Blockchain'ın gelecekteki vizyonu, merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik sağlamaktır. Ancak genellikle blockchain yalnızca bunlardan ikisini gerçekleştirebilir, bu da blockchain'ın imkansız üçgen problemi olarak adlandırılır. Yıllar boyunca, insanlar merkeziyetsizlik ve güvenliği garanti ederken blockchain'ın verimliliğini ve işlem hızını artırmanın yollarını araştırdılar, yani ölçeklendirme sorununu çözmeye çalıştılar.
Merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik tanımı:
Merkeziyetsizlik: Herkes, blok zinciri sisteminin üretimi ve doğrulamasına katılmak için bir düğüm olabilmektedir; düğüm sayısı arttıkça merkeziyetsizlik derecesi de artar.
Güvenlik: Bir blockchain sisteminin kontrolünü ele geçirmek için gereken maliyet ne kadar yüksekse, güvenlik de o kadar yüksektir.
Ölçeklenebilirlik: Blok zincirinin büyük miktarda işlemi işleme yeteneği.
Bitcoin ağı üzerindeki ilk büyük hard fork, ölçeklenebilirlik sorunlarından kaynaklanmaktadır. 1 Ağustos 2017'de, Bitcoin ABC tarafından geliştirilen 8MB'lık istemci sistemi çalışmaya başladı ve Bitcoin tarihindeki ilk büyük hard fork'u meydana getirerek yeni bir kripto para birimi olan BCH'yi doğurdu.
Ethereum ağı, güvenlik ve merkezsizlik sağlamak için bir miktar ölçeklenebilirlikten feragat etmeyi de seçti. 2017'deki CryptoKitties'den, DeFi yazına, ardından GameFi ve NFT gibi zincir üstü uygulamaların ortaya çıkışına kadar, piyasanın işlem hacmi talebi sürekli artmakta; fakat Ethereum saniyede yalnızca 15-45 işlem gerçekleştirebiliyor, bu da işlem maliyetlerinin artmasına ve uzayan hesaplama sürelerine neden oluyor. Çoğu Dapp, işletme maliyetlerini karşılamakta zorlanıyor. İdeal bir ölçeklendirme çözümü, merkeziyetçiliği ve güvenliği feda etmeden, blok zinciri ağının işlem hızını ve hacmini artırmaktır.
2. Ölçeklenebilirlik Çözüm Türleri
"Ana ağın bir katmanını değiştirip değiştirmediğine" göre, genişletme planları iki ana kategoriye ayrılabilir: on-chain genişletme ve off-chain genişletme.
2.1 Zincir üstü genişleme
Temel kavram: Bir ana ağ protokolünün bir katmanını değiştirerek ölçeklenme etkisi elde etmeyi amaçlayan çözüm, mevcut ana çözüm parçalamadır.
Zincir üzerinde ölçeklendirme için çeşitli çözümler vardır, burada iki tanesi kısaca listelenmiştir:
Seçenek 1: Blok alanını genişletmek, her bloğun paketlediği işlem sayısını artırmak, ancak bu, yüksek performanslı düğüm cihazları için gereksinimleri artırır ve merkeziyetsizlik derecesini azaltır.
Plan İki: Parçalama, blok zinciri defterini birkaç parçaya ayırmak, farklı parçaların farklı muhasebelerden sorumlu olması, paralel hesaplama ile birden fazla işlemi aynı anda işleyebilmesi; bu, düğüm hesaplama yükünü ve katılım eşiğini azaltabilir, işlem işleme hızını ve merkeziyetsizliği artırabilir; ancak tüm ağın güvenliğini azaltacaktır.
Bir ana ağ protokolünü değiştirmek öngörülemeyen olumsuz etkilere yol açabilir, alt seviyedeki herhangi bir küçük güvenlik açığı, tüm ağın güvenliğini ciddi şekilde tehdit edebilir.
2.2 off-chain genişleme
Kilit kavram: Mevcut birinci katman ana ağ protokolünü değiştirmeden ölçeklenme çözümü.
off-chain ölçekleme çözümleri Layer2 ve diğer çözümler olarak ayrılabilir:
Layer2: durum kanalları, Plasma, Optimistik Rollups, ZK Rollups
Diğer: yan zincir, Validium
3. off-chain ölçeklendirme çözümü
3.1 Eyalet Kanalları
3.1.1 Özet
Durum kanalı, yalnızca kanal açıldığında, kapandığında veya anlaşmazlık çözüldüğünde kullanıcıların ana ağ ile etkileşime girmesi gerektiğini, kullanıcılar arası etkileşimi off-chain gerçekleştirmeyi, işlem süresi ve maliyetini azaltmayı ve işlem sayısının sınırsız olmasını sağlamayı öngörmektedir.
