Kısa Özet
Kripto ve blockchainin popülerliği katlanarak artıyor ve bununla birlikte kullanıcı ve işlem sayıları da yükseliyor. Blockchain, son derece devrimci bir teknoloji olsa da bir sistemin artan talebe yanıt verirken aynı zamanda büyüme kapasitesine de sahip olması anlamına gelen ölçeklenebilirlik bugüne kadar hep sorun teşkil etti. Yüksek seviyede merkeziyetsiz ve güvenli olan herkese açık blockchain ağları, yüksek işlem oranlarına ulaşma konusunda çoğu zaman zorluklar yaşıyor.
Bundan çoğu zaman Blockchain Çıkmazı olarak bahsediliyor ve bu kavram merkeziyetsiz bir sistemin aynı anda hem yüksek seviyede merkeziyetsizlik, hem güvenlik hem de ölçeklenebilirliğe sahip olmasının neredeyse imkansız olduğunu öne sürüyor. Gerçekçi düşünüldüğünde, blockchain ağları bu üç özellikten yalnızca ikisine sahip olabiliyor.
Fakat neyse ki binlerce kişi ve uzman, ölçeklendirme çözümleri üzerinde çalışıyor. Bu çözümlerden bazıları ana blockchainin (Katman 1) mimarisini değiştirmek üzere tasarlanırken diğerleri temeldeki ağın üzerinde faaliyet gösteren Katman 2 protokolleri hedef alıyor.
Giriş
Bu kadar çok blockchain ve kripto para varken, kullandığınız zincirin Katman 1 mi yoksa Katman 2 mi olduğunu bilmiyor olabilirsiniz. Blockchainin karmaşıklığını gizlemek faydalıdır, fakat yatırım yaptığınız veya kullandığınız bir sistemi anlamanız da önemlidir. Bu makale sayesinde Katman 1 ve Katman 2 blockchainler arasındaki farkları anlayacak ve çeşitli ölçeklendirme çözümlerini öğreneceksiniz.
Katman 1 ve Katman 2 blockchain nedir?
Katman 1, bir blockchain mimarisinin temel katmanını ifade eder. Bu katman, bir blockchain ağının ana yapısıdır. Bitcoin, Ethereum ve BNB Chain, Katman 1 blockchain örnekleridir. Katman 2 ise diğer blockchainlerin üzerine inşa edilmiş ağları ifade eder. Yani Bitcoin Katman 1 ise onun üzerinde çalışan Lightning Network de bir Katman 2 örneğidir.
Blockchain ağ ölçeklenebilirliği iyileştirmeleri Katman 1 ve Katman 2 çözümleri olarak gruplandırılabilir. Katman 1 çözümleri, doğrudan orijinal blockchainin kural ve mekanizmalarını değiştirir. Diğer yandan Katman 2 çözümleri ise işlemleri ana zincirin dışında gerçekleştirmek için harici, paralel bir ağ kullanır.
Blockchain ölçeklenebilirliği neden önemlidir?
Büyük bir şehir ve hızla büyüyen bir banliyö arasında yeni bir otoban inşa edildiğini hayal edin. Otobandaki trafik arttıkça ve özellikle de yoğun saatlerde trafik sıkıştıkça, A noktasından B noktasına ortalama ulaşma süresi önemli ölçüde uzayacaktır. Yol altyapısının sınırlı bir kapasiteye sahip olması ve talebin sürekli artması nedeniyle tıkanıklıkların yaşanması kaçınılmazdır.
Bu durumda, yöneticiler bu yol üzerinde daha fazla yolcunun daha hızlı seyahat etmesini sağlamak için ne yapabilir? Bir çözüm, yolun her iki tarafına ekstra şeritler ekleyerek otobanı iyileştirmektir. Fakat bu yaklaşım, otobanı halihazırda kullananların oldukça sıkıntı yaşamasına neden olacak pahalı bir çözüm olduğundan çoğu zaman pratik değildir. Bunun alternatifi ise yaratıcı olmak ve ek hizmet yolları, hatta otobanın ortasından geçen bir raylı sistem inşa etmek gibi ana altyapıda değişiklik yapılmasını gerektirmeyen çeşitli yaklaşımları değerlendirmektir.
Blockchain teknolojisinde ana otoban Katman 1'e (ana ağ) ve ek servis yolları da Katman 2 çözümlerine (genel kapasiteyi artırmak için ikincil ağ) tekabül eder.
Bitcoin, Ethereum ve Polkadot Katman 1 blockchainler olarak kabul edilir. Bu ağlar, kendi ekosistemlerindeki işlemleri işleyen ve kaydeden temel katman blockchainlerdir ve yerel bir kripto paraya sahiptirler. Bu yerel kripto para, genellikle işlem ücretlerini ödemek kullanılır ve geniş çaplı hizmet sunar. Polygon, Ethereum için Katman 2 ölçeklendirme çözümü örneklerinden biridir. Polygon ağı, durumunu güncellemek için Ethereum ana ağı ile düzenli aralıklarla bilgi alışverişi yapar.
