Kamu Blockchain Teknolojisi Farklılıklarını Derinlemesine Anlamak: İşlem Yaşam Döngüsü Perspektifi

Farklı kamu blok zincirlerinin teknik özelliklerini karşılaştırmak, gözlem açısına bağlı olarak karmaşık görünebilir. Kamu blok zincirleri arasındaki farkları hızlı ve doğru bir şekilde kavramak için uygun bir giriş noktasını seçmek son derece önemlidir.

Bu makale, bir işlemin yaşam döngüsünü başlangıç noktası olarak alarak, işlemin oluşturulmasından nihai durum güncellemesine kadar olan tam süreci analiz edecektir. Bu süreç, oluşturma ve başlatma, yayınlama, sıralama, yürütme ve durum güncellemesi olmak üzere beş adımı içermektedir. Bu yaklaşım, kamu blok zincirinin tasarım düşüncesini ve teknik uzlaşmalarını net bir şekilde göstermektedir. Bu temel üzerinden, farklı kamu blok zincirlerinin temel fikirlerini anlayabilir ve belirli bir kamu blok zincirinde pazarı çekebilecek uygulamalar geliştirmeyi keşfedebiliriz.

Tüm blockchain işlemleri bu beş adım etrafında şekillenir. Bu makalede Aptos'un benzersiz tasarımı üzerinde durulacak ve Ethereum ile Solana ile karşılaştırılacaktır.

Aptos: İyimser Paralel ve Yüksek Performans Tasarımı

Aptos, yüksek performansa odaklanan bir halka açık blok zinciridir. İşlem yaşam döngüsü Ethereum ile benzerlik gösterse de, benzersiz iyimser paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu sayesinde önemli bir performans artışı sağlamıştır. Aptos işlem yaşam döngüsünün ana adımları aşağıdaki gibidir:

Oluşturma ve Başlatma

Aptos ağı, hafif düğümler, tam düğümler ve doğrulayıcılardan oluşur. Kullanıcılar, hafif düğümler (cüzdan veya uygulama gibi) aracılığıyla işlem başlatır, hafif düğüm işlemi yakınındaki tam düğümlere iletir, tam düğüm daha sonra doğrulayıcılara senkronize eder.

yayın

Aptos, hafıza havuzunu korur, ancak QuorumStore'dan sonra hafıza havuzları arasında paylaşım yapılmaz. Ethereum'dan farklı olarak, hafıza havuzu sadece işlem tamponu değildir. İşlemler hafıza havuzuna girdikten sonra, sistem kurallara (örneğin FIFO veya Gas ücreti) göre ön sıralama yapar, böylece sonrasında paralel yürütme sırasında işlemler arasında çakışma olmaz. Bu tasarım, önceden okuma/yazma kümesini beyan etme gereksinimini ortadan kaldırarak yüksek donanım ihtiyacını önler.

sıralama

Aptos, AptosBFT konsensüsünü benimsemektedir; önericinin esasen işlemleri serbestçe sıralaması mümkün değildir. AIP-68, önericiye ertelenen işlemleri doldurma hakkı tanımaktadır. Bellek havuzunun ön sıralaması, çatışma önlemenin önceden tamamlanması ile gerçekleştirilmiştir; blok oluşturma, önericinin liderliğinden ziyade doğrulayıcılar arasındaki işbirliğine daha fazla bağlıdır.

gerçekleştir

Aptos, Block-STM teknolojisini kullanarak iyimser paralel yürütme sağlar. İşlemler çakışma olmadan varsayılır ve aynı anda işlenir; eğer yürütme sonrası bir çakışma tespit edilirse, etkilenen işlemler yeniden yürütülür. Bu yöntem, çok çekirdekli işlemcilerin verimliliğini artırarak TPS'yi 160.000'e kadar çıkarır.

durum güncellemesi

Doğrulayıcı senkronizasyon durumu, nihai onaylama kontrol noktası ile doğrulanır; bu, Ethereum'un Epoch mekanizmasına benzer, ancak daha yüksek verimlilikte.

