modüler blok zinciri: Web3 ekosisteminin evriminin temeli

Modüler blok zinciri, yeni bir Web3 altyapısının önemli bir parçası haline geliyor. Tekil blok zincirini tamamen ortadan kaldırmasa da, onu sürekli evriminin itici gücü olacak. İkisi de birbirinin avantajlarını tamamlayarak, bir sonraki 1 milyar kullanıcı ölçeğindeki Web3 ekosistemini destekleyecek.

Modüler blok zincirinin kesin tanımına kıyasla, işlem ve blok verilerini analiz ederek yürütme katmanı, veri kullanılabilirliği katmanı, konsensüs katmanı ve hesaplaşma katmanını anlamak daha sezgisel bir anlayış sağlar.

Yürütme katmanı, tekil blok zinciri işlemlerinin ölçeklenmesi ve hesaplama dış kaynak kullanımının öncüsü olarak önemli bir rol oynamaktadır. Veri kullanılabilirliği katmanı, yalnızca blok zinciri veri depolamasını optimize etmekle kalmaz, aynı zamanda konsensüs katmanının güvencesi altında veri doğrulamasından sonra kullanılabilirliği sağlar. Konsensüs katmanı, merkeziyetsiz yeteneklerin yeniden kullanımına odaklanarak tamamen yeni bir dağıtık mimari oluşturmayı amaçlamaktadır. Hesaplama katmanı ise, hesap varlıkları ile işlem akışının eşleştirilmesi ve ilişkisini optimize etmeye odaklanmaktadır.

Monolitik Blok Zinciri'nin Özellikleri ve Zorlukları

Bitcoin'in doğuşu, merkeziyetsiz elektronik nakit sisteminin öncüsü oldu ve insanlara blok zinciri teknolojisi ve iş kanıtı konsensüs mekanizmasını tanıttı. Ethereum ise akıllı sözleşme platformu olarak, finans, sosyal medya, oyun gibi alanlarda büyük bir potansiyel sergiledi. Blok zinciri teknolojisi hala başlangıç aşamasında olmasına rağmen, gelişim potansiyeli hala geniş.

Günümüzdeki ana akım kamu blok zincirleri genellikle monolitik blok zincirler olarak adlandırılmaktadır. İşlemleri taşıyıcı olarak kullanarak, bloklar aracılığıyla geçerli işlem kayıtlarını depolar ve belirli bir konsensüs mekanizması aracılığıyla merkezsiz, güvensiz ve değiştirilemez dağıtık defter ağı sağlar.

Monolitik blok zincirinin avantajı, bağımsız olarak tam bir ekosistem inşa edebilmesidir, ancak ölçek büyüdükçe işlem yoğunluğu, maliyet artışı, katılım eşiğinin yükselmesi gibi birçok zorlukla karşılaşmaktadır. Bu sorunları çözmek için, sektörde geniş kapsamlı araştırmalar yapılmış, genişletme, durum budama gibi alanlarda, durum kanalları, yan zincir, Rollup, hafif düğümler, parçalama, modüler gibi teknik çözümler geliştirilmiştir. Bu araştırmalar, blok zinciri teknolojisi yığınını sürekli olarak optimize etmekte ve teknolojinin yaygınlaşmasını artırmaktadır.

modüler blok zinciri tanımı ve mimarisi

Esasında, modüler blok zinciri, bir araya getirme ve birleştirme fikriyle blok zincirinin katmanlı mimarisini yeniden tanımlar ve onu farklı modüllere ayırır. Bu modüller birbirinden bağımsızdır, ihtiyaçlara göre esnek bir şekilde değiştirilebilir ve genişletilebilir ve birbirleriyle birleştirilebilir. Bu modüler mimari, her alanda performansı artırmakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli uygulama senaryolarına da uyum sağlar.

Kullanıcı perspektifinden bakıldığında, Ethereum'un ikinci katman ağı Arbitrum'un işlem süreci, modüler blok zincirinin katmanlı yapısını görsel olarak anlamak için kullanılabilir: Kullanıcıların gönderdiği işlemler, ikinci katman ağının sıralayıcıları tarafından topluca işlenir, ardından sıkıştırılmış işlem verileri ve durum sonuçları birinci katman ağa hesaplama için gönderilir.

Yukarıdan aşağıya yapılandırmaya göre, modüler blok zinciri, yürütme katmanı, veri kullanılabilirlik katmanı, konsensüs katmanı ve uzlaşma katmanı olarak dört bölüme ayrılabilir. Yürütme katmanı işlem işleme ve durum hesaplamasından sorumludur, veri kullanılabilirlik katmanı işlem verilerini depolar ve bakımını yapar, konsensüs katmanı yürütme katmanının güvenliğini sağlar, uzlaşma katmanı ise durum değişikliklerinin nihai onayını gerçekleştirir.

İcra Katmanı Gelişim Durumu

Yürütme katmanı kavramı ortaya konmadan önce, sektörde yaygın olarak "Ethereum katili" konusuna dikkat çekilmiştir ve bu, kullanıcıların işlem performansına olan acil ihtiyacını yansıtmaktadır. Bu nedenle, birçok yeni kamu blok zinciri, alt yapıdan başlayarak yüksek performanslı blok zincirleri inşa etmeye çalışmaktadır. Aynı zamanda, Ethereum ekosistemi de çeşitli ölçeklendirme çözümleri keşfetmektedir.

Şu anda, Rollup'ın temsil ettiği Layer2 çözümleri hakimiyet sürmektedir. İyimser Rollup'ların Optimism ve Arbitrum, ekosistem inşası ve kullanıcı ölçeği açısından çoğu EVM uyumlu zinciri geride bırakmıştır. Ayrıca, ZKRollup( gibi Starknet, zkSync gibi) ve paralel işlem çözümleri( gibi Fuel) de sürekli olarak gelişmektedir.

