Blockchain teknolojisi, 2009'daki başlangıcından bu yana çarpıcı biçimde gelişti . O zamanlar Satoshi Nakamoto, Bitcoin'i tanıttı
merkezi finansal sistemlere merkezi olmayan bir alternatif sağlamanın bir yolu olarak. Amaç aynı zamanda güvenli ve şeffaf bir çözüm sunmaktı.
Bitcoin bunu dağıtılmış defter teknolojisi (DLT) ve blockchain teknolojisi aracılığıyla başardı ve ağın merkezi bir otoriteye ihtiyaç duymadan fikir birliğine varmasını sağladı. Ancak bu aynı zamanda ağa daha fazla kullanıcı ve işlem eklendikçe ağın daha yavaş ve daha az ölçeklenebilir hale gelmesi anlamına da geliyordu.
Ethereum ağı, bir dizi geliştirme güncellemesinin uygulanması yoluyla Bitcoin'in birincil ölçeklenebilirlik sorununu ele aldı. Muhtemelen ağdaki en büyük güncellemelerden biri, Bitcoin'inkine benzer iş kanıtı (PoW) fikir birliği mekanizmasından hisse kanıtına (PoS) geçiş oldu.
Merge olarak adlandırılan bu yükseltme , Ethereum'un orijinal yürütme katmanını ve yeni PoS konsensüs katmanını başarıyla entegre etti ve böylece PoW'dan PoS'ye geçiş yaptı. Birleşme, Ethereum'un enerji tüketimini %99,95 oranında azaltarak PoW tabanlı blockchain sistemlerinde en uzun süredir devam eden sorunlardan birini ele aldı.
Ancak Ethereum'un ölçeklenebilirlik çabaları burada bitmiyor . Ağ şu anda işlem verimini ve ölçeklenebilirliğini daha da artıracak bir süreç olan parçalamayı tanıtmak için geliştirme güncellemelerinden geçiyor. Peki blockchain teknolojisi ve özellikle Ethereum bağlamında parçalama tam olarak nedir?
Veritabanı parçalama nedir?
Parçalama, 1980'li yıllarda veritabanı yönetim sistemlerinden kaynaklanan bir kavramdır. Aslında SHARD, 80'lerin veritabanı ürünü olan System for Highly Available Replicated Data'nın kısaltmasıydı.
Tesadüfen, kırık aynı zamanda "daha büyük bir şeyin küçük bir parçası" anlamına da gelir. Blockchain teknolojisindeki parçalamanın amacı da tam olarak budur; bir blockchain ağını, parça adı verilen daha küçük, yönetilebilir parçalara bölmek. Her parça, kendine özgü işlem verileri alt kümesini tutar ve işlemleri ağ üzerinde eş zamanlı olarak işler.
Bir blockchain ağının birden fazla parçaya bölünmesi, paralel işlem işlemine, gelişmiş gecikme süresine ve artırılmış ölçeklenebilirliğe olanak tanır. Ağ üzerindeki hesaplama yükü azalır ve belirli bir süre içinde daha fazla işlem gerçekleştirilebilir.
Ethereum'un durumunda, parçalama aynı zamanda en büyük sıkıntı noktalarından biri olan ağdaki yüksek gas ücretlerinin giderilmesine de yardımcı olacaktır . Gas, Ethereum ağında bir işlemin gerçekleştirilmesi için gereken ücreti ifade eder. Parçalama, ağdaki kaynaklar için daha az rekabete neden olacak ve böylece genel gaz ücretleri düşecektir.
Şu anda Ethereum saniyede yaklaşık 13 işlem (TPS) gerçekleştirebilmektedir. Sharding ile vizyon, Ethereum'un veriminin 100,00 TPS'ye kadar ulaşabilmesidir. Gerçek rakam, ağda parçalama tam olarak uygulanana kadar değişebilir, ancak yine de mevcut işleme göre belirgin bir gelişmedir.
