Orijinal Başlık: "Bitcoin Layer 2 Kavramının Derinlemesine İncelenmesi"

Orijinal Yazar: Fishery Isla, Biteye

Layer 2'den bahsedildiğinde çoğu insanın aklına Ethereum'un çeşitli Layer 2 projeleri gelir, örneğin Arbitrum, Zksync, Optimism, StarkWare vb. Bazıları ise Layer 2 kavramının aslında Bitcoin'in Lightning Network'ten türediğini ve daha sonra Vitalik'in bunu Ethereum üzerine uygulayarak geliştirdiğini söyler. Bunlar gerçektir, sadece farklı bakış açılarıdır.

Layer 2 kavramı Bitcoin veya Ethereum'a özgü değildir, ancak blok zinciri teknolojisinde bir ölçeklendirme çözümünün genel bir yönlendirmesidir.

Layer 2, ana ağın üzerinde oluşturulan bir dizi off-chain çözümünü ifade eder ve amacı, merkeziyetsizliği veya güvenliği tehlikeye atmadan (Dikkat!!) işlem verimliliğini artırmaktır.

BTC'nin ölçeklendirme anlatısının gelişmesiyle, çeşitli BTC Layer 2 projeleri ortaya çıktı. Layer 2, teknoloji odaklı bir blok zinciri ölçeklenme rotasından, belirsiz bir pazarlama etiketi haline dönüştü.

Bu yazı, bu etiketi taşıyan BTC Layer 2 projelerine yönelik basit bir teknik analiz yapacaktır. Dikkat edilmesi gereken nokta, bu popülerlik odaklı piyasada, teknolojinin fiyat hareketleri üzerindeki etkisinin genellikle ikincil olduğudur. Aynı zamanda yazarın kendi sınırlamaları nedeniyle, bazı teknik görüşlerin dış dünya ile farklılık gösterebileceğini unutmayın. Tartışmaya katılmaktan çekinmeyin.

Bu belge yatırım tavsiyesi içermemektedir.

01 Kaçınılmaz Eski Konu Layer 2 ve Yan Zincir Arasındaki Fark?

Yukarıda, Layer 2 teknolojisinin amacının, ana ağı ölçeklendirmek için merkeziyetsizliği veya güvenliği tehlikeye atmadan olduğu belirtilmiştir, bu nedenle dar anlamda, bu yalnızca tek bir teknoloji kavramı değil, farklı çözümleri ve uygulamaları içermektedir.

Şu anda, en yaygın Layer 2 teknolojileri iki türdedir: Durum Kanalı (State Channel) ve Rollup'lar.

Durum kanalı, ana ağ üzerinde iki taraf veya çoklu taraflı bir kanal oluşturmayı ve ardından kanal içinde çoklu işlem yapmayı ifade eder, sadece kanalın açılması veya kapanması sırasında işlemi ana ağda yayınlamak gereklidir.

BTC'nin Lightning Network'ü resmi olarak bu yaklaşımı benimsemiştir, basitçe söylemek gerekirse, Lightning Network'ün kanalı çoklu imzalı bir adrese benzetilebilir, Bob ve Alice ana ağda bu kanala (adrese) BTC yatırdıktan sonra, taraflar günlük işlemleri Lightning Network üzerinden gerçekleştirir.

Bu günlük işlemler ana ağa yansıtılmaz, bu nedenle yüksek Gas ücreti tasarrufu sağlanır. Bir gün, taraflar artık işlem yapmayacaklarını düşündüklerinde, her iki taraf da ana ağa çekme emri verebilir; bu emrin imzası, BTC ana ağına tarafların ana ağ dışında gerçekleşen bir dizi işlem defterinin doğruluğunu kanıtlayabilir.

Bu noktada, ana ağın güvenlik uzlaşması Bob ve Alice'e yerleşme ve fon sağlama konusunda yardımcı olacak, bu nedenle Lightning Network üzerinde gerçekleşen işlemler aynı zamanda BTC ana ağının güvenlik düzeyine sahip olacaktır. Şu anda, bu tür bir çözümün akıllı kontrat uygulaması örneği bulunmamaktadır.

Rollup'a herkes olasılıkla daha aşina olacaktır; Ethereum'daki Optimistik Rollup ve Sıfır Bilgi Rollup'lar, Ethereum'un Layer 2 genişletme çözümleridir ve karmaşık yürütme ve durum depolama süreçlerini Layer 2'ye taşımayı amaçlayarak işlem kapasitesini artırmayı hedefler.

Basitçe söylemek gerekirse, ana ağ Layer 2 tarafından düzenli olarak sunulan Kanıtı ana ağda doğrular ve böylece Layer 2 işlem defterinin doğruluğunu sağlar (bu doğrulama süreci özellikle önemlidir).