İşlem oranı bir blockchain için çok önemli bir ögedir. Belirli bir zaman aralığı içinde kaç tane işlemin işlenebileceğini ve kaydedilebileceğini gösteren bir hız ve verimlilik ölçütüdür. Kullanıcıların ve eş zamanlı işlemlerin sayısı arttıkça, bir Katman 1 blockchain yavaşlayabilir ve ağın kullanımı daha pahalı bir hale gelebilir. Bu durum, özellikle de Proof of Stake yerine Proof of Work mekanizmalarını kullanan Katman 1 blockchainler için geçerlidir.
Mevcut Katman 1 sorunları
Bitcoin ve Ethereum, ölçeklendirme sorunları yaşayan Katman 1 ağlar için iyi örneklerdir. Bu ağların her ikisi de ağı dağıtık bir mutabakat modeliyle güvende tutar. Bu da tüm işlemlerin geçerli hale gelmeden önce birden fazla düğüm tarafından doğrulandığı anlamına gelir. Bu madencilik düğümleri hesaplamaya dayalı karmaşık bir bulmacayı çözmek için rekabet eder ve başarılı madenciler ağın yerel kripto parası ile ödüllendirilir.
Diğer bir deyişle, onaylanmadan önce tüm işlemler birkaç düğüm tarafından bağımsız olarak doğrulanmalıdır. Bu yaklaşım, kötü niyetli kişilerden gelebilecek saldırıların riskini azaltırken bir yandan da doğru, onaylanmış verilerin blockchaine girilmesi ve kaydedilmesi için etkin bir yoldur. Fakat söz konusu Ethereum veya Bitcoin gibi popüler bir ağ olduğunda, işlem oranı talebi sürekli daha kötüye giden bir sorun haline gelir. Ağın tıkandığı zamanlarda kullanıcılar daha uzun onaylanma süreleri ve daha yüksek işlem ücretleriyle karşı karşıya kalır.
Katman 1 ölçeklendirme çözümleri nasıl işler?
Katman 1 blockchainlerin işlem oranını ve toplam ağ kapasitesini artırmasını sağlayan çeşitli çözümler vardır. Proof of Work kullanan blockchainlerde işlem ücretlerini azaltırken aynı zamanda da saniyede gerçekleşen işlem sayısını (TPS) artırmak için Proof of Stake'e geçmek bir seçenek olabilir. Yine de Proof of Stake'in avantajları ve uzun vadede etkileri hakkında kripto topluluğunda farklı görüşler vardır.
Katman 1 ağlardaki ölçeklendirme çözümleri genellikle projenin geliştirme ekibi tarafından uygulamaya koyulur. Çözüme bağlı olarak topluluğun ağda bir sert çatallanma veya yumuşak çatallanma yapması gerekebilir. Bitcoin'in SegWit güncellemesi gibi bazı küçük değişiklikler geriye dönük olarak uyumludur.
Bitcoin'in blok büyüklüğünü 8 MB'ye yükseltmek gibi daha büyük değişiklikler ise bir sert çatallanma gerektirir. Sert çatallanma yapıldığında blockchainin güncellenmiş ve güncellenmemiş şekilde iki versiyonu ortaya çıkar. Bir diğer seçenek ise ağın işlem oranını bölümlendirme ile yükseltmektir. Bu durumda blockchainin işlemleri, verileri sıralı yerine eş zamanlı olarak işleyebilen birden fazla küçük bölüme ayrılır.
Katman 2 ölçeklendirme çözümleri nasıl işler?
Daha önce de bahsettiğimiz gibi Katman 2 çözümleri, ana zincirle paralel veya ondan bağımsız olarak işleyen ikincil ağlara dayanır.
Rollup'lar
Sıfır bilgi rollup'ları (en yaygın türüdür), zincir dışı Katman 2 işlemleri bir araya getirir ve bunları tek bir işlem olarak ana zincire gönderir. Bu sistemler, işlemlerin bütünlüğünü kontrol etmek için geçerlilik ispatlarını kullanır. Varlıklar, bağlantıyı sağlayan bir akıllı sözleşme ile orijinal zincirde tutulur ve akıllı sözleşme de rollup'ın planlandığı şekilde çalıştığını doğrular. Böylece orijinal ağın güvenliğine ek olarak daha az kaynak kullanan rollup'ın sunduğu avantajlardan faydalanılır.
Yan zincirler
Yan zincirler, kendi doğrulayıcı gruplarına sahip bağımsız blockchain ağlarıdır. Bu da ana zincirdeki bağlantı kuran akıllı sözleşmenin yan zincir ağının geçerliliğini doğrulamadığı anlamına gelir. Yan zincir orijinal zincirdeki varlıkları kontrol edebildiği için, bu durumda yan zincirin doğru bir şekilde çalıştığına güvenmeniz gerekir.