Parçalama nasıl çalışır?
Parçalamayı anlamak için gerekli olan, düğümlerin bir blockchain ağında nasıl çalıştığına dair bilgidir. Düğümler, bir blockchain ağındaki, işlem verilerini depolayan ve yayan, esasen ağın çalışır durumda kalmasını sağlayan bilgisayarları ifade eder.
Ethereum'un mevcut PoW mutabakat mekanizmasında , tüm düğümler ağdaki her bir işlemi işler. Ağa giderek daha fazla işlem eklendikçe bu durum ölçeklenebilirlik sorunlarına yol açabilir.
Parçalama ile ağdaki düğümler, parça zincirleri adı verilen gruplara ayrılır. Her parça zinciri, ağdaki işlemlerin bir alt kümesini işlemekten sorumludur. Bu parça zincirleri, bir fikir birliğine varmak ve işlem verilerinin bloklarını doğrulamak için birbirleriyle iletişim kurar.
Ancak Ethereum bağlamında, parçalamaya daha yeni bir yaklaşım olan danksharding'in kullanılması nedeniyle, teknik olarak parça zincirleri yerine parça "blobları" olacaktır. Ethereum'un parçalı sistemi 64 bağlantılı veri tabanından oluşacak ve işlemler her parçayla aynı anda ve paralel olarak işlenecek. Her parçanın 128 doğrulayıcıdan oluşan bir “komite”si olacak. Bu komiteler her 12 saniyede bir her bloğun teklif edilmesinden ve onaylanmasından sorumlu olacak.
Blockchain parçalaması neden önemlidir?
Parçalamanın, blockchain'in ölçeklenebilirliği üzerindeki faydalarının yanı sıra, merkezi olmayan yönetim açısından da önemli sonuçları vardır. Parçalama, daha fazla sayıda düğümün ağa katılmasına ve işlemleri gerçekleştirmesine olanak tanır, böylece ağdaki gücün merkezi olmayan bir şekilde dağıtılması ve dağıtılması artar. Oldukça merkezi olmayan bir ağda tek bir arıza noktası olmadığından, bu potansiyel olarak güvenliği de artırabilir.
Ancak parçalama aynı zamanda ademi merkeziyetçilik için yeni zorluklar da getiriyor. Paylaşılan bir ağdaki düğümler daha küçük gruplara bölündüğünden, bu gruplar içinde gizli anlaşma ve merkezileşme olasılığı daha yüksektir.
Ethereum'un danksharding çözümü tam da bu noktada devreye giriyor. Komite üyeleri arasında daha fazla rastgelelik ve çeşitliliğe izin vererek bu potansiyel merkezileşme endişelerini hafifletiyor.
Veri kullanılabilirliği örneklemesinin kullanılmasıyla danksharding, Ethereum'un az sayıda düğümden örnek alarak büyük miktarda veriyi doğrulamasına ve veri manipülasyonu olasılığını azaltmasına olanak tanıyacak.
Genel olarak parçalama, blockchain teknolojisinin ana akım benimsemeyi sağlaması ve ölçeklenebilirlik endişelerini gidermesi açısından önemli bir adımdır. Kendi zorluklarını sunsa da, doğru uygulama, bir blockchain ağında performansın artmasına ve merkezi olmayan yapıya yol açabilir.
Ethereum'da parçalama nedir?
Ethereum'daki Sharding , işlem verilerini zincir dışında işleyen ve saklayan ana ağdaki katman 2 toplamaları veya akıllı sözleşmelerle birlikte çalışacak . Bu şekilde parçalama, işlemlerin işlenmesini gerçekleştirirken, toplamalar durum verilerinin depolanmasını yönetecek ve Ethereum'un hem zincir içi hem de zincir dışı ölçeklendirmesi için daha verimli bir sistem oluşturacaktır.
