına gelir. Bununla birlikte, nihai onay ödeme doğrulaması ve sevkiyat gerektirir. Bu, bir işlemin geçici olarak onaylandığı ancak hala nihai doğrulamaya ihtiyaç duyduğu blok zinciri ön onayını yansıtır.
• Uçuş Rezervasyonu: Bilet satın aldıktan sonra koltuğunuz geçici olarak rezerve edilir ve ön onayı temsil eder. Son onay check-in sırasında gerçekleşir. Benzer şekilde, blok zincirinde ön onay, işleme ilk taahhüdü sağlar ancak son onayı değildir.

Bitcoin’in 0conf (Sıfır Onay) Konsepti

Blok zincirinin erken günlerinde, Bitcoin topluluğu benzer bir kavram olan “0conf” (sıfır onay işlemleri) konusunu araştırdı. Bu yaklaşım, işlemlerin blok zincirinde tam olarak onaylanmadan önce geçici olarak geçerli kabul edilmesine izin veriyordu.
0conf, hızlı ödeme senaryoları için anında işlem işleme gerektiren durumlar için özellikle kullanışlıydı. Ancak, kötü niyetli aktörlerin çelişen işlemleri yayınlayabileceği çift harcama riskleri nedeniyle, 0conf asla ana akım bir çözüm haline gelmedi.

Ethereum’ın Zincir Tabanlı Ön Onayı

2023 yılında blok zinciri araştırmacısı Uri Klarman, Ethereum’a ön onay kavramını genişletti ve “zincir tabanlı ön onay” fikrini tanıttı. Temel yenilik, gelecekteki ön onaylayıcıların önceki ön onay kayıtlarını devralmasıydı, böylece işlem güvenilirliğini artıran sürekli bir ön onay zinciri oluşturuldu.
Aynı yıl, Primev ekibi, Madenci Çıkarılabilir Değer (MEV) koordine etmeyi amaçlayan mev-commit adlı bir platformu tasarlayarak ön onay teknolojisini daha da ileri götürdü. Bir açık artırma mekanizmasını entegre ederek, mev-commit işlem ön onayını daha verimli ve güvenilir hale getirdi.

Preconfirmation’in Çözmeyi Hedeflediği Problemler Nelerdir?

Blok zinciri teknolojisinde—özellikle Rollup tabanlı sistemlerde—işlem onayı verimsizlikleri, kullanıcı deneyimi için uzun süredir büyük bir sorun olmuştur. Kullanıcılar, Katman 2’ye (L2) işlem gönderdiklerinde, nihai onayı Katman 1’e (L1) geri veri göndererek alırlar. Bu süreç, özellikle yüksek frekanslı işlem veya merkezi olmayan finans (DeFi) senaryolarında birkaç zorluk ortaya çıkarır.
İşlem Gecikmeleri ve Onay Belirsizliği

• Rollup mekanizmalarında, bir kullanıcının işleminin nihai onayı L1 blok oluşturulmasını beklemeyi gerektirir. Bu süreç, ağ yoğunluğu veya işlem sıralama sorunları nedeniyle gecikebilir. Örneğin, Olumlu Rollup’larında, meydan okuma penceresi genellikle sahte işlemleri önlemek için yedi gün sürer, bu da çekilme gecikmelerine ve likidite azaltmaya neden olabilir. ZK Rollup’lar ise daha hızlı onay sağlarken, sıfır bilgi ispatlarının oluşturulması önemli hesaplama kaynakları gerektirir.

Yüksek Frekanslı Alım Satımıyla Kayıplar

• DeFi ve arbitraj kullanıcıları, piyasa fırsatlarını yakalamak için işlem hemenliğine güvenir. Ancak, işlem kesinliği çok uzun sürdüğünde veya işlem sırası değiştiğinde, kullanıcılar finansal kayıplar yaşayabilir.

Merkezi Dizgelerde Güven Sorunları

• Çoğu Rollup, işlemleri düzenlemek için merkezi sıralayıcıları kullanır, bu da işlem sansürü ve Madenci Çıkarılabilir Değer (MEV) nedeniyle adil olmayan işlem yürütümü gibi potansiyel riskler doğurur.

