Blockchain Trilemma, merkezi olmayan ağların herhangi bir zamanda merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik açısından üç faydadan yalnızca ikisini sağlayabileceğine dair yaygın bir inanca atıfta bulunur. Bu makalede, üç unsurun hepsini aynı anda sağlamanın mevcut zorluklarını tartışıyoruz.
Blokzinciri teknolojisi finanstan sanata kadar değişen sektörlerdeki dikkate değer faydasını kanıtlarken, merkezi olmayan ağların altında yatan yapı, merkezi ağlarla karşılaştırıldığında benzersiz zorluklarla birlikte gelir. 1980’lerin başlarında, bilgisayar bilimcileri bu zorlukların belki de en büyüklerini ifade etmek için CAP teoremi olarak adlandırılan şeyi geliştirdiler. CAP teoremine göre, blok zincirinin bir yinelemesi olduğu merkezi olmayan veri depoları aynı anda üç garantiden yalnızca ikisini sağlayabilir: tutarlılık, kullanılabilirlik ve bölümleme toleransı (CAP). Modern dağıtılmış ağlar bağlamında, bu teorem, halka açık blok zincirlerinin güvenlik, merkeziyetsizlik veya ölçeklenebilirlikten ödün vermeleri gerektiğine dair popüler inanç olan Blockchain Trilemma’ya dönüşmüştür.
Merkeziyetsizlik Nedir?
Ademi merkeziyet, blok zinciri teknolojisinin merkezi ahlakıdır ve projeleri ekosistem genelinde yönlendirir. Merkezi olmayan süreçleri ve teknolojiyi uygulamak, endüstriler arasında aracıların rolünü ortadan kaldırır ve birçok farklı şekilde tezahür eder. Örneğin: bankacılık kurumlarını finansal araçlardan kaldırarak, aracılar yerine merkezi olmayan finans (DeFi) platformları, karları ve yönetişimi kullanıcılara ve daha geniş topluluğa dağıtabilir.
Daha da temel düzeyde, merkezi olmayan ağlar kitle kaynaklı fikir birliği, yani hiçbir varlığın onun aracılığıyla işlem yapan verileri kontrol edemeyeceği veya sansürleyebileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, optimal ademi merkeziyetçiliğe ulaşmak, ağ verimini azaltma eğilimindedir. Daha fazla madenci, fikir birliği yoluyla bir Proof-of-Work (PoW) ağını güvence altına aldıkça, işlem hızları düşebilir – bu da yaygın olarak benimsenmesinin önündeki bir engel olarak kabul edilir.
Blockchain Güvenliği Nedir?
Bir blok zinciri ağındaki ağ verimini artırmak için, blok zinciri düğümlerinin coğrafi olarak, sayı olarak veya her ikisinde de dağılımını azaltmak için bir teşvik vardır. Bununla birlikte, daha fazla merkezileşmeye doğru bu eksen, PoW ağlarındaki güvenliği azaltır. Sınırlı düğüm dağılımına sahip açık bir ağda fikir birliği sağlandığında, bilgisayar korsanları gerekli karma gücünü daha kolay bir şekilde toplayabildiğinden %51’lik saldırı daha olasıdır. Bilgisayar korsanları bir ağı ezerek ağı ele geçirebilir ve finansal kazanç için işlemleri manipüle edebilir.
Örneğin: Ağustos 2020’de, Ethereum’un (ETH) bir çatalı olan Ethereum Classic (ETC) blok zinciri, 4.000’den fazla bloğu yeniden düzenleyen üç %51’lik saldırıya maruz kaldı. Bu, faillerin verileri manipüle etmesine ve ETC para birimini iki katına çıkarmasına izin vererek ağda milyonlarca dolarlık değer kaybına neden oldu. Blockchain güvenliği, tehlikeye atılamayan kritik bir ağ yönüdür.
Ölçeklenebilirlik Nedir?
Bir blok zinciri protokolü ile ilgili ölçeklenebilirlik, blok zincirinin yüksek işlem verimini ve gelecekteki büyümeyi destekleme yeteneğini ifade eder. Bu, kullanım durumları ve benimseme hızlandıkça blok zincirinin performansının zarar görmeyeceği anlamına gelir. Benimsenme arttıkça kötü performans gösteren blok zincirlerinin ölçeklenebilirlikten yoksun olduğu söyleniyor. Blockchain Trilemma bize daha fazla ölçeklenebilirliğin mümkün olduğunu, ancak bunun sonucunda güvenlik, ademi merkeziyetçilik veya her ikisinin de zarar göreceğini söylüyor. Ölçeklenebilirlik, blok zinciri ağlarının, ağ uzlaşma süreleri ve kullanılabilirliği bu noktada çok daha üstün olan eski, merkezi platformlarla makul bir şekilde rekabet etmesinin tek yoludur. Birçok blok zinciri platformu ademi merkeziyetçilik ve güvenlik kurmuş olsa da, ölçeklenebilirliğe ulaşmak günümüzün önde gelen merkezi olmayan ağları için en büyük zorluk olmaya devam ediyor.
Peki Blockchain Trilemma’yı nasıl çözebilir ve aynı anda merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik elde edebiliriz? Cevap, Katman-1 ve Katman-2 çözümleri şeklinde geliyor.
Blockchain Trilemma Çözümleri: L1
Merkezi olmayan ekosistemde Katman 1, Bitcoin ve Ethereum gibi blok zinciri protokollerini ifade eder. Şu anda geliştirilmekte veya uygulamada olan ve blok zinciri ağlarının ölçeklenebilirliğini doğrudan iyileştirmeyi amaçlayan bir dizi yöntem vardır.
