Gelecek gerçekten Modüler mi?

YTU Blockchain ekibi olarak hazırladığımız Modüler Mayıs temalı içerik bombardımanımızın ilk yazısına hoş geldiniz. Bu ay içerisinde gerçekten detaylı ve teknik makalelerden sesli anlatımlı videolara kadar bir sürü kaliteli içerikle karşınıza çıkacağız. Modülerite konusunu seçme sebebimiz blockchain teknolojisinin geleceğini bu teknolojinin şekillendireceğini düşünmemiz. Hazırsanız başlayalım.

Modüleritenin tarihçesi

Modüler blockchain kavramının ilk kullanılışı 2018'de Vitalik Buterin ve Mustafa Al-Bassam tarafından yazılan “Data Availability Sampling and Fraud Proofs.” adlı whitepaper’da görülmektedir. Bu makalede blockchain ölçeklendirmesinin güvenlik ve merkeziyetsizlikten ödün vermeden nasıl gerçekleştirilebileceği ele alınmaktadır.

Ardından Mustafa Al-Bassam Lazy Ledger için yazdığı whitepaper’da bir blockchainin sadece bir işlemin erişilebilirliği sağlanması ve sıralanması için kullanıldığı, execution’dan (yürütme) ve verification’dan (doğrulama) sorumlu olmadığı bir mimariden bahsetmiştir. Sonralardan Lazy Ledger ismi Celestia olarak değiştirilmiştir.

Ancak bu makaleler sadece Veri Erişilebilirliği (Data Availability) katmanları için bir ilktir. Polkadot ve Cosmos gibi modüler blockchain sistemleri Albasam’ın makalelerinden önce de vardı. Celestia’dan önce çıkan Arbitrum ve Optimism gibi yürütmeyi (execution) ele alan rollup’lar da yine modüler yapılardandır.

Kökenini öğrendiğimize göre şu anki standartı ve bir blockchainin temel görevlerine biraz göz atalım.

Monolitik Blockchainler: Mevcut Standart

Günümüzde Layer 1 blockchainler’in standartı monololiktir. Her “eşsiz” yeni layer 1 çözümü bir önceki çözümden küçük bir şeyi farklı yapıp ve birazcık daha verimli olduğu iddiasını ortaya koyarak döngüyü sürdürmektedir. Günümüzde sürekli çıkmakta olan L1 blockchain’lerin artık pek farklı bir yanı kalmamış, sadece öncekinden biraz daha iyi olduğunu iddia etmişlerdir. Biraz sonra daha iyi açıklanacak olan yürütme(execution), consensus (uzlaşı) ve veri erişilebilirliği (Data availability) tek bir ağ tarafından gerçekleştiğinden dolayı monolitik blockchainlerin kapasitesi sınırlıdır.

Solana gibi L1 blockchainler ortalama 3k TPS’e sahip olsa da bu başarının bedeli güvenlikten ve merkeziyetsizlikten ödün vermektir.

Mustafa Al-Bassam’ın sunduğu Monolitik L1 döngüsü yüzünden gerçek ölçeklendirmeyi ulaşılamamaktadır.

u

Bu döngüden kurtulmak için Modüler Blockchain’ler sunulmuştur.

Modüler Blockchain’ler: Geleceğin Standartı

Monolitik L1 döngüsünden kurtulmak için kurtarıcı olarak sunulan Modüler Blockchain’ler, blockchain’in 4 ana görevinin bağımsız layer’lar tarafından ayrı ayrı gerçekleşmesi fikrine dayanır. Dolayısıyla esasında modüler blockchainler, ekonomik bir terim olan specialization, yani uzmanlaşma’yı yapı taşı olarak kabul eder.

Vitalik Buterin tarafından ilk defa ortaya atılan ve artık çok aşina olduğumuz blokchain trilemma sorununu, yani bir blockchainin aynı zamanda ölçeklenebilir, merkeziyetsiz ve güvenli olamayacağı problemini modüler blockchain yapılar ile çözmeye yaklaşabiliriz.

Peki bu yapılar nasıl çalışır, nasıl işler bir göz atalım.

Blockchain’ler Nasıl Çalışır

Modüler yapıları anlamak için öncelikle sıradan blockchain’lerin nasıl çalıştığını anlamamız gerekli. Bir arkadaşınıza token gönderdiğinizde arka planda ne oluyor?

