Blok zincirlerinin, özellikle rollup ve layer 2 (L2) zincirlerinin, veri kullanılabilirliğini (DA) garanti etmesi gerekir. Blok zincir veri kullanılabilirliği sorunu şu şekildedir: blok üreticileri sistemin durumunu ilerletip altta yatan işlem verilerini sakladığında blok zincir ağlarının katılımcıları, durumu yorumlamaktan veya daha fazla güncellemeden alıkonabilir.
Ethereum L2'ler için veri kullanılabilirliği çözümleri yelpazesi, zincir dışı ve zincir üstü DA katmanlarından yararlanan çözümlerle hızla büyümüştür. Bunu anlamlandırmak karmaşık olabilir, bu yüzden buradayız. Bu yazıda, Ethereum L2 ekosistemi için spesifik olarak zincir dışı veri kullanılabilirliğine bakacağız.
Ethereum L2'ler için tüm veri kullanılabilirliği çözümleri bir ödün verme ikilemiyle karşı karşıyadır. Maliyet ve güvenlik arasında bir denge kurmalıdırlar. Bu durumda maliyet, zincir dışı DA çözümlerinin gaz harcamalarını şişirmeden ne kadar ölçeklenebileceğini referans alıyor. Güvenlik, her bir DA çözümünün veri kullanılabilirliği garantisinin gücünü (başka bir deyişle tehdit modeli) ifade eder.
Yukarıdaki resimde soldan sağa sırayla giderek zincir dışı veri kullanılabilirliği ortamını ele alacağız. Bu analiz birkaç varsayım göz önünde bulundurularak yapılmıştır:
· DAC’larda, imzalar = işlemler olarak, Celestiumlar’da ise, tasdikler = işlemler olarak dikkate alıyoruz.
· Bu gönderide yalnızca saf (pure) validiumlara atıfta bulunuyoruz. DAC’lerden yararlanan validumlar olabilir, ancak bunlar aşağıdaki analizde ifade edilmeyecektir.
· Sadece Ethereum gas maliyetleri dikkate alınır. Zincir dışı veri katmanlarındaki verilerin dahil edilmesinin maliyeti dikkate alınmaz. Celestiumlarda, Celestia’da bir blok alanı fee piyasası olacaktır, ancak maksimum veri çıkışı çok daha büyük olacak. Bu nedenle bu analizde Celestia on-chain veri ücretlerinin Ethereum’a kıyasla önemsiz olduğu varsayılmaktadır.
· Sabit maliyetler bu analize dahil edilmez, özellikle:
* Durum yazma maliyetleri — rollup akıllı sözleşmelerinde durumu güncellemeyle ilgili maliyetler (~20.000 gaz).
* Hesaplama maliyeti — header gönderimi, hashing, loops vb. ile ilişkili maliyetler (~10.000 gaz).
* Temel işlem maliyeti — bir tx göndermek için Ethereum’daki maliyet (21.000 gaz).
· Celestiumlarda validatör set güncelleme maliyetlerini hesaba katmıyoruz. Oylama gücündeki büyük değişiklikler çok nadiren gerçekleştiğinden, bu iyi bir yaklaşımdır.
Validiumlar
Pure validiumlar, yukarıdaki DA grafiğinin en alt köşesidir. Bir validium, işlem geçerliliği için sıfır bilgi kanıtı (zero knowledge proof) kullanır ve işlem verilerini merkezi bir veri sağlayıcı ile zincir dışı depolar. Validiumlar, bu spektrumda işlem bazında en ucuzudur.
Bir validiumdaki en son duruma erişmek, zincir dışı verilerin mevcut olmasını gerektirir. Bu, veri sağlayıcının hatalı davrandığı veya çevrimdışı olduğu durumlar dışında iyidir. Sonuç olarak, DA garantisi yoktur ve güvenlik düşüktür.
Mevcut validium tasarımları, bu güvenlik endişeleri nedeniyle tek bir veri sağlayıcı yerine bir komite (bir sonraki bölümde ele alacağız) kullanır.
Veri Kullanılabilirlik Komiteleri (DACs)
Veri kullanılabilirlik komiteleri (DACs), birden çok node’a sahip validiumlar olarak düşünülebilir.