- Konsensüs Protokolü İyileştirmeleri: Proof of Work, şu anda Bitcoin gibi popüler blok zinciri ağlarında kullanılan fikir birliği protokolüdür. PoW güvenli olmasına rağmen yavaş olabilir. Örneğin, Bitcoin sadece yedi TPS elde eder. Bu nedenle birçok blok zinciri ağı – belki de en önemlisi Ethereum’un Ethereum 2.0’a yükseltmesi – Proof-of-Stake (PoS) konsensüs mekanizmasını tercih ediyor. Madencilerin önemli bilgi işlem gücü kullanarak kriptografik algoritmaları çözmelerini istemek yerine, PoS konsensüs protokolü ağdaki bir hisseye dayalı olarak doğrulayıcı durumunu belirler. Bunun, ademi merkeziyetçiliği artırırken ve güvenliği sağlarken Ethereum ağının kapasitesini önemli ölçüde ve temelden artırması bekleniyor.
- Parçalama (Sharding): Parçalama, dağıtılmış veritabanlarından uyarlanmıştır ve blok zinciri sektöründeki biraz deneysel doğasına rağmen en popüler Katman-1 ölçeklendirme çözümlerinden biri haline gelmiştir. Parçalama, işlemleri “parçalar” adı verilen daha küçük veri kümelerine ayırır. Bu parçalar aynı anda ağ tarafından paralel olarak işlenir ve aynı anda çok sayıda işlem üzerinde sıralı çalışmaya izin verir. Ayrıca, her ağ düğümünün, oluşum bloğundan günümüze kadar her bloğun bir kopyasını tutması yerine, bu bilgi farklı düğümler tarafından bölünebilir ve tutulabilir ve her biri kendisiyle tutarlı kalabilir. Parçalar ana zincire kanıtlar sağlar ve çapraz-shard iletişim protokollerini kullanarak adresleri, dengeleri ve genel durumları paylaşmak için birbirleriyle etkileşime girer.
Blockchain Trilemma Çözümleri: L2
Blok zincirinde Katman 2, ölçeklenebilirliğini ve verimliliğini artırmak için altta yatan bir blok zinciri protokolü üzerinde çalışan bir ağ veya teknolojiyi ifade eder. Örneğin, Bitcoin bir Katman-1 protokolüdür ve Lightning Network, Bitcoin ağındaki işlem hızlarını iyileştirmek için oluşturulmuş bir Katman-2 çözümüdür. Katman-2 protokolleri son yıllarda muazzam bir büyüme geçirdi ve özellikle PoW ağları için ölçeklenebilirlik zorluklarının üstesinden gelmenin en etkili yolu olabilir.
- İç içe geçmiş blok zincirler: İç içe geçmiş bir blok zinciri, daha geniş ağ için parametreleri ayarlamak için bir ana blok zinciri kullanan merkezi olmayan bir ağ altyapısıdır, yürütmeler ise birbirine bağlı bir ikincil zincir ağı üzerinde gerçekleştirilir. Bu ana zincir üzerine birden fazla blok zinciri seviyesi oluşturulmuştur ve bu seviyeler bir ebeveyn-çocuk bağlantısı kullanır. Ana zincir delegeleri, tamamlandıktan sonra işleyen ve ebeveyne iade eden alt zincirlere çalışır. Altta yatan temel blok zinciri, anlaşmazlık çözümü gerekli olmadıkça ağ işlevlerinde yer almaz. OMG Plazma projesi, daha hızlı ve daha ucuz işlemleri kolaylaştırmak için Layer-1 Ethereum üzerinde kullanılan Layer-2 iç içe geçmiş blok zinciri altyapısının bir örneğidir. Bu model altındaki işin dağılımı, ölçeklenebilirliği katlanarak iyileştirmek için ana zincir üzerindeki işleme yükünü azaltır.
- Durum Kanalları: Bir devlet kanalı, genel işlem kapasitesini ve hızını iyileştirmek için çeşitli mekanizmalar kullanarak bir blok zinciri ve zincir dışı işlem kanalları arasındaki iki yönlü iletişimi kolaylaştırır. Bir devlet kanalı, işlemi doğrulamak için hemen madenci katılımı gerektirmez. Bunun yerine, çoklu imza veya akıllı sözleşme mekanizması kullanılarak kapatılan ağa bitişik bir kaynaktır. Bir işlem veya işlem grubu bir durum kanalında tamamlandığında, “kanalın” son “durum”u ve tüm doğal geçişleri temel blok zincirine kaydedilir. Liquid Network, Celer, Bitcoin Lightning ve Ethereum’un Raiden Ağı devlet kanallarına örnektir. Üçlü takasta, devlet kanalları daha fazla ölçeklenebilirlik elde etmek için bir dereceye kadar ademi merkeziyetçilikten ödün verebilir.
- Yan zincirler: Yan zincir, büyük toplu işlemler için kullanılan blok zincirine bitişik bir işlem zinciridir. Yan zincirler, hız ve ölçeklenebilirlik için optimize edilebilen orijinal zincire göre bağımsız bir fikir birliği mekanizması kullanır. Yardımcı belirteçler genellikle yan ve ana zincirler arasındaki veri aktarım mekanizmasının bir parçası olarak kullanılır. Ana zincirin birincil rolü genel güvenliği ve anlaşmazlık çözümünü korumaktır. Yan zincirler, devlet kanallarından bir dizi ayrılmaz şekilde ayrılır. İlk olarak, yan zincir işlemleri katılımcılar arasında özel değildir – halka açık olarak deftere kaydedilir. Ayrıca, yan zincir güvenlik ihlalleri ana zinciri veya diğer yan zincirleri etkilemez. Altyapı sıfırdan inşa edildiğinden, bir yan zincir oluşturmak önemli bir çaba gerektirir.