Ön Onay Çözümü

Ön onay, işlemlerin resmi olarak blok zincirine kaydedilmeden önce ilk onayı sağlar, yukarıda bahsedilen sorunları ele alır:

• Kullanıcı bekleme süresini azaltır - Gerçek zamanlı işlem durumu geri bildirimi sunarak gecikmelerden kaynaklanan belirsizliği en aza indirir.
• Kullanıcı güvenini artırır - Kullanıcılara işlem ilerlemesini daha şeffaf bir şekilde takip etme olanağı tanır ve ağa olan güveni artırır.
• İşlem sıralama şeffaflığını artırır - İşlem sırasını önceden belirler ve sipariş değişikliklerinden kaynaklanan finansal kayıpları azaltır.

Ön Onay ve Geleneksel Onay Mekanizmaları Arasındaki Farklar

Temel Kavram ve İşleyiş

• Geleneksel Onay Mekanizması:

1. Bir işlem, öncelikle mempool (işlem havuzu) içine gönderilir ve ardından madenciler ya da doğrulayıcılar tarafından bir sonraki bloğa dahil edilmek üzere bekletilir.
2. İşlem, blok zincirine uzlaşma mekanizması (örneğin Proof of Work – PoW ya da Proof of Stake – PoS) aracılığıyla yazıldığında resmi olarak “doğrulanmış” sayılır.
3. Bu süreç, en az bir blok üretim süresini beklemeyi gerektirir.

Ön Onay Mekanizması

1. Bir işlem mempool’a girdikten sonra, gaz ücretleri, öncelik derecesi ve ağ yoğunluğu gibi parametrelere göre bir sonraki bloğa dahil edilme olasılığı tahmin edilir.
2. Kullanıcı, tam blok üretim süresi tamamlanmadan birkaç saniye içinde ilk onay sinyalini alabilir.
3. Güvenilirliği artırmak adına, Katman-2 (L2) çözümleri ve merkezi sıralayıcılar (örneğin Optimistic veya ZK Rollup sistemleri) zincir dışı veya zincir üstü ön onay taahhütleri sağlayabilir.

Onay Hızı

Geleneksel Onay Mekanizması

• İşlem onayı, blok üretimini ve ardından gelen birkaç blokla “derinleşmeyi” beklemeyi gerektirir.
• Bir işlem bloğa eklendikten sonra, bu blok zincirin bir parçası haline gelir.
• İşlem, daha fazla blok eklendikçe daha güvenli hale gelir.
• Ancak ağ tıkanıklığı, blok zamanlarındaki dalgalanmalar veya fikir birliği gecikmeleri bu süreci yavaşlatabilir.

Onay Güvenilirliği

Geleneksel Onay Mekanizması

1. Yüksek güvenilirlik: Bir işlem birkaç kez onaylandığında, geri döndürülmesi teknik olarak imkânsız hâle gelir. Bu, yüksek güvenlik gerektiren durumlar için idealdir.
2. Finalite (kesinlik): Onaylar, blok zincirin konsensüs mekanizması tarafından sağlanır. Belirli bir onay sayısına ulaşan işlemler “nihai” kabul edilir.

Ön Onay

1. İlk taahhüt: İşlemin büyük ihtimalle bir sonraki bloğa dahil edileceğini ifade eder, fakat henüz kesin değildir.
2. Geri çekilme riski: Ağ koşullarındaki ani değişimler ya da sıralayıcı davranışları, işlemin sırasının değişmesine veya iptal edilmesine neden olabilir.
3. Bu yapı, finalitenin kritik olmadığı yüksek frekanslı işlemler için uygundur (örneğin: NFT mint, Layer-2 ticaret).

Teknoloji ve Uygulama Maliyetleri

Geleneksel Onay Mekanizması

• Doğrudan blok zincirinin yerel konsensüs protokolüne dayanır.
• Dış veri analizine ihtiyaç duymaz, yalnızca blok üretimi ve zincir üstü onaylara odaklanır.

Ön Onay

• Gelişmiş mempool analizi, gaz tahmin algoritmaları, öncelik sıralayıcıları ve güvenilir işlem planlayıcılar gerektirir.
• Yüksek hızlı karar alma için hem zincir üstü hem de zincir dışı verilerin eş zamanlı değerlendirilmesi gerekir.
• Ön onay başarısız olursa, yedek işlem yolları (failover mekanizmaları) devreye girmelidir.