Aptos'un temel avantajı, optimistik paralellik ile bellek havuzu ön sıralamasının birleşimidir; bu, düğüm performans gereksinimlerini azaltırken, aynı zamanda verimliliği büyük ölçüde artırır.

Ethereum: Seri İcra Ölçeği

Ethereum, akıllı sözleşmelerin öncüsü olarak, kamu blok zinciri teknolojisinin başlangıç noktasıdır ve işlem yaşam döngüsü, diğer kamu blok zincirlerini anlamak için temel bir çerçeve sunar.

Ethereum işlem yaşam döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı, cüzdan aracılığıyla bir ara geçit veya RPC arayüzü üzerinden işlem başlatır.

• Yayın: İşlem, paketlenmeyi bekleyen kamu bellek havuzuna girer.

• Sıralama: PoS yükseltmesinden sonra, blok inşaatçıları kâr maksimizasyonu ilkesine göre işlemleri paketler, iletim katmanı teklif sahibine sunmadan önce teklif verir.

• Uygulama: EVM, işlemleri seri olarak işler, tek iş parçacığıyla durumu günceller.

• Durum güncellemesi: Blok, nihai onay için iki kontrol noktasından geçmelidir.

Ethereum'in seri yürütme ve bellek havuzu tasarımı performansı sınırlıyor, blok süresi 12 saniye/slot, TPS ise düşük. Buna karşılık, Aptos paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu ile niteliksel bir sıçrama gerçekleştirdi.

Solana: Kesin Paralelizm ile Nihai Optimizasyon

Solana, yüksek performansıyla tanınır ve işlem yaşam döngüsü Aptos'tan belirgin şekilde farklıdır, özellikle bellek havuzu ve yürütme yöntemleri açısından.

Solana işlem yaşam döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı cüzdan aracılığıyla işlem başlatır.

• Yayın: Kamu hafıza havuzu yok, işlemler doğrudan mevcut ve sonraki iki önericiye gönderilir.

• Sıralama: Teklif verenler PoH (Tarih Kanıtı) temelinde bloklar oluşturur, blok süresi sadece 400 milisaniyedir.

• Uygulama: Sealevel sanal makinesi, çelişkileri önlemek için okuma/yazma kümesini önceden belirtmesi gereken belirleyici paralel yürütme kullanır.

• Durum Güncellemesi: BFT konsensüsü hızlı onay.

Solana'nın hafıza havuzunu kullanmamasının nedeni, hafıza havuzunun performans darboğazı olabilmesidir. Hafıza havuzu olmaması ve Solana'nın benzersiz PoH konsensüsü sayesinde, düğümler hızlı bir şekilde işlem sırası üzerinde uzlaşmaya varabiliyor ve işlemlerin hafıza havuzunda sıralanmasını gereksiz kılıyor, işlemler neredeyse anında gerçekleştirilebiliyor. Ancak bu, ağ aşırı yüklendiğinde işlemlerin beklemek yerine atılabileceği anlamına geliyor, kullanıcıların yeniden göndermesi gerekiyor.

Buna karşılık, Aptos'un optimistik paralel işlemleri okuma/yazma kümesi beyanı gerektirmiyor, düğüm eşiği daha düşük, ancak TPS daha yüksek.

Paralel Yürütmenin İki Yolu: Aptos vs Solana

İşlemlerin gerçekleştirilmesi, blok durumunun güncellenmesini temsil eder ve işlem başlatma talimatının nihai bir duruma dönüşmesi sürecidir. Düğüm, işlemin başarılı olduğunu varsayar ve bunun ağ durumu üzerindeki etkisini hesaplar; bu hesaplama süreci de yürütmedir.

