Blockchain Trilemma Nedir? Hızlı, Güvenli ve Ölçeklenebilir Ağlar

Proof of Stake, parçalama, durum kanalları, yan zincirler: Blockchain Trilemma’yı çözmek ve ağları ana akım kullanım için optimize etmek için bütün bir alt sektör ortaya çıktı.

Blockchain Trilemma, merkeziyetsiz ağların herhangi bir zamanda merkeziyetsiz, güvenlik ve ölçeklenebilirlik açısından yalnızca üç faydadan ikisini sağlayabileceğine dair yaygın bir inancı ifade eder.  Merkezi olmayan ekosistemde devam eden inovasyonun, trilemmayı bir kez ve herkes için çözmeye çalışan çok çeşitli Katman-1 ve Katman-2 çözümlerine nasıl yol açtığını açıklıyoruz.

Blockchain Trilemma (Üçlemesi) Nedir?

Blockchain teknolojisi, finanstan sanata kadar birçok endüstride dikkate değer faydasını kanıtlarken, temel yapı blok karşılaştırıldığında benzersiz zorluklarla birlikte gelir. 1980’lerin başlarında, bilgisayar bilimcileri , bu zorlukların belki de en büyüklerini ifade etmek için CAP teoremi denilen şeyi geliştirdiler. CAP teoremine göre, blok zincirinin bir yineleme olduğu merkezi olmayan veri depoları, aynı anda yalnızca üç garantiden ikisini sağlayabilir: tutarlılık, kullanılabilirlik ve bölüm toleransı (CAP). Modern dağıtılmış ağlar bağlamında, bu teorem, genel blok zincirlerinin güvenlik, merkeziyetsiz veya ölçeklenebilirliği feda etmesi gerektiğine dair popüler inanç olan Blockchain Trilemma’ya dönüştü.

Günümüzde çoğu kamu blok zinciri ağı, fikir birliği sağlamak için İş Kanıtı (PoW) merkezi ağ alt yapılarına hakim olan kamu blok zinciri ağları, merkezi olmayanHisse Kanıtı (PoS) olarak adlandırılan süreçleri kullanırken, özel – veya “izin verilen” – blok zincirler ve Dağıtılmış Defter Teknolojileri (DLT’ler) çeşitli şekillerde yapılandırılabilir. Burada, farklı uygulamaların genel olarak daha iyi anlaşılmasını sağlamak için en yaygın blok zinciri konsensüs mekanizmalarına bir göz atacağız. Genel blok zincirleri, geniş çapta dağıtılmış bir ağı yönetir.

İnternet ölçeğinde işlem hacmini yönetirken, yaygın olarak merkezi olmayan bir ağ üzerinde su geçirmez güvenlik sunan bir ağ elde etmek, blok zinciri teknolojisinin kutsal kâsesidir. Küresel bir işletmeler, yeni kurulan şirketler ve teknoloji uzmanları topluluğu, bu Blockchain Trilemma’sını çözen Katman-1 ve Katman-2 çözümlerini hararetle geliştiriyor. Katman 1, bir blok zinciri ağının temel katmanını veya birincil katmanını ifade eder. Katman 2, genellikle ölçeklenebilirliklerini artırmak için mevcut blok zinciri ağlarının üzerine inşa edilebilecek çeşitli teknik optimizasyonları ve ürünleri ifade eder. İki katman arasında doğru dengeyi sağlamak, blok zinciri teknolojisinin benimsenmesi ve merkezi olmayan ağların büyümesi için patlayıcı bir katalizör görevi görebilir.

Potansiyel çözümleri deşifre etmeye başlamadan önce Blockchain Trilemma’nın her bir bileşenini anlamak önemlidir

Merkezsizlik Nedir?

Merkeziyetsizlik, blok zinciri teknolojisinin temel ethosudur ve ekosistem genelinde projeleri yönlendirir. Merkezi olmayan süreçlerin ve teknolojinin uygulanması, sektörler arasında aracıların rolünü ortadan kaldırır ve birçok farklı şekilde kendini gösterir. Örneğin; bankacılık kurumlarını finansal araçlardan çıkararak, bir madencilik teçhizatını işletmek aracılar yerine platformlar, kullanıcılara ve daha geniş topluluğa kar ve yönetişim dağıtabilir. Daha da temel düzeyde, merkezi olmayan ağlar, kitle kaynaklı fikir birliğine varır, yani hiç kimse, kendisi aracılığıyla işlem yapan verileri kontrol edemez veya sansürleyemez. Bununla birlikte, optimum merkeziyetsizliğe ulaşmak, ağ verimini düşürme eğilimindedir. Daha fazlası ağ yönetişimi üzerinde birikmiş etkiye sahip tekelindedir.

