Blok Zinciri Rollup’ları nedir?

Ledger olarak misyonumuz, dijital varlıklarınızı güvenceye almak ve kripto paraların sunduğu tüm avantajlardan yararlanabilmeniz için sizi en doğru bilgilerle donatmaktır.

Blok zinciri rollup’larını anlamakta zorlanıyorsanız bu makale sizin için. Blok zinciri rollup’ları hakkında bilmeniz gereken her şeyi burada anlatıyoruz.

Ethereum; kullanıcı, değer ve ağ tarafından yönetilen toplam veri miktarı bakımından devasa bir büyüme yaşadı. Akıllı sözleşmelerin kullanıma açılması ve 2021 yılında kripto kullanımının kayda değer ölçüde artması sayesinde Ethereum’un büyümesi daha da büyük bir ivme yakaladı.

State of the Dapps dizinine göre, günümüzde var olan 4 bin merkeziyetsiz uygulamanın (dApp’ler) yaklaşık 3 bini Ethereum üzerinde oluşturulmuş. Ethereum, aynı zamanda, DeFi piyasasını da domine ediyor. Ekosistemdeki toplam 216 DeFi projesi arasından 191 DeFi projesi Ethereum tarafından destekleniyor. Dahası, dünyanın en büyük ikinci kripto parası konumundaki Ethereum, NFT projeleri ve NFT işlemleri için en çok kullanılan ağ unvanına da sahip.

Gelgelelim, Ethereum kullanımının hızla artması, sistemin kendi sınırlarına ulaşmasına ve ağ tıkanıklığı yaşamasına da neden oldu. Ethereum’un rakiplerinin birçoğu, işlemlerin gerçekleştirilmesine yaşanan gecikmelere çözüm sunmak amacıyla yaratıldı.

Ethereum’da ve diğer blok zincirlerinde ölçeklenebilirlik ihtiyacını karşılamak adına Layer 2 ölçeklendirme çözümleri ortaya çıktı. Layer 1 ana ağların işlem gerçekleştirme süreçlerini iyileştirmeye odaklanan ölçeklendirme çözümlerinden biri de rollup’lar. Bu makalede, rollup’ların ne olduğunu ve nasıl çalıştıklarını anlatacağız.

Blok Zinciri Rollup’ları

Ethereum zincirindeki normal blokların sınırlı miktarda veri depolama kapasitesi var. Ethereum üzerine kurulan uygulamaların ve kullanıcıların sayısının artmasıyla birlikte ağdaki trafik de artıyor.

Her Ethereum blokunda sınırlı bir alan olduğu için ağın işlem gerçekleştirme süresi de gittikçe uzuyor. Mainnet (ana ağ) tarafından en yüksek ücret teklifi veren birkaç işlem seçilip gerçekleştirilirken diğer tüm işlemlerin beklemesi gerekiyor.

Ethereum mainnet’inde iki türde bilgi yayınlayabiliyoruz: işlemler ve veriler. İşlem bilgilerinin depolanması ve on-chain (zincir içi) işlem gerçekleştirmeler, mainnet için yük oluşturabiliyor. Öte yandan, işlemlerden ortaya çıkan veriler daha hafif ve işlem sayısından bağımsız olarak aynı kalıyor. Bunu, bir çekin ağırlığının, üzerinde yazılan miktar ne olursa olsun aynı kalmasına benzetebilirsiniz.

Yani bütün bir işlemi saklamak ve gerçekleştirmek yerine birkaç işlemi kapsayan bir grup veriyi saklayabiliriz. İşlemleri “off-chain” (zincir dışı) olarak gerçekleştirmek ve sadece işlem sonucunun verilerini mainnet’e iletmek, ağın daha fazla işlemi gerçekleştirmesine yardımcı olabilir. Bunu iki avantajı var. Off-chain işlem gerçekleştirme, mainnet üzerindeki yükü azaltıyor ve tek bir veri, birden fazla işlemle ilgili bilgi içerebiliyor.

Blok zinciri rollup’ları, bir grup işlemin bilgilerini derleyip tek bir veriye dönüştürüyor ve ardından bu şekilde Ethereum mainnet’ine iletiyor. Rollup’lar işlemleri mainnet’in dışına alıp off-chain olarak işliyor ve ardından tek bir veri parçasına dönüştürüp Ethereum mainnet’ine geri iletiyor. Bu sebepten dolayı, rollup’lara “off-chain ölçeklendirme çözümleri” adı da veriliyor.

Tek bir veri parçasında daha fazla işlemi gerçekleştirip ileten rollup’lar, Ethereum’un ölçeklenebilirliğini geliştirmekte önemli bir rol oynuyor. Farklı güvenlik modellerine sahip olan iki farklı blok zinciri rollup’ı bulunuyor. Her ikisini de öğrenelim.