Blok zincirinde paralel yürütme, çok çekirdekli işlemcilerin ağ durumunu aynı anda hesaplama sürecini ifade eder. Şu anda piyasada paralel yürütme, belirleyici paralel yürütme ve iyimser paralel yürütme olmak üzere iki şekilde sınıflandırılmaktadır. Bu iki geliştirme yönünün farklılıkları, paralel işlemlerin çakışmamasını sağlamanın yollarında yatmaktadır.

Paralel işlem bağımlılık çelişkilerini belirlemenin zamanı, belirleyici paralel yürütme ile optimistik paralel yürütme arasındaki iki farklı geliştirme yönünün ayrılmasını belirler. Aptos ve Solana farklı yönler seçmiştir:

• Belirli Paralellik (Solana): İşlem yayını öncesinde okuma/yazma kümesi belirtilmelidir, Sealevel motoru belirtilere göre çakışmasız işlemleri paralel olarak işler, çakışan işlemler ise seri olarak yürütülür. Avantajı verimli olması, dezavantajı ise yüksek donanım gereksinimidir.

• İyimser Paralellik (Aptos): İşlemler arasındaki çelişkilerin olmadığı varsayılarak Block-STM paralel olarak yürütülür ve ardından doğrulanır; eğer çelişki varsa tekrar denenir. Bellek havuzunun ön sıralanması çelişki riskini azaltır, düğüm yükü daha hafiftir.

Örnek: Hesap A bakiyesi 100, işlem 1 B'ye 70 transfer ediyor, işlem 2 C'ye 50 transfer ediyor. Solana, çelişkileri önceden onaylayarak, sıralı bir şekilde işler; Aptos ise paralel yürütme sonrasında bakiye yetersizliği tespit ederse, yeniden ayarlama yapar. Aptos'un esnekliği onu daha ölçeklenebilir kılar.

Çatışma onayını önceden tamamlamak için bellek havuzunu optimistçe paralel kullanma

Optimist paralelizmin temel fikri, paralel işleme tabi tutulan işlemlerin çakışmayacağını varsaymaktır. Bu nedenle, işlem yürütülmeden önce uygulama tarafı işlem bildiriminde bulunmak zorunda değildir. Eğer işlem yürütüldükten sonra doğrulama sırasında bir çakışma tespit edilirse, Block-STM etkilenen işlemleri yeniden yürütür ve tutarlılığı sağlar.

Ancak pratikte, işlem bağımlılıklarının çelişip çelişmediğini önceden doğrulamazsanız, gerçek uygulamada çok sayıda hata ile karşılaşılabilir ve bu da kamu blok zincirinin yavaşlamasına neden olabilir. Bu nedenle, iyimser paralellik, yalnızca işlemlerin çelişmediği varsayımı değildir; belirli bir aşamada risklerin önceden bertaraf edildiği aşamadır ve bu aşama işlem yayılma aşamasıdır.

Aptos'ta, işlemler kamu bellek havuzuna girdiğinde, belirli kurallara (örneğin FIFO ve Gas ücretleri) göre ön sıralama yapılır ve bu sayede bir blok içindeki işlemler paralel olarak yürütüldüğünde çakışma olmayacağı garanti edilir. Buradan anlaşılıyor ki, Aptos'un önericisi aslında işlem sıralama yeteneğine sahip değildir ve ağda blok oluşturanlar da yoktur. Bu işlem ön sıralaması, Aptos'un iyimser paralel gerçekleştirmeyi başarmasının anahtarıdır. Solana'nın işlem beyanı getirmesi gerekirken, Aptos bu mekanizmaya ihtiyaç duymadığı için düğüm performansı üzerindeki gereksinimler büyük ölçüde azalır. İşlemlerin çakışmadığı bir ağın maliyetinde, Aptos'un bellek havuzuna katılımının TPS üzerindeki etkisi, Solana'nın işlem beyanının maliyetine göre çok daha küçüktür. Bu nedenle, Aptos'un TPS'si 160.000'e kadar ulaşabilir ve bu Solana'nın iki katından fazladır.

