LD Araştırması: Ethereum Ölçeklendirme Çözümünü Detaylı Anlatan Bir Makale

Bu makaleyi okumak için 123 Dakika

Büyüme planları gelişim sürecine bakıldığında, Ethereum'un ölçeklenebilirliği tek bir çözümle sonsuza dek sağlanabilecek bir durum değildir. Birçok çözüm sağlayıcı da farklı yollar üzerinde keşif ve planlama çalışmalarına devam etmektedir.

Orjinal Başlık: "LD Araştırması: Ethereum Ölçeklendirme Çözümü Ayrıntılı İnceleme"

Orjinal Yazar: 0xRJ_eth (Twitter: @0xRJ_eth)

Orjinal Kaynak: LD Capital Araştırma

Bugün, Ethereum'un ölçeklendirme çözümünü, yukarıdan aşağıya bir zaman çizelgesiyle birleştirerek hazırladım. İçerik, artık piyasada anılan eski çözümleri kapsamaktadır; bazıları belki de duymamış olabiliriz. Fakat ana çerçeveyi ve içsel mantığı açıklığa kavuşturmanın çok önemli olduğunu düşünüyorum. Bu, bize ölçeklendirmenin hangi yenilikleri ve kombinasyonları deneyimlediğini, hangi sorunlarla karşılaştığını, farklı zaman dilimlerinde piyasanın odak noktasının ne olduğunu ve neden şu anda Rollup çözümlerinin önde olduğunu anlamamıza yardımcı olur. Bu da bize genel bir bakış açısı kazandırır.

Araştırma yaparken, çevrimiçi platformlarda bu açıdan kapsamlı bir özet ve karşılaştırma bulamadım. Başlangıçta ölçeklendirmeyi hiç anlamadığım için, birden fazla çözüm olduğunu fark ettim ve her birinin avantajları ve dezavantajları vardı, bazıları birbirine çok benziyordu ve nedenini anlayamıyordum. Bu yüzden farklı zamanlardaki yazılara yoğun bir şekilde vakit ayırdım. Ancak son iki haftadır, zaman açısını da katarak yaptığım derlemenin bana büyük ölçüde yardımcı olduğunu fark ettim. Bugünün bilgi miktarı oldukça büyük olacak çünkü kaçınılmaz bir şekilde pek çok teknik terimi ve kavramı içerecektir. Sabırla okursanız, ölçeklendirme yarışmasının genel çerçevesini oluşturmak ve mantığı anlamak açısından faydalı olacağını düşünüyorum.

1. Sebep

Ethereum'un birinci katmanındaki sürekli artan ağ kullanım talebi, ağı tıkamış, işlem maliyetlerini artırmıştır. Depolama, ağ hızı ve işlem kapasitesini artırmak, Ethereum'un kitleler tarafından benimsenmesi açısından anlamlıdır.

Bu nedenle, Ölçeklendirme (Scaling) gereklidir.

İki, Amaç

Ölçeklendirmenin temel amacı, merkezi olmayan yapıyı ve güvenliği korurken işlem hızını artırmak (daha hızlı işlem onayı) ve işlem kapasitesini yükseltmektir (Saniyede İşlem Sayısı TPS'yi artırmak).

Üç, Ölçeklendirme Çözümleri

Ölçeklendirme çözümleri iki büyük kategoriye ayrılabilir - On-Chain (katman 1) ve Off-Chain (yan zincir + katman 2)

On-chain, Zincir Üstü Ölçeklendirme

Blockchain'in kendi performansını artırma, bu da birinci katman ana ağı/Ethereum protokolünü değiştirmeyi gerektirir: Bu, 'Katman 1' kavramını içerir. Katman 1 ağı, temel blokzincirinin diğer bir deyişle adıdır. Ethereum (ETH) dışında, Bitcoin (BTC), Solana, Polkadot, Near, Cosmos, Aptos, Sui vb. hepsi katman 1 protokollerine dahildir çünkü bunlar kendi ekosistemlerindeki ana ağlardır. Katman 1 protokolü, kendi blokzinciri üzerinde işlem yapabilir ve işlemi tamamlayabilir; aynı zamanda işlem ücretini ödemek için kullandığı özgün jetonu içerir.

(Tüm Katman 1 ölçeklendirme, Ethereum'un yükseltilmesi için çok önemli bir adımdır, bu konuyla ilgili gelecekte Ethereum yükseltme içeriğinde detaylı bilgi paylaşılacaktır, bugün Katman 1'i kısaca özetliyoruz ve detaya girmiyoruz)

Zincir Üstü Katman 1 Ölçeklendirme seçenekleri şunları içerir:

a. Konsensüs mekanizmasını değiştirmek. Ethereum'un yükseltmesi bu yaklaşımı benimsedi. Beacon zincir ve ana ağ arasındaki başarılı birleşme, mevcut konsensüs mekanizmasını PoW'dan PoS'a geçiş sürecini tamamladı.

b. Parçacıklara bölme (sharding) uygulamak. Parçalama, işlem hacmini artırmak için yaygın olarak kullanılan bir Katman 1 genişletme çözümüdür. Bu, bilgisayar bilimindeki bir veritabanı bölmek tekniğidir; ağ, yukarıdaki düğümlerle birlikte farklı parçalara bölünür, iş yükünü dengelemek ve işlem hızını artırmak için. Her parça, ağın bir bölümünden sorumlu olan işlemleri işler; yani her bir parçanın kendi işlemleri, düğümleri ve bağımsız blokları vardır.

Sharding ayrıca her doğrulayıcının yükünü hafifletebilir (çünkü artık ağdaki tüm işlemleri işlemek ve saklamak zorunda değillerdir). Her bir düğüm, tamamlanan işi ana zincire yazacak ve yerel verileri anlık olarak paylaşacaktır. Bu, önceki eth 2.0 yükseltme planının bir parçası olan ölçeklendirme çözümüydü, ancak şimdi danksharding tarafından değiştirilmiştir.

c. Blok Boyutunu Genişletmek. Her bir bloğun daha fazla işlemi işleyebilmesini sağlamak (şu anda Ethereum'un protokolüne dayalı bir yükseltme olan proto-danksharding, benzer bir yaklaşımdır, bu bölüm yükseltildikten sonra ayrı bir paylaşım olacaktır).

Katman 1 ölçeklendirme büyük bir zorluk gerektirir. Çoğu durumda, tüm ağ kullanıcıları bu tür bir değişikliği kabul etmeyebilir. Bu da topluluk bölünmesine, hatta sert bir çatala (2017'de Bitcoin'in Bitcoin Cash'i çıkardığı gibi) neden olabilir.

Off-chain, Zincir Dışı Ölçeklendirme

Tüm zincir dışı ölçeklendirme, birinci katman ana ağından ayrı olarak uygulanır ve mevcut Ethereum protokolünü değiştirmeyi gerektirmez. Rollup genel olarak iki büyük kategoriye ayrılabilir: I. Yan Zincirler; II. Katman 2 çözümü.

I. Yan Zincirler

Yan zincir bağımsız olarak çalışan bir blok zinciridir ve güvenliği kendi protokol mekanizmasına dayanır. Bu, yan zincirin ve mevcut popüler zincir dışı ölçeklendirme çözümlerinin layer2 ikinci katman ölçeklendirme arasındaki en büyük farktır.

Yan zincir, birkaç layer1 genel zincir ile karşılaştırıldığında, Ethereum'un fazla kapasitesini işlemek için özel olarak tasarlanmıştır ve bütün Ethereum ile rekabet etmez. Bu ekosistemler, Ethereum topluluğu ile sıkı bir şekilde entegre olup Ethereum uygulamalarını destekleme amacıyla birbirlerini tamamlarlar.

Bu sınıflandırma hakkında, çevrimiçi olarak çok karışık makaleler buldum, yan zincirleri genellikle layer2 içine dahil ederler. Bu konuda ana referansım Ethereum Vakfı ve Yan Zincir Beyaz Kağıdı'nın yan zincir tanımı olmuştur.

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/sidechains/

İkinci tür Off-chain Ölçeklendirme, bahsedilen daha önceki şeydir ve herkesin sıkça duyduğu Layer2 İkinci Kat çözümüdür: Temel fikir, Off-chain hesaplama/yürütme, sonucun Zincir Üstü'ne çıkışı; çevrimdışı toplu işleme dayanır. Güvenliği doğrudan Ethereum'un birinci katındaki konsensüsten alır. Farklı Layer2 çözümleri güvenlik, ölçeklenebilirlik verimliliği, merkezi olmayanlık derecesi, evrenselliği arasında bir denge arayacaktır.

Öncelikle Sidechain hakkında konuşalım:

Sidechain Yan Zincirler, Ethereum ana ağı ile eşzamanlı ve bağımsız olarak çalışan bağımsız bir blok zinciridir.

Genellikle işlemleri verimli bir şekilde işlemek için tasarlanmışlardır. İkinci kat ölçeklendirme çözümlerinden en büyük farkı, Sidechain'in durum değişikliklerini ve işlem verilerini Ethereum ana ağına geri göndermemesi, bu yüzden de Ethereum'un güvenlik özelliklerini devralmamasıdır.

Yan Zincirler genellikle yüksek işlem hacmi elde etmek için bazı merkezi olmayanlık veya güvenlik özelliklerinden ödün vermiştir.

Yan Zincirler genellikle, ana ağla bağlantı kurmak ve birlikte çalışmak için İki Yönlü Çapraz Zincir Köprüsü (two way pegged cross chain bridge) aracılığıyla işlev görürler (bu kavramı yakında daha detaylı açıklayacağız). İki yönlü bağlantılı köprü kavramı, varlıkların iki yönlü olarak bağlanmasını desteklemeyi ifade eder, yani varlıkların ana zincir ve yan zincir arasında dönüşümüdür. Ancak burada dikkat etmek gereken bir nokta, aslında varlıkların gerçek anlamda transfer edilmediğidir, sadece "bir zincirde kilitlenme, diğer zincirde aynı nominal değerde varlık üretme" şeklinde "çapraz zincir" işlemi yapılmaktadır. İki yönlü bağlantılı çapraz zincir köprüsü kuran tüm projeler yan zincir olarak kabul edilebilir.

İlk önce İki Yönlü Bağlantılı Çapraz Zincir Köprüsü'nün ne olduğunu anlayalım:

Bu kavram, BlockStream'in 2014 yılında Yan Zincir Beyaz Kağıdı'nda önerdiği bir kavramdır. İki yönlü bağlantı, ana zincirde belirli bir varlığı (örneğin 10 ETH) belirli bir adrese kilitlerken; aynı anda, bu "kilitlenmiş işlemin" yan zincirde gerçekleştiğine dair kanıt sunarak, aynı miktarda dijital varlık sarmalı token şeklinde yan zincirde oluşturulur, örneğin, yan zincirde 10 WETH basıldığında, bu 10 WETH yan zincirde işlem görebilir hale gelir. Tersi de geçerlidir, kullanıcılar ana zincirde ETH çekmek istediklerinde, yan zincirde kalan aynı tutardaki sarmal ETH'yi yakarak bunu yapabilirler.