Blockchain Güvenliği Nedir?

Bir blok zinciri ağındaki ağ verimini artırmak için, blok zinciri düğümlerinin dağılımını coğrafi olarak, sayı olarak veya her ikisinde birden azaltmak için bir teşvik vardır. Ancak, daha fazla merkezileşmeye yönelik bu dönüş, PoW ağlarındaki güvenliği azaltır. Sınırlı node dağılımına sahip açık bir ağ üzerinde fikir birliği sağlandığında, bilgisayar korsanları gerekli karma gücü daha kolay bir şekilde toplayabildiğinden, %51 saldırısı daha olasıdır. Bir ağı ezerek, bilgisayar korsanları 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 organize eden üç %51 saldırısına maruz kaldı. Bu, faillerin verileri manipüle etmesine ve ETC para birimini iki katına çıkarmasına izin vererek ağda milyonlarca dolar değer kaybına neden oldu. Blok zinciri güvenliği, tehlikeye atılamayan kritik bir ağ yönüdür.

Ölçeklenebilirlik Nedir?

Bir blok zinciri protokolüne göre ölçeklenebilirlik, blok zincirinin yüksek işlem hacmini ve gelecekteki büyümeyi destekleme yeteneğini ifade eder. Bu, kullanım durumları ve benimseme hızlandıkça blok zincirinin performansının düşmeyeceği anlamına gelir. Benimseme arttıkça düşük performans gösteren blok zincirlerinin ölçeklenebilirlikten yoksun olduğu söyleniyor. Blockchain Trilemma bize daha fazla ölçeklenebilirliğin mümkün olduğunu, ancak bunun sonucunda güvenlik, merkeziyetsizlik veya her ikisinin de zarar göreceğini söylüyor. Ölçeklenebilirlik, blok zinciri ağlarının, ağ yerleşim süreleri ve kullanılabilirliği bu noktada çok daha üstün olan eski, merkezi platformlarla makul bir şekilde rekabet etmesinin tek yoludur. Birçok blok zinciri platformu merkeziyetsizlik ve güvenlik tesis etmiş olsa da, ölçeklenebilirliğe ulaşmak günümüzün önde gelen merkezi olmayan ağları için en büyük zorluk olmaya devam ediyor.

Blockchain Trilemma: Katman 1

Merkezi olmayan ekosistemde Katman 1, Bitcoin, Litecoin ve Ethereum gibi blok zinciri protokollerini ifade eder. Şu anda geliştirme veya uygulama aşamasında olan ve doğrudan blok zinciri ağlarının ölçeklenebilirliğini iyileştirmeyi amaçlayan bir dizi yöntem vardır.

Konsensüs Protokolü İyileştirmeleri: Proof of Work, Bitcoin gibi popüler blok zinciri ağlarında şu anda kullanımda olan fikir birliği protokolüdür. PoW güvenli olsa da yavaş olabilir. Örneğin, Bitcoin yalnızca yedi TPS elde eder. Bu nedenle birçok blok zinciri ağı – belki de en önemlisi Ethereum’un Ethereum 2.0’a yükseltilmesi – Hisse Kanıtı (PoS) konsensüs mekanizmasını tercih ediyor. PoS konsensüs protokolü, madencilerin önemli bilgi işlem gücü kullanarak kriptografik algoritmaları çözmesini istemek yerine, 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: Parçalama, dağıtılmış veritabanlarından uyarlanmıştır ve blok zinciri sektöründeki biraz deneysel doğasına rağmen, en popüler Katman-1 ölçekleme çözümlerinden biri haline gelmiştir. Parçalama, işlemleri “parçalar” adı verilen daha küçük veri kümelerine böler. Bu parçalar ağ tarafından eş zamanlı olarak paralel olarak işlenir ve aynı anda çok sayıda işlem üzerinde ardışık çalışmaya izin verir. Ayrıca, her ağ nodenun kendi başlangıç ​​bloğundan günümüze kadar her bloğun bir kopyasını tutması yerine, bu bilgi her biri kendi içinde tutarlı kalacak şekilde farklı nodeler tarafından bölünebilir ve tutulabilir. Parçalar ana zincire kanıt sağlarve çapraz parça iletişim protokollerini kullanarak adresleri, bakiyeleri ve genel durumları paylaşmak için birbirleriyle etkileşime geçin. Ethereum 2.0, Zilliqa, Tezos ve Qtum ile birlikte kırıkların kullanımını araştıran yüksek profilli bir blok zinciri protokolüdür.