Güvenlik temelli anlatım, Aptos'un gelişim yönüdür

RWA

Aptos'un RWA alanındaki avantajları:

• Block-STM, birden fazla varlık transfer işlemini eşzamanlı olarak işleyebilir ve ağ tıkanıklığından kaynaklanan mülkiyet onayı gecikmelerini önler.
• Bellek havuzu ön sıralama, işlemlerin sırasına göre yürütülmesini sağlar ve varlık kayıtlarının güvenilirliğini korur.
• Move dilinin modüler tasarımı ve güvenliği, güvenilir RWA uygulamaları inşa etmeyi kolaylaştırır.
• Geleneksel finans kurumlarıyla iş birliği için uygun, yüksek değerli varlıkları zincirleme için güvenlik ve performansın birleşimi.

Aptos'un RWA alanındaki ilerlemeleri:

• 2024 Temmuz'da, Ondo Finance'ın USDY'si getirilecek, piyasa değeri yaklaşık 15 milyon dolar.
• Ekim 2024'te Franklin Templeton, Aptos üzerinde BENJI token'ını piyasaya sürecek.
• Libre ile iş birliği yaparak menkul kıymet tokenizasyonunu ilerletmek ve birçok yatırım fonunu zincire almak.

stabilcoin ödemesi

Aptos'un stabilcoin ödemeleri alanındaki avantajları:

• Move dili, kaynak modeli aracılığıyla çift harcamayı önler ve işlemlerin doğruluğunu garanti eder.
• Düşük Gas maliyetleri, onu küçük ödemeler senaryolarında rekabetçi hale getiriyor.
• Bellek havuzu ön sıralaması ve Block-STM, ödeme işlemlerinin kararlılığını ve düşük gecikmesini garanti eder.
• AptosBFT'nin merkeziyetsiz konsensüsü merkeziyet riskini azaltırken, aynı zamanda KYC/AML kontrollerinin entegre edilmesini destekler.

Aptos'un PayFi ve stablecoin ödeme alanındaki potansiyeli:

• Stabilcoinlerin büyük ölçekli benimsenmesini teşvik etmek, sınır ötesi ödeme ağı oluşturmak.
• Ödeme devleri ile birlikte zincir üzerinde hesaplama sistemi geliştirmek.
• İçerik oluşturucuların gerçek zamanlı bağışları gibi mikro ödeme senaryolarını destekler.

Özet: Aptos'un teknik farklılıkları ve gelecekteki anlatı

Aptos'un tasarımı, performans ile güvenlik arasında bir denge sağlamıştır. Bellek havuzunun ön sıralaması ve Block-STM'nin iyimser paralelliği, düğüm eşiğini düşürmekle kalmayıp, aynı zamanda 160,000 TPS yüksek bir verim sağlıyor. Bu "istikrarda hız" yaklaşımı, Move dilinin kaynak modeli ile birleştirildiğinde, Aptos'a daha yüksek bir güvenlik sağlıyor.

Aptos, RWA ve PayFi anlatısında büyük bir potansiyel sergiliyor. RWA alanında, Aptos'un yüksek işlem hacmi, büyük ölçekli varlıkların zincire eklenmesini destekliyor ve birçok finansal kuruluşla iş birliği yapmıştır. PayFi ve stabil coin ödemelerinde, Aptos'un düşük maliyeti, yüksek verimliliği ve uyumluluğu, mikro ödemeleri ve sınır ötesi uzlaşmayı destekliyor.

Gelecekte, Aptos "güvenliğe dayalı değer ağı" anlatımıyla geleneksel finans ile blok zincir ekosistemini bağlayarak, RWA ve PayFi alanlarında sürekli olarak güçlenerek, hem güven hem de ölçeklenebilirliği bir arada sunan yeni bir kamu zinciri yapısı inşa edecektir.