Ana Zincirde token kilitleme (lock), yan zincirde token üretme (mint) (wrapped). Yan zincirde token yakma, ana zincirde token çekme.

https://medium.com/techkill-brew/layer-2-blockchain-scaling-solutions-channels-sidechains-rollups-and-plasma-part-16-79819e058ef6

Yan zincir, ana zincirle aynı çalışma ortamına sahiptir, aynı şekilde EVM'ye (Ethereum Sanal Makinesi) dayanmaktadır. Ancak yan zincir kendi defter sistemi, onay algoritması (örneğin otorite kanıtı, paylaşımlı güven kanıtı, Byzantine Fault Tolerance) betik sözleşmeleri vb. ile birlikte gelir. Ancak farklı hedefleri başarmak için, güvenliklerini sağlama şekilleri de farklıdır.

Burada birkaç örnek verelim:

a. Merkezi Tek Kilitleme Modu Centralized (basic third party authority): Bu, mevcut aşamada blok zinciri arasında dijital varlık transferinin en basit yoludur — ana zincirdeki varlığı tek bir merkezi kilitleme tarafına (örneğin bir ticaret platformu) göndermek, kilitleme tarafı bu varlığı aldıktan sonra yan zincirde eşdeğer varlığı etkinleştirir ve bu varlık yan zincirde dolaşabilir hale gelir. Bu yöntemin en büyük dezavantajı aşırı merkezileşmedir.

b. İttifak Modeli Federasyon - çoklu imza federasyonu: İttifak modeli, tek bir güveni taraftan çok sayıda noter tarafından sağlanan bir merkezi kilitleme yapısını yerine getirmek için kullanılır, noterlerin federasyonunun yan zincirdeki dijital varlık akışını onaylamak üzere çoklu imzasını kullanır. Bu modelde, ana zincirde dondurulan dijital varlığın çalınmasını isteyen kişiler daha fazla kurumu aşmak zorunda kalır, ancak yan zincir güvenliği hala noterlerin federasyonunun dürüstlüğüne bağlıdır. Bu yöntem hala merkezi bir yapıdadır.

c. SPV (basit ödeme doğrulama) Modeli: Yukarıdaki iki model de güvenliği sağlamak için aracıları kullanır ve her ikisi de merkezi yapıdadır.

SPV (Basitleştirilmiş Ödeme Doğrulama), daha güvenli merkezi olmayan bir yaklaşım yöntemidir.

SPV, Nakamoto'nun "Bitcoin: Bir Elektronik Nakit Sistemi" başlıklı makalesinde bahsettiği bir kavramdır. Bu, Bitcoin'in temel teknolojisinde çok önemli bir kavramdır.

SPV, bir işlemin varlığını kanıtlamanın bir yöntemidir ve belirli bir blok içindeki işlemlerin varlığını doğrulamak için az miktarda veri gerektirir. SPV modelinde:

1. Kullanıcılar, varlıklarını ana zincirdeki özel bir adrese göndererek ana zincire kilitler.

2. Ana zincirde bir onay süresi beklenir, yani varlık yan zincire transfer edilmeden önce ana zincirde kilitli kalma süresidir. Bu onay süresinin amacı, bir sonraki bekleme sürecindeki DDoS saldırılarını daha zor hale getirmek için yeterli miktarda iş oluşturmaktır. Tipik bir onay süresi genellikle bir veya iki gün olabilir.

Ana zincirde özel bir çıktı oluşturulduktan sonra, kullanıcılar onaylama süresini bekler ve ardından bu çıktıya başvuran bir işlemi yan zincirde oluşturur. Bu işlem, oluşturulduğunu kanıtlayan ve ana zincirde yeterli iş kanıtı ile desteklendiğini gösteren bir SPV kanıtı sunar. Onaylama süresi, yan zincire bağlı bir güvenlik parametresidir ve bu parametre, yan zincir işlem hızı ile güvenlik arasında bir denge sağlanmasını sağlar.

3. Ana zincir onay süresi sona erdikten sonra, varlık kilitlendiğinde bir SPV kanıtı oluşturulur ve yan zincire gönderilir. Ardından, bu SPV kanıtını içeren karşılıklı bir işlem yan zincirde ortaya çıkar ve bu işlem, yan zincirde aynı değere sahip yan zincir Token varlığını oluşturur.

4. Oluşturulan yan zincir varlıkları önce kilitli durumda olacaktır, ardından kullanıcılar bir yarışma süresi beklemelidir. Bu süre zarfında, yeni transfer edilen paralar yan zincirde harcanamaz. Yarışma süresinin amacı, çift harcamayı önlemektir; yeniden yapılandırma sırasında önceden kilitlenen paraların transfer edilmesi. Bu gecikme süresi boyunca, herhangi bir zamanda, daha fazla birikimli iş kanıtına sahip bir zincirde, kilitli çıktıyı oluşturan bloğu içermeyen yeni bir iş kanıtı yayınlanırsa, bu transfer geçersiz kılınacaktır. Buna yeniden yapılandırma kanıtı denir ve çift harcamayı önlemek için bir yarışma süresi beklemesi gerekir. Yarışma süresi içinde, kullanıcılar ana zincirde kilitlenen parayı yan zincire transfer ederlerse, diğer kullanıcılar bu durumu kanıtlayan en son SPV kanıtını kullanarak yan zincirdeki dökme işlemini geçersiz kılarlar; buna yeniden yapılandırma kanıtı denir.

Mümkün olduğu sürece, tüm yan zincir kullanıcıları, kötüye kullanım kanıtını oluşturma konusunda teşvik edilir, çünkü kötüye kullanım kanıtını kabul etmek, tüm paraların değerini düşürecektir.

5. Tipik bir yarışma süresi genellikle bir veya iki gündür. Yarışma süresi sona erdikten sonra, yan zincir Token'ı üretilir ve yan zincir içinde serbestçe transfer edilebilir, ana zincirle daha fazla etkileşime gerek yoktur. Bununla birlikte, Token hala ana zincir parası kimliğine sahiptir ve sadece orijinal zincirde geri dönülebilir.

6. Kullanıcılar, parayı yan zincirden ana zincire geri transfer etmek istediklerinde, süreç yukarıda belirtilen adımları tekrarlar: Parayı yan zincire bir SPV kilitli çıkışa gönderir, bu çıkışın tamamlandığını gösteren yeterli bir SPV kanıtı oluşturur, bu kanıtı kullanarak önceki şekilde kilitlenmiş olan ana zincir çıkışını açar.

d.（Not So Important） Drivechain Model Drivechain : Drivechain concept was proposed by Bitcoin Hivemind founder Paul Sztorc. In Drivechain, miners act as 'algorithmic guardians,' monitoring the current state of the sidechain. Miners act as custodians of the funds, Drivechain delegates custody of locked assets to miners, allowing miners to vote on when to unlock and where to send the unlocked assets. Miners observe the sidechain's status, and when they receive requests from the sidechain, they execute a coordination protocol to ensure consensus on the validity of the requests. The higher the participation of honest miners in Drivechain, the greater the overall system security.

e.（Not So Important） Hybrid Model : Drivechain + Validator/Sidechain hybrid model is an effective combination of the above bidirectional anchoring methods. Since the main chain and the sidechain have fundamentally different implementation mechanisms, a symmetrical bidirectional anchoring model may not be sufficient. The hybrid mode involves using different unlocking methods on the main chain and sidechain, for example, using the SPV mode on the sidechain and the Drivechain mode on the main chain network.

Data Availability (DA):

In terms of data validity, because the sidechain claims to store data on the sidechain and does not anchor back, it can only be guaranteed by the sidechain's validators, making security much weaker.

Sidechain Projects:

Polygon - The project ranges from a single Layer 2 plasma solution (formerly known as the Matic Network) to ultimately expanding to a current scaling framework that can be used to create Ethereum-compatible blockchain networks and scaling solutions. (It's more like a protocol than a single solution.) Its goal is to build a multi-chain network around Ethereum like a polygon. Currently developing 7 scaling solutions (from zk-rollup, sidechains, software development toolkits). Among them, Polygon POS Sidechain is the leading contender. The Polygon team believes that in the future, Ethereum will still be the dominant blockchain for high-value transactions and value storage, while daily transactions will move to Polygon's low-cost blockchain. So, the Polygon POS sidechain adds value by assisting Ethereum in scaling rather than directly competing with and capturing the market on the Ethereum mainnet.

Gnosis Zinciri - Öncüsü xDai yan zinciriyken daha sonra Gnosis ile birleşerek geliştirilen Gnosis Zinciri. Düşük maliyet ve Ethereum uyumluluğu, Gnosis Zincirinin iki ana cazibe merkezidir.

Skale - Ethereum'un "esnek yan zincir ağı" olarak konumlandırılan Skale, binlerce bağımsız blok zinciri, yan zincir, depolama zinciri ve diğer türde alt zinciri destekleyebilir. Bu blok zincirleri Ethereum ana ağıyla bağlantılıdır ve tamamen Ethereum ekosistemiyle uyumludur.

Palm - Ethereum'un ortak kurucusu Joseph Lubin, ConsenSys'in kurucusu, film yapımcısı ve Heyday Films sahibi David Heyman, sanat teknoloji grubu HENI Group'un kurucusu Joe Hage tarafından oluşturulmuştur. Bu, kullanıcıların NFT oluşturmasına izin veren bir Ethereum yan zinciridir.

Ronin - Oyun zinciri Axie Infinity'nin geliştiricisi Sky Mavis tarafından sunulan oyun odaklı bir yan zincirdir. Oyunun hızlı etkileşim ve düşük ücret gerektirmesi nedeniyle günde milyonlarca hatta milyonlarca gerçekleşen işlem faaliyetini genişletmek ve teşvik etmek gerekir. Kullanıcı deneyimi dostça ve sorunsuz olmalıdır. Bu yüzden ekip işe koyuldu.

Sharding Zinciri - Ethereum'un kendi yan zinciri varyantı olan ilk ETH yükseltme planındaki (ETH 2.0) sharding zinciri.

Artıları ve Eksileri:

+ Artıları:

1) Yan zincirin uyumluluğu çok iyidir, genel hesaplama desteği, EVM uyumluluğu sağlar, akıllı sözleşmeleri destekleyebilir.

2) Büyük ölçekli karmaşık işlemler söz konusu olduğunda, yan zincirin TPS'si oldukça yüksek olabilir. Yan zincirin tasarımı zaten yüksek işlem hacmi sağlamak için bazı merkezi olmayan veya güvenlik önlemlerini feda ettiği bir gerçektir (bu kısım Blockchains için İmkanı Olmayan Üçgen'e bakılabilir).

3） Yan Zincir'in kurulması temel olarak ana zincirdeki tıkanıklığı azaltmak, herkesin maliyetini düşürmek, Ethereum ekosisteminin kullanılabilirliğini ve ölçeklenebilirliğini artırmaktır.