Layer2'nin hızlı gelişimiyle birlikte, yürütme katmanı kavramı ortaya çıktı. Sadece Ethereum değil, diğer halka açık blok zincirleri de kendi Rollup ve yürütme katmanı ürünlerini piyasaya sürdü. Bu durum çoklu blok zincirlerinin varlığını sağlarken, aynı zamanda çok sayıda yürütme katmanının birlikte var olmasına da neden oldu.

Farklı yürütme katmanları arasındaki etkileşim sorunlarını çözmek için, bazı projeler Rollup hizmeti çözümleri sunmaya başladı, örneğin Sovereigen Labs, Stackr Labs gibi. Bu ürünler, yürütme katmanının bir merkezi gibi çalışarak, orijinal Layer2'yi Layer3 olarak genişleterek tek bir merkezden çoklu Rollup'ların ağaç yapısında yürütme katmanı mimarisi oluşturur.

Uygulama katmanı önemli ilerlemeler kaydetmiş olmasına rağmen, merkeziyetsiz sıralayıcılar, zkEVM ve paralel işlemler gibi çözülmesi gereken birçok sorun bulunmaktadır. Bu alanlar gelecekteki araştırma odakları olacaktır.

Veri Erişilebilirlik Katmanı'nın Evrimi

Blockchain kullanıcıları ve akıllı sözleşmelerin hızlı büyümesiyle birlikte, zincir üzerindeki veriler üssel bir büyüme trendi göstermektedir. Bitcoin örneğiyle, ağ boyutu 2016'daki 55GB'dan 2023 Şubat'ındaki 459GB'a yükselmiştir. Akıllı sözleşme platformu olan Ethereum'un veri boyutu ise Bitcoin'den çok daha fazladır; şu anda tam düğüm olabilmek için en az 800GB depolama alanı gerekmektedir.

Büyük veri miktarı ve yapılandırılmamış depolama biçimi, blok zinciri verilerinin işlenmesi, indekslenmesi ve sorgulanması konusunda büyük zorluklar getirmektedir. Milyonlarca blok zinciri verisini etkin ve düşük maliyetle depolamak ve işlemek, önemli bir araştırma yönü haline gelmiştir.

Bitcoin beyaz kağıdında, Satoshi Nakamoto Reclaiming Disk Space ve SPV gibi çözümler önermiştir. Ethereum topluluğu ise bu temel üzerine Stateless Ethereum gibi çözümler önermiştir. İcra katmanının gelişimiyle birlikte, veri kullanılabilirliği kavramı genişletilmiştir, yalnızca zincir üzerindeki verileri değil, aynı zamanda icra katmanının sıkıştırılmış işlem verilerini de kapsamaktadır.

Ethereum, mevcut ana akım veri kullanılabilir katmanı olarak, yüksek maliyetler ve sınırlı kapasite gibi sorunlarla karşı karşıya. Bu nedenle, Ethereum EIP-4844 gibi iyileştirme önerileri geliştirdi. Polygon Avail ve Celestia gibi diğer özel DA ürünleri de yeni teknik çözümler araştırıyor. Ayrıca, BNB ekosisteminin sunduğu Greenfield gibi depolama ürünleri de veri depolama katmanlarının seçeneklerini zenginleştiriyor.

Konsens Katmanının Yenilikleri

Blok zinciri ağlarının konsensüs mekanizması, varlık mülkiyetini güvence altına almanın anahtarıdır. Farklı blok zincirleri arasındaki konsensüs mekanizmaları genellikle birbirleriyle etkileşimde zorluk çıkarmaktadır, bu da çapraz zincir uygulamalarının gelişimini kısıtlamaktadır.

PoW ve PoS, iki ana konsensüs mekanizmasıdır. PoW'nin karşılaştığı ana zorluklar 51% saldırısı ve çift harcama saldırısıdır; ağ güvenliğini sağlamak için büyük bir hesaplama gücüne ihtiyaç vardır. Bazı yeni nesil PoW kamu blok zincirleri, Bitcoin ağının hesaplama gücünden yararlanarak birleşik madencilik gibi yöntemler kullanmaktadır, ancak bu da yeni riskler getirmektedir.

PoS mekanizması, ağı korumak için hisse kullanır; yüksek değerli bir ağı korumak için yeterince yüksek değerli hisseye ihtiyaç vardır. Cosmos ve Polkadot gibi projeler, PoS temeli üzerine güvenli paylaşımlı ICS, Space Mesh gibi yenilikler geliştirmiştir.

Ethereum'un PoS'a geçişi, güçlü konsensüs kaynaklarıyla yeni nesil konsensüs katmanı ürünlerinin temelini atmıştır. EigenLayer gibi projeler, diğer ağları korumak için stake edilmiş Ethereum'un yeniden kullanılması amacıyla Restaking kavramını ortaya koymuştur. Likit staking türevleri de konsensüs sağlayıcıları olma potansiyeline sahiptir.

Sonuç

Modüler blok zinciri, mikro hizmet mimarisi anlayışına benzer; blok zinciri işlevlerini bağımsız modüllere ayırarak daha yüksek ölçeklenebilirlik ve esneklik sağlar. Şu anda yürütme katmanı, veri kullanılabilirlik katmanı ve konsensüs katmanı kendi alanlarında sürekli yenilik yapıyor, gelecekte bunların esnek birleşimi daha fazla olasılık getirecek.

Teknolojinin olgunlaşmasıyla birlikte, modüler blok zinciri, blok zinciri teknolojisinin gelişimini teşvik eden önemli bir yön haline gelmesi ve Web3 ekosisteminin evrimi için güçlü bir altyapı desteği sağlaması beklenmektedir.