Durum kanalları
Durum kanalı, işlem yapan taraflar arasındaki iki yönlü bir iletişim ortamıdır. Taraflar, temel blockchainin bir bölümünü mühürler ve bunu zincir dışı bir işlem kanalına bağlar. Bu işlem genellikle daha önceden üzerinde anlaşılmış bir akıllı sözleşme veya bir çoklu imza ile yapılır. Bunun ardından, taraflar işlem verilerini temeldeki dağıtık kayıt defterine (yani ana zincire) hemen göndermeden, zincir dışında bir veya bir grup işlem gerçekleştirir. Gruptaki tüm işlemler tamamlandığında, kanalın nihai "durumu" doğrulama için blockchaine yayınlanır. Bu mekanizma, işlem hızlarının iyileştirilmesine imkan tanır ve ağın genel kapasitesini artırır. Bitcoin Lightning Network ve Ethereum'daki Raiden gibi çözümler durum kanallarına dayalı olarak işlev görür.
İç içe faaliyet gösteren blockchainler
Bu çözüm, "ana" blockchainin üzerinde çalışan bir grup ikincil zincire dayanır. İç içe faaliyet gösteren blockchainler, ana zincir tarafından belirlenmiş kural ve parametrelere göre işler. Ana zincir, işlemlerin gerçekleştirilmesinde yer almaz ve rolü gerektiğinde anlaşmazlıkların çözülmesiyle sınırlıdır. Günlük işler, işlenmiş işlemleri ana zincirin dışında tamamladıktan sonra ana zincire geri gönderen "alt" zincire delege edilir. OmiseGO'nun Plasma projesi, bir Katman 2 iç içe faaliyet gösteren blockchain çözümü örneğidir.
Katman 1 ve Katman 2 ölçeklendirme çözümlerinin sınırlamaları
Hem Katman 1 hem de Katman 2 çözümler kendilerine has avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Katman 1 ile çalışmak büyük ölçekli protokol iyileştirmeleri için en etkili çözümü sunabilir. Fakat bu aynı zamanda doğrulayıcıların da değişiklikleri bir sert çatallanma üzerinden kabul etmeye ikna edilmesi gerektiği anlamına gelir.
Doğrulayıcıların bunu yapmak istemeyeceği olası bir duruma örnek olarak Proof of Work'ten Proof of Stake''e geçiş verilebilir. Madenciler bu daha verimli sisteme geçildiğinde gelir kaybedeceğinden ölçeklenebilirliği iyileştirmek istemeyebilir.
Katman 2, ölçeklenebilirliği iyileştirmek için çok daha hızlı bir yol sunar. Fakat kullanılan yönteme bağlı olarak orijinal blockchainin güvenliğinin büyük bir kısmı kaybedilebilir. Kullanıcılar, Bitcoin ve Ethereum gibi ağlara dirençli olmaları ve güvenlik geçmişlerinin sağlamlığı nedeniyle güvenir. Katman 1'in bu özellikleri ortadan kalktığında, verimlilik ve güvenlik için çoğu zaman Katman 2 ekibine ve ağına güvenmek zorunda kalırsınız.
Katman 1 ve Katman 2'nin ardından ne gelecek?
Sorulabilecek sorulardan biri Katman 1'lerin daha ölçeklenebilir hale gelmesiyle Katman 2 çözümlere ihtiyacımızın olup olmayacağıdır. Mevcut blockchainler iyileştirmeler yapmakta ve ölçeklenebilirliği halihazırda yüksek yeni ağlar oluşturulmaktadır. Fakat büyük sistemlerin ölçeklenebilirliklerini iyileştirmeleri uzun zaman alabilir ve başarılı olacakları da garanti değildir. Katman 1'ler için en olası seçenek güvenliğe odaklamak ve hizmetlerini belirli kullanım alanlarına uyarlaması için Katman 2 ağlara izin vermektir.
Yakın gelecekte, Ethereum gibi büyük zincirler geniş kullanıcı ve geliştirici toplulukları sayesinde muhtemelen hakimiyeti ellerinde tutmaya devam edecektir. Fakat bu ağın geniş, merkeziyetsiz doğrulayıcı grubu ve güvenilir itibarı, hedeflenmiş Katman 2 çözümler için güçlü bir temel oluşturur.
Son Söz
Kriptonun ortaya çıktığı günden bu yana ölçeklenebilirliği iyileştirme arayışı, Katman 1 iyileştirmeler ve Katman 2 çözümlerden oluşan iki yönlü bir yaklaşım yaratmıştır. Çeşitlendirilmiş bir kripto portföyüne sahipseniz, zaten muhtemelen hem Katman 1 hem de Katman 2 ağlarla çalışmışsınızdır. Artık bu ikisi arasındaki farkı ve ölçeklenebilirliğe yönelik farklı yaklaşımlarını daha iyi anlayabilirsiniz.