Katman 2 (Layer 2) Nedir?

Blok zinciri trilemması konusu ilk olarak Ethereum’un kurucusu Vitalik Buterin tarafından ortaya atılmıştır. Blok zinciri trilemması, blok zincirinin aynı anda hızlı, güvenli ve merkeziyetsiz olamamasıdır. Kripto para birimlerinin daha fazla popülerlik kazanmasıyla birlikte, blok zincirinde günlük olarak kullanıcı miktarında ve gerçekleşen işlem sayısında sürekli bir artış var. Dolayısıyla, tüm işlem süreçlerini ve bunların üzerine inşa edilen ürünleri karşılamak için daha verimli ve ölçeklenebilir blok zincirlerine ihtiyaç duyulmaktadır.

Katman 2 ölçeklendirme çözümleri bu sorunu çözmeye çok yardımcı oldu. Bitcoin ve Ethereum gibi Katman 1 blok zincirleri güvenli ve merkeziyetsizdir ancak çok yavaştır. Örneğin, Ethereum saniyede yalnızca yaklaşık 30 işlem (TPS) gerçekleştirebilmektedir. Her gün gerçekleşen milyonlarca işlem nedeniyle, blok zincirinin güvenliğinden ödün vermeyecek daha hızlı bir çözüme ihtiyaç duyulmaktadır. Katman 2 ölçeklendirme çözümlerinin yardımıyla bunun nasıl başarılacağı hakkında daha fazla bilgi edinelim.

Katman 2 Nedir?

Katman 2, daha yüksek performans ve çıktı için mevcut bir blok zincirinin (katman 1) üzerine inşa edilmiş bir protokoldür. Katman 1, işlem yüklerini bu ek katmanla paylaşır ve karşılığında işlemleri gerçekleştirir ve sonuçları kalıcı kayıt için temel katmana geri gönderir. Katman 2 ölçeklendirme çözümünün amacı, temel blok zinciri üzerindeki yükü azaltmak, işlem hızını artırmak ve en önemlisi blok zincirlerinin karşılaştığı ölçeklenebilirlik sorunlarını ele almaktır. Katman 1 ve katman 2 arasındaki etkileşim sayesinde blok zinciri güvenlikten ödün vermeden ölçeklenebilirlik elde edebilir.

Katman 2, zincir dışı çözümler olarak da adlandırılabilir. Bunun nedeni, işlem işleme için temel blok zincirinden bağımsız bir çerçeve sağlamalarıdır. Arbitrum, Polygon ve Optimism, Ethereum blok zincirinin katman 2 ölçeklendirme çözümleridir. Ethereum işlemlerini işler ve işlem verilerini ana blok zincirine geri gönderirler. İşlemler 2. katmanda daha ucuz ve daha hızlıdır. Örneğin, polygon ağındaki blok süresi kabaca 2 saniye iken Ethereum’da yaklaşık 10 saniyedir. Polygon kullanan bir işlemin maliyeti 0,0005 ila 0,2 $ arasında değişirken, Ethereum’da 10 $ ve hatta daha yüksek olabilir.

Katman 2 Ölçeklendirme Çözümleri Neden Gereklidir?

Blok zincirinin hızlı, güvenli ve merkeziyetsiz bir yapıda olması istenmektedir. Ancak blok zincir trilemma sorunu ile bu özelliklerden yalnızca ikisi aynı anda elde edilebilir. Bu sorunun üstesinden gelmek için Ölçeklendirme Çözümlerine ihtiyaç vardır. Bitcoin ve Ethereum gibi Katman 1 blok zincirlerinde kullanıcı ve işlem sayısındaki artışla birlikte, güvenlik ve merkeziyetsizlikten ödün vermeden daha fazla iş hacmine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle layer 2 ölçekleme çözümlerine ihtiyaç vardır.

Katman 2 Nasıl Çalışır?

Katman 2’ler, temel blok zincirinin ölçeklenebilirliğini sağlamak için tasarlanmış tüm ölçeklendirme çözümlerini içerir. Güvenlik ve merkeziyetsizlikten ödün vermeden katmandaki 1’deki işlemleri hızlandırmak için tasarlanmışlardır. Katman 1’deki işlemler işlenmek üzere katman 2’ye aktarılır. Bu şekilde, katman 2 işlem yükünün temel katmanını hafifletir.