Parçalamanın Ethereum'da tam olarak ne zaman uygulanacağına dair belirlenmiş bir zaman çizelgesi olmasa da, 2023'te parçalamanın gönderilmesine ilişkin ilk konuşmalar Ethereum topluluğunda tartışıldı ve Ethereum sitesinde yayınlandı.
Ethereum ekibine göre parçalama planları henüz tamamlanmadı ve parçalamayı mümkün olduğu kadar verimli hale getirmenin yollarını bulmaya devam ediyorlar. Daha önce de belirtildiği gibi Danksharding şu anda öncülerden biri.
Ancak fikir birliği gibi görünen şey, erken parça zincirlerinin başlangıçta ağa ekstra veri sağlamak için tahsis edileceği ve henüz akıllı sözleşmeler ve işlemlerle ilgilenmeyeceği yönünde. Bunun, toplamalarla birlikte ölçeklenebilirlikte önemli bir artış sağlaması bekleniyor.
Daha spesifik olarak, toplamalar, merkezi olmayan uygulamaların (DApp'ler) işlemleri tek bir yerde toplamasına, bunları zincir dışında saklamasına ve blok zincirine gönderilmek üzere kriptografik kanıt oluşturmasına olanak tanıyacak . Ekstra veri kullanılabilirliği sağlayan parçalarla birlikte kullanıldığında her iki teknik de 100.000 TPS'yi gerçeğe dönüştürebilir.
Nihai hedef elbette Ethereum'un parçalarını oldukça işlevsel hale getirmektir. Bu sayede kodu saklayıp yürütebilir ve gelecekte işlemleri gerçekleştirebilirler. Bu, her bir parçanın benzersiz bir hesap bakiyeleri ve akıllı sözleşmeler seti içermesi gerektiği ve dolayısıyla parçalar arasındaki işlemleri kolaylaştırmak için parçalar arası iletişimi zorunlu kılacağı anlamına gelir.
Ancak tartışıldığı gibi henüz hiçbir şey kesinleşmedi ve bu ekstra işlevler Ethereum topluluğu içinde hala tartışılıyor ve araştırılıyor. Ne olursa olsun, ilk seçenek durum yürütme fikrini tamamen ortadan kaldırmaktır; parçalar akıllı sözleşmeleri idare etmeyecek ve yalnızca veri depolama depoları olarak işlev görecektir.
İkinci seçenek ise biraz uzlaşmaya varmak ve bazı parçaların "daha akıllı" olmasını sağlamaktır. Bu, birkaç yürütme parçasına işlevsellik eklemek ve geri kalanını normal şekilde çalışmaya bırakmak anlamına gelir. Diğer bir seçenek ise parça işlevselliği hakkındaki tartışmayı tamamen masaya yatırmak ve sıfır bilgi snarklarının uygulanmasını beklemektir.
Sıfır bilgi-SNARK'lar, işlemler hakkında herhangi bir veri ifşa etmek zorunda kalmadan, işlemlerin varlığını tespit eden bir tür kriptografik kanıttır. Zk-SNARK'lar herhangi bir hassas veriyi ifşa etmeden parçalar arasındaki aktarımların doğrulanmasına izin verebileceğinden, bu potansiyel olarak parçalar arası iletişim sorununu çözebilir.
Genel olarak parçalama, Ethereum ve tüm blockchain endüstrisi için büyük bir potansiyel sunuyor ancak aynı zamanda tam uygulamadan önce ele alınması gereken kendi zorluklarını da beraberinde getiriyor.
Bununla birlikte, doğru uygulama ile parçalama, Ethereum ağında performansın artmasına ve merkeziyetsizliğin artmasına yol açabilir. Ethereum'da parçalamanın ağa özgü özelliklerinden bazıları:
Merkezi olmayan düğüm operasyonu
Herkes parçalanmış bir Ethereum üzerinde bir düğüm çalıştırabilir. Parçalama, mevcut veritabanının boyutunu artırarak (merkezileşmeye yol açabilecek) ölçeklendirmek yerine, Ethereum'un işleri merkezi olmayan halde tutarken ölçeklenmesine olanak tanır.