Vaka Çalışması: Taiko’da Ön Onay

Taiko’nun Ön Onay Mekanizması ile Verimliliği ve Merkezsizleşmeyi Artırma

Taiko, Ethereum üzerine inşa edilmiş merkezi olmayan ZK-EVM Rollup projesidir. Temel tasarımı, işlem verimliliği ve adillik sorunlarını ele almak için bir ön onay mekanizması ve merkezi olmayan bir öneren sistemi kullanırken tam Ethereum uyumluluğunu başarma odaklıdır.

(Kaynak:Taiko Resmi Web Sitesi)

Taiko Genel Bakış

• Sorunsuz Kullanıcı Deneyimi - Taiko’nun EVM’si tamamen Ethereum ile uyumludur, yeniden derleme veya geliştirme araçlarında değişiklik gerektirmez. Geliştiriciler mevcut Ethereum akıllı sözleşmelerini ve araçlarını değiştirmeden kullanabilirler.
• Topluluk Kaynaklı – Taiko tamamen açık kaynaklıdır, topluluğun kodunu özgürce kullanmasına ve değiştirmesine izin vererek merkezi olmayanlaşmayı ve topluluk katılımını teşvik eder.
• Güvenlik Odaklı Yaklaşım - Bir Ethereum tabanlı Rollup olarak, Taiko, izin verilmeyen, merkezi olmayan bir önerenler ve ispatçılar ağına sahiptir ve Ethereum’un güvenliğini ve merkezsizleşmesini devralır.
• Ethereum Tabanlı Sıralama - Taiko, Ethereum tabanlı bir işlem sıralama mekanizması kullanır, burada Ethereum doğrulayıcıları işlem sıralamasını ele alır. Bu, Ethereum’un canlılığını ve güvene dayalı nötralliğini korurken basitliği sağlar.

Taiko’nun Ön Onay Mekanizması

Taiko’nun Tabanlı Sıralama mekanizması, Ethereum doğrulayıcılarının, Katman 2 (L2) işlem sıralamasına doğrudan katılmasına izin verir. Doğrulayıcılar, Taiko’nun köprü hizmetini kullanarak ETH’yi Taiko ağına köprü kurabilir ve anında ön onay sağlayabilir, işlem aciliyetini artırır ve merkezsizlik ve güvenliği korurken kullanıcı deneyimini geliştirir.

Taiko’nun Tabanlı Yarışılabilir Rollup (YR) Modeli

Taiko, açık ve izinsiz bir sistem aracılığıyla adalet ve şeffaflığı sağlamayı amaçlayan BCR (Blok Zinciri Tabanlı Yarışmaya Açık Rollup) modelini benimsemiştir.

• Tamamen İzin Verilmez ve Merkezi Olmayan - Herkes özel izinler olmadan Taiko sistemine katılabilir, yüksek bir derecede merkezsizlik sağlanır.
• Rekabetçi Teklif Veren Modeli - Teklif verenler Maksimal Çıkartılabilir Değer (MEV) ve diğer ekonomik teşvikler için rekabet ederken aynı zamanda operasyonel sorumluluk üstlenir, sistem verimliliğini ve istikrarını arttırır.
• Ethereum Entegre Sıralama – Taiko, Ethereum blok teklif edenlerle aynı rolü paylaşarak ve tamamen Ethereum’un altyapısına güvenerek merkezi bir sıralayıcı ihtiyacını ortadan kaldırır.
• Lider Seçim Mekanizması - Herhangi bir zamanda, sadece bir öneren lider olarak seçilir, onlara bir bloğu nihai olarak tamamlama hakkı verilir. Bu, kaynak israfını ve çatışmaları önler.

Not: Şu anda, Taiko, Güvenilir Yürütme Ortamı (TEE) kanıtı olarak SGX’yi, Sıfır Bilgi Kanıtları (ZKP) için RiscZero ve SP1’i ve Guardian’ı (çoklu imza doğrulaması) Taiko Labs tarafından kullanıyor. Daha fazla ayrıntıya buradan ulaşılabilir Taiko’nun belgeleri.