Böylece, ana ağ "gerçek zamanlı" olarak L2 hesap defterini kontrol edebilir, L2 fonları ana ağa geri aktarıldığında, ETH ana ağının güvenlik uzlaşması devreye girer, ana ağ Layer 2 fon dağıtımı akıllı kontratı, sadece ana ağ uzlaşısına dayalı olarak üretilen verilere dayanarak fon dağıtımının uygun olup olmadığını doğrulayabilir.

Buraya kadar okuyanların çoğunun geleneksel Layer 2'nin aslında ana ağla aynı güvenlik seviyesine sahip bir çapraz zincir köprüsü olduğunu fark ettiğine inanıyorum. Bu bilinçle, yan zincirleri başarılı bir şekilde ayırt edebiliriz.

Yan zincir, ana ağın dışında bağımsız bir blok zinciri ağı oluşturmayı amaçlar (örneğin BSC); ana ağın uzlaşısı, yan zincirle çapraz zincir etkileşiminin meşruluğunu doğrulayamaz.

Yan zincire doğru çapraz zincir köprüsü, ana ağdaki varlıkların kilitlenip yan zincire eşlenmesini sağlar, ardından yan zincirde eşlenen varlıklar işlem gerçekleştirme ve benzeri işlevleri yerine getirebilir, yan zincirin ana ağa geri döndüğünde, ana ağın çapraz zincir köprüsü akıllı kontratı, yan zincirin çapraz zincir ilettiği işlemin mesajının doğruluğunu doğrular, fakat yan zincirin hesap defterini doğrulamaz.

Başka bir deyişle, eğer çapraz zincir köprüsü proje tarafından kötü niyetli davranışta bulunursa, kötü niyetli imza atarsa veya yan zincir doğrudan sahte işlem defteri oluşturursa, ana ağdaki fonlar zarar görecektir.

Açıkça görülebileceği gibi, geleneksel L2 tanımına göre, ana ağın ana ağ dışındaki bir hesap defterini doğrulayıp doğrulayamayacağına bakarak bir zincirin L2 olup olmadığını belirlemek kritiktir.

Bu kavramla birlikte, neden ETH'nin BTC'den daha sonra başladığı, ancak Layer 2'yi gerçekleştirebildiği ve bir adım önde olduğunu anlamak zor değil.

02 BTC Layer 2'nin Teknik Zorlukları — Doğrulama

BTC Layer 2'nin teknik zorluklarını anlamak için öncelikle BTC Layer 2'yi mümkün kılan BTC Taproot güncellemesini anlamak gerekiyor.

Bitcoin Core katkıcısı Gregory Maxwell tarafından 2018 yılında ilk kez önerilen Taproot, Bitcoin işlemlerinin gizliliğini ve verimliliğini artırmayı amaçlayan bir Bitcoin protokolü iyileştirmesidir.

Taproot'ün temel fikri, farklı koşullar altındaki işlemlerin normal tek imzalı işlemler gibi görünmesini sağlamaktır, böylece zincir üstü veri kullanımını ve sızdırmayı azaltarak karmaşık işlemlerin (çoklu imza, zaman kilidi) tek bir Bitcoin işlemi gibi yürütülmesini sağlar.

Taproot, gelecekteki BTC Layer 2 için olasılıklar yaratmak için iki önemli teknolojiyi tanıttı.

1) MAST (Merklized Abstract Syntax Tree - Merkle Ağaç Soyut Sözdizimi);

2) Schnorr imzası;

MAST, karmaşık betikleri birden çok alt betiklere bölen ve bunları bir Merkle ağaç yapısında düzenleyen bir yöntemdir. Bir alt betiğin koşulunu karşıladığında yalnızca bu alt betiğin özet değerini ve içeriğini açıklamanız gerekir. Bu, alan tasarrufu sağlar, esnekliği arttırır ve gizliliği artırır.

Schnorr imzası, birden fazla imzacının birleşmesini sağlayan ve tek bir imzacı oluşturan bir dijital imza algoritmasıdır. Bu, çoklu imza işlemlerini basitleştirmeye, ücretleri düşürmeye, güvenliği artırmaya ve gizliliği artırmaya yardımcı olur.

MAST (Merkle Ağaç Soyut Sözdizimi)

MAST'ın anlamı, Taproot güncellemesinden önce karmaşık betik koşullarını gerçekleştirmek için P2SH adresini kullanmak zorunda olduğumuzu ve bu betiği içeren ve işleme dahil etmek zorunda olduğumuzu açıklayan çekilme betiklerini oluşturmamız gerektiğidir.