4） Geliştiriciler ayrıca yan zinciri keşfetmek ve ana zincirde mevcut olmayan yeni özellikleri ve kullanım alanlarını test etmek için kullanabilirler. Örneğin, ilk yan zincir kavramı nasıl ortaya çıktı? Bu, 2012 yılında Bitcoin'in temel geliştirme ekibinin Bitcoin protokolünü güvenli bir şekilde nasıl yükseltebileceğini düşündüğü zamandı, yeni özellik eklemek için doğrudan Bitcoin blok zinciri üzerinde işlem yapmanın oldukça riskli olabileceğinden endişe ediliyordu, çünkü yeni işlev pratikte bir yazılım hatası oluşursa mevcut Bitcoin ağına ciddi zarar verebilirdi. Ayrıca, Bitcoin'in ağ yapısı özelliklerinden dolayı, büyük ölçekli değişiklikler yapılırsa, çoğunluk Bitcoin madencilerinin desteğini almak gerekecektir. Bu noktada, Bitcoin çekirdek geliştiricileri yan zincir çözümünü önerdiler.

Bu nedenle, ilk yan zincir, geliştiricilere yeni işlevleri diğer blok zincirlerde keşfetme olanağı sağlayan ve bu yan zincirleri mevcut Bitcoin blok zincirine bağlayarak Bitcoin ana zincir ağını koruyan bir yapıydı.

-Negatif:

1） Yan Zincir ve rollup ve kanal arasındaki temel fark, rollup ve kanalın hem Ethereum ana ağının güvenliğini miras aldığıdır, ancak yan zincir kendi konsensüs mekanizmasını kullandığından genellikle belirli türde işlemler için tasarlanmıştır (amacı işlemlerin daha hızlı ve daha ekonomik olmasını sağlamaktır), bu durum aynı zamanda onların genellikle Ethereum'un güvenlik özelliklerini devralmayacağı anlamına gelir. Teknik olarak, yan zincir çözümü layer2'ye dahil değildir.

2） Merkeziyetsizlik düzeyi düşüktür.

3） Kanal çözümüne kıyasla, yan zincirin gizliliği biraz daha zayıftır, çünkü yan zincirde her işlem yan zincire yayınlanır ve yan zincirle etkileşimde bulunan herkes olmasa bile, işlem yan zincirdeki her katılımcı tarafından alınır.

II. Layer2 二层解决方案

Temel fikir, zincir dışı hesaplama/yürütme, sonucun zincire yazılması; veri çevrimdışı toplu işleme. Bu yöntem, güvenliği doğrudan birinci katman Ethereum uzlaşma mekanizmasından alır, çözümler şunları içerir:

A. Kanal 通道

Bu, çok erken dönemde olan ve uzun zamandır var olan bir blok zincir genişletme çözümüdür; en ünlü uygulaması Bitcoin'in Lightning Ağı'dır. Daha çok güvenliğe odaklanır, kullanılabilirliğe değil.

Katılımcılar, Ethereum'un belirli bir durumunun, örneğin ETH yatırımının, çoklu imzalı bir akıllı sözleşmede kilitli tutulması gerekmektedir. Kilitlenmiş başlangıç durumu ilk işlemi temsil eder ve kanalı açar. Sonra katılımcılar, off-chain olarak hızlı ve serbestçe işlem yapabilirler. Etkileşim sona erdiğinde, nihai durumu ana zincire gönderip kanalı kapatırlar.

Bu, iki tür ödeme kanalına, Ödeme Kanalı (Payment Channel) ve Durum Kanalı (State Channel) olarak daha fazla ayrılabilir:

・Ödeme Kanalı: Şu anda ana zincirde bir çoklu imzalı akıllı sözleşme adresi oluşturulur, örneğin, A ve B şöyle bir çoklu imzalı sözleşme oluştururlar, fonlar sadece her ikisi de aynı anda onayladığında transfer edilebilir. Her biri kendi parasını içerir, diyelim ki A ve B sırasıyla 10 ETH yatırmışlardır, bu başlangıç durumu bir ödeme kanalını açık etmek gibidir. Sonra off-chain olarak aralarında onlarca hatta binlerce işlem yaparlar, her işlem için her iki tarafın imzası ve zaman damgası gereklidir. Sonunda A'da 5 ETH, B'de 15 ETH olduğunu varsayalım. Ancak bu kadar çok işlemi blok zincirinde kaydetmeleri gerekmez, sadece başlangıç fon transferini ve tüm işlemlerin sonunda nihai bakiye dağılımını kaydetmeleri yeterlidir. Son bakiyeyi ana zincire yüklediklerinde, bu ödeme kanalını kapatmış olurlar.

A ve B için, off-chain işlemlerin hiçbir işlem ücreti olmadan ve neredeyse anında gerçekleştirilmesi avantaj sağlar. Taraflar madencilik ücreti ödemek zorunda değildir, ayrıca blok onayını beklemeleri gerekmez.

・Durum Kanalı: Bu aslında bir Ödeme Kanalı türevidir; isminden de anlaşılacağı gibi, bu çözüm "durum" etrafında dönüyor, yani sadece işlem durumu değil, aynı zamanda oyun durumu, etkinlik durumu vb. olabilir. Örneğin, bir Connect Four oyunu başlatın; yeni bir "hakem" programı oluşturmaları ve başlangıç bahsini koymaları gerekir, bu durumda bir durum kanalı açılmış olur. Oyun ilerledikçe, taş hareketleri blok zincirine gönderilmez. Ancak her hamlede her iki tarafın imzası ve zaman damgası gereklidir, sonra bir sonraki hamleyi yaparlar. Kurallara göre bir tarafın kazandığı hakem tarafından belirlendiğinde, oyun sona erer, A ve B, durum güncellemesine imza atar ve oyunun sonucuna göre basitçe bahsi paylaşırlar. Bu, durum kanalını kapattıkları anlamına gelir.

Veri Erişilebilirliği Data Availability (DA):

Tüm veri Layer2'de bulunur; Kanalın tarafları DA'nın (Transfer veya oyun süreci, işte a ve b gibi katılımcıların kendileri tarafından sürdürülmesi gerekmektedir)

Durum Geçerliliği State Validity (SV):

Kanal sona erdiğinde her iki taraf da son durumu Layer1'e gönderebilir, ancak Layer1 doğrulamaz; bunun yerine göndereni ilk olarak teminat vermeye zorlar. Daha sonra bir Hafta boyunca Dolandırıcılık Kanıtı yapılır, herhangi biri işlemin yanlış olduğunu iddia edebilir ve kanıt sunabilir (Durumun yanlış olduğunu iddia edebilir). Bu itiraz doğrulanabilir. Önceki açıklamalarda belirtildiği gibi, her çevrimdışı transfer ve davranış için her iki tarafın imzası gereklidir ve bir zaman damgası eklenmelidir. Bu nedenle, itiraz eden kişinin sunduğu sahtekârlık kanıtı, daha önceki güncellemeden daha önce imzalanmış ve zaman damgası eklenmişse, bu doğrulanabilir bir sahtekârlık kanıtıdır. Bu kanıt en son durumu oluşturacak ve önceki durumu gönderen kişinin teminatı kesilecektir.

Kanal Projesi:

BTC Lightning Network

Artı Eksiler:

+ Artıları:

1) Kanal genellikle yüksek frekanslı, düşük tutarlı ödemeleri hedefler.

2) Önemli ölçüde işlem zamanı ve ücret tasarrufu sağlar. Özellikle işlem ücretleri açısından, kanal oluşturmanın bir başlangıç maliyeti vardır. Ancak bir kez kurulduktan sonra, kanal içi her bir durum güncellemesi çok ucuzdur. Zincir üzerinde gerçekte iki işlem kaydedilir.

3) Durum Geçerliliği SV, dolandırıcılık kanıtı aracılığıyla iyi bir şekilde garanti altına alınabilir.

4) Durum kanalının güçlü bir gizlilik özelliği vardır - çünkü her şey kanalda gerçekleşir ve genel yayınlanır ve zincirde kaydedilmez. Sadece açma ve kapatma işlemleri açık olmalıdır. Ancak yan Zincir sisteminde, her işlem yan zincire gönderilir ve ardından her bir yan Zincir katılımcısı tarafından alınır,

5）Durum Kanalı anlık nihai belirlenmeye sahiptir - yani iki taraf durum güncellemesini imzaladığında durumun sonlandırıldığı kabul edilebilir.

-ler:

1）Çekilme işlemi yavaş, çekilme için dolandırıcılık kanıtı yapmak için 1 hafta sürebilir

2）Arada sırada karşı tarafa transfer yapan kullanıcılar için kanal oluşturmak ve hesaplamak zaman ve maliyet açısından oldukça yüksektir, pek dostça değil. Çünkü çok imzalı sözleşme oluşturmanız, imzalamak, hakemlik programı tasarlamak gerekir…

3）Açık katılımı desteklemez. Kanal, henüz katılmamış kişilere çevrimdışı fon göndermek için kullanılamaz

4）TPS genelde düşüktür, daha az katılımcıya daha uygun, büyük ölçekli karmaşık işlemler için performans yetersiz olabilir.

5）Akıllı sözleşmeleri desteklemez, sonuçta bir zincir değil.

6）Durum Kanalı, tüm katılımcıların %100 çevrimiçi olmasını gerektirir, katılımcıdan biri ayrılırsa teminat Token'ları düşürülür.

7）Kanal, belirli mantık sahibi olmayan nesneleri temsil etmek için kullanılamaz (örneğin Uniswap). Bu nedenle kanal, tanımlanmış katılımcı kümesi olan uygulamalar için uygundur, eklemeyi ve çıkarmayı desteklese de, her seferinde sözleşmeyi değiştirmeyi gerektirir.

B. Plasma

Kanal'ın "büyük ölçekli, yüksek sermayeli ve karmaşık işlemleri destekleyememe" sınırlaması nedeniyle Plasma çözümü ortaya çıktı. Bazı yan zincir tasarımlarını bir araya getirerek, herhangi bir hedef kişiye varlık gönderme sorununu çözdü, aynı zamanda TPS'nin artırılmasını sağladı. Aslında Layer2 çözümlerini araştırmaya başladığında geliştiriciler tarafından bir süre boyunca Plasma "doğru olan" olarak kabul edildi.