Katman 2 bu işlemleri işledikten sonra temel katmana geri gönderir. Her iki katman arasında düzenli iletişim vardır, bunun amacı 2. katmanda merkeziyetsizlik ve güvenlikten ödün verilmemesini sağlamaktır. İşlem yükü 1. katmandan kaldırıldığında, temel katman daha az sıkışık ve ölçeklenebilir hale gelir.

Katman 2 Ölçeklendirme Çözümlerinin Türleri

Şimdi farklı katman 2 ölçeklendirme çözümlerine ve nasıl çalıştıklarına bir göz atalım.

Rollups

Rollup’lar bir grup işlemi tek bir işlem verisinde birleştirir ve bunu ana blok zincirine aktarır. Bu protokol, blok zincirinde çok fazla yer tasarrufu sağlamanın yanı sıra işlemleri daha hızlı ve daha ucuz hale getirir. İki tür rollups vardır: Sıfır Bilgi ve Optimistic rollups.

Sıfır Bilgi Rollups

ZK-rollup’lar olarak da bilinir, zincir dışı bir hesaplama çalıştırır ve sonucu ana zincire gönderir. Sonuçlar geçerlilik kanıtı olarak bilinir. Geçerlilik kanıtı, tüm işlemlerin kontrol edildiği ve temel blok zincirine gönderilmelerinin güvenli olduğu anlamına gelir. Sıfır Bilgi rollups, zincir dışında gerçekleşen İş Kanıtıdır (PoW). Bu, ana blok zinciri üzerindeki iş yükünü azaltır ve dolayısıyla işlemler daha hızlı işlenir.

Optimistic Rollups

İşlemlerin varsayılan olarak iyi olduğunu varsayar ve işlemleri ana zincire iterler. Sistem bir zorlukla karşılaştığında, sistem kontrol edilir ve bulunan herhangi bir hileli işlem iptal edilir ve sorumlu blok doğrulayıcı yavaşlatılır. Buradaki işlem ZK-rollup’lara kıyasla daha yavaştır ancak Optimistic rollup’lar daha fazla güvenlik ve merkeziyetsizlik sunar.

Yan Zincirler

Bunlar, ana blok zincirinin yanında çalışan ayrı blok zincirleridir. Ana zincir üzerindeki iş yükünü azaltmak için içlerinde bulunan kaynakları kullanırlar. Akıllı sözleşmeleri yürütmek veya işlemleri doğrulamak için sanal makineleriyle birlikte temel zincirden gelen bilgileri kullanır ve ardından nihai sonucu ana blok zincirine geri gönderirler. Yan zincirler ana zincirden bağımsızdır ve kendi doğrulayıcılarına sahiptir. Yan zincirler, ana blok zincirlerine kıyasla daha ucuz ve daha hızlı işlemler sunar. Yan zincire iyi bir örnek, Ethereum blok zinciri için bir ölçeklendirme çözümü olan Polygon ağıdır. Polygon’daki işlemler, ana zincir olan Ethereum’a kıyasla daha hızlı ve daha ucuzdur.

Durum Kanalları

Adından da anlaşılacağı üzere kanal, işlem yapan iki taraf arasında bir bağlantı görevi görür. Kanallar, fonlarınızı kilitlemenize ve fonlarınızın sanal biçimleriyle zincir dışında daha hızlı ve daha ucuz bir ağda işlem yapmanıza olanak tanır. Sonunda işlemler ana blok zincirine iletilir. Bu çözüm, akıllı sözleşmeler veya çoklu imza kullanılarak mümkündür ve visa kartı kullanırken olana benzer. Gerçek paranın sanal bir sayı temsilini gönderir ve alırsınız. Bu ölçeklendirme çözümüne iyi bir örnek Bitcoin lightning network’dür. BTC’niz ana blok zincirine bağlı bir kişide kilitlidir. Daha sonra Bitcoin ağına kıyasla daha ucuz ve daha hızlı olacak normal işlemlerinizi yapabilirsiniz, sonunda her şey ana zincire iletilir. Lightning network Bitcoin’i ölçeklendirmek ve yüksek işlem maliyetlerinden kaçınmak için kullanılmıştır.