Örnek: Taiko’nun Temeline Dayalı Yarışılabilir Rulo Süreci

İşlem Genel Bakış:

Blok Önerisi - Bir öneren yeni bir blok gönderir.
Birinci Derece Kanıt Gönderimi - Birinci derece bir ispatçı (örneğin, SGX TEE kullanarak) blok için geçerlilik kanıtı gönderir ve bir TAIKO depozitosu olarak teminat sağlar.
Soğuma Süresi ve İtiraz Süresi (~4 saat) - Bu süre zarfında, herkes kendi depozitosunu (örneğin, diyagramdaki ‘Cindy’) göndererek geçerlilik kanıtını sorgulayabilir.
Gelişmiş Kanıt Doğrulama - Daha üst düzey bir kanıtlayıcı (örneğin, RiscZero veya Succinct’ten ZKPs kullanarak) birincil kanıtın doğruluğunu doğrular.
Sonuç ve Teşvikler:

• Eğer birincil kanıt doğruysa → Birincil kanıtlayıcı yatırımını geri alır ve ödül kazanırken, meydan okuyan yatırımını kaybeder.
• Eğer birincil kanıt yanlışsa → Karşı çıkan kişi yatırdığı teminatı geri alır ve ödül kazanır, birincil kanıt sunan kişi ise teminatını kaybeder.

Bu çok katmanlı kanıt mekanizması, herkesin farklı seviyelerde kanıtları sorgulayabileceğinden, sistemin güvenliğini ve merkezsizleşmesini artırır.

Şema: Taiko’nun Tartışmaya Açık Rollup İşlemi Örneği (Kaynak: Taiko’nun Tartışmalı Toplama Belgeleri)

Sonuç

Ön doğrulama teknolojisi, blok zinciri işlem verimliliğini ve kullanıcı deneyimini geliştirmenin ana çözümü olarak ortaya çıkıyor. Geleneksel işlem onay mekanizmaları yüksek güvenlik ve güvenilirlik sağlasa da, uzun gecikmeler ve düşük verimlilikten muzdarip olup, yüksek frekanslı işlem yapma ve ödemeler gibi gerçek zamanlı uygulamalar için uygun değillerdir. Ön doğrulama, hızlı geri bildirim ve ön sözleşme yaklaşımıyla bu kısıtlamaları hafifletmeye yardımcı olarak, kullanıcılara daha hızlı ve şeffaf bir işlem deneyimi sunmaktadır.
Örneğin, Taiko projesi, merkeziyetsizlik ve verimliliği dengelemek için rekabetçi bir Rollup modelini entegre eder. Ayrıca, Taiko’nun çok katmanlı ispat yapısı ve lider seçim mekanizması, ekonomik teşvikler ve şeffaf rekabet aracılığıyla adil bir şekilde ve güvenli bir şekilde gelecekteki blok zinciri ölçeklenebilirlik tasarımları için değerli bir referans olarak hizmet verir.
Ancak, ön onaylama mükemmel bir çözüm değildir. İlk onayların güvenilirliği ve işlem iptal riski hala daha fazla teknik optimizasyon ve geriye dönük mekanizmalar gerektirmektedir. Devam eden yenilikler, merkezi olmayan, güvenlik ve ölçeklenebilirlik blok zinciri üçleme sorununa çözüm bulurken işlem deneyimlerini geliştirmek için gereklidir.
Yalnızca teknik yeniliklerin ötesinde, ön onay, blok zinciri benimseme sürecini hızlandırabilecek bir güven oluşturma aracıdır. Ön onay teknolojisi, yüksek frekanslı işlemlerden günlük ödemelere yayıldıkça, blok zinciri günlük yaşama daha fazla entegre olacak ve küresel finansal kapsayıcılık vizyonunu gerçekleştirmeye yardımcı olacaktır.

Yasal Uyarı

İçerikte yer alan marka, kurum, kuruluş veya kişilerle Gate.TR’nin herhangi bir ilişkisi bulunmamaktadır.
Bu içerik, yatırım tavsiyesi niteliğinde değildir. Dijital varlık alım-satımını teşvik etmeyi amaçlamaz, yalnızca bilgilendirme amaçlıdır.
Kripto varlıklar yüksek risk içerir ve ciddi fiyat dalgalanmalarına maruz kalabilir. Yatırım kararı vermeden önce kendi finansal durumunuzu değerlendirmeli ve kararınızı bağımsız olarak vermelisiniz.
Makalede yer alan veriler ve grafikler yalnızca genel bilgilendirme amacıyla sunulmuştur. Tüm içerikler özenle hazırlanmış olsa da, olası hata veya eksikliklerden dolayı sorumluluk kabul edilmez.
Gate Akademi ekibi bu içeriği farklı dillere çevirebilir. Hiçbir çeviri makale; kopyalanamaz, çoğaltılamaz veya izinsiz dağıtılamaz.