Ethereum 2.0

Berat Alptegin Karaca
5 min readNov 29, 2022

--

Ethereum 2.0, Ethereum network üzerinde gerçekleşen ve birbiriyle bağlantılı bir dizi güncellemenin genel adıdır diyebiliriz.

Bu güncellemelerin üç temel amacı vardır. Aslında bu güncellemelerin hepsi temelde aşağıdaki üç amaca hizmet eder, Ethereum ağını;

  • Daha ölçeklenebilir
  • Daha güvenli
  • Daha sürdürülebilir hale getirmek

Ölçeklenebilirlik

Merge gerçekleşmeden önce Ethereum ağı yaklaşık olarak saniyede 15 işlem yapabiliyordu. Hedefi milyonlarca, hatta milyarlarca kullanıcıya hizmet vermek olan bir sistem için uzun vadede bu kapasitenin arttırılması gerekir. Merge’ü bir sonuç değil bir başlangıç olarak ele alırsak, Ethereum network yapılan ve yapılacak olan geliştirmelerle saniyede binlerce işlem yapabilmeyi hedefliyor. Şu an için bu sayılar mainnette pek olası görünmese de, Layer-2 çözümler ile bu TPS’lere ulaşmak bugün mümkün.

Güvenlik

Merkeziyetsiz bir ağın güvenliği her zaman en önemli önceliklerden biridir. Ethereum 2.0, saldırganların ağın çoğunluğunu kontrol ederek işlemleri manipüle edebileceği, en çok bilinen “%51 saldırısı” da dahil olmak üzere her türlü saldırıya karşı ağın güvenliğini artırmayı amaçlar.

Aşağıdaki tabloda blockchainler üzerinde gerçekleştirilebilecek birkaç saldırı örneğine ilişkin bilgi bulabilirsiniz;

Tablo 1
Tablo 2
Tablo 3

Sürdürülebilirlik

Merge’den önce Ethereum ağı tarafından kullanılan iş kanıtı (Proof of Work) tabanlı konsensus modeli, çok fazla bilgi işlem gücü ve enerjisi gerektirir. Ethereum 2.0, Proof of Work’ü Proof of Stake ile değiştirerek Ethereum’u çevre için daha iyi hale getirmeyi amaçlar.

Başlangıçta, bu hedeflere ulaşmak için gereken değişiklikler dizisine “Serenity” adı verildi, ancak şimdi topluluk tarafından bu değişikliklere Ethereum 2.0 veya sadece Eth2 deniyor.

Tüm bu kaygılar, Ethereum ağı Proof of Work sistemi ile ayağa kalkmadan önce bile tartışılıyor ve uygulanmak isteniyordu, ancak gerekli teknolojik olgunluk sağlanamadı ve sistem PoW ile başlatıldı.

PoW → PoS Geçişi

Proof Of Work’te madenciler, işlemlerini doğrulamak ve ağı güvenceye almak için kaynaklarına (ekran kartı, işlemci gücü, dolaylı olarak elektrik diyebiliriz) yatırım yaparlar. Bu model, düzgün çalışması ve ağı “%51 saldırılarından” korumak için büyük miktarda enerji sarfeder.

Proof of Stake, madencilerden tamamen kurtularak güç tüketimi endişelerini ortadan kaldırmayı amaçlar. Bolca elektrik harcayarak ağı güvenli kılan makineler yerine, Proof of Stake konsensüs modeli ekonomik teşviklere dayanır.

Proof of Stake’de ağı güvence altına almak ve doğrulayıcı (validatör) olmak isteyen kullanıcılar, ETH’lerini stake etmek zorundadırlar. Her doğrulayıcı, iş kanıtındaki madencilere benzer şekilde hem blok ödülü hem de işlem ücretlerini alarak işlemleri doğrulamaya teşvik edilir.

Validatörleri sistemi kandırmaktan ve sahte işlemleri doğrulamaya çalışmaktan caydırmak için, Proof of Stake sistemi, validatörlerin dürüst olmayan bir şekilde hareket etmeye karar verirlerse stake edilen ETH’lerinin bir kısmını kaybettiği “slashing” adı verilen bir mekanizma uygular.

