Ethereum teknik yükseltmesi The Surge analizi

Bu yıl Ekim ayından itibaren, Ethereum'un kurucu ortağı, Ethereum protokolünün geleceği hakkında bir dizi makale yayımladı; bu makaleler, Ethereum'un gelişim yol haritasının altı bölümünü kapsıyor. Bu yazı, serinin ikinci bölümü The Surge'i yorumlayacak ve Ethereum'un ölçeklenebilirliği ile uzun vadeli gelişimini vurgulayacak. Bu aşamanın teknik yol haritasından, Ethereum'un büyük talepleri (TPS 100,000+ ulaşacak şekilde) karşılayabilen ve aynı zamanda merkeziyetsizliği ve güvenliği koruyan bir protokole nasıl dönüşeceğini derinlemesine anlayabiliriz.

Ethereum'in Temel Vizyonu

Temelde, Ethereum, merkeziyetsiz internetin temel katmanı olmayı amaçlamaktadır. Eter, otomatik olarak yürütülen akıllı sözleşme kodları aracılığıyla karmaşık merkeziyetsiz uygulamaları destekler; bu esneklik, geliştiricilerin DeFi, NFT gibi merkeziyetsiz uygulamalar oluşturması için tercih edilen blok zinciri olmasını sağlar.

Ancak, Ethereum'un ölçeklenebilirlik açısından sınırlamaları vardır. Ethereum L1, saniyede yalnızca yaklaşık 15 ila 30 işlem gerçekleştirebilir ve bu, geleneksel ödeme ağlarıyla büyük bir farktır. Bu, ağın yoğunluk dönemlerinde gas ücretlerinin yüksek olmasına ve Ethereum'un küresel ölçekli bir altyapı olma kapasitesinin sınırlanmasına neden olmaktadır. Bu, The Surge'un özellikle çözmeyi hedeflediği bir sorundur.

The Surge'un ana hedefleri aşağıdaki gibidir:

• Ethereum L1+L2 100,000+ TPS'ye ulaştı;
• L1'in merkeziyetsizliğini ve sağlamlığını korumak;
• En azından bazı L2'ler Ethereum'un temel özelliklerini tamamen devralır (güven gerektirmeyen, açık, sansüre dayanıklı);
• L2'ler arasındaki etkileşimi en üst düzeye çıkarmak: Ethereum, onlarca farklı blok zinciri yerine bir ekosistem gibi olmalıdır.

Rollup Merkezli Gelecek

The Surge, Ethereum'un ölçeklenebilirliği önemli ölçüde artırma planını ifade eder ve bu, esas olarak L2 çözümleri aracılığıyla gerçekleştirilecektir. Rollup, bu stratejinin ana bileşenidir. Rollup merkezli bir yol haritası, basit bir iş bölümü önermektedir: Ethereum L1, güçlü ve merkeziyetsiz bir temel katman olma üzerine odaklanırken, L2, ekosistemin genişlemesine yardımcı olma görevini üstlenmektedir.

Rollup, işlemleri zincir dışında paketleyip ardından Ethereum ana ağına geri gönderir, güvenliği ve merkeziyetsizliği korurken önemli ölçüde verimliliği artırır. Rollup, Ethereum'un ölçeklenebilirliğini 100.000 TPS'in üzerine çıkarabilir. Bu, Ethereum'un merkeziyetsizlik ruhunu zedelemeden küresel ölçekli uygulamaları işleme almasına izin verdiği için devrim niteliğinde bir genişleme olacaktır.

Rollup merkezli bir yol haritası, uzun vadeli bir ölçeklenebilirlik çözümü olarak görülmektedir. Ethereum 2.0, The Merge ile PoW'dan PoS'a geçiş yaparak enerji tüketimini azaltmış, rollup ise uzun vadeli bir ölçeklenebilirlik çözümü olarak bir sonraki önemli kilometre taşı olarak değerlendirilmektedir.