ZK Rollup’ları

“Zero Knowledge” (ZK; Sıfır Bilgi) rollup’ları, hesaplama ve saklama eylemlerini off-chain ortama taşıyarak Ethereum mainnet’inin ölçeklenebilmesini sağlıyor. ​​ ZK rollup zinciri, Ethereum blok zincirinin üzerine inşa edilmiş olan off-chain bir protokoldür.

ZK rollup’ları, binlerce işlemi tek bir veri demetine dönüştürüp kendi Layer 2 protokolünde gerçekleştirebiliyor. . Gerçekleştirilen işlemlerin doğruluğunu onaylamak adına da bir “doğruluk ispatı” oluşturuyor. Son olarak, mainnet’e işlemlerin özeti niteliğinde küçük bir veri iletiyor. ZK rollup’larının iki türünü öğrenelim.

ZK-SNARK

ZK-SNARK, “Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge” (Sıfır Bilgi Kısa Etkileşimsiz Bilgi Argümanı) ifadesinin kısaltmasıdır.

ZK-SNARK’larda doğrulayıcılar ve ispatlayıcılar, belli bir rollup’taki tüm işlemlerin üzerinden geçerler ve işlemleri off-chain olarak doğrularlar. Doğrulayıcılar, ispatlayıcıları sürekli olarak işlemlerin doğruluğunu onaylamaya zorlar. İşlemlerin gerçek olduğu kesinleştiğinde, bu işlemlerin “doğruluk ispatını” Layer 1 Ethereum’a iletirler.

Ethereum, iş yükünün bir kısmını ZK-SNARK kontrolüne bırakarak daha fazla işlemi gerçekleştirmeyi başarır. ZK-SNARK’lar, ispat boyutlarının küçük ve doğrulama işlemlerinin sabit süreli olmasıyla bilinir.

ZK-SNARK kısaltmasındaki her terimin ne anlama geldiğini öğrenelim.

ZK: Zero-Knowledge, yani Sıfır Bilgi. İşlemlerin doğruluğundan başka herhangi bir bilginin gerekmemesi anlamına gelir.

S: Succinct, yani kısa. İspat boyutunun küçük olması anlamına gelir ve işlemlerin daha hızlı ve daha kolay gerçekleştirilmesini sağlar. ZK-SNARK’ların bu özelliği, Ethereum’un daha fazla işlemi gerçekleştirebilmesini sağlar.

N: Non-interactive, yani etkileşimsiz. İşi veya işlemleri doğrulayan insanlarla herhangi bir etkileşim kurmaya gerek olmaması anlamına gelir.

ARK: Argument of Knowledge, yani bilgi argümanı. Kontrolcü tarafından sağlanan (ve bu işlemlerin gerçek olduğunu gösteren) doğruluk ispatının gerçekliğini ortaya koyar. Bu kısım, ZK-SNARK’ların işlem gücünün kalitesini de gösterir.

ZK-SNARK’lar, işlemlerin güvenliğini ve gizliliğini garanti altına alır. Gelgelelim, quantum bilgisayar hack’leri adı verilen bir hack türüne karşı savunmasız olabilirler.

ZK-STARK

ZK-STARK, “Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge” (Sıfır Bilgi Ölçeklenebilir Şeffaf Bilgi Argümanı) ifadesinin kısaltmasıdır. An itibarıyla StarkWare Industries şirketi tarafından geliştirilen ZK-STARK’lar ölçeklenebilirliğe odaklanır.

ZK-STARK’lar, ZK-SNARK’lara benzer bir şekilde çalışır. İşlemleri deste hâline getirir, off-chain olarak doğrular, doğruluk ispatları oluşturur ve Ethereum mainnet’ine aktarır. Daha iyi ölçeklenebilirlik ve şeffaflık sunması sayesinde ZK-SNARK’ların daha yeni ve gelişmiş bir versiyonu olduğunu da not düşmek gerekir.

ZK-STARK kısaltmasındaki her terimin ne anlama geldiğini öğrenelim.

S: Scalable, yani ölçeklenebilir. ZK-STARK’ların, ZK-SNARK’larla kıyaslandığında daha ölçeklenebilir olduğunu ifade eder. Kullanılan gelişmiş teknoloji sayesinde doğruluk ispatları ZK-SNARK’lara göre daha hızlı oluşturulur. Dolayısıyla ZK-STARK’lar daha ölçeklenebilirdir.

T: Transparent, yani şeffaf. Bu, ZK-SNARK’lar ile ZK-STARK’lar arasındaki en önemli farktır. Bu rollup’lar herhangi bir tarafa güvenmeyi gerektirmez ve bu sebepten dolayı ZK-SNARK’lara göre daha şeffaftır.