Durum kanalları, "tur temelinde uygulamalar" için uygundur, örneğin iki kişilik satranç oyunu. Her kanal, ana ağda çalışan çoklu imza akıllı sözleşmesi tarafından yönetilmektedir; bu sözleşme, kanala yatırılan varlıkları kontrol eder, durum güncellemelerini doğrular ve katılımcılar arasındaki anlaşmazlıkları tahkim eder.
3.1.2 Zaman Çizgisi
2015/02: Joseph Poon ve Thaddeus Dryja, Lightning Network beyaz kağıt taslağını yayınladı.
2015/11: Jeff Coleman, State Channel kavramını ilk kez sistematik olarak özetledi.
2016/01: Joseph Poon ve Thaddeus Dryja, Bitcoin Lightning Network beyaz kitabını resmi olarak yayımladı.
2017/11: Payment Channel çerçevesine dayanan ilk State Channel tasarım standardı Sprites önerildi.
2018/10: State Channel Networks ve Virtual Channels kavramlarını önerdi.
2019/02: Durum kanalı kavramı N-Party Channels'a genişletildi, Nitro bu fikre dayanan ilk protokoldür.
2019/10:Pisa, katılımcıların sürekli çevrimiçi olma sorununu çözmek için Watchtowers kavramını genişletti.
2020/03:Hydra, Hızlı İzomorfik Kanallarını önerdi.
3.1.3 Teknik Prensip
Durum kanalı iş akışı:
Katılımcılar ana ağ akıllı sözleşmesine fon yatırır ve kilitler, her iki tarafın imzalayıp onaylamasından sonra kanal açılır.
Katılımcılar off-chain sınırsız sayıda ücretsiz işlem yapabilir.
Katılımcılar sırayla durum güncellemeleri gönderir ve imzayla onaylar.
Kanal kapatıldığında, herhangi bir katılımcı ana ağda işlem talebi yapabilir. Eğer tüm katılımcıların imzası onaylanırsa, hemen uygulanır; aksi takdirde "mücadele süresi"nin sona ermesini bekler.
Durum kanalları ana ağın hesaplama yükünü büyük ölçüde azaltabilir, işlem hızını artırabilir ve işlem maliyetini düşürebilir.
3.1.4 Artılar ve Eksiler
Avantajlar:
Anında işlem onayı
Yüksek throughput
Düşük işlem ücreti
Yüksek gizlilik
Eksileri:
Fonların kilitlenmesi gerekmektedir
Kanalın kurulması ve kapatılması Gas ücreti gerektirir.
Katılımcıların sürekli çevrimiçi izleme yapması gerekmektedir.
Çok taraflı işlemleri gerçekleştirmek zor.
3.1.5 Uygulama
Bitcoin Lightning Network
Küçük ödemeler kanalı, off-chain küçük ödemeler kanalı aracılığıyla ticaret ağı inşa edilir.
2015 yılında önerildi, 2018 yılında ana ağ sürümü yayınlandı
2022 yılı Kasım ayı itibarıyla 76,236 ödeme kanalı ve 5049 BTC kilitli.
Ethereum Şimşek Ağı
Ethereum tabanlı küçük ölçekli ödeme kanalı, Lightning Network'e benzer.
2017 yılında kuruldu, ancak geniş çapta benimsenmedi.
Şu anda yeniden yapılandırma aşamasında, L2 ağı üzerinde çalışması planlanıyor
Celer Ağı
Teşvik katmanının Lightning Network'ü artırılması
Yüksek frekanslı etkileşim uygulamaları için uygundur, örneğin elektronik spor platformu
DeFi protokolü Layer2.finance, bilgi çapraz zincir protokolü Celer IM ve varlık çapraz zincir köprüsü cBridge piyasaya sürüldü.
3.1.6 Uygulama Karşılaştırması
Bitcoin Lightning Network, Ethereum Lightning Network ve Celer Network, tasarım anlayışı, uygulama senaryoları ve gelişim durumu açısından farklılıklar göstermektedir. Bitcoin Lightning Network daha olgun bir gelişime sahipken, Lightning Network şu anda daha az kullanılmaktadır, Celer Network ise daha fazla uygulama senaryosuna yayılmaktadır.