P2SH'nin karmaşık koşulları için işlem hacmi aşırı büyük hale gelir. P2SH adresindeki BTC'yi harcamak için aynı özet değere sahip çekilme betiklerini oluşturmak ve bunları işleme dahil etmek zorundasınız. Eğer betikte çok fazla harcama koşulu belirlenmişse, işlem hacmi aşırı büyük hale gelir.

MAST yukarıdaki sorunu çözmek için oldukça etkilidir ve bu nedenle BTC Katman 2'nin gelişmesi mümkün olmuştur.

MAST, Merkle ağacı ve soyut sözdizimi ağacını birleştiren bir mekanizmadır. Bu, belirli bir Merkle root'un hash değerine ödeme yapmak için P2SH gibi bir işlem yapıldığı anlamına gelir; ancak MAST, belirli bir Merkle root'un hash değerine ödeme yapılır.

MAST, büyük bir koşul kümesini bir hash ağacı olarak düzenler, yani daha spesifik bir ifadeyle bir Merkle ağacı oluşturur. Bu ağaçta, her düğüm, alt düğümlerinden hesaplanan bir hash değerine sahiptir.

Kök, tüm koşulların kümesini temsil eden bir hash değeridir. Bu sayede, bir işlem yalnızca bu kök hash'ı içermeli ve tüm koşulları listelemesi gerekmez, böylece işlem boyutunu azaltır.

Önce tüm betiklere (koşullara) ayrı ayrı bir hash hesaplamak; daha sonra bu hesaplanan hash değerlerini yan yana getirip birlikte bir hash hesaplama işlemine tabi tutarak yeni bir hash değeri kümesi oluşturmak. Bu ikişerli hash hesaplama sürecini son hash değeri elde edene kadar tekrar etmek.

Bu hash değeri Merkle root'tur.

MAST, Bitcoin işlemlerini bir Merkle ağacı ile ilişkilendirebilir, bu ağaçtaki her bir yaprak düğümü bir Bitcoin kilidini açma koşulunu temsil eder.

Bu kilitlenmiş Bitcoin'leri harcamak için, bir Merkle ağacındaki belirli bir yol ile ilişkilendirilen koşulu karşılayan bir kilidi açma betiği oluşturmak gerekir.

Ağ, yalnızca bu betiğin Merkle ağacındaki koşullardan birine ait olup olmadığını doğrulamalıdır, yani bu koşulun Merkle ağacının orijinal koşul kümesinde bulunup bulunmadığını kontrol etmelidir.

Ağ, bu betiğin (ve ilgili koşulun) bir Merkle root'a ait olduğunu doğruladığında, bu betiğin Bitcoin'u kilitleme gereksinimlerini karşıladığını ve ardından bu kilidi açma betiğini doğrulamaya devam etmelidir. Bu sayede tüm betiği işlemde dahil etmeye gerek kalmaz ve Bitcoin işleminin boyutu azaltılmış olur.

Söylemek gerekirse, MAST, işlem betiklerinin gereksiz alan kullanımını önemli ölçüde azaltırken karmaşık zincir üstü işlemleri mümkün kılsa da, bu tür bir sözdizimi ağacı yapısının gerçekleştirebileceği mantık oldukça kısıtlıdır, bu nedenle "MAST'ın Bitcoin'de akıllı sözleşmeleri taklit edebileceği" iddiası tamamen doğru değildir.

Şu an için BTC ana ağı, Ethereum Katman 2'deki hesap doğrulama özelliğini uygulayamamaktadır, bu da BTC Katman 2'nin ETH Katman 2'nin teknik mimarisini tamamen kopyalayamayacağı anlamına gelir, çapraz zincir köprüsünün güvenliğini sağlamak için, alternatif çözümlere ihtiyaç vardır.

Eğer Schnorr İmzası ve MAST ikisi bir araya gelirse, BTC ana ağından Katman 2'ye olan çapraz zincir köprüsü için yeni bir yaklaşım sağlayabilir, bu teknoloji aynı zamanda şu anda piyasada bulunan BTC Katman 2 projelerinin ana teknoloji çözümüdür.

Schnorr İmzası

Schnorr İmzası, Claus Schnorr tarafından önerilen bir dijital imza şeması olup, sadeliği ve etkinliğiyle tanınmaktadır. Çoklu imzaları tek bir imzaya toplayarak çoklu imza senaryolarının doğrulama ve kimlik doğrulama süreçlerini optimize etme avantajına sahiptir.

Örneğin, 12 imza gerektiren bir çoklu imza işleminde, her bir imzanın 20 bayt depolama alanı kapladığı düşünüldüğünde, bu 12 imzanın depolanması için toplamda 240 bayt gerekir.