Bu yıl, rollup merkezli yol haritası önemli başarılar elde etti: EIP-4844 blob'larının piyasaya sürülmesiyle, Ethereum L1'in veri bant genişliği büyük ölçüde arttı ve birden fazla Ethereum Sanal Makinesi (EVM) rollup ilk aşamaya girdi. Her L2, kendi iç kuralları ve mantığına sahip bir parçacık olarak varlık gösterir; parçacık uygulama çeşitliliği ve çeşitliliği artık bir gerçeklik haline geldi.

Veri Erişilebilirliği Örnekleme (DAS)daha da gelişiyor

Surge'un bir diğer önemli yönü de veri kullanılabilirliği örneklemesi (DAS)'dir; bu, veri kullanılabilirliği sorunlarını çözmeyi amaçlayan bir tekniktir. Ethereum gibi merkeziyetsiz ağlarda, tüm düğümlerin verileri saklamadan veya indirmeden doğrulaması kritik öneme sahiptir.

DAS, düğümlerin tam veri kümesine erişmeden veri doğrulamasına olanak tanıyarak ölçeklenebilirliği ve verimliliği artırır.

DAS'in iki şekli vardır: PeerDAS ve 2D DAS. PeerDAS, rollup içindeki güven varsayımlarını güçlendirmeyi ve böylece daha güvenli hale getirmeyi vaat ediyor. 2D DAS, yalnızca blob içinde rastgele örnekleme yapmakla kalmaz, aynı zamanda bloblar arasında da rastgele örnekleme yapar. KZG taahhüdünün lineer özelliklerinden yararlanarak, bir bloktaki blob kümesini genişletmek için yeni sanal bloblar seti kullanılır; bu sanal bloblar, aynı fazlalık bilgileri kodlar.

DAS sayesinde, Ethereum daha büyük veri miktarlarını işleyebilir, bu da daha hızlı ve daha ucuz rollup'lar sağlar ve merkeziyetsizlikten ödün vermez.

Gelecek daha uzak aşamalarda, 2D DAS'ın ideal versiyonunu belirlemek ve güvenlik özelliklerini kanıtlamak için daha fazla çalışma yapılması gerekecek.

Uzun vadeli gerçeklik yolu şudur:

1. İdeal 2D DAS'ı uygulamak;
2. 1D DAS kullanmaya devam edin, örnekleme bant genişliği verimliliğinden feragat ederek basitlik ve sağlamlık için daha düşük veri üst sınırını kabul edin;
3. DA'dan vazgeçin, Plasma'yı ana Layer2 mimarisi olarak tamamen kabul edin.

Dikkate değer ki, L1 katmanında doğrudan genişletme kararı alınsa bile, bu seçenek mevcuttur. Bunun nedeni, eğer L1 katmanı büyük miktarda TPS ile başa çıkmak zorundaysa, L1 bloklarının çok büyük hale geleceğidir; bu durumda, istemcilerin doğruluğunu verimli bir şekilde doğrulamanın bir yolunu bulması gerekecektir. Bu nedenle, L1 katmanında rollup'lar (örneğin ZK-EVM ve DAS) ile aynı teknolojinin kullanılması gerekecektir.

Plasma ve Diğer Çözümler

Rollup dışında, erken dönemde önerilen bir diğer 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 özetler gönderir. Her blok için, operatör her kullanıcıya o kullanıcının varlıklarının değişim durumunu kanıtlamak için bir Merkle dalı gönderir. Kullanıcılar, varlıklarını çekmek için Merkle dalını sağlayarak bunu yapabilirler. Önemli olan, bu dalın en son durumun kökü olmak zorunda olmamasıdır.

Bu nedenle, veri kullanılabilirliği sorunları ortaya çıksa bile, kullanıcılar mevcut en son durumu çıkararak varlıklarını kurtarabilirler. Eğer bir kullanıcı geçersiz bir dal gönderirse (örneğin, başkalarına gönderilmiş varlıkları çıkarmak ya da operatörün kendi başına bir varlık yaratması gibi), varlığın yasal mülkiyetini belirlemek için zincirdeki meydan okuma mekanizması kullanılabilir.

Plasma'nın geliştirilmesi bir dereceye kadar rollup'tan geri kalsa da, yine de Ethereum'un daha geniş ölçeklenebilirlik araç setinin bir parçası olarak görülmektedir.

