Ethereum'un neden ölçeklendirilmesi gerekiyor?

Ethereum taraftarları, internetin bir sonraki döngüsünün Ethereum platformu üzerine inşa edileceğine inanıyor. Sözde Web 3.0, aracısız, gizliliğe odaklanan ve kişinin kendi verilerinin gerçek mülkiyetine alması ile karakterize merkezi olmayan bir sisteme yol açacaktır. Bu temel, akıllı sözleşmeler ve dağıtık depolama/iletişim protokolleri şeklinde dağıtılmış bilgi işlem kullanılarak oluşturulacaktır.

Bunu başarmak için Ethereum'un ağın merkezsiz yapısına zarar vermeden gerçekleştirebileceği işlem sayısını büyük ölçüde artırması gerekiyor. Şu anda Ethereum, Bitcoin'in yaptığı gibi blok boyutunu kısıtlayarak işlem hacmini sınırlamıyor. Bunun yerine, bir blok Gas sınırı vardır – bir bloğa yalnızca belirli miktarda Gas sığabilir.

Bir bloktaki kullanılabilir alandan daha fazla bekleyen işlem varsa yığılma olacaktır. Gaz fiyatı artacak ve kullanıcıların işlemlerini ön sıraya dahil etmeleri için diğerlerinden daha fazla para ödemeleri gerekecek. Ağın ne kadar meşgul olduğuna bağlı olarak, işlemler bazı kullanım durumları için çok pahalı olabilir.

Cryptokitties'in popülaritesindeki artış, Ethereum'un bu cephedeki sınırlamalarının mükemmel bir örneğiydi. 2017'de Ethereum tabanlı oyun, birçok kullanıcının kendi dijital kedilerini (benzersiz tokenler, NFT) yetiştirmek için işlem yapmalarını istedi. O kadar popüler hale geldi ki, bekleyen işlemler coştu ve bir süre sonra ağ tıkandı.

Blockchain Ölçeklenebilirliği Üçgen,

Öyle görünüyor ki, sadece blok Gas sınırını yükseltmek tüm ölçeklenebilirlik sorunlarını hafifletecektir. Tavan ne kadar yüksek olursa, belirli bir zaman diliminde o kadar çok işlem yapılabilir, değil mi?

Ne yazık ki, Ethereum'un temel özelliklerinden ödün vermeden bu mümkün değildir. Vitalik Buterin, blockchainlerin durması gereken hassas dengeyi açıklamak için Blockchain Trilemma'yı (aşağıda görselleştirilmiştir) önermiştir.

Blockchain Trilemma: Ölçeklenebilirlik (1), Güvenlik (2) ve Merkezsizlik (3).

Yukarıdaki özelliklerin üçünden ikisini optimize etmeyi seçersek, üçüncüsü eksik olacaktır. Ethereum ve Bitcoin gibi blockchainler güvenlik ve merkezsizliğe öncelik veriyor. Konsensüs algoritmaları, binlerce düğümden oluşan ağlarının güvenliğini sağlar, ancak bu zayıf ölçeklenebilirliğe yol açar. İşlemleri alan ve doğrulayan çok sayıda düğüme kıyasla sistem, merkezi alternatiflerden çok daha yavaştır.

Başka bir senaryoda, blok Gas sınırı kaldırılabilir, böylece ağ güvenlik ve ölçeklenebilirlik sağlar, ancak merkezsizliğini kaybeder.

Blok Gas limiti kaldırıldığında işlem sayısı arttıkça bloklar büyüyecektir. Büyüyen bloklar ağdaki işlem yükünü arttıracak ve bandı daraltacaktır. Blokların doğrulanması ve depolanması zorlaşacağından çok daha güçlü donanımlara ihtiyaç duyulacaktır.

Sonuç olarak, sürece yetişemeyen düğümlerin ağdan atılır. Böyle devam ederse sistemde sadece güçlü düğümler ayakta kalır ve sistem merkezileşir.

Son olarak, merkezsizliğie ve ölçeklenebilirliğe odaklanan bir blok zinciri hayal edelim. Hem hızlı hem de merkezi olmayan olabilmek için, güvenlik zafiyetleri yaratacak şekilde konsensüs algoritmaları zayıflatılır.

Ethereum kaç işlem yapabilir?

Son yıllarda, Ethereum nadiren saniyede on işlemi (TPS) aştı. “Dünya bilgisayarı” olmayı hedefleyen bir platform için bu sayı şaşırtıcı derecede düşük.

