Bitcoin'in (BTC) yanında dünyanın ikinci en popüler blockchain platformu olan Ethereum (ETH), selefinin olmadığı her şeyi olmayı hedefliyor. Bitcoin'in sınırlamalarından bazıları, Ethereum'un iş kanıtı (PoW) fikir birliği algoritması konusundaki ısrarı ve genel ölçeklenebilirlik eksikliği gibi Ethereum'u geride tutmasıdır. Beacon Zinciri, Birleştirme ve Parça Zincirleri de dahil olmak üzere Ethereum'un çok aşamalı yükseltmesi, çeşitli altyapı değişiklikleri yaparak Ethereum ağının ölçeklenebilirliğini ve güvenliğini artırmayı amaçlıyor. Bunlardan en dikkate değer olanı, iş kanıtı (PoW) fikir birliği yönteminden hisse kanıtı (PoS) modeli lehine dönüşümdür; her ikisi de protokolde değişen farklılıklar sunar.
2013 yılında, Ethereum'un yaratıcısı Vitalik Buterin, uygulamaları ve finans odaklı olması gerekmeyen diğer faydaları destekleyen bir blockchain platformu önerdi. Buterin, geliştiricilerin yönetişim sistemleri, borç verme platformları, veritabanları oluşturmak, fiziksel varlıkları dijital alanda temsil etmek ve çok daha fazlasını oluşturmak için merkezi olmayan yönetimin gücünden yararlanabileceği bir dünya gördü.
Buterin, Ethereum'u küresel bir süper bilgisayar olarak öne sürüyor ancak ağ, birkaç yüz işlemi makul bir zaman diliminde doğrulamakta zorlanıyor. Ethereum'da küçük miktarlarda işlem yapan kullanıcılar zaman zaman ücretler ve ekstra maliyetler için %100'ün üzerinde ödeme yapmak zorunda kalıyor. Dünyanın bir ağ üzerinde etkileşim kurma biçiminde devrim yaratmayı amaçlayan bir platform için Ethereum, şüphesiz bazı şüpheli teknolojiler üzerine inşa edilmiştir.
Neyse ki Buterin, çeşitli ağ geliştiricileri ve Ethereum Vakfı projenin sınırlamalarının farkında. Ethereum ekibi ayrıca Ethereum'un blockchain sınırlamalarının kurumsal yatırımcıların ve diğer ilgili tarafların Ethereum'u benimsemesini engellediğinin farkında.
Ethereum'un ölçeklenebilirlik sorunlarını çözmek için Buterin ve ETH ekibi, Ethereum 2.0 veya Eth2 adı verilen bir ağ yükseltmesinin ana hatlarını çizdi. Ethereum 2.0, Ethereum'un çalışma biçiminde temelleri değiştiren değişiklikler getiriyor, ancak uygulanması yıllar alacak. 2020'den beri Ethereum geliştiricileri, Ethereum'u her zamankinden daha hızlı, daha güvenli ve daha erişilebilir hale getirmeyi umarak ağın yükseltmesini hayata geçirmek için yorulmadan çalıştı.
Ethereum 2.0'ın Dağılımı
Bir PoS algoritması, bir ağın ölçeklenebilirlik, güvenlik ve erişilebilirlik gibi çeşitli yönlerini ayarlayarak PoW algoritmasına göre birçok avantaj sağlar.
POS vs POW
Temel olarak, çift harcamayı veya mükerrer işlemleri önlemek için her işlem bloğunun benzersiz olduğu kanıtlanmalıdır. Her bloğun benzersizliğini kanıtlayan 64 haneli onaltılı kodu vardır, ancak madencilerin bu kodu bulması gerekir. Madenci bilgisayarları tarafından sağlanan güç, onaltılık kodu çözmek için kullanılır, dolayısıyla iş kanıtı adı da buradan gelir. Bir bilgisayar, işe koyulmak ve bir bloğu çözmek için gerçek gücü kullanıyor.
Ne yazık ki blok madenciliği pek çevre dostu değil. Tonlarca güç kullanıyor ve madencinin elektrik faturalarını önemli ölçüde artırıyor. Ayrıca kripto para madenciliği bir rekabettir. Tek bir grafik kartına sahip madenciler, binlerce olmasa da yüzlerce kartla yapılan operasyonlarla rekabet ediyor. Yalnızca kodu bulan ilk madenci, Bitcoin cinsinden ödenen bir ödül alıyor, bu da fazla parası olmayan kullanıcıların uygun bir madencilik donanımına yatırım yapmalarını sınırlıyor. Yalnızca madencilik yapmanın, madencilik havuzuna katılmak gibi alternatifleri de var ancak madencilik ödülü düzinelerce katılımcı arasında paylaştırılıyor.