Ancak bir süre sonra bazı dezavantajlar nedeniyle Layer 2 tarafından değiştirildi, hemen aşağıda size kısaca açıklayalım:

Plasma, bağımsız bir blok zinciridir, orijinal olarak yan zincirin temel kullanım amacını korumayı amaçlamıştır, kapasiteyi yan zincir işlemleriyle genişletebilir ve aynı zamanda yan zincirin güvenliğini bir ölçüde sağlayabilir (yani, bir alt zincir saldırıya uğradığında, alt zincirde depolanan varlıklar her zaman güvende kalır) bu nedenle yan zincirin bazı özelliklerini (örneğin akıllı sözleşme yürütme gibi) reddederek, blok zincirine güvenliğini artırmak için blok teyidi için geri dönüş ekler. Yan zincirle en büyük 2 farklı noktası:

1）Yan Zincir, varlık transferi için ana zincirle etkileşime geçmek için köprü kullanır, ancak yan zincirin güvenliği kendi konsensüs mekanizmasına dayanır. Ayrıca yan zincir genellikle ana ağdan çok daha küçüktür. Ancak plasma, her bir bloğun durum bilgisini Ethereum ana ağına blok kökü şeklinde yayınlar. Bu nedenle Ethereum ana ağı, plazma zincirindeki durum bilgisini doğrulayabilir (ancak alt zincirdeki belirli işlem verileri kullanıcı tarafından indirilip saklanmalıdır. Ethereum ana zincir bu süreçte yalnızca onaylayıcı rolünü üstlenir, doğrulayıcı değil, bu nedenle güvenlik düzeyi daha düşüktür). Bu nedenle Plasma zincir aynı zamanda "alt" zincir olarak adlandırılır, çünkü bunlar esasen "ana" zincir olan Ethereum zincirinin daha küçük bir kopyasıdır. Bu, bir kısmen ana zincirin güvenliğini devraldığı anlamına gelir, bu nedenle bu katman 2 çözümlerine dahil edilir.

2）Plazma'da akıllı sözleşmeler desteklenmez, yalnızca temel Token transferi, takas ve diğer bazı işlem türlerini destekler.

・Sonsuz "Zincir İçi Zincir" Oluşturma:

Her bir Plasma, daha fazla alt zincir oluşturmak için sonsuz bir şekilde "Operatör" adı verilen bir rolle birlikte çalışabilir, böylece ana zincirin yükü hafifletilir.

・Operatörün Periyodik Olarak "Durum Taahhüdü" Yapması:

Tüm zincir dışı işlemler önce alt zincirdeki işletmeciye özetlenir, ardından (çünkü alt zincir ana zinçire bağlanmalıdır) işletmeci düzenli aralıklarla alt zincir hesaplama sonuçlarını özetler, Merkle ağacı biçiminde sıkıştırarak bir blok kök oluşturur ve nihayetinde blok kökü durumu kaydetmek için ana zincire gönderir. Bu, bir dönemsel şekilde "durum taahhüdü" sunumunu ifade eder. Bu yöntemle, iki sunum arasında alt zincirde kaç işlem gerçekleşirse gerçekleşsin, alt zincir yalnızca işlem yürütmesinden kaynaklanan durum bilgisini ana zincire sunmak zorundadır. Ancak işlemin verileri ana zincire sunulmaz.

・Giriş - Ana Ağ Sözleşmesi:

Yan Zincir gibi, Plasma, kullanıcı girişini ve çıkışını işlemek için Ethereum üzerinde çalışan ana sözleşme kullanır. Kullanıcılar ETH veya herhangi bir ERC-20 Token'ı ana sözleşmeye yatırmalıdır. Plazma zinciri için depozitonun izlendiği Plasma işletmecisi, kullanıcının başlangıçtaki depozitosuyla eşit miktarı yeniden oluşturur ve bunu kullanıcının Plazma zincirindeki adresine serbest bırakır.

・Çıkış - Dolandırıcılık Kanıtı:

Sonra, Plasma zincirinden çıkış yaparken, Plasma önce bahsedilen "itiraz süresi"ni tanıttı. Bu süreçte, dolandırıcılık kanıtı yoluyla dürüst olmayan davranışları cezalandırmak ve durumun geçerliliğini sağlamak için kullanıldı. Ana akım sözleşme ayrıca durum taahhütlerini izlemekle sorumludur (daha önce açıklandı) ve dolandırıcılık kanıtı yoluyla dürüst olmayan davranışları cezalandırır. "Dolandırıcılık Kanıtı", herhangi bir kişinin bu itiraz süresi boyunca (genellikle 7 gün veya daha uzun) çıkışlarının Merkle ağacı doğrulaması yoluyla yasal olmadığını kanıtlamasının mümkün olduğu anlamına gelir.

RJ tarafından çizildi

・Durum Kökü (State Root):

İlk olarak, yukarıda belirtilen gibi, Plasma'nın ana zincirinde, Plasma yan zincirindeki durum kayıtlarını korumak için bir (veya ilişkili bir dizi) akıllı sözleşmeye sahip olduğu belirtildi. Bu durum kaydı aslında bir Merkle ağacının kök düğümünde depolanan bir karma değeri olan, bu karma değeri durum kökü olarak adlandırılır.

Ayrıntılı açıklama: Bir Merkle ağacı (bir ikili ağaç), ikili ağacın yaprak düğümlerinde mevcut rollup katmanı hesap durumu bilgilerini kaydeder.

Her iki durum bilgisi (örneğin Durum 1/Durum 2) için, bu iki yaprak düğümünün bir üst düğüm olarak işlev gören ve bir karma formülüne göre benzersiz bir karma değeri hesaplamak mümkündür (örn. Hash(1,2)). Bu şekilde katman katman yukarı doğru devam edilerek, nihayetinde bir kök düğümünde depolanan bir karma değeri elde edilir: Bu karma değerinin nasıl hesaplandığını bilmenize gerek yoktur, sadece bazı şeyleri hatırlamanız yeterlidir.

1) Herhangi bir durum değişikliği, Kök karma değerinde bir değişikliğe neden olacaktır.

2) İki ağacın kök karma değeri aynıysa, bu onların yaprak düğümlerinde depolanan bilgilerin tamamen aynı olduğu anlamına gelir (bu nedenle altta yatan durum bilgisinin tutarlılığını doğrulamak için sadece iki kök düğüm karma değerini karşılaştırmak yeterlidir).

3) Kök düğümün karma değerine ve komşu karma değerine göre, belirli bir durum bilgisinin bu karma ağacında varlığını doğrulayabiliriz.

RJ tarafından çizilmiştir

Rollup üzerinde işlem gerçekleştiğinde, yeni bir durum kökü oluşturulur. Bu noktada, herhangi bir yan zincir kullanıcısı, yeni durum kökünün doğruluğunu kendi yan zincirinde kayıtlı işlem bilgilerini karşılaştırarak kanıtlayabilir (çünkü önce belirtildiği gibi, kaydedilen işlemler/yaprak düğümler tamamen aynı olduğunda, kök karma değeri kesinlikle aynı olacaktır).

Fundamental bir şekilde, kullanıcılarının fonlarını tamamen güvende tutmak için (potansiyel "doğrulayıcılar" olarak) zaman zaman plazma zincirini gözlemlemeleri ve zincirdeki işlem bilgilerini kaydetmeleri gerekmektedir. Bu işlem, bir otomatik senkronizasyon (indirme) işletme ve her şeyin beklenildiği gibi çalıştığından emin olunmasını içerir. Kullanıcılar, bu yazılımı en az birkaç günde bir çalıştırmalıdır, ancak belirli bir zaman, Plasma MVP akıllı sözleşmesi ayarlarına bağlı olarak değişir.

Eğer plazma zinciri sorunsuz çalışıyorsa, o zaman kullanıcıların başka bir şey yapmalarına gerek yoktur. Ancak, geri dönüşü olmayan hatalar meydana gelirse (umulmadık durumlarda gerçekleşir), o zaman kullanıcının cüzdanı otomatik olarak Plazma zincirinden fon çekmeye başlayacaktır. Bu otomatik para çekme işlemi, kullanıcı fonlarının güvenliğini sağlar, hatta kötü niyetli işletmeci fonlara el koymaya çalışırken bile.

・Veri Kullanılamıyor:

Ancak, Plasma'nın karşılaştığı büyük bir sorun veri kullanılamazlığıdır. Dolandırıcılık kanıtı, kötü niyetli kullanıcıların engellenmesinde etkili olurken, aynı zamanda en az bir dürüst düğüm olduğu sürece ağın güvenliğini sağlar. Ancak işletmeci kötü niyetli ise ve kullanıcı/doğrulayıcıların gerçekliğini kanıtlayabileceği ilgili işlem bilgileri yoksa ne olur? Kullanıcıların bir dolandırıcılık kanıtı göndermesi gereken koşul, kullanıcıların yan zincirdeki işlem verilerini kendileri kaydettiği ve işletmecinin tüm gerçek işlem verilerini ana zince gönderdiği zamandır, bu nedenle işletmeci kötüye kullanıcılar gerçek dışı veriler gönderdiğinde, dolandırıcılığı önlemek için gerekli ilgili bilgileri gizlediklerinde, ağdaki kullanıcılar geçerli bir işlem olduğunu kanıtlayacak gerçek bilgiye ulaşamazlar.

・Büyük Çıkış (Mass Exit):

Plazma çözümünde "operatör kötü niyeti" sorununu etkili bir şekilde önleyememesi nedeniyle, sadece bir çözüm bulmak zorunda kaldı. Plazma, "Büyük Çıkış" veya "Mass Exit" adlı bir çıkış planı geliştirdi, ancak bu planın Ethereum'un genel ağ tıkanıklığına neden olma olasılığı vardır...

Plazma Projesi:

Matic başlangıçta plazmayı kullandı, ancak kısa bir süre sonra blokzincir araştırmacıları veri erişilebilirlik sorununu keşfettiler (bu daha sonra raporda daha detaylı ele alınacaktır), bu da Plazma'nın diğer çözümler tarafından terkedilmesine neden oldu. Yeniden adlandırıldıktan sonra, Polygon projesi kapsamlı, tüm yönleriyle ölçeklenebilir bir çözüm haline geldi.

Artılar ve Eksiler:

+ Artılar:

1) Yüksek işlem kapasitesi sağlar

2) Her işlemin düşük maliyetli olması

3) Herhangi iki kullanıcı arasındaki işlem için uygundur. Kullanıcılar, varlıklarını plazma dışındaki bir kişiye gönderebilir; alıcılar, ödeme kanıtını göstererek istedikleri zaman, plazmadan ana ağa dönebilirler. Her iki taraf da eğer ikisi de ayrılabilirse, her kullanıcı için hiçbir masraf yoktur. Bu nedenle Plazma, ana ağa bağlı olmayan belirli kullanım durumlarına uyum sağlayabilir. İşletmeler de dahil olmak üzere herkes, çeşitli ortamlarda çalışabilecek genişletilebilir altyapı sunmak için özelleştirilmiş Plazma akıllı sözleşmeleri oluşturabilir.

4) Kanal gibi önceden fon kilitlemeye gerek yoktur.

5) Yüksek güvenlik, Plazma'nın güvenliği belirli bir dereceye kadar ana ağa dayanmaktadır (sahtekarlık kanıtı). Yan zincirin doğrulayıcıları durum ağacını belirli aralıklarla ana ağa aktarır, ancak ana ağ doğrulama yapmaz, bir hafta içinde herhangi birinin itiraz etmesine ve sahtekarlık kanıtı sunmasına olanak tanır. Böylece, durum geçerliliğini korumak için sv (sahtekarlık kanıtlı) olarak kabul edilir.