Ancak Schnorr İmzası, bu 12 imzayı yaklaşık 60 baytlık bir alan kullanarak tek bir Schnorr İmzası olarak birleştirebilir. Bu şekilde çok fazla depolama alanı tasarrufu sağlanır ve daha fazla işlem komut dosyası bilgisini içerecek şekilde kullanılabilir.

Schnorr İmzası, tüm n-n çoklu imza akıllı kontratları için gizlilik koruması sağlayabilir. Bunun en tipik uygulaması, Lightning Network ödeme kanalıdır, çünkü temelde bir 2-2 çoklu imza akıllı kontrattır.

Ve genel m-n (m

Örneğin, 2-3 çoklu imza durumunda, A, B kilidini açma veya B, C kilidini açma veya A, C kilidini açma üç durumu vardır. Bu karmaşık bir script olarak görülebilir, her bir koşul bir 2-2 çoklu imza olduğundan, bu koşulları net çoklu imza yerine toplu anahtarları birleştirerek tanımlamak mümkündür.

Bu, şu anda STX, BEVM vb. projelerin benimsediği çapraz zincir teknolojisinin temelini oluşturur: Yüzlerce ikinci katman düğümü tarafından kontrol edilen BTC adreslerinin oluşturulmasıyla çapraz zinciri gerçekleştirme.

03 Özet: BTC Katman 2'nin Gelecek Yolu

Yukarıdaki karşılaştırmaya dayanarak, BTC Katman 2 çözümü açıkça Ethereum'un ikinci katman tasarımını basitçe kopyalayamaz, çünkü aralarında doğuştan farklılıklar vardır.

Doğru ilerleme yolunu planlamak için BTC Katman 2 çözümü, güvenliğin çekirdek özüne odaklanmalı ve aynı zamanda Bitcoin'in benzersiz özelliklerini göz önünde bulundurmalıdır.

Bitcoin Ana Zinciri, basit bir UTXO modeli ve sınırlı blok alanı kullanmaktadır.

Yukarıda bahsedildiği gibi, MAST bile varken, BTC ana ağı aşırı karmaşık OP/ZKP doğrulama mantığını hala gerçekleştiremez.

Bu da şu anlama gelir: BTC, Ethereum Rollup'un aksine, Bitcoin'in ikinci katman çözümü, sorumluluk kayıtlarını düzenli olarak ana zincire gönderip doğrulamaya imkan veremez. Bitcoin blok zincirinde veri depolamak sadece kullanılabilirlik kontrol noktası olarak kullanılabilir, gerçek doğrulama için kullanılamaz.

Bu durum şu anda piyasada büyük endişe yaratan bir nokta, BTC taraftarları için, BTC katman 2'nin hikayesini kaybetmek demektir; ETH eski kullanıcıları için ise, güvenlik açısından ETH Rollup'un teknik çözümünden daha zayıf olması çekiciliği azaltabilir.

Merkeziyetsiz Çapraz Zincir Yetenek Sorunu.

Bu, kritik öneme sahip bir Katman 2 tanımıdır ve güvenliği ana ağ konsensüsüne eşit olan çapraz zincir köprüsünü BTC ana ağında gerçekleştirmek oldukça zordur. Şu anda geleneksel Bitcoin çapraz zincir teknolojisi, örneğin hash/zaman kilidi, çengel, takas ve çoklu imza, yeterli güven teminatı sağlayamamaktadır.

2021'de Bitcoin'e getirilen Taproot güncellemesinde MAST akıllı kontratları ve Schnorr imzalarının birleşimi, merkeziyetsiz Bitcoin çapraz zincirine umut getirmiştir ve BTC Katman 2'nin temel bir geçiş noktası olmuştur.

Rolup'ların zincir üzerinde doğrulama yapmasına kıyasla, şu anda geliştirme aşamasında olan BTC Katman 2 ekiplerinin odaklanması gereken ana yönlendirmelerden biri, çapraz zincir köprüsü imzalarının güvenliğini mümkün olduğunca arttırmaktır.

Mükemmel Layer 2'nin gerçekleştirilmesi için sadece Bitcoin, BIP seviyesini yükseltebilir, madenciler altta yatan kodu güncelleyebilir, OP/ZKP doğrulamasını ve Bitcoin madencilerinin hesaplama yürütmesini destekleyebilir, ancak bu tür bir ETH Rollup benzeri ikinci katman çözümünün gerçekleştirilmesi için çok uzun bir süre veya hiçbir zaman madenciler tarafından benimsenmeyebilir.

Orjinal Makale Bağlantısı

BlockBeats Resmi Topluluğuna Katılın:

Telegram Abonelik Grubu: https://t.me/theblockbeats

Telegram Sohbet Grubu: https://t.me/BlockBeats_App

Twitter Resmi Hesabı: https://twitter.com/BlockBeatsAsia