Ethereum'un Gelecek Yolu: The Surge Analizi

Ekim 2022'den itibaren, Ethereum'un kurucu ortağı Vitalik Buterin, Ethereum protokolünün gelecekteki olasılıklarını inceleyen bir dizi makale yayınladı. Bu makaleler, Ethereum'un gelişim yol haritasının altı ana aşamasını kapsamaktadır: Birleşme, Surge (激增), Temizleme, Doğrulama, Arıtma ve Atılım. Bu makale, yol haritasının ikinci bölümü olan Surge (激增) üzerine odaklanacak ve Ethereum'un ölçeklenebilirliğini nasıl artıracağını ve uzun vadeli gelişimini nasıl gerçekleştireceğini derinlemesine inceleyecektir.

Ethereum'in Temel Vizyonu

Ethereum'un temel amacı, merkezi olmayan internetin altyapısı olmaktır. Akıllı sözleşmelerin otomatik yürütülmesiyle Ethereum, karmaşık merkezi olmayan uygulamaları destekler; bu esneklik, geliştiricilerin DeFi, NFT gibi merkezi olmayan uygulamalar oluşturmak için tercih ettiği bir platform olmasını sağlar.

Ancak, Ethereum'un ölçeklenebilirlik konusunda sınırlamaları var. Şu anda Ethereum, saniyede yalnızca 15-30 işlem gerçekleştirebiliyor ve bu, geleneksel ödeme ağlarıyla kıyaslandığında büyük bir fark yaratıyor. Bu, ağın tıkanması durumunda Gas ücretlerinin yüksek olmasına neden olarak, Ethereum'un küresel bir altyapı olma potansiyisini sınırlıyor. The Surge, tam olarak bu sorunu çözmek için tasarlandı.

The Surge'un ana hedefleri şunlardır:

• Ethereum L1+L2'nin işlem kapasitesinin saniyede 100.000'den fazla işlem yapmasını sağlamak
• L1'in merkeziyetsizliğini ve istikrarını koruyun
• En azından kısmen L2'nin Ethereum'un temel özelliklerini tamamen miras aldığından emin olun (güvensiz, açık, sansüre dayanıklı)
• L2'ler arasındaki etkileşimi maksimize ederek Ethereum ekosistemini daha birleşik hale getirmek

Rollup merkezli gelecek

Surge planı, L2 çözümleri aracılığıyla Ethereum'un ölçeklenebilirliğini büyük ölçüde artırmayı hedefliyor; burada rollup, temel bileşendir. Bu strateji, görev paylaşımını net bir şekilde belirler: Ethereum L1, güçlü ve merkeziyetsiz bir temel katman olma üzerine odaklanırken, L2 ise ekosistemi genişletme görevini üstlenir.

Rollup, işlemleri zincir dışında paketler ve ardından sonuçları Ethereum ana ağına gönderir. Bu, güvenliği ve merkeziyetsizliği korurken önemli ölçüde throughput'u artırır. Buterin, rollup'ın Ethereum'un işlem kapasitesini saniyede 100.000'den fazla artırabileceğini düşünüyor. Bu, Ethereum'un merkeziyetçilik ruhunu feda etmeden küresel ölçekte uygulamaları işleyebilmesi için devrim niteliğinde bir genişleme olacaktır.

Buterin, rollup'ın sadece geçici bir çözüm değil, aynı zamanda uzun vadeli bir genişleme stratejisi olduğunu vurguladı. Ethereum'un The Merge ile PoW'dan PoS'a geçiş yaparak enerji tüketimini azaltmasının ardından, rollup uzun vadeli genişleme planı olarak bir sonraki önemli kilometre taşı olarak görülüyor.

Bu yıl, rollup merkezli yol haritasında önemli ilerlemeler kaydedildi: EIP-4844 blobs'un piyasaya sürülmesi, Ethereum L1'in veri bant genişliğini önemli ölçüde artırdı ve Ethereum sanal makinesi tabanlı birçok rollup başlangıç aşamasına girdi. Her bir L2, bağımsız kurallar ve mantıkla var olan bir parça olarak bulunmaktadır; parça uygulama yöntemlerinin çeşitliliği gerçeklik haline geldi.

Veri Erişilebilirliği Örnekleme (DAS)'in daha fazla gelişimi

Surge'ün bir diğer önemli yönü, veri kullanılabilirliği örneklemesidir (DAS). Bu, veri kullanılabilirliği sorunlarını çözmek için tasarlanmış bir teknolojidir. Ethereum gibi merkeziyetsiz ağlarda, tüm düğümlerin verileri doğrulaması, tüm içeriği depolamadan veya indirmeden mümkün olduğundan, bu kritik bir öneme sahiptir.