-ve:

1）Akıllı sözleşmeleri çalıştıramaz. Plasma yalnızca temel Token transferini, takasını ve diğer bazı işlem türlerini destekler.

2）Sabit gönderim dönemi, bu dönemde yapılan ödemeler onaylanmaz, dönemin bitmesi beklenmelidir.

3）Çekilme işlemi yavaş, genellikle 7 gün beklemek gerekmektedir, itiraz ve dolandırıcılık kanıtlarını sunabilmek için.

4）Fonların güvenliğini sağlamak için ağa düzenli olarak göz kulak olunması gerekmektedir (aktivite gereksinimi) veya bu sorumluluğun başka birine devredilmesi gerekmektedir.

5）Verileri depolamak ve istendiğinde hizmet sunmak için bir veya daha fazla operatöre güvenmek gerekmektedir.

6）Çok sayıda kullanıcı aynı anda çıkmaya çalışırsa, Ethereum ana ağı yoğunlaşabilir.

Bu nedenle, Plasma ve Kanal Kanalı karşılaştırıldığında, temel avantajı şudur: Kullanıcılar varlıklarını sistemde hiçbir zaman yer almamış olan başka bir kişiye gönderebilir ve sermaye gereksinimi çok daha düşüktür. Ancak maliyet şudur: Kanal Kanalı herhangi bir verinin zincirde çalışmasını gerektirmezken, Plasma her zincirin düzenli aralıklarla bir karmasölü yayınlamasını gerektirir. Ayrıca, Plasma transferleri anlık değildir: Kullanıcıların çekişme süresinin bitmesini beklemeleri gerekir.

Ancak Plasma'nın kendisinin en temel sorunu şudur: Verimliliği artırmak için Plasma yan zinciri yalnızca durum sonuçlarını zaman zaman ana zincire sunar, tüm işlem verilerini sunmaz. Ancak bunun bir bedeli vardır, çünkü "veri geçerliliğini" sağlama görevi artık "operatörlerin" ve Ethereum ana ağının değil, operatörlerin kötüye kullanma eğilimi gösterdiği bir duruma düşer.

Bu nedenle, roll-up çözümü ortaya çıktı...

C. Roll-Up:

Rollup şu anda en yaygın ölçeklendirme çözümüdür, neredeyse ana zincir işlem yöntemi ve Plasma yöntemi arasında bir uzlaşma olarak kabul edilebilir: Ethereum ana zinciri dışında (katman bir) işlemleri yürütür ve ardından birden fazla işlemi toplu halde bir araya getirerek bunların durumunu Ethereum ana ağa geri gönderir. Fakat farklılık şudur, 1) roll-up da işlem verilerini ana zinire gönderir, 2) rollup bu işlem verilerini maksimum şekilde sıkıştırır, aynı zamanda Rollup'ın özelliklerine dayanarak belirli verileri siler veya kısaltır, son işlem verilerinin nihai olarak ana zincire gönderilmesini sağlamak için, böylece herkes tarafından doğrulanabilir. (Bu iki roll-up da Plasma'ya dayanmakta olup, işlem verileri kısmına farklı kanıt yöntemleri sunmaktadır.)

Dolayısıyla, Rollup'un güvenliği Plasma'dan daha yüksektir. Temel avantajı, hem durum geçerliliğini hem de veri kullanılabilirliğini aynı anda sağlamasıdır.

Roll-up nasıl çalışır?

・Durum Kökü (daha önce bahsedildi):

Öncelikle, Rollup'un, Rollup katmanındaki durum kayıtlarını korumak için bir (veya bir dizi ilişkili) akıllı sözleşmeye sahip olduğu asıl zincirde bulunmaktadır. Bu durum kaydı aslında bir Merkle ağacının kök düğümünde depolanan bir özet değeridir, bu özet değeri durum kökü olarak adlandırılır.

Ayrıntılı açıklama: Bir Merkle ağacı (bir ikili ağaç), ikili ağacın yaprak düğümlerinde Rollup katmanı hesaplarının durum bilgilerini içerir.

Her iki durum bilgisi için (örneğin, Durum 1/Durum 2), belirli bir karma formülüne göre bir benzersiz karma değeri hesaplayabiliriz (örn: Hash(1,2) ). Bu iki yaprak düğümün ebeveyn düğümü olarak, bir üst düzeye doğru ilerleriz ve nihayetinde kök düğümünde depolanan bir karma değer elde ederiz: Karma değerinin nasıl hesaplandığını bilmemiz gerekmez, yapmamız gereken tek şey birkaç şeyi hatırlamaktır.

1. Herhangi bir durum değişikliği kök karma değerinde değişikliğe neden olur;

2. İki ağacın kök karma değeri aynı ise, yaprak düğümlerinde depolanan bilgiler tamamen aynıdır (bu nedenle iki kök düğümün karma değerini karşılaştırarak alttaki durum bilgilerinin uyumluluğunu doğrulayabiliriz);

3. Kök düğümünün karma değerine ve yanındaki bir indirgenmiş karma değere bakarak, belirli bir durum bilgisinin bu karma ağacında varlığını doğrulayabiliriz.

RJ tarafından çizildi

・Toplu İşlem (bu, Rollup'un harika bir iyileştirmesi):

Rollup'da bir işlem gerçekleştiğinde, yeni bir durum kökü oluşturulur.

Ancak her bir işlem gerçekleştiğinde imzalanıp ana zincirde bir durum kökü güncellenirse, bu maliyet, bu işlemleri Layer1'de yürütmekten daha yüksek olacaktır.

Bu nedenle, Rollup'da oluşturulan işlemler toplu olarak paketlenir ve bu toplu işlemlerin tamamı yürütüldükten sonra ortaya çıkan duruma göre yeni bir durum kökü oluşturulur. Herhangi bir kişi bu işlemleri ana zincire göndermek için paketlemişse, yeni durum kökünü hesaplamalı ve önceki durum kökü ile işlem verilerini birlikte sunmalıdır.

Bu paketleme kısmına bir "toplu iş" denir; operatör, toplu işlemi Rollup sözleşmesine gönderdikten sonra, ana zincir yeni durum kökünün doğru olup olmadığını doğrular ve doğrulama başarılı olursa durum kökünü en son gönderilen durum kökü olarak günceller ve sonunda bir Rollup içindeki durum transferini tamamlar.

Dolayısıyla, Rollup'ın esası, birçok gerçek işlemi ana zincirdeki bir işleme özeti şeklinde birleştirmektir, bu işlemler Rollup zinciri tarafından yürütülüp hesaplanır ancak veriler ana zinire gönderilir. Bu şekilde, ana zincirin uzlaşma ve güvenliğinden yararlanılırken işlem verimliliği artırılır ve işlem maliyeti düşürülür.

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

・Sıkıştırma:

Bu iki teknik çözüm genişletmeyi başarabilir, temel olarak işlem verilerini sıkıştırma ve paketleme üzerine kuruludur (önceden belirtildiği gibi rollup'ın büyük bir iyileştirmesi işlem verilerini zincire yüklemede olduğundan, "sıkıştırma" bu kısma yöneliktir). Bu, Ethereum'un blok gas limitinin bir üst sınırı olmasından kaynaklanmaktadır; sıkıştırılmış işlemler ne kadar küçük olursa, ana zanaate sunulabilecek işlem sayısı o kadar fazla ve işlem maliyeti daha düşüktür. Peki, bunu nasıl başarıyorlar?

Aşağıda Vitalik'in makalesinde açıkladığı bir zk sıkıştırma modeli, bu konuyu anlamamıza yardımcı olması için bir örnek olarak sunulmuştur:

Ethereum ana zincirinde basit bir işlem gönderme (örneğin ETH gönderme) genellikle yaklaşık 112 bayt tüketir. Ancak, zk-Rollup üzerinden ETH göndermek yaklaşık 12 bayta düşürülebilir.

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

Bu tür bir sıkıştırma etkisine ulaşmak, bir yandan daha basit bir yüksek seviye kodlama kullanımını, diğer yandan da bazı ustaca sıkıştırma tekniklerini içerir.

Bu grafik oldukça ilginç, rollup dikkate alınmazsa, genellikle Ethereum ağındaki işlemler bu parametreleri içerecektir:

Nonce: Bu parametrenin amacı tekrar oynatmayı önlemektir. Bir hesabın mevcut nonce'u 5 ise, bu hesaptan gelen bir sonraki işlem işlendikten sonra hesaptaki nonce 6'ya yükselecektir. Nonce genellikle binlerce hatta milyonlara kadar çıkabilir, ancak rlp kodlaması aracılığıyla dinamik olarak baytları kısaltılabilir, bu nedenle Ethereum ağındaki nonce genellikle yaklaşık 3 bayt civarındadır.

Gasprice: 10'un eksi 18. kuvveti birimi cinsinden bir sayıdır, aynı zamanda rl kodlamasıdır ve yaklaşık 8 bayttır.

Gas: Burada bahsedilen, ödemeyi istediğiniz gaz miktarıdır, genellikle çok fazla değildir. Genellikle Ethereum'daki bir bloğun gaz sınırı 20 milyon gazı kabul eder. Genellikle bir transfer işleminde gaz yaklaşık 20.000, bir sözleşme çağrısında 100.000-200.000 arasındadır, en fazla birkaç yüz bini bulabilir. Bu nedenle burada genellikle ortalama olarak 3 bayt vardır.

To: Bir Ethereum adresi yaklaşık 21 bayttır ve Ethereum adres aralığı oldukça geniştir.

Value: İşlem sırasında transfer edilen miktarı ifade eder, çoğu zaman sözleşme çağrısında değer 0'dır çünkü bir sözleşmeye para göndermeniz gerekmez. Ancak size 5 ETH'lik bir transfer yaptıysam, o zaman değer bir değere sahip olacaktır. Birim yine 10'un eksi 18. kuvveti, rlp kodlaması, yaklaşık 9 bayt.

İmza: İmza oldukça sabittir, yaklaşık 68 bayttır.

Böylece bir ETH işleminin yaklaşık 112 bayt olduğunu söyleyebiliriz. Roll-up, L2'ye yönlendirdiğinden, tam bilgiyi ifade edebiliyorsa, L2 çözümü özel bir formata sahip olabilir. Ancak bu bilgileri seçebilir ve sıkıştırabilir. Örneğin:

Nonce: Rollup içinde nonce tamamen atlanabilir. Çünkü nonce'u önişlem durumundan tamamen geri yükleyebilirsiniz.

GasPrice: Her toplu işlemde sabit bir ücret seviyesi belirlenebilir veya hatta gaz ödemeyi tamamen toplu işlem oluşturucunun ötesine taşıyabilir ve işlemcileri kanaldan toplu işlem oluşturucusuna ücret ödemeye teşvik edebilir.

Gas: Toplu işlem seviyesinde gaz sınırı belirlenebilir, belirli değerler seçilebilir.

To: 20 baytlık adresin yerine bir Merkle ağacındaki dizinle değiştirilebilir (örneğin, adres ağaca eklenen 4527. adres ise, sadece "4527" dizinini kullanarak ona başvurabiliriz). Bu şekilde 4 bayt ile sınırlandırılabilir.