DAC’lerin node’ları veya üyeleri, verilerin kopyalarını zincir dışı tutan ve rollup operatörlerinin kötü niyetli davranması durumunda bunları halka geri taşıyan güvenilir taraflardır. Bu node’lar, zincir üstü imzalar göndererek L2 verilerinin mevcut olduğuna dair zincir üstü tasdik yapar.
DAC’leri çalıştırma maliyetleri orta derecede düşüktür. Bir DAC’de node çalıştırmak nispeten ucuzdur ve DAC’lar genellikle 7–10 üyeden oluşur.
Tipik bir DAC’in 10 üyesi olduğunu ve bir imzayı doğrulamanın 3.000 gasa mâl olduğunu varsayarsak, bir DA tasdikini doğrulamanın maliyeti kabaca 30.000 gasdır. Hiçbir işlem verisi bir DA onayının dışında zincir üzerine aktif olarak gönderilmez, bu nedenle işlem hacmine bakılmaksızın, maliyet nispeten düşük ve sabittir (DAC’de sabit sayıda node olduğunu varsayarak).
Güvenlik açısından bakıldığında, bazı ödünleşimler yapılır. Güvenilir bir şekilde tarafsız olmayabilecek izinli küçük bir komite, son kullanıcıların işlem verilerini depolamak için bu sabit aktör grubuna güvenmelerini gerektirir. Komite üyeleri (eşik sayıyı aşıp) kötü niyetli davranırsa, zincirdeki tüm fonları dondurabilir (bir zk rollupsa) veya (optimistic bir rollupsa) çalabilir ve zincirin canlılığını tamamen öldürebilir, bu önemli bir risktir.
DAC’ler: DeversiFi ve ImmutableX gibi projeler DAC’leri kullanmaktadır.
Celestiumlar
Celestium, veri kullanılabilirliği için Celestia’dan yararlanan, ancak uzlaşma ve anlaşmazlık çözümü için Ethereum kullanan bir L2 zinciridir. Bir Celestium, veri kullanılabilirliği konusunda ekstra ekonomik garantileri olan izinsiz (permissionless) bir DAC olarak düşünülebilir, çünkü komite yanlış davranırsa slash’lanabilir. Bu mümkündür, çünkü Celestia ağındaki light nodelar, veri kullanılabilirliği örneklemesi ile kullanılamayan blokları algılayabilir ve dolayısıyla full node’a benzer şekilde, validatör seti kötü amaçlı hale gelirse otomatik olarak durabilir.
Ayrıca Celestia, bir DA katmanı olarak bir DAC’den daha güvenilir bir şekilde tarafsızdır, çünkü belirli bir Ethereum L2 için bir DA katmanı yerine genel amaçlı bir DA katmanı olarak kendi başına bağımsız bir zincir olarak bulunur.
Celestiumlar, keyfi sayıda işlem için DA onayı başına yaklaşık 100.000 gasa mal olur. Her bir onay için kabaca 30 imza gereklidir -imza başına 3.000 gas = 90.000 gas- (validatör setinin oylama gücünün >⅔'si imzalar). Bu tahmin, Tendermint tabanlı zincirlere dayanmaktadır. Şu anda Cosmos Hub’daki oylama gücünün ⅔'si 22 validatöre delege edilmiştir.
DA katmanları: Celestia, Polygon Avail.
Ethereum Rollupları
Geleneksel Ethereum rollupları, diyagramdaki son gruptur. Rolluplar, zincir üstü(on-chain) veri kullanılabilirliğinden yararlanarak onları çok güvenli hale getirir. Bununla birlikte, işlem verilerinin Ethereum’a gönderildiği göz önüne alındığında, maliyet de yüksektir.
Ethereum’daki çoğu rollup, diğer maliyetleri domine eden yüksek calldata maliyeti sorunuyla karşılaşıyor. Calldata maliyetini büyük ölçüde düşürme planları olsa da, bunun gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini görmemiz zaman alacak ve core geliştiriciler ve rollup ekiplerinden önemli topluluk çabası gerekecektir.
Şu anda, calldata’nın, Ethereum rollup ölçeklenebilirliğinin ana darboğazı olan Ethereum’a gönderilmesi için bayt başına yaklaşık 16 gas maliyeti vardır.
Ethereum rollupları: Optimism, Arbitrum, Aztec, zkSync, StarkNet, vb.