3.2 Yan Zincirler
3.2.1 Özet
Yan zincir kavramı 2012 yılında ortaya atıldı, 2014 yılında ilgili makaleler ilk kez yayımlandı. Yan zincir, Bitcoin işlemlerini hızlandırmak için ortaya çıkan bir blok zinciri biçimidir, daha karmaşık sözleşmeler veya konsensüs mekanizmalarını geliştirmek için kullanılabilir. Yan zincir işlem sonuçları nihayetinde ana zincir doğrulayıcı tarafında kaydedilecektir.
3.2.2 Zaman Çizgisi
2012/01: Bitcoin yan zincir kavramı sohbet odasında ortaya atıldı.
2014/10: Bitcoin yan zincir makalesi ilk kez yayımlandı
2017/04: POA Network, Ethereum Proof of Authentication konsensüsüne dayalı yan zincir test ağı faaliyete geçti.
2017/10:Matic Network başlatıldı
2017/12: POA Network ana ağı çevrimiçi
2018/01: Skales test ağı çevrimiçi
2018/10:xDai Chain test ağı çevrimiçi
2020/06: Skale ana ağı yayına girdi, Ethereum yan zinciri Matic PoS Zinciri ana ağı yayına girdi
2021/02:Matic Network Polygon Network olarak yeniden adlandırıldı
2021/02: Axie Infinity oyununun yan zinciri Ronin ana ağı çalışmaya başladı
2021/12:xDai Chain ve Gnosis Dao, Gnosis Chain olarak birleştirildi.
2022/03: POA Ağı Gnosis Zinciri ile birleştirildi
3.2.3 Teknik Prensip
Yan zincirlerin ana zincirle iletişim kurmanın iki ana yolu vardır:
İki Yönlü Bağlama (Simetrik Bağlama ): Ana zincir ve yan zincir doğrulayıcıları, birbirlerinin mevcut durumunu gerçek zamanlı olarak kaydeder.
Uyumlu Olmayan (Asymmetric Pegged): Yan zincir doğrulayıcıları ana zincir aktivitelerini izler, ancak ana zincir yan zincir durumunu onaylayamaz, bu nedenle Certifiers mekanizmasının getirilmesi gerekmektedir.
Yan zincir mekanizmasının özeti:
Varlıkların ana zincirden yan zincire aktarılması: Ana zincir varlıkları kilitler, yan zincir sarılı varlıklar üretir.
Varlıkların yan zincirden ana zincire: yan zincirde wrapped asset imha edilir, ana zincirde varlıklar açılır.
Yan zincir üzerindeki varlıkların güvenliği, yan zincirin güvenliğine bağlıdır; bu, esas olarak yan zincirin konsensüs mekanizmasıdır.
3.2.4 Artılar ve Eksiler
Avantajlar:
Yüksek genişletilebilirlik
Hızlı Onay
Düşük işlem ücretleri
Karmaşık akıllı sözleşmeler gerçekleştirilebilir
Eksiler:
Güvenlik, yan zincir konsensüs mekanizmasına bağlıdır.
Daha düşük merkeziyetsizlik derecesi
Zincirler arası transfer için bekleme süresi uzundur
Tek nokta arıza riski var
3.2.5 Uygulama
xDai ( artık Gnosis Chain) olarak adlandırılıyor.
Token $xDai, ABD Doları ile 1:1 sabitlenmiştir.
PoSDAO doğrulama modeli kullanılır
2018 Eylül ayında ana ağ çevrimiçi oldu, 2022 Nisan ayında Gnosis ile birleşti
Şu anda TVL yaklaşık 53 milyon $, 35 devam eden proje var.
Polygon
2017 yılında kuruldu, 2020 Haziran'da ana ağ yayımlandı
2022 Mart ayında 6.24 milyon dolarlık bir siber saldırıya uğradı
3.2.6 Uygulama Karşılaştırması
xDai, Polygon ve Ronin, tasarım düşüncesi, uygulama senaryoları ve gelişim durumu açısından farklılıklar göstermektedir. xDai, stabil coin ödemelerine odaklanırken, Polygon çeşitli ölçeklenebilirlik çözümleri sunmakta, Ronin ise oyun senaryolarına odaklanmaktadır. Her birinin kendine özgü özellikleri ve avantajları vardır.