Bir Proof of Stake sisteminde başarılı bir “%51 saldırısını” gerçekleştirmek için, saldırganın validatörlerin %51'ini ikna etmesi veya aynı oranda ETH stake ederek validatör olması ve çoğunluğu ele alması gerekir, bu da tüm stake edilen ETH’nin %51'ine sahip olmayı gerektirir. Bu da çok çok büyük bir sermaye demektir. (21 Eylül 2022 tarihi için yaklaşık 22 Milyar dolar)

Ethereum 2.0’da validatör olabilmek için 32 ETH stake etmeniz gereklidir.

Validatör getirileri, sistemdeki stake edilen ETH miktarına bağlıdır. 1 Milyon ETH’den daha az stake edilmişse yıllık %18'in üzerine çıkabilir, eğer sistemde 100M’den fazla stake edilmiş ETH varsa %1,81'e kadar düşebilir.

Proof of Stake, Ethereum 2.0 hedeflerinin 3'ünü de ele alır.

  • Çok fazla enerji tüketen madencileri kaldırarak Ethereum’u daha sürdürülebilir hale getirir.
  • “%51 saldırısını” zorlaştırarak daha güvenli hale getirir.
  • Bir Proof of Work modelinde elde edilmesi çok daha zor olan “sharding” kilidini açarak sistemi daha ölçeklenebilir hale getirir.

Sharding

Sharding kavramı, Ethereum 2.0’a özgü bir teknoloji değildir. Aslında, bir veritabanını her biri tüm veri kümesinin bir bölümünü içeren birden çok örneğe bölmeye izin veren ve yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Her örnek bir “shard” olarak bilinecektir.

Sharding’i Ethereum için ele alacak olursak, her bir “shard” temelde ayrı bir yeni zincirdir. Bu, doğrudan Ethereum’un ölçeklenebilirlik endişelerini giderir, çünkü parçalar ağın yükünü dağıtmaya izin verir.

Bunun da ötesinde, her bir Ethereum düğümünün yalnızca parçalardan birini çalıştırması gerekecek. Bu, yalnızca küçük bir veri alt kümesini depolamak ve güçlü bir donanıma sahip olmadan bir düğümü çalıştırmayı kolaylaştırmak anlamına gelir. Düğümlerin çalıştırılmasını kolaylaştırmak, daha fazla merkeziyetsizlik ve daha fazla güvenlik anlamına gelen daha fazla ağ katılımcısı ile sonuçlanacaktır.

Yorum

Esasen shard edilmiş bir network herhangi bir smart contract çalıştıramayacak ve gelen transferleri işleyemeyecektir. Peki buna rağmen nasıl ölçeklenebilirik sağlayacak?

Shard edilen bir zincir parçası sadece işlem kanıtı olarak kullanılacak. Asıl ölçeklenme, Layer-2 ile mümkün olacaktır (Arbitrum buna güzel bir örnek). Yani Roll-up teknolojileri ile işlemleri off-chain olarak ucuz ve hızlıca gerçekleştirip, daha sonra mainnete yazacağız, ve bu bilgileri küçük parçalara ayırıp kanıt olarak saklayacağız.

Beacon Chain

Beacon Chain, farklı parçaları doğrulamak için staker’ları rastgele atayarak Proof of Stake tabanlı bir sistemi koordine etmekten sorumludur. Validatörlerin bu şekilde rastgele seçilmesi, validatörler arasında gizli anlaşmalara varılmasını ve bir parçayı ele geçirmelerini engellediği için çok önemlidir.

Beacon Chain aslında temel olarak mevcut Ethereum zincirine paralel olarak çalışan yeni bir Proof of Stake ağıdır.

Docking

Docking, mevcut Ethereum zincirinin Ethereum 2.0 Proof of Stake sistemindeki parçalardan biri haline geldiği bir süreçtir.

Bu süreç aynı zamanda bildiğimiz Proof of Work Ethereum’un sonunu ve yeni Proof of Stake modeline tam geçişi işaret eder.

Docking, Smart Contract’ları Proof of Stake sistemine dahil etme yeteneğini getirecektir. Bunun da ötesinde, tüm ETH sahipleri ve kullanıcıları için sorunsuz bir geçişe izin verecektir.

Yani özetle, Docking olarak adlandırılan bu olay, geçtiğimiz günlerde yaşadığımız ve The Merge olarak adlandırılan olayın ta kendisidir.

Kaynakça

--

--