Genel olarak bir blockchain’in 4 ana görevi vardır. Bunlar yürütme (execution), veri erişilebilirliği (data availability), uzlaşı (consensus) ve yerleşme’dir. (settlement)

Modülerite üzerine her yazıda bu 4 yapı anlatılır. Bu adeta bir şarttır :D Esasında bu 4 görev genelde yeterli olsa da günümüzde artık her şey modüler yapıya evriliyor. Ben de farklı olarak, bu 4 ana görevi anlattıktan sonra, yazının ilerleyen kısımlarında Aligned Layer’ın yaptığı verification layer gibi çözümleri de ele alacağım.

Yürütme (Execution)

kaynak

Bir blockchain’de bir sürü işlem gerçektirdiğinizde, genelde arka planda ne olduğunu düşünmezsiniz. Sonucu görürsünüz, cüzdanınıza gelen tokenler veya koleksiyonunuzdan satılan NFT’ler. İşlemleriniz neticeleri yani sizin bu gördüğünüz sonuçlar yürütme’den sorumlu kod sayesinde ortaya çıkar. Yeni L1'lar genelde bu süreci daha verimli hale getirmeyi, yani yürütmeyi (execution) daha hızlı yaparak ölçeklendirmeyi sağlamaya çalışır.

Alternatif bir çözüm olarak, yürütme (execution) için ayrı bir layer kullanır isek bu süreci çok daha verimli yapabiliriz. Ki şu anda L1 üzerinde var olan rollup’larda yapılan da bu.

Yerleşme (Settlement)

Bu katman işlemlerin son hale gelmesinden ve onaylanmasından sorumlu katmandır. Bir işlem bu aşamadan sonra artık blockchain’e yerleşmiştir ve doğruluğu kanıtlanmış kabul edilmektedir.

Özellikle rollup’lar için önemli olan bu katmanı, Anayasa Mahkeme’sine benzetebiliriz. En son bu katmanda anlaşmazlık çözülür ve işlem tamamlanır.

Uzlaşı (Consensus)

Bu katman işlemlerin sıralanmasını ve her node’un işlemi onaylayıp uzlaşı sağlayarak finality oluşmasını sağlar. Bu katman PoS, PoW gibi farklı algoritmalar kullanabilir.

Veri Erişilebilirliği (Data Availability)

Bu katman, Web3'ün sahip olduğu saydamlığı sağlayan katmandır. Muhtemelen https://etherscan.io gibi siteleri kullanmışsınızdır. İşte bunu sağlayan yapı veri erişilebilirliği (Data Availability) katmanıdır.

İşte monolitik ve modüler blockchain’lerin farkı bu katmanlarda yatar. Monolitik blockchain’ler bütün bu işlemleri kendisi hallederken modüler yapılar iş bölümü yapar.

Modülerite blockchain’lere özgü değildir. Doğal yaşamda da modülerite örneklerini görebiliriz. Bitkilerin çoğu hücresel ölçekte iş bölümü yapar. İnsan evrimini incelerken bile iş bölümünün avantajı sayesinde türümüz gökdelenleri inşa edebilmiş, uzaya çıkmış ve interneti icat edebilmiştir.

DAHA ÇOK MODÜLERİTE

Modüler teknolojinin gelişmesiyle birlikte belli görevler için belli projeler artık standart hale gelmiştir. Veri erişilebilirliği için adeta bir oligapol söz konusudur. Celestia başta gelir, alternatifleri de yoldadır. (Avail, EigenDA) Yerleşme katmanı genelde Ethereum’dur. (veya Bitcoin?) Execution için rollup çözümlerinin sayısı her geçen gün artmaktadır. Peki iş bölümünü daha da arttırabilir miyiz?

Evet önceki şemadan daha çok bileşene sahip bir şemayla karşı karşıyayız. Kısaca yeni eklenen bileşenleri inceleyelim.

Sequencer genelde rollup’lar için kullanılan ve rollup’lardaki işlemleri sıraya sokan, paketleyen ve yerleşme (settlement) katmanına yollayan bir yapıdır. Önde gelen L2 çözümleri merkezi sequencer kullanır yani genelde tek bir tane sequencer vardır. Buna çözüm olarak shared sequencer adı verilen yapılar ortaya çıkmıştır. (Espresso, Madara vs.)

Veri Erişilebilirliği için farklı bir katman kullanmak ücretleri gerçekten düşürse de shared sequencer kullanmak rollup’lar için çok karlı değildir zira bunları kullanırlarsa, kendileri kurdukları merkezi sequencer’dan kazanacakları paradan vazgeçmiş olurlar.