DAS, düğümlerin tam veri kümesine erişmeden verileri doğrulamasına izin verir, böylece ölçeklenebilirlik ve verimlilik artar.

Buterin, PeerDAS ve 2D DAS olmak üzere iki tür DAS'ı vurguladı.

PeerDAS, rollup'ın güven varsayımlarını artırarak güvenliğini geliştirmeyi vaat ediyor. 2D DAS yalnızca blob içinde rastgele örnekleme yapmakla kalmaz, aynı zamanda bloblar arasında da rastgele örnekleme yapar. KZG taahhüdünün lineer özelliklerinden faydalanarak, bir bloktaki blob kümesini genişletmek için yeni sanal blob grubunu kullanır; bu sanal bloblar aynı yedek bilgiyi kodlar.

DAS sayesinde, Ethereum daha büyük veri hacimlerini işleyebilir, daha hızlı ve daha ekonomik rollup'lar gerçekleştirebilirken, merkeziyetsizlik derecesini etkilemez.

Gelecekte 2D DAS'ın ideal versiyonunu belirlemek ve güvenlik özelliklerini kanıtlamak için daha fazla araştırma yapılması gerekecek.

Buterin, uzun vadede sürdürülebilir bir yolun şunları içerdiğini düşünüyor:

1. İdeal 2D DAS uygulaması;
2. 1D DAS kullanmaya devam edin, örnekleme bant genişliği veriminden fedakarlık edin, basitlik ve dayanıklılık için daha düşük veri üst sınırını kabul edin;
3. DA'yı bırakın, Plasma'yı ana Layer2 mimarisi olarak tamamen benimseyin.

Dikkate değer olan, L1 katmanında doğrudan genişletme kararı alınsa bile, bu seçimlerin hala mevcut olduğudur. Çünkü L1 birçok işlemi işlemek zorunda kalırsa, L1 blokları çok büyük hale gelir ve istemcilerin doğru olduğunu doğrulamak için verimli bir yöntem bulmaları gerekecektir. Bu nedenle L1 katmanında rollup’larla (ZK-EVM ve DAS gibi) aynı teknolojiyi kullanmak zorunda kalacaklardır.

Plasma ve diğer çözümler

Rollup dışında, erken dönemde önerilen zincir dışı genişleme çözümü Plasma da başka bir L2 çözümüdür.

Plasma, ana Ethereum zincirinden bağımsız olarak işlem yapan alt zincirler oluşturur ve düzenli olarak ana ağa özet gönderir. Her blok için, operatör kullanıcıya varlık durumundaki değişiklikleri kanıtlayan Merkle dalını gönderir. Kullanıcı, Merkle dalını sağlayarak varlıkları çekebilir ve bu dal en son durumun kökü olmak zorunda değildir.

Bu nedenle, veri kullanılabilirliği sorunları ortaya çıksa bile, kullanıcılar mevcut en son durumu çıkararak varlıklarını kurtarabilir. Geçersiz bir dal gönderilirse (örneğin, transfer edilmiş varlıkları çıkarmak veya varlıkları havadan yaratmak gibi), varlık sahipliği, zincir üzerindeki meydan okuma mekanizması ile belirlenebilir.

Plasma'nın geliştirilmesi bir ölçüde rollup'tan geri kalsa da, Buterin bunu Ethereum'un ölçeklenebilirlik araç setinin önemli bir parçası olarak görmektedir.

Ayrıca, Buterin veri sıkıştırma teknolojileri ve kriptografik kanıtların geliştirilmesini tartıştı ve bu, rollup ve diğer L2 çözümlerinin verimliliğini artırmayı amaçlıyor. Amaç, Ethereum düğümlerinin gerekli tüm bilgileri doğrulayabilmesini sağlarken veriyi mümkün olan en fazla sıkıştırmaktır. Bu teknolojik gelişmeler, Ethereum'un daha yüksek işlem hacmine ulaşma sürecinde kritik bir rol oynayabilir.

Erken Plasma sürümleri yalnızca ödeme kullanım durumlarını işleyebiliyordu, daha fazla yaygınlaştırılması zordu. Ancak, her kökün SNARK ile doğrulanması gerekiyorsa, Plasma daha güçlü hale gelecektir. Bu sadece süreci basitleştirmekle kalmaz, çoğu operatörün dolandırıcılık yapma olasılığını ortadan kaldırır, aynı zamanda kullanıcılara operatör dolandırıcılığı olmadığında fonları hemen çekme yolu sunar, bir haftalık itiraz süresini beklemeye gerek kalmaz.