3.3 Plasma
3.3.1 Özet
Plasma, kullanıcıların yan zincir Operatörüne olan güvenini en aza indirmek için tasarlanmış, ölçeklenebilir DApp'ler inşa etmek için bir çerçevedir. Operatör kötü niyetli davransa bile, Plasma kullanıcıların fonlarının çalınmasını engelleyebilir. Plasma'nın temel prensibi, eğer Plasma zincirinde bir güvenlik hatası meydana gelirse, tüm kullanıcı varlıklarının hala geri çekilebilmesi ve ana ağa iade edilebilmesidir.
3.3.2 Zaman Çizelgesi
2017/08: Vitalik ve Joseph Poon Plasma beyaz kağıdını yayımladı
2018/01:Vitalik Plasma MVP'yi önerdi
2018/03: Vitalik Plasma Cash'i önerdi
2018/06: Dan Robinson Plasma Debit'i önerdi.
2018/11:BANKEX Vakfı Plasma Prime'ı önerdi
2019'dan itibaren: Ethereum topluluğu başlamıştır
View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Derinlik analizi: off-chain ölçeklenme çözümleri ve gelecekteki gelişimi
off-chain genişleme Derinlik analizi
1. Ölçeklenmenin Gerekliliği
Blockchain'ın gelecekteki vizyonu, merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik sağlamaktır. Ancak genellikle blockchain yalnızca bunlardan ikisini gerçekleştirebilir, bu da blockchain'ın imkansız üçgen problemi olarak adlandırılır. Yıllar boyunca, insanlar merkeziyetsizlik ve güvenliği garanti ederken blockchain'ın verimliliğini ve işlem hızını artırmanın yollarını araştırdılar, yani ölçeklendirme sorununu çözmeye çalıştılar.
Merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik tanımı:
Bitcoin ağı üzerindeki ilk büyük hard fork, ölçeklenebilirlik sorunlarından kaynaklanmaktadır. 1 Ağustos 2017'de, Bitcoin ABC tarafından geliştirilen 8MB'lık istemci sistemi çalışmaya başladı ve Bitcoin tarihindeki ilk büyük hard fork'u meydana getirerek yeni bir kripto para birimi olan BCH'yi doğurdu.
Ethereum ağı, güvenlik ve merkezsizlik sağlamak için bir miktar ölçeklenebilirlikten feragat etmeyi de seçti. 2017'deki CryptoKitties'den, DeFi yazına, ardından GameFi ve NFT gibi zincir üstü uygulamaların ortaya çıkışına kadar, piyasanın işlem hacmi talebi sürekli artmakta; fakat Ethereum saniyede yalnızca 15-45 işlem gerçekleştirebiliyor, bu da işlem maliyetlerinin artmasına ve uzayan hesaplama sürelerine neden oluyor. Çoğu Dapp, işletme maliyetlerini karşılamakta zorlanıyor. İdeal bir ölçeklendirme çözümü, merkeziyetçiliği ve güvenliği feda etmeden, blok zinciri ağının işlem hızını ve hacmini artırmaktır.
2. Ölçeklenebilirlik Çözüm Türleri
"Ana ağın bir katmanını değiştirip değiştirmediğine" göre, genişletme planları iki ana kategoriye ayrılabilir: on-chain genişletme ve off-chain genişletme.
2.1 Zincir üstü genişleme
Temel kavram: Bir ana ağ protokolünün bir katmanını değiştirerek ölçeklenme etkisi elde etmeyi amaçlayan çözüm, mevcut ana çözüm parçalamadır.
Zincir üzerinde ölçeklendirme için çeşitli çözümler vardır, burada iki tanesi kısaca listelenmiştir:
Bir ana ağ protokolünü değiştirmek öngörülemeyen olumsuz etkilere yol açabilir, alt seviyedeki herhangi bir küçük güvenlik açığı, tüm ağın güvenliğini ciddi şekilde tehdit edebilir.
2.2 off-chain genişleme
Kilit kavram: Mevcut birinci katman ana ağ protokolünü değiştirmeden ölçeklenme çözümü.
off-chain ölçekleme çözümleri Layer2 ve diğer çözümler olarak ayrılabilir:
3. off-chain ölçeklendirme çözümü
3.1 Eyalet Kanalları
3.1.1 Özet
Durum kanalı, yalnızca kanal açıldığında, kapandığında veya anlaşmazlık çözüldüğünde kullanıcıların ana ağ ile etkileşime girmesi gerektiğini, kullanıcılar arası etkileşimi off-chain gerçekleştirmeyi, işlem süresi ve maliyetini azaltmayı ve işlem sayısının sınırsız olmasını sağlamayı öngörmektedir.