Bununla birlikte, Proof-of-stake, PoW konsensüs algoritmasına özgü pek çok sorunu çözmektedir. Proof-of-stake, kullanıcıların işlemleri doğrulamasını gerektirmesi açısından madenciliğe benzer. Ancak PoS ağındaki katılımcılara doğrulayıcılar denir. Doğrulayıcılar, ağa bir miktar kripto para birimini stake eden veya kilitleyen kullanıcılardır. Fonları kilitlemek için bu kullanıcılar, ağa doğrulayıcı olmak istediklerinin sinyalini verir ve doğrulayıcı tarafından ne kadar çok fon stake edilirse, bu kullanıcılar katılımlarından dolayı o kadar çok ödül kazanırlar.
Doğrulayıcı olarak kullanıcılar, katıldıkları ağda yapılan işlemleri doğrulamaktan sorumludur. Doğrulayıcı bir işlemi doğruladıktan sonra, bu işlem blockchain'e gönderilir ve doğrulayıcı bir ödül kazanır. PoW sistemi ile karşılaştırıldığında PoS daha erişilebilirdir çünkü pahalı donanım gerektirmek yerine yeterli paraya sahip olan herkes katılabilir.
Doğrulayıcı olarak kullanıcılar, katıldıkları ağ üzerinde yapılan işlemleri doğrulamaktan sorumludur. Bir doğrulayıcı bir işlemi doğruladığında, bu işlem blok zincirine gönderilir ve doğrulayıcı bir ödül kazanır. PoW sistemi ile karşılaştırıldığında PoS daha erişilebilirdir çünkü pahalı donanımlar yerine parası olan herkes katılabilir.
Ağa erişilebilirlik, daha fazla kullanıcı ağa bağlandığından ve işlemleri doğruladığından daha iyi ölçeklenebilirlik sağlar. Bir ağı doğrulayan daha fazla kullanıcı aynı zamanda daha iyi güvenlik ve ademi merkeziyetçilik sağlar. Kötü aktörlerin saldırabileceği tek bir merkezi nokta yerine bir PoS ağında giderek daha fazla istikrar noktası vardır. PoS, bir PoW ağında madencilik yapmaktan daha az güç gerektirdiğinden, çevre de bir PoS ağından daha az zarar görür.
Bir ağda daha fazla merkeziyetsizlik, PoW ağlarında standart olan ve düğümlerin %51'inin kontrolünü ele geçiren ve kötü niyetli işlemleri doğrulayan kötü bir aktörün yer aldığı bir saldırı olan %51 saldırısını önlemeye de yardımcı olur. Bir bakıma, proof-of-stake %51 saldırısını önler çünkü bir saldırı girişiminde bulunmak için ağdaki tüm tokenların %51'ine sahip olmak gerekir. PoS ağındaki tüm tokenların %51'ine sahip olmak ise neredeyse imkansız gibi görünüyor, çünkü bunu yapmak için potansiyel olarak yüzlerce Ethereum cüzdanından aynı anda çalmak gerekiyor.
Yükseltme tamamlandığında, Ethereum tüm proof-of-stake avantajlarını deneyimleyecektir. PoS, Ethereum'a daha iyi ölçeklenebilirlik, erişilebilirlik ve güvenlik getirecek ve onu daha çevre dostu hale getirecektir. Ancak Ethereum'un 2.0 ağına geçmesi kolay bir iş değil, kullanıcılardan bir ton girdi ve değişikliklerin etkili olması için oldukça fazla zaman gerektiriyor.
Ethereum'un 2.0'a geçişi çeşitli aşamalara ayrılmıştır.
AŞAMA 0
Ethereum 2.0 yükseltmesinin 0. Aşaması, İşaret Zinciri olarak adlandırılan şeyi tanıtıyor. 1 Aralık 2020'de başlatılan Beacon Chain, PoS'a geçişi işaret ederek kullanıcıların Ethereum'larını stake etmelerini (kilitlemelerini) ve doğrulayıcı olmalarını sağlıyor. Bununla birlikte, Faz 0 ana Ethereum blok zincirini etkilemez, İşaret Zinciri Ethereum'un ana ağının yanında var olur. Bununla birlikte, hem Beacon zinciri hem de ana ağ eninde sonunda birbirine bağlanacaktır. Amaç, Mainnet'i Beacon Zinciri kontrollü ve koordineli proof-of-stake sistemine "birleştirmektir".
Dahası, potansiyel doğrulayıcılar 32 ETH stake ederek Beacon Chain'e olan ilgilerini kaydedebilirler. Kullanıcılardan 32 ETH stake etmelerini istemek, 32 ETH'nin on binlerce dolar değerinde Ethereum olduğu düşünüldüğünde, oldukça yüksek bir meblağ. Ayrıca yatırılan fonlar iki yıl veya daha uzun bir süre boyunca tutulacak ve ancak Ethereum 2.0 piyasaya sürülmeye tamamen hazır olduğunda serbest bırakılacaktır. Erken onaylayıcıların projenin geleceğine çok bağlı olmaları beklenmektedir, dolayısıyla giriş koşulları yüksektir.