Plasma'nın performansı oldukça etkileyici, bu da insanların güvenlik açıklarını aşmak için akıllıca yapılar tasarlamaya odaklanmalarının başlıca nedenidir.

L2'ler Arası İşlem Görme İyileştirmeleri

Mevcut L2 ekosisteminin karşılaştığı başlıca zorluklardan biri, L2'ler arası etkileşimin zayıf olmasıdır; L2 ekosistemini kullanmanın deneyimini, birleşik Ethereum ekosistemini kullanmaya benzetmek için yapılması gereken iyileştirmelerdir.

L2 üzerinde etkileşimli iyileştirmeler birkaç yönü kapsamaktadır. Teorik olarak, Rollup merkezli Ethereum, yürütme parçalı L1'e benzer. Şu anda Ethereum'un L2 ekosistemi pratikte ideal durumdan aşağıdaki sorunlarla karşı karşıyadır:

Belirli zincir adresi: Adres zincir bilgilerini içermelidir (L1, Optimism, Arbitrum vb.). Uygulandıktan sonra, adresi gönderim alanına basitçe yerleştirerek L2'ler arası gönderim tamamlanabilir, cüzdan arka planda gönderim sürecini otomatik olarak yönetebilir (kapsamlı zincir protokollerini kullanarak).

Belirli Zincir için Ödeme Talebi: "Z zincirinde bana X adet Y türü token gönder" mesajının kolayca standartlaştırılarak oluşturulabilmesi gerekmektedir. Ana uygulamalar kişisel ödemeler, ticaret ödemeleri ve dApp fon talebidir.

Köprü Değişimi ve Gas Ödemesi: Köprü işlemlerini ifade etmek için standartlaşmış açık protokollere ihtiyaç vardır. ERC-7683 ve RIP-7755 bu alanda denemeler yapmıştır, ancak uygulama alanları daha geniştir.

Hafif İstemci: Kullanıcı, etkileşimde bulunduğu zinciri gerçekten doğrulayabilmelidir, sadece RPC sağlayıcısına güvenmek yerine. Örneğin, a16z crypto'nun Helios'u bunu gerçekleştirebilir (Ethereum'un kendisi için), ancak bu güvenilmezlik L2'ye de genişletilmelidir. ERC-3668 (CCIP-read) bu hedefi gerçekleştirmek için bir stratejidir.

Paylaşım Token Köprüsü Fikri: Tüm L2'lerin geçerlilik kanıtı rollup olduğu ve her slotun Ethereum'a gönderildiği durumda, yerel olarak bir L2 varlığını başka bir L2'ye taşımak yine de para çekme ve yatırma gerektirir, bu da büyük miktarda L1 Gas ücreti oluşturur.

Çözüm önerilerinden biri şudur: Her bir tokenin hangi L2 tarafından sahiplenildiğini ve her birinin bakiyesini korumak için tek işlevi olan paylaşılmış bir minimalist Rollup oluşturmak ve bu bakiyeleri güncellemek için herhangi bir L2 tarafından başlatılan bir dizi L2 arası gönderim işlemini topluca güncellemeye izin vermektir. Bu, L2'ler arasında para transferlerinin her seferinde L1 gaz ücreti ödemeden yapılmasını sağlayacak ve ERC-7683 gibi likidite sağlayıcısına dayalı teknolojiler kullanılmasını gerektirmeyecektir.

Senkrone Bütünlük: Belirli bir L2 ile L1 arasında veya birden fazla L2 arasında senkronize çağrılara izin verir, bu da DeFi protokollerinin finansal verimliliğini artırmaya yardımcı olur. Birincisi, L2'ler arasında koordinasyona ihtiyaç duymadan gerçekleştirilebilir; ikincisi ise paylaşılan sıralama gerektirir. Rollup tabanlı teknoloji, tüm bu teknolojilere otomatik olarak uygulanır.

Bu örnekler, standartlaşma zamanlaması ve seviyeleriyle ilgili bir ikilemle karşı karşıyadır. Çok erken standartlaşma, daha kötü çözümlerin kökleşmesine neden olabilir, çok geç olması ise gereksiz parçalanmaya yol açabilir.

Mevcut konsensüs şudur: Bazı durumlarda, mevcut özellikleri zayıf ama uygulanması kolay olan kısa vadeli çözümler ile "nihai doğru" olan ama yıllar alacak uzun vadeli çözümler vardır. Bu görevler sadece teknik sorunlar değil, aynı zamanda (hatta esasen) sosyal sorunlardır ve L2, cüzdanlar ve L1'in iş birliğini gerektirir.