Bir başka örnek ise Aligned Layer. Aligned Layer bir evrensel doğrulama katmanıdır. Esasında bu projenin amacı Ethereum doğrulayıcılarının güvenini kullanarak ucuz bir şekilde herhangi bir SNARK kanıtının doğrulanmasını sağlamaktır.

Gün geçtikçe aklımıza gelecek her bir görev için yeni projeler ortaya çıkmakta ve iş bölümü giderek artmaktadır.

Blockchain Ölçeklendirmesine Genel Bir Bakış

Modüler yapıların çıkmasının temel amacı monolitik yapıların ya ölçeklenememesi ya da ölçeklenip güvenlikten ve merkeziyetsizlikten ödün vermesidir. Peki bu üçünü sağlayacak çözüm gerçekten modüler yapılar mıdır?

Mevcut blockchain’leri 4 kategoriye ayıralım.

kaynak

1. Single-threaded Monolitik Blockchain’ler: Bu blockchain’ler tek seferde 1 işlemi gerçekleştirirler. Bunların çoğu rollup çözümlerine veya horizontal scale-out gibi çözümlere yönelmişlerdir. Örnekler: Ethereum, Polygon.
2. Paralel Processing Monolitik Blockchain’ler: Tek seferde birden fazla işlemi aynı anda gerçekleştirebilen blockchain’lerdir. Örnekler: Sui, Aptos, Monad, Solana.
3. Single-threaded Modüler Blockchain’ler: Tek seferde 1 işlemi gerçekleştiren modüler blockchain’lerdir. Örnekler: Arbitrum, Optimism, zkSync, Starknet.
4. Paralel Processing Modüler Blockchain’ler: Tek seferde birden fazla işlemi aynı anda gerçekleştirebilen modüler blockchain’lerdir. Örnekler: Eclipse, Fuel.

Peki Monolitik Paralel Processing yapılar mı daha verimli yoksa Modüler yapılar mı?

Bu tartışmada 3 taraf var:

Modüler Tayfa: Modülerite taraftarları (Bunlar genelde ETH maxi’si oluyor) bir blockchain’in bütün problemleri çözmesinin imkansız olduğunu düşünmektedirler. Modüler yapıların daha değiştirilebilir olması gibi avantajları nedeniyle tek çözümün modüler yapılar olduklarını savunmaktadırlar.

Monolitik Paralel Processing Tayfa: Bu tayfa ise (Önemli destekçilerden birinin yazısı) paralel processing teknolojisine sahip monolitik bir yapının modüler bir yapıdan daha verimli olacağını, özellikle; modüler yapıların zincirler arası iletişiminin sıklığına muhtaç olması, hacker’ların saldırı yapabileceği daha fazla alan olması gibi nedenlerle bu yapıları güvenli ve verimli bulmamaktadırlar.

Orta Yolcular: Tabii ki her tartışmada olduğu gibi bu kesim ise taraf tutmamaktadır. Her iki çözümün de eş zamanlı olarak var olacağını düşünmektedirler.

Değinmek istediğim konulardan biri de horizontal ve vertical scaling. Aşağıdaki tweette modüler vs monolitik tartışmasının eskidiğini ve asıl tartışmanın horizontal vs vertical olduğunu yazmaktadır. Buradaki ana argüman modüler yapıların çözüm yolunun node sayısını arttırmak olduğu ve elinde sonunda bu çözümün yetmeyeceğidir. Eğer bu ilginizi çektiyse takipte kalın!

Sonuç

Bu tartışmaların cevabı aslında modüler yapıların dezavantajlarının (zincirler arası güvenlik, yavaş akış vs.) avantajlara ağır basıp basmayacağıdır. Günümüzdeki duruma baktığımızda sequencer’ların merkezi olması veya bir yapının Celestia kullanması kullanıcıları buradan uzaklaştırmamıştır. Yine de kullanıcı davranışı gelecekte değişebilir.

Merkeziyetsizlikten önem vermemek web3 ekosisteminde hala en önemli kavramlardan biridir. Modüler çözümler hala gelişime açık, yeni teknolojilerdir ve mevcut dezavantajlarını minimuma indirebilir. Tabi ki en doğru sonucu bize zaman verecektir ancak benim düşüncem modüler yapılar hele ki modüler paralel processing’e sahip yapılar geleceğin teknolojisi olmaya en büyük adaylardır.

Okuduğunuz için teşekkür ederim.

gmodular