AŞAMA 1
Aşama 1'in 2021'in ortalarında başlatılması gerekiyordu, ancak geliştiricilerin Ethereum 2.0'ın gecikmesinin büyük nedenleri olarak bitmemiş çalışmaları ve kod denetimini göstermesiyle 2022'nin başlarına ertelendi. Bir sonraki aşamada Beacon Zinciri ana ağ ile birleştirilecek ve resmi olarak bir PoS konsensüs algoritmasına geçilecektir. Eth2, 1. Aşamadan itibaren Ethereum'un tüm işlem geçmişini barındıracak ve PoS ağındaki akıllı sözleşmeleri destekleyecektir. Ethereum 2.0 madenciliği ağın dışına çıkaracağı için madenciler ve doğrulayıcılar resmi olarak harekete geçecek. Pek çok madencinin ellerindekileri alıp doğrulayıcı olmak üzere stake etmesi beklenmektedir.
Başlangıçta, geliştiriciler Ethereum 2.0 yükseltmesinin 1. Aşamasının sharding'i tanıtmasını amaçlıyordu. Parçalama, bir veritabanını ya da bu durumda blok zincirini parça olarak bilinen çeşitli küçük zincirlere bölme eylemidir. Eth2 64 parçaya sahip olacak, yani ağın yükünü 64 yeni zincire yayacak. Parçalar, donanım gereksinimlerini düşürerek bir düğümün çalıştırılmasını kolaylaştırır. Bu yükseltme, ana ağ ve İşaret Zinciri birleştikten sonra gerçekleşecektir.
Ethereum 2.0 ile doğrulayıcılar ve diğer kullanıcılar kendi parçalarını çalıştırabilir, işlemleri doğrulayabilir ve ana zincirin çok fazla tıkanıklık görmesini engelleyebilir. Shard ağlarının Ethereum ekosistemine güvenli bir şekilde girebilmesi için bir proof-of-stake mutabakat yöntemi gereklidir. Staking, Beacon Chain'de tanıtılacak ve daha sonra gelecek olan shard zinciri güncellemesine zemin hazırlayacaktır.
AŞAMA 2
Son olarak, 2. Aşamada Ethereum WebAssembly ya da eWASM kullanılmaya başlanacaktır. WebAssembly, World Wide Web Consortium tarafından oluşturulmuştur ve Ethereum'u şu anda olduğundan çok daha verimli hale getirmek için tasarlanmıştır. Ethereum WebAssembly, Ethereum akıllı sözleşme yürütme katmanı için WebAssembly'in önerilen deterministik bir alt kümesidir.
Ethereum şu anda Ethereum Sanal Makinesi ya da EVM olarak adlandırılan bir yapıya sahiptir. EVM, Ethereum'un küresel bir süper bilgisayar olarak çalışmasını sağlar. Kullanıcılar bu bilgisayara dünya çapında erişerek akıllı sözleşmeler çalıştırır ve merkezi olmayan uygulamalarla (DApp'ler) etkileşime girer. EVM, Ethereum'da komutları yürütmek için gerekli tüm kodları depolarken, aynı zamanda işlemler için cüzdan adreslerini kolaylaştırır ve her işlem için işlem (gaz) ücretlerini hesaplar.
EVM, bir akıllı sözleşmenin sonlandırılması gerekip gerekmediğini (çok fazla gaz kullanıyor), bir DApp'ın deterministik olup olmadığını (her zaman aynı girdi ve çıktıları yürütüp yürütmeyeceğini) veya bir akıllı sözleşmenin izole olup olmadığını (bir şeyler ters giderse, bu sözleşmenin hatası daha geniş Ethereum ağını etkilemeyecektir) bilmek gibi çeşitli eylemleri aynı anda destekleyebilir. Ancak Ethereum ağı biraz fazla kalabalıklaşmıştır. Aynı anda gerçekleşen çok sayıda işlem nedeniyle, EVM başlangıçta amaçlanandan çok daha yavaştır. Ethereum'un EVM'sinin Solidity adı verilen özel ve anlaşılması zor bir kodla yazıldığı düşünüldüğünde yükseltilmesi de zordur. eWASM, 2. Aşamada uygulanacak olan EVM'nin yerini almak üzere özel olarak tasarlanmıştır.
eWASM, EVM'den çok daha hızlı kod derleyerek şebeke içindeki süreçleri hızlandırıyor. Gaz, eWASM aracılığıyla daha verimli çalışır ve eWASM, C ve C++ gibi çeşitli geleneksel kodlama dilleriyle uyumludur. Temel olarak eWASM, Ethereum geliştirmeyi çok daha erişilebilir hale getirmeyi amaçlamaktadır.