Ethereum L1'i Genişletmeye Devam Et

Buterin, Ethereum L1'in kendisini genişletmenin ve daha fazla kullanım durumunu barındıracak şekilde olmasını sağlamanın çok değerli olduğunu düşünüyor.

L1 genişletmesi için üç strateji vardır, bunlar ayrı veya paralel olarak uygulanabilir:

1. L1'in doğrulamasını kolaylaştırmak için teknolojiyi (örneğin, istemci kodu, durumsuz istemci, tarihli sona erme) geliştirin, ardından Gas sınırını artırın;
2. En kötü durum riskini artırmadan belirli işlem maliyetlerini düşürerek ortalama kapasiteyi artırın;
3. Yerel Rolluplar (yani EVM'nin N adet paralel kopyasını oluşturma).

Bu teknolojilerin her birinin avantajları ve dezavantajları vardır. Örneğin, yerel rolluplar, kombinasyon yetenekleri açısından normal rolluplarla aynı zayıflıklara sahiptir: Tek bir işlemi birden fazla rollup üzerinde senkronize bir şekilde gerçekleştiremez. Gas üst sınırını artırmak, L1 doğrulamasını basitleştirerek elde edilebilecek diğer faydaları zayıflatır; bu da doğrulayıcı düğümlerinin kullanıcı oranını ve solo staking yapanların sayısını artırır. Uygulama yöntemine bağlı olarak, EVM'deki belirli işlemleri daha ucuz hale getirmek, EVM'nin genel karmaşıklığını artırabilir.

Merkeziyetsizlik ve Güvenlik

Ölçeklenebilirlik ile merkeziyetsizlik arasındaki denge Buterin'in sürekli vurguladığı bir tema. Birçok blok zinciri projesi, daha yüksek bir işlem hacmi elde etmek için merkeziyetsizlikten vazgeçmeyi seçiyor. Örneğin, bir blok zinciri saniyede binlerce işlemi işleyebiliyor, ancak düğümleri çalıştırmak için güçlü donanıma ihtiyaç duyuluyor, bu da ağın merkezi hale gelmesine neden oluyor. Buterin, Ethereum'un sürekli genişlese bile, merkeziyetsizlik taahhüdünü koruması gerektiğine ısrarla inanıyor.

Rollup ve DAS, Ethereum'un kapasitesini artırırken merkeziyetsizliğini koruma yöntemleri olarak görülmektedir. Bazı yüksek performanslı blok zincirlerinin aksine, Ethereum'un ölçeklendirme stratejisi, herkesin düğüm çalıştırabilmesini sağlayarak ağı gerçekten merkeziyetsiz bir şekilde korur. Bu, Ethereum'un küresel ölçekte, izin gerektirmeyen bir finansal sistem kurma vizyonu için son derece önemlidir.

Ne kadar yüksek ölçeklenebilirlik varsa, güvenlik açısından sorumluluk o kadar büyük olur. Ethereum'un rollup merkezli bir geleceğe doğru ilerlerken, bu sistemlerin güvenilirliğini sağlamak son derece kritik hale geliyor. Rollup, kriptografik kanıtlar kullanarak, zincir dışı işlemlerin Ethereum'a geri gönderildiğinde geçerliliğini garanti eder. Bu sistemlerin etkili olduğu kanıtlanmış olsa da, risksiz değildir. Buterin, bu teknolojilerin olgunlaşmasının sıkı testler ve yinelemeler gerektirdiğini kabul ediyor, özellikle daha yaygın olarak benimsendiklerinde.

The Surge'un Gelecek Görünümü

The Surge'den sonra, Buterin, Ethereum'un yalnızca ölçeklenebilir değil, aynı zamanda tamamen merkeziyetsiz, güvenli ve sürdürülebilir olmasını hayal etti. Bu vizyon, yalnızca rollup ve DAS ile 1. katmanı ölçeklendirmekle kalmayıp, daha verimli konsensüs algoritmaları inşa etmeyi, geliştirme araçlarını iyileştirmeyi ve gelişen bir dApp ekosistemini beslemeyi de içeriyor.

Ethereum'un yol haritası iyimserlikle dolu, ancak birçok zorlukla da karşı karşıya. Büyük ölçekli rollup uygulamaları, L2 çözümlerinin güvenliğini sağlama ve kuantum geleceğine hazırlık gibi konular