ARK: Argument of Knowledge, yani bilgi argümanı. ZK-SNARK ile aynı şekildedir ama farklı bir hesaplama yaklaşımı kullanılır ve herhangi bir kuruluma güvenilmesini gerektirmez.

ZK-STARK’lar gelişmiş teknolojileri sayesinde doğruluk ispatlarını daha hızlı oluşturuyor olsa da bu ispatların boyutu daha büyüktür ve doğrulanması, ZK-SNARK’lara göre daha uzun sürer. ZK-SNARK’lar ile kıyaslandıklarında, ZK-STARK’lar daha ölçeklenebilir, daha güvenli ve daha şeffaftır.

Buna ek olarak ZK-SNARK’ların, gas ücretlerinin sadece %24’ünü kullandığı hesaplanmıştır. Yani ZK-SNARK’lar, son kullanıcılar açısından işlem gerçekleştirmenin daha ucuz olmasını sağlar. ZK-STARK’ta gelişmiş teknolojiler kullanılsa da daha ilk aşamalarında olduğunu ve verimliliğini ispatlamasının zaman alabileceğini söylemek gerekir.

Optimistic Rollup’lar

Optimistic rollup’lar da işlemleri “off-chain” (zincir dışı) olarak gerçekleştirir ve “call data” (çağrı verisi) adı verilen işlem verilerini ana zincire iletir. Optimistic rollup’lar, Ethereum’da yayınlanan veri miktarını azaltmak adına sıkıştırma tekniklerinden yararlanır. Bu sayede daha fazla işlemi gerçekleştirerek ölçeklenebilirlik seviyesini iyileştirir.

Bu Layer 2 ölçeklendirme çözümlerine “optimistic” (iyimser) adı verilir çünkü varsayılan olarak tüm işlemlerin doğru olduğu varsayımıyla hareket ederler. Ethereum mainnet’ine gönderilen tüm işlemleri onaylarlar. İşlemleri gerçekleştirmek ve verileri ana zincire iletmek için harcanan emek ve zamandan epey bir tasarruf edilmesini sağlar.

Ethereum’a bir Optimistic rollup paketi iletildiğinde, “challenge period” (itiraz süresi) adı verilen bir süre zarfı boyunca bu işlemlere herkes itiraz edebilir.

ZK rollup’larında doğruluk ispatları kullanılırken Optimistic rollup’larında dolandırıcılık ispatları kullanılır. Uygunsuz işlemleri tespit etmek için bir dolandırıcılık ispatlama mekanizmasından yararlanırlar.

Bir işlem geçersiz göründüğünde ve işlemin uygunsuz olduğu ispatlandığında rollup protokolü, işlemleri baştan gerçekleştirir ve rollup’ı günceller. Bir işlem geçersizse işlemin blok doğrulayıcısı ceza alır.

Optimistic rollup’ların eylemleri Ethereum üzerindeki akıllı sözleşmelerle kontrol edilir. Yani güvenlik için Ethereum mainnet’ine bağlıdırlar. Buna rağmen doğrulayıcıların veya node’ların dürüst davranmaması hâlinde dolandırıcılık riski artar.

ZK rollup’ları ile kıyaslandığında Optimistic rollup’ların yürürlüğe konulması daha kolay ve daha ucuzdur. Bunun sebeplerinden biri, ZK-SNARK’larda gerçekleştirilen işlemlerde “doğruluk ispatlarının” oluşturulması için en son teknoloji ürünü donanımların gerekmesidir. Söz konusu şeffaflık olduğunda ise ZK-STARK’lar ve Optimistic rollup’lar, ZK-SNARK’lara göre daha şeffaftır.

Ölçeklenebilir Bir Gelecek

Blok zinciri rollup’ları, Ethereum ağının ölçeklenebilirliğini iyileştirmek için yenilikçi (ve kullanılması şart olan) çözümlerdir. Birbirinden biraz farklı yaklaşımlarla bu sorunu gidermeye çalışan çözümlerin farklılıkları, güvenlik ve verimlilik konularını nasıl dengelediklerine dayanıyor.

Blok zinciri rollup teknolojisinin daha emekleme sürecinde olduğunu düşünürsek bu çözümün tam potansiyelini ve etkisini henüz görmemiş olduğumuzu söyleyebiliriz. Ama rollup’ların (ve blok zincirindeki mevcut sıkıntıları gidermeyi amaçlayan diğer çözümlerin) hâlihazırda var olması bile önemli bir mesaj veriyor: Blok zinciri ekosistemi daha nihai şekline ulaşmadı. Bu teknolojiyi verimli ve ölçeklenebilir bir hâle getirmek adına sektörde pek çok girişimin bulunduğunu düşünürsek yakın gelecekte blok zincirinin kullanım alanlarının da hızla artacağını söylemek yanlış olmaz.

Bilgi güçtür