Değer: Para miktarı birimi değiştirebilir veya başka bir teknikle depolanabilir.

İmza: Birden fazla imzayı BLS kümelenmiş imza kullanarak birleştirebilir. Ardından, tüm mesaj toplu işlemi için imzaları tek seferde doğrulayabiliriz. Her blokta doğrulanabilir kümelenmiş imza miktarı maksimum 100 olduğu için, her biri 100 imza içeren büyük bir toplu işlem bile tek bir imza haline getirilebilir.

Sonuç olarak yaklaşık 12 byte tasarruf sağlanır. Aslında hassasiyet sınırlandırılmış olsa da, bilgi kapsamı aynı kalır, hala neredeyse tüm bilgiyi tam olarak ifade eder. İşte bu nedenle roll up'ın ölçeklenmesini sağlayan temel nokta budur. Ancak bu ölçeklendirme nedeni, ana ağda, calldata'nın bir sınırlaması olduğu gerçeğinden kaynaklanır çünkü calldata her bir byte'ı ana ağından bir miktar gaz harcayarak tüketir ve ana ağda bir blokun toplam gaz miktarı sınırlıdır. Bu nedenle, calldata'nın içerebileceği toplam bayt sayısı sınırlanmış olur.

Bu sıkıştırma teknikleri, rollup'ın ölçeklenmesinin anahtarıdır; işlem verilerini sıkıştırmazsak, rollup muhtemelen sadece ana zincirde yaklaşık 10 kat daha verimli olabilir, ancak bu sıkıştırma teknikleri sayesinde, %100 veya daha yüksek sıkıştırma verimliliği sağlanabilir.

Veri Erişilebilirliği:

Sunulan bilgilerin doğru ve erişilebilir olduğu nasıl doğrulanır?

Roll-up'ın ve plasma'nın büyük bir farkı da işlem verilerini ana zincire sunmasıdır, böylece herkes doğrulayabilir. Bu durumda sunulan bilgilerin doğru ve erişilebilir olduğu nasıl doğrulanır?

Bu sorun için genel olarak iki çözüm yaklaşımı vardır ve çözüm yaklaşımlarına göre, rollup da iki kategoriye ayrılmıştır: Otimistik rollup ve Sıfır Bilgi (ZK) rollup.

error

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

İyi niyetli olmayan davranışları caydırmak için, bir gönderici genellikle teminat yatırmak zorundadır, gönderisinin yanlış olduğu doğrulandığında, bir miktar teminat ceza olarak kesilecektir. Aynı zamanda, ilgili hile kanıtını gönderen doğrulayıcılar, kesilen teminatı alacaklar ve hile kanıtını izleme ve gönderme davranışını teşvik etmek için bunu yapacaktır.

Eğer OR ve Plasma'yı karşılaştırırsak, bazı benzerlikler bulacağız, örneğin her ikisi de bir hile kanıtı mekanizması kullandı, OR'ın ana zincire gönderilerini izlemek için bir doğrulayıcı rolüne ihtiyaç duydu. Ancak OR, aynı zamanda ana zincire işlem verisi gönderdiği için, OR'daki doğrulayıcılar OR üzerindeki işlemleri kaydetmeleri gerekmez.

RJ tarafından çizildi

Artıları ve Eksileri:

+ Artıları:

1）Yüksek işlem kapasitesi sunar

2）Düşük işlem maliyeti ve roll-up işlem verileri 1. katman zincirde depolandığından şeffaflığı, güvenliği, sansür direncini ve merkezi olmayanlığı artırır. Güvenliği veya güvensizliği feda etmeden ölçeklenebilirlikte büyük bir ilerleme sağlar.

4）Optimistik rollup, sahtekarlık kanıtlamasını sağlayarak güvene dayalı nihai durumu, durum geçerliliğini garanti eder ve dürüst azınlığın zinciri korumasına izin verir (teorik olarak yalnızca bir dürüst düğüm bile tüm zincirin güvenliğini garanti edebilir)

5）Optimistik rollup ayrıca işlem verilerini ana ağda yayınlayarak veri erişilebilirliğini garanti eder.

6）EVM ve Solidity ile uyumlu olması, geliştiricilerin Ethereum'a özgü akıllı kontratları toplamaya veya yeni dapp'ler oluşturmak için mevcut araçları kullanmasına olanak tanır.

- Eksileri:

1) Çekim işlemleri yavaş, genellikle itiraz ve sahtekarlık kanıtlarını göndermek için 7 güne ihtiyaç duyar

2）Güvenlik modeli, en az bir dürüst düğümün toplam işlemleri gerçekleştirmesine ve sahtekarlık kanıtı sunmasına dayanmaktadır.

3）Optimistik roll-up tüm işlem verilerini zincir üzerinde yayınlamak zorunda olduğundan belirli bir maliyeti vardır.

Optimistik Rollup Projesi:

b) Başka bir Roll-up çözümü, Zero-Knowledge rollup (ZK rollup)

Öncelikle, sıfır bilgi ispatı ZKP nedir?

Sıfır Bilgi İspatı (ZKP), modern kriptografinin önemli bir parçası olup, ispattaki kişinin doğru bir iddiaya inanmasını sağlama yeteneği ve bunu yaparken doğrulayıcıya herhangi bir faydalı bilgi sağlamadan yapılabilme özelliğini ifade eder.

İspatlayıcı, doğrulayıcıya kendisinin belli bir mesajı bildiğini veya sahip olduğunu kanıtlar ancak bu kanıtlama süreci doğrulayıcıya ispat edilen mesaj hakkında herhangi bir bilgi sızdırmaz. Basitçe ifade etmek gerekirse:

Hem kanıtlanacak olan şeyi kanıtlamış olur hem de doğrulayıcıya sıfır bilgi sunar. Örneğin bir sudoku bulmacası

・Tam yetkililik

・Güvenilirlik

・Sıfır bilgi niteliği

Optimistik Rollup'tan farklı olarak, ZK Rollup, gönderenin bir paketi sunarken (zk rollup'ın da işlemleri toplu halde paketleyip, zincir dışında yürütüp, birlikte zincire eklediğini hatırlatalım) işlem verileri ve sonraki/önceki durum köküne ek olarak bir "geçerlilik kanıtı" da taşımasını gerektirir. Geçerlilik kanıtı, ana ağdaki roll-up akıllı sözleşmesine sunulduktan sonra, herhangi biri bu kanıtı kullanarak ZK Rollup katmanındaki belirli bir paketin işlemlerinin doğru olup olmadığını doğrulayabilir. Kanıt, bir paketin gönderilmesinden birkaç dakika sonra tamamlanabilir, doğrulama başarılı olduğunda ana ağ roll-up akıllı sözleşmesi durum kökünü sunulan en son veriyle günceller. Bu temelde, doğrulayıcının işini atladığını, gönderirken doğrulamanın tamamlandığını düşünebiliriz.

Bu, şunları ifade eder: 1. zk Rol-Up, meydana gelen bir hile kanıtını meydan okuma sürecinde (aşağıdaki görselde olduğu gibi) sunucu tarafından verilerin saklanmasını atlar; 2. Ayrıca, gönderimden sonra doğrulamayı beklemek için 7-14 gün beklemeye de gerek kalmaz. Bu nedenle işlem hızı diğer L2 çözümlerinden çok daha hızlıdır.

RJ tarafından çizilmiştir

Şu anda piyasada iki tür sıfır bilgi ispatı çözümü bulunmaktadır:

I. zk-SNARK (Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), yalın karşılanamayan bir bilgi iddiasının kısaltmasıdır. Bu çözümün özelliği, yalın olmasıdır, yani doğrulama süreci büyük miktarda veri iletimini gerektirmez ve doğrulama algoritması basittir, bu da doğrulama süresinin işlem gücü arttıkça katlanarak artmayacağı anlamına gelir.

II. zk-STARK (Scalable Transparent Argument of Knowledge), SNARK'ın yerine oluşturulmuş ölçeklenebilir şeffaf bir bilgi iddiasıdır. SNARK'ın Yalın ("S"siyle başlayan) özelliğinin aksine, STARK'ın "S"si Ölçeklenebilirliği ("Scalable") temsil eder, özellikle STARK'ın ürettiği ispatın (Proof) zaman karmaşıklığı hesaplama karmaşıklığına yaklaşık olarak doğrusal bir ilişkiye sahiptir ve ispatı doğrulamanın (Verify Proof) zaman karmaşıklığı hesaplama karmaşıklığından çok daha düşüktür. Yani, STARK'ın ölçeklenebilirliği arttıkça, STARK'ın ispat karmaşıklığında karşılık gelen bir artış olmaz.

Ancak Zero Knowledge ispatı kısmı oldukça karmaşık temel teknoloji ve kriptografi kavramlarını içerdiğinden, bu konuyu daha sonra ayrı bir paylaşım olarak ele alabiliriz. Bugün burada, detaylara girmeksizin kısaca anlatacağım.

Sonuç olarak, ZK rollups'un benzersiz bazı önemli sıkıştırma tekniklerini biliyoruz:

1. Oluşturulan kanıtın boyutu, kanıt içeriğinin boyutundan çok daha küçüktür (bu nedenle ana ağa yüklenen işlem kanıtından çok daha küçüktür).

2. Bir işlemin bir kısmı sadece doğrulama amacıyla kullanılıyorsa ve durum güncellemesiyle ilgili değilse, bu kısım yan zincire iletilerek baytlar azaltılabilir. Ancak, bu, iyimser roll-up'ta gerçekleştirilemez, çünkü bu veri hala gelecekte sahtekarlık kanıtını kontrol etmek için zincire dahil edilmelidir (zk bunun karşılığında meydan okuma süresi ve sahtekarlık kanıtı gerektirmez).

Ancak zk'nın zorluğu, bir zk kanıtının üretilmesi ve doğrulanmasının kendisinin çok ama çok büyük ve karmaşık hesaplara ihtiyaç duymasıdır, bu da şu anda ZK-Rollup'un araştırma ve geliştirme sürecinin ve pratik uygulamanın çok yavaş olmasının nedenlerinden biridir. Ve ayrıca, teknik karmaşıklığından dolayı, herhangi bir dil, derleme ortamı, sanal makine, komut setinin yukarıdaki süreci sorunsuz bir şekilde destekleyemediğini, ek uyum sağlanması gerektiğini bu da zk projelerinin evm ile uyumlu olmasını oldukça zorlaştırdığı anlamına gelir (bu konuyla ilgili ayrıntılı olarak zk paylaşımını gelecekte özel olarak tartışabiliriz).

Burada @W3.Hitchhiker ekibinin yaptığı bir alternatif ücret ve TPS karşılaştırması bulunmaktadır:

https://w3hitchhiker.mirror.xyz/7dwD76ZZIlR7ep731K6y9vTTuXGHOojxWSnkXKzqPzI

Artı Eksiler:

+Artılar:

1）Doğruluk Kanıtı, zincir dışı işlemlerin doğruluğunu sağlar.