Ayrıca, rollup ve diğer L2 çözümlerinin verimliliğini artırmak için veri sıkıştırma teknolojisinin ve şifreleme kanıtlarının geliştirilmesi hakkında tartışmalar da var. Amaç, mümkün olduğunca fazla veriyi sıkıştırırken, tüm gerekli bilgilerin Ethereum düğümleri tarafından doğrulanabilir durumda kalmasını sağlamaktır. Bu teknik geliştirmelerin, Ethereum'un daha yüksek bir işlem hacmi gerçekleştirme sürecinde kritik bir rol oynaması muhtemeldir.

Erken Plasma sürümleri yalnızca ödeme durumlarını işleyebiliyordu ve etkili bir şekilde daha fazla yayılma imkanı sunmuyordu. Ancak, her kökün SNARK ile doğrulanması gerekiyorsa, Plasma çok daha güçlü hale gelecektir. Süreci büyük ölçüde basitleştirebilir, çünkü operatör dolandırıcılığının büyük çoğunluğunu dışlar. Aynı zamanda, operatör dolandırıcılık yapmadığı sürece kullanıcıların fonlarını hemen çekebileceği yeni yollar açar, bir haftalık meydan okuma süresini beklemeye gerek kalmaz.

EVM plasma zinciri oluşturmanın bir yolu (tek yol değil) şudur: ZK-SNARK kullanarak, EVM'nin yaptığı bakiye değişikliklerini yansıtan paralel bir UTXO ağacı inşa etmek ve tarihin farklı dönemlerinde "aynı coin" için benzersiz bir eşleme tanımlamak. Ardından, bunun üzerine Plasma yapısı inşa edilebilir.

Plasma'nın performansı oldukça iyi, bu da herkesin güvenlik açıklarını aşmak için tasarım teknikleri geliştirmesinin ana nedenidir.

L2'ler Arası İşlem Yapabilirlik İyileştirmesi

Günümüzde L2 ekosisteminin karşılaştığı en önemli zorluklardan biri, L2'ler arası etkileşimdeki zayıflıktır. L2 ekosistemini kullanmanın, sanki tek bir Ethereum ekosistemini kullanıyormuş gibi hissettirilmesi gereken bir iyileştirme gerekmektedir.

L2 arasında etkileşim iyileştirmeleri birçok kategoride bulunmaktadır. Teorik olarak, Rollup merkezli Ethereum, yürütme parçalı L1 ile benzerlik göstermektedir. Mevcut Ethereum L2 ekosistemi, pratikte ideal durumdan aşağıdaki sorunlarla uzaktadır:

• Belirli bir zincirin adresi: Adreste zincir bilgisi (L1, Optimism, Arbitrum......) bulunmalıdır. Bunu gerçekleştirdikten sonra, adresi gönderim alanına koyarak L2 üzerinden gönderim sürecini basitçe gerçekleştirebilirsiniz; bu esnada cüzdan, nasıl gönderileceğini (çapraz zincir protokolü kullanılması dahil) arka planda kendisi halledebilir.

• Belirli bir zincirin ödeme talebi: "Z zincirinde bana X adet Y türü token gönder" biçiminde mesajları kolay ve standart bir şekilde oluşturabilmelidir. Bu öncelikle iki uygulama senaryosuna sahiptir: kişiler arası ödemeler veya kişiler ile satıcı hizmetleri arasındaki ödemeler; dApp fon talebi.

• Cross-chain değişimi ve Gas ödemesi: Cross-chain işlemleri ifade etmek için standartlaştırılmış bir açık protokol olmalıdır. ERC-7683 ve RIP-7755 bu alandaki denemeler, her ikisinin de uygulama alanı bu belirli kullanım durumlarından daha geniştir.

• Hafif istemci: Kullanıcılar etkileşimde bulundukları zinciri gerçekten doğrulayabilmelidir, yalnızca RPC sağlayıcısına güvenmekle kalmamalıdır. ERC-3668 (CCIP-read) bu amaca ulaşmanın bir yoludur.