Blockchain Trilemma: Katman 2

Blok zincirinde Katman 2, ölçeklenebilirliğini ve verimliliğini artırmak için temel bir blok zinciri protokolünün 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 yaşadı ve özellikle PoW ağları için ölçeklenebilirlik zorluklarının üstesinden gelmenin en etkili yolu olabilir.

Yuvalanmış Blok Zincirleri: İç içe geçmiş bir blok zinciri birbirine bağlı ikincil zincirler ağında yürütülürken, daha geniş ağ için parametreleri ayarlamak için bir ana blok zinciri kullanan merkezi olmayan bir ağ altyapısıdır. Bu ana zincirde birden fazla blok zinciri seviyesi oluşturulur ve bu seviyeler bir ebeveyn-çocuk bağlantısı kullanır. Ana zincir delegeleri, tamamlandıktan sonra onu işleyen ve ebeveyne iade eden alt zincirlere çalışır. Temel blok zinciri, anlaşmazlık çözümü gerekli olmadığı sürece ağ işlevlerinde yer almaz. OMG Plazma projesi, daha hızlı ve daha ucuz işlemleri kolaylaştırmak için Katman-1 Ethereum’un üzerinde kullanılan Katman-2 iç içe blok zinciri altyapısının bir örneğidir. Bu model kapsamındaki iş dağılımı, ölçeklenebilirliği katlanarak artırmak için ana zincir üzerindeki işlem yükünü azaltır.

Durum Kanalları: Bir durum kanalı, genel işlem kapasitesini ve hızını artırmak için çeşitli mekanizmalar kullanarak bir blok zinciri ve zincir dışı işlem kanalları arasında iki yönlü iletişimi kolaylaştırır. Bir durum kanalı, işlemi doğrulamak için madencilerin anında müdahalesini gerektirmez. Bunun yerine, çoklu imza veya akıllı sözleşme mekanizması kullanılarak kapatılmış, ağa bitişik bir kaynaktır. Bir durum kanalında bir işlem veya işlem grubu tamamlandığında, son “durum” “Kanalın” ” ve tüm doğal geçişleri, temeldeki blok zincirine kaydedilir. Liquid Network, Celer, Bitcoin Lightning ve Ethereum’un Raiden Network’ü durum kanallarına örnektir. Üçlü ödünleşmede, devlet kanalları daha fazla ölçeklenebilirlik elde etmek için bir dereceye kadar merkeziyetsizlikten fedakarlık eder.

Yan zincirler: Bir yan zincir, büyük toplu işlemler için kullanılan blok zincirine bitişik bir işlem zinciridir. Yan zincirler, hız ve ölçeklenebilirlik için optimize edilebilen orijinal zincirinkine göre bağımsız bir fikir birliği mekanizması kullanır. Hizmet tokenları genellikle yan ve ana zincirler arasındaki veri aktarım mekanizmasının bir parçası olarak kullanılır. Ana zincirin birincil rolü, genel güvenliği ve anlaşmazlık çözümünü sağlamaktır. Yan zincirler, durum kanallarından bir dizi bütünleşik yolla ayrılır. İlk olarak, yan zincir işlemleri katılımcılar arasında özel değildir – genel olarak deftere kaydedilir. Ayrıca, yan zincir güvenlik ihlalleri ana zinciri veya diğer yan zincirleri etkilemez. Altyapı sıfırdan inşa edildiğinden, bir yan zincir oluşturmak büyük çaba gerektirir.

Son Sözler

Blockchain Trilemma, blockchain teknolojisini benimsemek için önemli zorluklar sunsa da, ortaya çıkan çözümler bulmacayı çözebilir. Amaç, ağ güvenliği, merkeziyetsizlik ve ölçeklenebilirlik arasında etkili bir denge bulmaktır. CAP teoremi neredeyse kırk yıldır geçerliliğini koruyor olsa da, Katman 1 ve Katman-2 çözümlerinin uygulanması paradigmayı bir kerede dağıtılmış, güvenli, merkezi olmayan blok zinciri ağlarına doğru kaydırıyor.