Giderek daha büyük bir veritabanına sahip ölçekli bir ağda, ağ doğrulayıcılarının ağın teknik gereksinimlerine ayak uydurması gerekecektir. Bunlar arasında pahalı bilgisayarlar, büyük elektrik faturaları, soğutma sistemleri ve bakım maliyetleri yer alıyor.
Böyle bir sistemde, giriş engellerinin aşırı yüksek olması nedeniyle merkezileşme farkında olmadan yavaş yavaş devreye girebilir. Öte yandan parçalama, doğrulayıcıların bir ağın tüm durum verilerini bilgisayarlarında saklamasını gerektirmez. Bunun yerine , verilerin ağda kullanılabilir hale getirilip getirilmediğini doğrulamak için veri teknikleri (sıfır bilgi Toplamaları gibi) kullanılabilir .
Artan katılım
Ethereum'da parçalamanın uzun vadeli faydalarından biri katılımın artmasıdır. Ağ yönetilebilir ve güvenli bir şekilde ölçeklenebileceği için amaç, insanların sonunda Ethereum'u bir dizüstü bilgisayar veya cep telefonunda çalıştırabilecekleri bir noktaya ulaşmaktır.
İdeal olarak, çalışan istemciler (Ethereum ağıyla etkileşim kurmak ve verilerini görüntülemek için gereken yazılım) çok daha erişilebilir hale gelecek ve daha geniş bir küresel kullanıcı topluluğunun ilgisini çekecektir. Daha merkezi olmayan bir ağ, saldırı veya başarısızlık olasılığını önemli ölçüde azalttığı için bu, güvenliğe ve merkezi olmayan yapıya geri döner.
Geliştirilmiş performans ve verimlilik
İşlemlerin işlenmesi artık tek bir zincirle sınırlı olmayacağı için Sharding , Ethereum'un hızını ve verimini artıracak . Parçalamanın potansiyel olarak ağda saniye başına işlem sayısının artmasına yol açabileceği tahmin edilmektedir.
Bu da onu saniyede binlerce işlemi gerçekleştirebilen Visa veya PayPal gibi rakip ödeme sistemlerine yaklaştırıyor.
Parçalama güvenli mi?
Elbette ağ yükseltmeleriyle uğraşırken en büyük sorunlardan biri güvenliktir. Sharding, Ethereum'u daha küçük ağlara böler ve bu bazılarını ilgilendirebilir. Potansiyel sorunlardan biri, kötü niyetli bir aktörün potansiyel olarak birden fazla parçayı hedefleyebileceği ve genel ağa zarar verebileceği parçalar arası saldırı olasılığıdır.
Bununla birlikte, Ethereum'un protokolü, doğrulayıcılar için rastgele örneklemenin yanı sıra geçersiz durum geçişlerine ve işlem siparişi bağımlılığına karşı önleme önlemleri de dahil olmak üzere bu tür endişeleri gidermek için mevcut önlemlerle tasarlanmıştır.
Ethereum Vakfı ve daha geniş topluluk, herkes için güvenli, ölçeklenebilir ve merkezi olmayan bir ağ oluşturma nihai hedefiyle, sürekli olarak parçalamadaki potansiyel zorluklara yönelik çözümler araştırıyor ve geliştiriyor.
Başarıyla uygulanırsa, Ethereum'daki parçalama teknolojisi, kitlesel benimsemeyi kolaylaştırarak ve blockchain teknolojisi için yeni kullanım durumlarının kilidini açarak işletmeleri ve endüstrileri dönüştürebilecek. Verimliliği artırmak ve ortak değer ağları, küresel tedarik zincirleri ve merkezi olmayan finans yoluyla yeni fırsatlar yaratmak olasılıklardan sadece birkaçıdır.