2）Doğruluk kanıtı üzerinde çalıştıktan sonra, L1'de durumu onayladığı anda hızlı bir şekilde işlemi kesinleştirir, çünkü doğrulayıcıların çalışması ve meydan okuma süresi gibi kavramlar yoktur. (Artık 7-14 gün beklemek gerekmez)

3）OR'in veri erişilebilirliği ekonomiden gelir. OR'ın iyi çalışması için, OR'in sağlayıcısını sürekli izlemeleri ve dolandırıcılık kanıtı sunmaya hazır olmalarını teşvik eden makul bir teşvik mekanizması tasarlaması gerekir. Öte yandan zk'nin veri erişilebilirliği, kriptografiye ve koda dayanır.

4）Güvenlik, ana ağın güvenliği ve uzlaşmasına dayanır. Çünkü durumun altındaki verilerin tamamı L1'de depolandığından güvenilirlik, izlenebilirlik ve merkezi olmayanlık garanti altına alınır.

5）Daha iyi veri sıkıştırması, Ethereum'da yayınlanan calldata maliyetini düşürmeye ve kullanıcıların toplam ücretlerini en aza indirmeye yardımcı olur. Şu anda mevcut olan en güçlü sıkıştırma kapasitesine ve en yüksek verimliliğe sahip çözümlerden biridir.

6）Bu nedenle, kullanıcı işlem ücretleri de düşüktür.

-Eksiler:

1）Doğruluk kanıtı yüksek hesaplama gücü ve karmaşıklık gerektirdiği için, geliştirme hızı yavaştır.

2）Bu nedenle, uygulama yaygın değildir. Op kadar çok kullanım ve iterasyon olmaması

3）Şu anda Ethereum Sanal Makinesi'ni (EVM) desteklemek zordur, bu da akıllı kontratların, DeFi protokollerinin ve diğer merkezi olmayan uygulamaların çalışmasını zorlaştırır.

4）Donanım merkezileşme riski. Geçerlilik kanıtı oluşturmak için özel donanıma ihtiyaç duyulması, donanım tekeline ve zinciri merkezi bir kontrol altına alma tehlikesine yol açabilir.

ZK Roll-Up Projesi:

Veri kaynağı https://l2beat.com/scaling/tvl/, 22/09/2022

Rollup Özeti:

Artık neden Roll-Up çözümünün Plasma çözümünün yerine geçebileceğini anlayabiliriz:

1）Efektiflik - zk-rollup, off-chain işlem işlemesinin doğruluk kanıtını üretir. Bu doğrudan işletmecinin veri paketleme, "durum taahhüdü" yayınlama ve kullanıcı dolandırıcılığı kanıtı gönderme adımlarını atlayarak meydan okuma süresi ve çıkış mekanizması ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu ayrıca kullanıcıların fonlarını korumak için düzenli olarak zinciri izlemelerine gerek olmadığı anlamına gelir.

2）Akıllı Kontrat Desteği - Plasma'nın başka bir sorunu, Ethereum akıllı kontratlarını yürütememesidir. Optimistik roll-up, Ethereum sanal makinesiyle uyumludur ve hatta birçok zk projesi (zkSync, StarkWare vb.) şu anda zkEVM'nin uygulanmasını ilerletmektedir. Bu, daha ideal, güvenli ve kullanışlı merkezi olmayan ölçeklendirme çözümü haline getirir.

Veri kullanılamıyor - Önce belirtildiği gibi, Plasma'nın veri kullanılabilirlik sorunu vardır. Eğer kötü niyetli bir işletmeci Plasma zincirine geçersiz veri gönderirse, kullanıcılar bu durumu sorgulayamaz ve dolandırıcılık kanıtı sunamazlar. Rollup'lar, işletmecilerin Ethereum'da işlem verilerini yayınlamalarını zorunlu kılarak bu sorunu çözer, herkesin zincirin durumunu doğrulamasına ve gerektiğinde dolandırıcılık kanıtı oluşturmasına izin verir.

3）Büyük Çıkış Sorunu - ZK-rollup'lar ve Optimistik Rollup'lar, Plasma'nın büyük çıkış sorununu farklı yollarla çözmüştür. Örneğin, ZK-rollup'ın şifreleme mekanizması, operatörün herhangi bir durumda kullanıcı fonlarını çalmasını engeller.

Aynı şekilde, optimistic rollup, çekilmeye gecikme süresi uygular, bu süre zarfında herhangi bir kişi meydan okuyabilir ve kötü amaçlı çekim isteklerini engelleyebilir. Bu, Plasma'ya benzer olsa da, farklılık doğrulayıcıların sahtekarlık kanıtını oluşturmak için gereken verilere erişebilmesindedir. Dolayısıyla, roll-up planları, ana ağı zarar verebilecek "büyük çıkış" konusunu içermez.

Vitalik bu yıllarda ayrıca Ethereum'un gelecek gelişim yolunun roll up merkezli olacağını vurguladı, altta yatan zincirin blok verilerinin kullanılabilirliğini garanti ederken Rollup'un blok genişlemesine ve etkinliğine garanti sağladığını belirtti.

Ne var ki...

Layer 2'ye büyük ölçekli geçişle birlikte, hatta sıkıştırma kabiliyeti yüksek rollup'lar bile sonunda aynı genişleme sorununa geri dönecektir— çünkü rollup işlem verileri hala tüm tam düğümlere iletilmelidir ve genişleme düzeyi hala Ethereum'un veri işleme kapasitesi tarafından sınırlanmaktadır.

Ana ağa kıyasla, Optimistik rollup %2500'lik bir ölçeklenebilirlik artışı sağlayabilirken, zk rollup %100 kat artışla yaklaşık 3000 TPS sağlayabilir.

Rollup planlarının sağladığı genişleme açısından, bunlar lineer büyüme sağlarlar, eksponansiyel değil. Peki performansı garanti etmek ve aynı zamanda eksponansiyel genişleme artışı sağlamak mümkün mü?

Bu nedenle, StarkWare ekibi, olası 2-3 bin tps'ye ulaşabilecek olan bir yan zincir ölçeklendirme çözümü olan Validium çözümünü bir kez daha başlattı...

D. Validium Zinciri

Çalışma şekli ZK rollup'a benzer; Ethereum'un yan zincir işlemlerini doğrulamak için sıfır bilgi kanıtlar yayınlamasıyla gerçekleşir, ancak Validium'ın en büyük farkı veri erişilebilirliğinin zincir dışı olmasıdır. Bu, işlem hızını artırırken, kullanıcı maliyetlerini azaltmak (yayınlama maliyeti calldata daha düşüktür) ve ölçeklenebilirliği artırmak amacıyla Ethereum'un veri işleme kapasitesi kısıtlamalarından etkilenmemektedir.

・Yatırma ve Çekme:

Yatırma ve çekme işlemleri, rollup ile benzer şekilde, kullanıcıların Ethereum'daki akıllı sözleşme tarafından kontrol edilir. Kullanıcılar, Ethereum ana zincirinde ETH (veya ERC ile uyumlu herhangi bir Jeton) yatırarak, Validium zincirinde yatırılan miktarla eşdeğer Jetonları oluştururlar.

Çekme işlemi için, Validium kullanıcısı, çekme işlemini operatöre gönderir. Validium zincirindeki varlıklar, çıkış sisteme girilmeden önce imha edilir. Bir parti geçerlilik kanıtı doğrulandıktan sonra, kullanıcı, çekme işlemi için ana sözleşmeyi çağırmak için merkle kanıtı sağlayarak işlemi gerçekleştirebilir. Bu nedenle, ZK-rollup ile benzer şekilde, Validium kullanıcılara neredeyse anlık çekme imkanı sağlar.

・Toplu İşlem:

Rollup ile benzer şekilde, kullanıcılar operatöre işlem sunar, operatör işlemleri bir araya getirir ve ardından ana zincire sunar. Toplu işlem, durum kökü/merkle kökü ve geçerlilik kanıtını içerir. Durum güncellemesinin gerçekleştirilebilmesi için, operatör, yeni bir durum kökü hesaplamalıdır (işlemi gerçekleştirdikten sonra) ve bunu ana zincirdeki sözleşmeye sunmalıdır. Geçerlilik kanıtı geçerli olduğunda, yeni durum köküne geçilir.

ZK-rollup'tan farklı olarak, Validium'daki operatörlerin işlem verilerini yayınlaması gerekmez. Bu, Validium'ı saf bir yan zincir genişletme protokolü haline getirir.

RJ tarafından çizildi

Validium'ün off-chain veri depolamanın başlıca faydaları, ölçeklenebilirliği (throughput'un Ethereum'un veri işleme kapasitesinden etkilenmemesi), işlem hızını artırması, kullanıcı ücretlerini düşürmesi (yayınlama maliyeti calldata daha düşük olduğundan) ve kullanıcıların işlem verilerine zincir üstünde erişememesi nedeniyle gizliliği korumasıdır.

Veri Erişilebilirliği:

Ancak, off-chain verinin erişilebilirliği bir sorunu beraberinde getirir - eğer operatör kötü niyetli davranıp kullanıcılardan off-chain durum verilerini gizlerse ve aynı zamanda kullanıcılar işlem verilerine erişemezse, o zaman kullanıcı, çekme işlemini gerçekleştirmek için gereken Merkle kanıtını hesaplayamaz, bu da kullanıcının fonlarının donmasına neden olur.

Aşağıdaki grafikte görüldüğü gibi: Eğer operatör transaction 6'yı değiştirirse, transaction1'in sahibi hesap sahipliğini kanıtlayamaz çünkü gereken düğüm karmasını (5,6,7,8) içeren kanıt sürecini kaybetmiştir.

(Plazma'dan daha iyi bir seçenek gibi görünüyor, çünkü plazma çözümünde operatörler kötü niyetli davranarak kullanıcı fonlarını çalabilirken, validium'da dolandırıcılık kanıtı kullanılmadığı için, veri gizleme durumunda, operatörlerin en kötü senaryosu kullanıcı fonlarını dondurmak ve çekilmelerini engellemektir…)

RJ tarafından çizildi

Bu nedenle, Validium'un kullanıcıların gerektiğinde off-chain işlem verilerine erişebilmesini sağlamak için ek bir off-chain veri yönetim mekanizmasını benimsemesi gereklidir.

Validium'un off-chain veri erişilebilirlik yöntemleri genellikle iki büyük kategoriye ayrılabilir: Bazıları güvenilir taraflara off-chain verileri depolamaları için güvenirken, diğerleri görevi yerine getirmek için rastgele atanmış doğrulayıcıları kullanır.

İkinci Tip: Veri Erişilebilirlik Komitesi (DAC)

Bu sorunu çözmek için, StarkWare, kullanıcıların operatöre olan güven bağımlılığını ortadan kaldırmak için Veri Erişilebilirlik Komitesi (DAC) kavramını önerdi.