Ölçeklendirme çözümleri uzun zamandır Ethereum'un yol haritasının bir parçası olmuştur. Plasma, ölçeklendirme çözümünün bir örneğidir. Ethereum'un verimliliğini arttırmayı hedefler, ancak teknik olarak diğer Blockchain ağlarına da uygulanabilir.

Ethereum 2.0 nedir?

Ethereum yeni finansal sistemin bel kemiği olmayı hedefliyorsa, saniyede çok daha fazla işlem gerçekleştirebilmesi gerekiyor. Ağın dağıtılmış doğası göz önüne alındığında, bu çözülmesi son derece zor bir sorundur ve Ethereum geliştiricileri yıllardır bu sorun üzerine çalışmaktadır.

Ethereum'un bir başka eleştirisi (ve diğer iş kanıtı kripto paraların) inanılmaz derecede kaynak yoğun olmasıdır. Blockchain'e başarılı bir şekilde bir blok eklemek için madenciler gerekir. Bununla birlikte, bu şekilde bir blok oluşturmak için, büyük miktarda elektrik tüketimi yapılmaktadır.

Yukarıdaki sorunları ele almak için, toplu olarak Ethereum 2.0 (veya ETH 2.0) olarak bilinen önemli bir yükseltme programı önerilmiştir. Tamamen kullanıma sunulduktan sonra ETH 2.0’ın, ağın performansını büyük ölçüde iyileştireceği düşünülmektedir.

Proof of Work’e ve Madenciliğe Veda

İş kanıtı ile ilgili sorun son derece verimsiz olmasdır. Bu sorunu çözmeye başlamak için, Ethereum 2.0 blok zincirini daha verimli, hisse kanıtı (Proof of Stake, PoS) sistemine geçirecek. Böyle bir sistemde, her işlemi kaydeden düğüm bir algoritma tarafından seçilir ve seçim şansı düğümün sahibinin sahip olduğu para birimi miktarıyla artar. Bu, kriptografik çalışmanın karmaşıklığını önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılar ve tüm ağ için büyük verim kazanımlarına yol açar. Her düğümün katılmak için kendi para birimini stake etmesi gerektiğinden, herhangi birinin ağa saldırması son derece pahalı olacaktır.

Sharding'e Giriş

Ethereum'un verimliliğini ve ölçeklendirme yeteneğini geliştirmek için başka bir güncelleme ise aynı zamanda parçalama olarak bilinen bir işleme tekniğidir. Ağa parçalama ekleyerek, Ethereum 2.0 kaynak kullanımının verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. Yeni sistem bunu, veri doğrulama görevlerini düğüm kümeleri arasında bölerek gerçekleştirecek ve her biri yalnızca aldığı verileri doğrulamaktan sorumlu olacak. Bu yöntem, tüm blok zincirinin, toplam kapasiteyi birkaç kat artırabilecek paralel işlemeyi kullanmasına izin verir. Sharding ve hisse kanıtına geçişin ardından, yeni Ethereum blok zinciri, öncekinden çok daha hızlı ve daha verimli olacaktır

EVM gidiyor eWASM geliyor

EVM yaygın olarak kullanılmasına rağmen, yüksek derecede programlama becerisine sahip kişiler için bile bir muamma olarak kalır. Bu sorunu hafifletmek için Ethereum 2.0, eWASM olarak adlandırdıkları bir sistemde web derleme dilinin kullanımına başlayacak. Böylelikle bugünün web tarayıcılarında Ethereum uygulama kodunun yürütülmesi mümkün olacak. Ayrıca, programcıların blok zincirinde çalışacak kod yazmaları için Rust, C ve C++ gibi çeşitli diller arasından seçim yapmalarına olanak sağlanacak. Bir çırpıda, eWASM ekosistem için potansiyel programcıların sayısını artıracak, çünkü yerel bir Ethereum dilini öğrenmeye gerek kalmadan tüm kullanıcılara kapıları açacaktır.

ETH 2.0 Ne zaman ve Süreçler:

Aşama 1 – Mevcut sisteme paralel olarak basitleştirilmiş stake blok zinciri kanıtı çalıştıran Beacon zinciri lansmanı. PoW to PoS geçişi yapılacak. 2022’de PoW madenciliğin bitmesi öngörülüyor.

Aşama 2 – Sharding’in tanıtılması. Blok zinciri, ilk parçalanmış işlemleri görecek ve ilk kez paralel işlem doğrulamasını mümkün kılacaktır.

Aşama 3 – EVM'nin halefi olarak eWASM'nin piyasaya sürülmesi.