Durum kanalları, "tur temelinde uygulamalar" için uygundur, örneğin iki kişilik satranç oyunu. Her kanal, ana ağda çalışan çoklu imza akıllı sözleşmesi tarafından yönetilmektedir; bu sözleşme, kanala yatırılan varlıkları kontrol eder, durum güncellemelerini doğrular ve katılımcılar arasındaki anlaşmazlıkları tahkim eder.
3.1.2 Zaman Çizgisi
3.1.3 Teknik Prensip
Durum kanalı iş akışı:
Durum kanalları ana ağın hesaplama yükünü büyük ölçüde azaltabilir, işlem hızını artırabilir ve işlem maliyetini düşürebilir.
3.1.4 Artılar ve Eksiler
Avantajlar:
Eksileri:
3.1.5 Uygulama
Bitcoin Lightning Network
Ethereum Şimşek Ağı
Celer Ağı
3.1.6 Uygulama Karşılaştırması
Bitcoin Lightning Network, Ethereum Lightning Network ve Celer Network, tasarım anlayışı, uygulama senaryoları ve gelişim durumu açısından farklılıklar göstermektedir. Bitcoin Lightning Network daha olgun bir gelişime sahipken, Lightning Network şu anda daha az kullanılmaktadır, Celer Network ise daha fazla uygulama senaryosuna yayılmaktadır.
3.2 Yan Zincirler
3.2.1 Özet
Yan zincir kavramı 2012 yılında ortaya atıldı, 2014 yılında ilgili makaleler ilk kez yayımlandı. Yan zincir, Bitcoin işlemlerini hızlandırmak için ortaya çıkan bir blok zinciri biçimidir, daha karmaşık sözleşmeler veya konsensüs mekanizmalarını geliştirmek için kullanılabilir. Yan zincir işlem sonuçları nihayetinde ana zincir doğrulayıcı tarafında kaydedilecektir.
3.2.2 Zaman Çizgisi
3.2.3 Teknik Prensip
Yan zincirlerin ana zincirle iletişim kurmanın iki ana yolu vardır:
İki Yönlü Bağlama (Simetrik Bağlama ): Ana zincir ve yan zincir doğrulayıcıları, birbirlerinin mevcut durumunu gerçek zamanlı olarak kaydeder.
Uyumlu Olmayan (Asymmetric Pegged): Yan zincir doğrulayıcıları ana zincir aktivitelerini izler, ancak ana zincir yan zincir durumunu onaylayamaz, bu nedenle Certifiers mekanizmasının getirilmesi gerekmektedir.
Yan zincir mekanizmasının özeti:
Yan zincir üzerindeki varlıkların güvenliği, yan zincirin güvenliğine bağlıdır; bu, esas olarak yan zincirin konsensüs mekanizmasıdır.
3.2.4 Artılar ve Eksiler
Avantajlar:
Eksiler:
3.2.5 Uygulama
xDai ( artık Gnosis Chain) olarak adlandırılıyor.
Polygon
Ronin
3.2.6 Uygulama Karşılaştırması
xDai, Polygon ve Ronin, tasarım düşüncesi, uygulama senaryoları ve gelişim durumu açısından farklılıklar göstermektedir. xDai, stabil coin ödemelerine odaklanırken, Polygon çeşitli ölçeklenebilirlik çözümleri sunmakta, Ronin ise oyun senaryolarına odaklanmaktadır. Her birinin kendine özgü özellikleri ve avantajları vardır.
3.3 Plasma
3.3.1 Özet
Plasma, kullanıcıların yan zincir Operatörüne olan güvenini en aza indirmek için tasarlanmış, ölçeklenebilir DApp'ler inşa etmek için bir çerçevedir. Operatör kötü niyetli davransa bile, Plasma kullanıcıların fonlarının çalınmasını engelleyebilir. Plasma'nın temel prensibi, eğer Plasma zincirinde bir güvenlik hatası meydana gelirse, tüm kullanıcı varlıklarının hala geri çekilebilmesi ve ana ağa iade edilebilmesidir.
3.3.2 Zaman Çizelgesi