Acil durumda, bir grup güvenilir varlık belirlenerek (topluca Veri Erişilebilirlik Komitesi olarak adlandırılır) off-chain veri kopyalarını depolamak ve operatörün kullanıcıların para çekme isteklerine hizmet vermediği durumlarda bunları (off-chain veri kopyalarını) kamuya açık erişilebilir hale getirmektedir. Çünkü üye sayısı az olduğundan DAC daha kolay uygulanabilir ve daha az koordinasyon gerektirir. Ancak, merkezileşme riski beraberinde gelir.

Operatöre gerek olmadan doğrudan çıkış.

Acil durumda, ana ağda uygulama akıllı sözleşmesi (ASC) artık yeni durum güncellemelerini kabul etmeyecektir, bunun yerine yalnızca en son durumu sağlayabilen kullanıcıların doğrudan fon çekmelerini sağlayacaktır. Yani, bu durumda kullanıcılar operatöre gerek kalmadan doğrudan ana sözleşmenin çekme işlevini çağırarak paralarını geri çekebilir.

Hala sıfır bilgi ispatı kullandığı için, yanlış durumların yayınlanma riski yoktur.

Ancak, kullanıcılar veriye ihtiyaç duyduklarında (örneğin, Merkle ispatı oluşturmak için) DAC'a güvenmek zorundadır. Veri Erişilebilirlik Komitesi üyeleri kötü niyetli bir aktör tarafından zarar görebilir ve ardından bu kötü niyetli aktör off-chain verileri elinde tutabilir.

İkinci Tür: Sınırlı Veri Erişilebilirliği (Bounded Data Availability)

Bu yöntem, çevrimdışı verilerin depolanması sorumluluğunu üstlenen katılımcıların, rollerini üstlenmeden önce akıllı sözleşmede Token'larını teminat olarak göstermelerini (yakarak) ve kilitlemelerini gerektirir. Bu Token'lar, veri erişilebilirliği yöneticileri arasındaki dürüst davranışı ve güven varsayımını azaltmayı sağlamak için bir tür "bağlayıcı" olarak veri erişilebilirliğini garanti etmektedir. Bu katılımcılar, veri erişilebilirliğini kanıtlayamazlarsa teminatları düşürülecektir.

Bu bağlayıcı veri erişilebilirliği yönteminde, bir kez gerekli Token'lar teminat olarak gösterildiğinde, herhangi bir kişiye çevrimdışı verileri depolama yetkisi verilebilir. Bu, koşullara uygun veri erişilebilirliği yöneticilerinin sayısını artırırken, veri erişilebilirlik kurulunun (DAC) merkezileşme riskini azaltır. Daha da önemlisi, bu yaklaşım, kötü niyetli faaliyetleri önlemek için şifrelenmiş ekonomik teşvik önlemlerine dayanmaktadır ve çevrimdışı verileri korumak için güvenilir bir taraf atamaktan daha güvenlidir.

Validium'un Artıları ve Eksileri:

+ Artılar: zk roll-up'ın birçok avantajı ve dezavantajı olduğu gibi validium'un da:

1) Doğruluk kanıtları, çevrimdışı işlemlerin bütünlüğünü zorlar ve işletmecilerin geçersiz durum kullanarak güncelleme yapmasını engeller

2) İşlem Hızı Hızlıdır. Ethereum'dan fon çekme işleminde gecikme olmaz (hile ispatı gerektirmez)

3) Belirli Kullanım Senaryoları için Uygundur, örneğin gizlilik ve ölçeklenebilirliği ön planda tutan işlemler veya blockchain oyunları. (Örneğin DeversiFi, gizlilik işlemlerini ve ölçeklenebilirliği Sahtecilik İspatını kullanan bir ikinci katman ağı (Validium) ile uygulayan merkezi olmayan* işlem platformu* DEX V1.0'ı tercih etme nedenlerinden biri, müşterilerinin - profesyonel tüccarların - işlem geçmişlerini zincirde saklayamamalarıdır çünkü bu stratejilerini rakiplere ifşa edebilir.)

4) Zincir Dışı Veri Erişilebilirliği daha yüksek bir işlem kapasitesi sağlar.

5) Kullanıcıların gas ücretlerini düşürmek için işlem verilerini Ethereum ana ağına yayınlamama

6) Üssel Ölçeklenebilirlik Büyümesi, daha yüksek likiditeyi destekleyecektir, bu da yeni DEX'lerin önemli bir özelliği olacaktır.

-ler:

1) Geçerli İspat gerektiren yüksek hesaplama gücü ve karmaşıklık nedeniyle geliştirme süreci yavaştır. Düşük işlem kapasitesine sahip uygulamalar için maliyet etkin değildir.

2) Bu nedenle, uygulama yaygın değildir. Op kadar çok uygulama ve iterasyona sahip değildir.

3) Şu anda Ethereum Sanal Makinesini (EVM) desteklemek zor olduğundan, akıllı sözleşme, DeFi protokolleri ve diğer merkezi olmayan uygulamaları çalıştırmak zordur.

4) Donanım ile ilgili merkezileşme riski. Geçerlilik ispatı oluşturmak için özel donanıma ihtiyaç duyulur, donanımın tekeline sahip olmak ağın merkezi kontrole tabi olabileceği anlamına gelir.

5) Model, güven varsayımı ve kripto ekonomi teşviki bağımlılığına dayalıdır, ZK-rollups gibi tamamen şifreleme kriptografi güvenlik mekanizmalarına dayanmayan.

6) Zincir Dışı Veri Erişilebilirlik Sorunu: Merkle kanıtı oluşturmak veya doğrulamak için gereken veriler kullanılamayabilir. Bu, işletmeci kötü davranırsa, kullanıcıların sözleşmeden fon çekmelerinin mümkün olmayabileceği anlamına gelir. Veri Erişilebilirlik Komitesi olmasına rağmen, merkezi bir risk devam etmektedir.

Validium Projesi:

kaynak https://l2beat.com/scaling/tvl/, 22/09/2022

E. İrade

Burada bir hibrit çözüm daha belirtmek mümkün - StarkWare tarafından oluşturulan bir irade kavramı: ZK-rollup ve validium'u birleştirir ve kullanıcıların iki genişletme çözümü arasında geçiş yapmalarına izin verir. Volition aracılığıyla, kullanıcılar bazı işlemleri validium'un zincir dışı veri erişilebilirliğinden faydalanarak gerçekleştirebilirken gerektiğinde zincir üstü veri erişilebilirlik çözümüne (ZK-rollup) geçme özgürlüğüne sahiptir. Bu temelde, kullanıcıların benzersiz durumlarına göre tercihlerini serbestçe seçebilmelerini sağlar.

https://medium.com/starkware/volition-and-the-emerging-data-availability-spectrum-87e8bfa09bb

Örnek: zkSync2.0'de, volition kavramı kullanılmıştır. L2 durumları, zincir üstü veri erişilebilirliğine sahip zkRollup ve zincir altı veri erişilebilirliğine sahip zkPorter olmak üzere 2 yönlüdür. Bu iki parça bir araya getirilebilir ve birbirleriyle etkileşimli olacaktır.

Dört, Özet:

Çeşitli çözümler karşılaştırıldığında, rollup durumu etkili bir şekilde doğruluk durumunu ve veri erişilebilirliğini garanti etmiş, önceki çözümlerin avantajlarını korumuş ve aynı zamanda sınırlılıklarını çözmüştür. Bu nedenle şu anda ölçeklenebilirlik alanında öncü konumundadır.

Roll-up çözümünde, kısa vadeli olarak, optimistic rollup teknolojisi daha olgun ve daha geniş bir şekilde kullanılmaktadır, op roll-up genel EVM hesaplamasında kazanabilirken, ZK roll-up ödeme, takas ve diğer belirli uygulama kullanımlarında kazanabilir.

Ancak uzun vadede, ZK Rollup'ın zayıf noktaları temelde teknik sorunlardır, bu yönüyle iyi bir araştırma ekibi tarafından ele alındığında ZK Rollup'ın gelecekte daha iyi bir ölçeklenebilirlik çözümü olacağını düşünülmektedir. ZK-Rollup teknolojisinin temel prensipleri, Optimistic Rollup'ları yerine getirmesini sağlayacak ve daha hızlı bir hız, daha yüksek bir güvenlik, daha geniş bir performans sunma kapasitesine sahip olacaktır, böylece daha geniş bir kabul görecektir. Şu anda Scroll, zkSync ve Polygon gibi birçok Layer 2 projesi, zk-EVM'nin hesaplama ortamını tanıtmaya çalışmaktadır, bu da ZK-Rollups'ın tüm türdeki genel akıllı sözleşmeleri bağımsız olarak yürütmesini sağlayacaktır.

Gelecekte daha fazla bütünleşme olacaktır. Ölçeklendirme çözümü gelişim sürecine bakıldığında, Ethereum'un ölçeklenmesi tek bir çözümün kalıcı bir şekilde yapılamayacağı anlamına gelmez. Birçok çözüm sağlayıcı da keşif ve konumlandırma konusunda çeşitli yollar izlemektedir. Bireysel olarak, bu durumun daha fazla bütünleşme çözümü üreteceğine inanıyorum (ör. Optimism'in "Bedrock"; StarkEx'in Volition'ı; Polygon).

Bu makaleyi okuduktan sonra, genellikle genişletme çözümlerinin gelişimindeki iterasyonun, bir çözümün sınırlamalarının farkına varıldıktan sonra, avantajları mümkün olduğunca koruyarak dezavantajları çözmek ve sınırlamaları aşmak için daha iyi bir çözümle değiştirilmesi olduğunu oldukça açık şekilde hissetmelisiniz. Başlangıçta birçok geliştirici uzun bir süre boyunca Plasma'nın gerçekten "doğru olan" olduğuna inanıyordu, ta ki sınırlamalarının aşılamaz olduğunu fark edene kadar ve bu da roll-up'ı keşfetmelerine neden oldu; şu anda roll-up'ın herkes tarafından kabul gören cevap gibi göründüğü, ancak daha derinlemesine keşiflerle belki de roll-up'ı devirecek daha iyi bir çözüm ortaya çıkabilir mi?

Ve son olarak, bu genişletme çözümlerinin şu anda sayısız yöne doğru ilerlediğini gördükten sonra, benim gibi ikinci seviye yatırımcılar için yavaşça ilerleme hissi uyandırdı. Projelerin finansal tabanlarını sağlamlaştırmasını beklemek mantıklı olabilir, çünkü değişim çok hızlı olabilir, belki anlamak için zorlanarak emek harcadıktan sonra bir anda yön değişikliğine gitmek zorunda kalabilirler (plazma gibi). Bu nedenle, büyük bir eğilimi belirleyebilmek için geniş bir ağa bahse girebilmek, aptalca olsa da oldukça etkili bir yol olabilir haha. Ancak bu ikinci seviye bir düşünce biçimi olup, birinci seviye için pek uygun değildir, birinci seviye sonuçta takımı ve projenin arkasındaki ağı, kaynakları göz önünde bulundurur.