• Paylaşılan Token Köprüsü Fikri: Tüm L2'lerin geçerlilik kanıtı rollup olduğu ve her slotun Ethereum'a sunulduğu bir dünyada, bir L2'nin varlıklarını başka bir L2'ye yerel durumda aktarmak için hâlâ çekim ve yatırma işlemleri gerekmektedir; bu da büyük miktarda L1 Gas ücreti ödemeyi gerektirir.

Bu sorunu çözmenin bir yolu, her tür tokenin hangi L2 tarafından sahip olduğu ve her birinin ne kadar bakiye sahip olduğunu sürdürmek için tek işlevi olan paylaşımlı bir minimalist Rollup oluşturmaktır ve bu bakiyelerin herhangi bir L2 tarafından başlatılan bir dizi L2 arası gönderim işlemi ile toplu olarak güncellenmesine olanak tanımaktadır. Bu, L2 arası transferlerin her seferinde L1 gaz ücreti ödemeden gerçekleşmesini sağlayacak ve ERC-7683 gibi likidite sağlayıcılara dayalı teknolojilerin kullanılmasını gerektirmeyecektir.

• Senkronizasyon Kombinasyonu: Belirli L2 ile L1 arasında veya birden fazla L2 arasında senkronize çağrılara izin verir. Bu, DeFi protokollerinin finansal verimliliğini artırmaya yardımcı olur. İlki, herhangi bir çapraz L2 koordinasyonu olmadan gerçekleştirilebilir; ikincisi ise paylaşılan sıralama gerektirir. Rollup tabanlı teknolojiler, bu tüm teknolojilere otomatik olarak uygulanır.

Yukarıdaki birçok örnek, ne zaman standartlaştırılacağı ve hangi katmanların standartlaştırılacağı konusunda bir ikilemle karşı karşıyadır. Eğer standartlaştırma çok erken yapılırsa, bu zayıf bir çözümün kökleşmesine neden olabilir. Eğer standartlaştırma çok geç yapılırsa, bu gereksiz bir parçalanmaya yol açabilir.

Mevcut bir konsensüs şudur: Bazı durumlarda, uygulanması daha kolay ama daha zayıf bir kısa vadeli çözüm ile yıllar alacak "nihai doğru" bir uzun vadeli çözüm vardır. Bu görevler sadece teknik sorunlar değildir, aynı zamanda (belki de esasen) sosyal sorunlardır ve L2 ile cüzdanların L1 ile işbirliği yapmasını gerektirir.

Ethereum L1'i genişletmeye devam et

Ethereum L1'i genişletmek ve bunun giderek artan kullanım senaryolarını karşılamaya devam etmesini sağlamak son derece değerlidir.

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

1. L1'in doğrulanmasını kolaylaştırmak için teknolojiyi geliştirin (örneğin, istemci kodu, durumsuz istemci, tarih sona ermesi) ve ardından Gas sınırını artırın;
2. Belirli işlemlerin maliyetini düşürmek, en kötü durum riskini artırmadan ortalama kapasiteyi artırmak;
3. Yerel Rollup'lar (yani, EVM'nin N adet paralel kopyasını oluşturmak).

Bu farklı teknolojilerin her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Örneğin, yerel rollupların birleşebilirlik açısından normal rolluplarla aynı zayıflıkları vardır: Birden fazla rollup üzerinden senkronize işlemler gerçekleştirmek için tek bir işlem gönderilemez. Gas limitinin artırılması, L1 doğrulamasını basitleştirerek elde edilebilecek diğer yararları zayıflatabilir, örneğin doğrulayıcı düğümleri çalıştıran kullanıcı oranını artırma ve solo stake edenlerin sayısını artırma. Farklı uygulama yöntemlerine bağlı olarak, EVM'deki belirli işlemleri daha ucuz hale getirmek, EVM'nin genel karmaşıklığını artırabilir.

Merkeziyetsizlik ve Güvenlik

Ölçeklenebilirlik ve merkeziyetsizlik arasındaki denge, sıkça dile getirilen konulardan biridir. Birçok blok zinciri projesi, daha yüksek bir işlem hacmi elde etmek için merkeziyetsizliği feda etmeyi seçiyor. Örneğin, bir blok zinciri her