İç İçe Geçmiş Blok Zinciri

Bu, ana zincirin üzerinde yer alan ikincil bir blok zinciridir. Ana blok zinciri işlemlerin işlenmesine katılmaz, bunun yerine işi ve koşulları, işi tamamladıktan sonra sonuçları döndüren iç içe geçmiş blok zincirine devreder. Ana zincir, tüm sistemin güvenliğini sağlamakla görevlidir. Bu, ana zincir üzerindeki yükü azaltır ve blok zincirinin işleyişini iyileştirir.

Bitcoin Katman 2 Ölçeklendirme Çözümleri

Bitcoin Lightning Network

Lightning Network, Bitcoin ağının ölçeklendirilmesinde etkili olmuştur. Diğer ölçeklendirme çözümlerinde olduğu gibi, işlemler zincir dışında işlenir ve ana zincire geri gönderilir. Bu, ana zincirin işlem yükünü alarak ağı ölçeklenebilir hale getirir. Bitcoin ağında ortalama işlem süresi yaklaşık 10’dur ancak lightning network ile bu işlem birkaç milisaniye içinde gerçekleşir. Kullanıcılar düşük işlem maliyetleri ve daha hızlı ödemelerle karşılaşabilir.

Ethereum Katman 2 Ölçeklendirme Çözümleri

Akıllı sözleşmeleri dağıtma kapasitesiyle, birçok proje Ethereum blok zinciri üzerine inşa etmeyi uygun görmektedir. Bu durum, yüksek işlem ücretlerine ve ağın daha sıkışık hale gelmesiyle işlemlerin yavaşlamasına, dolayısıyla ölçeklendirme çözümüne ihtiyaç duyulmasına neden olmuştur. O zamandan beri birçok ölçeklendirme çözümü yükselişe geçti. Ethereum blokzinciri üzerinde 2 ana Katman 2 ölçekleme çözümü grubu bulunmaktadır: Genel amaçlı Katman 2 ölçekleme çözümleri ve uygulamaya özel Katman 2 ölçekleme çözümleri.

Genelleştirilmiş ölçeklendirme çözümleri ana zincire benzer ancak daha ucuz ve daha hızlı işlemler sunar. Katman 1’de bulunan tüm özellikler bunlarda da mevcuttur. DApp’ler, ana zincirle aynı amaca hizmet ettikleri için bu ölçeklendirme çözümleri üzerinde konuşlandırılabilir. Genelleştirilmiş ölçeklendirme çözümlerine örnek olarak Arbitrum One, Optimism, Boba Network, StarkNet vb. verilebilir.

Uygulamaya özel ölçeklendirme çözümleri, ağ üzerindeki belirli uygulamalar için tasarlanmıştır. Optimizasyon ve gelişmiş performans için tasarlanmışlardır. Kripto varlıklarının alım satımı için merkeziyetsiz borsa DYDX buna iyi bir örnektir. Diğer örnekler arasında Loopring, zKSync, ZKSpace, Aztec vb. bulunmaktadır.

Sonuç

Blok zincir trilemması, kripto para birimlerinin büyümesi ve benimsenmesiyle karşılaşılan en önemli sorun olmuştur. Katman 1 blok zincirleri genellikle işlemlerin işlenmesinde yavaştır. Bunları hızlandırmaya çalışmak önemli faktörlerden birini değiştirecektir, bu nedenle katman 2 ölçeklendirme çözümlerine ihtiyaç vardır. Bu protokoller, katman 1 blok zincirlerinin çok hantal ve sıkışık hale gelmesini önler, dolayısıyla işlemler daha hızlı ve daha ucuzdur. Bir katman 2 çözümü oluşturmak ana zincirin değiştirilmesini gerektirmez, bu nedenle tüm süreçte tüm blok zincirinin güvenliği tehlikeye atılmaz.