Rollup Nedir? Optimistic ve ZK Rollup’lar Nasıl Çalışıyor?
Rollup’ların ne olduğunu anlamadan önce; Ethereum Kurucu Ortağı Vitalik Buterin’in “blockchain trilemma” adını verdiği konsepte değinelim. Vitalik Buterin, her bir blok zinciri projesinin başarılı olabilmek için çözmesi gereken 3 önemli problem olduğunu söylüyor: Decentralization (merkeziyetsizlik), security (güvenlik) ve scalability (ölçeklenebilirlik).
Bir blok zincirine ait bu 3 değişkenden birini değiştirmek ve verimini artırmak; diğer birini veya ikisini olumsuz şekilde etkileyebilir.
İlginizi çekebilir: Cross-Chain ve Multi-Chain Nedir? Vitalik Buterin Geleceği Nasıl Görüyor?
Ölçeklenebilirlik ve Olası Çözümler
Ölçeklenebilirlik; bir blok zincirinde gerçekleşen işlemlerin verimliliği anlamına gelir. Bir blok zinciri işlemleri ne kadar hızlı gerçekleştirebilirse, ölçeklenebilirliği de o kadar fazladır.
Ethereum blok zincirinin işleme kapasitesi şu anda yaklaşık 13 TPS’tir (TPS: Saniyede gerçekleşen işlem sayısı). Bu kapasite ile blok zinciri üzerinde fazla işlem yapılmak istenildiğinde yığılma yaşanır. Yığılma ise zaman ve para kayıplarına sebep olur. Yığılma problemini çözmek için, ağın daha fazla ölçeklenebilmesi gerekir.
Blok zincirlerinin ölçeklenebilmesi için; Layer 1 (Katman 1) çözümleri olarak karşımıza sidechain’ler (yan zincirler) çıkarken, Layer 2 (Katman 2) çözümleri ise bir diğer yöntemdir.
Katman 1 ile temel blok zincirleri kastedilirken; Katman 2 ile, Katman 1’ler üzerine inşa edilen çözümler anlatılmaktadır. Katman 1’ler birer araziye benzer ve Katman 2’ler araziler üzerine inşa edilen yapılar gibidirler.
Ağlar üzerindeki yığılmalar için Katman 1 çözümlerinde; özelleştirilmiş node’lar veya daha büyük bloklar da kullanılabilmektedir. Ancak bu çözümler ile, ağ üzerinde daha fazla merkeziyetli yapılar oluşur ve güvenlik azalır.
Katman 2 çözümlerine baktığımızda; sisteme daha fazla fayda sağladıkları görülmektedir. Katman 2’ler; Katman 1’lerin güvenlik ve konsensüs modellerini esas alarak işlemleri off-chain (blok zinciri dışında) gerçekleştirir. Katman 2 çözümlerine 3 önemli örnek; channels, plasma ve rollup teknolojileridir.
Rollup Nedir?
Rollup’lar; işlemleri yığınlar haline getirir, off-chain (zincir dışı) olarak işler, veriyi sıkıştırır ve kısaltılmış biçimde Katman 1’e gönderir. Bu şekilde blok zinciri üzerindeki “işlem yapma ve depolama” yükünü üstlenir. Bu üstlenme, blok zincirinin hızlanmasına yani “ölçeklenmesine” sebep olur.
Rollup’ların bu çalışma prensibi kulağa her ne kadar hoş gelse de, doğal olarak şu soruyu sorabiliriz: “Peki ya Katman 1’e gönderilen işlemler sahteyse?”
Bir rollup’ın, yığın haline getirdiği işlemlerin doğruluğunu nasıl kanıtlayacağı, önemli bir sorundur ve bu sorunun çözümüne yönelik karşımıza 2 önemli teknoloji çıkıyor: Optimistic Rollup ve ZK Rollup.
Optimistic Rollup
Optimistic Rollup’lar; fraud proofs (dolandırıcılık kanıtları) sistematiğini kullanırlar. Optimistic, yani “iyimser” olarak isimlendirilen bu rollup’larda; yığın haline getirilen işlemlerin öncelikle “doğru” olduğu kabul edilir. Eğer işlemler gerçekten doğruysa veya bir dolandırıcılık kanıtı itirazı yapılmamışsa, sistem olduğu gibi işler.
Optimistic Rollup’lar; uyuşmazlık çözümü sistemi ile çalışırlar. Bu sistem, hatayı tespit edeni ödüllendirir ve dolandırıcılık yapanı cezalandırır. Uyuşmazlık çözümü sistemini kullanan iki taraf bulunur. İşlem yığınını ağa sunan bir taraf iken, şüpheli olup olası dolandırıcılıkları araştıran da diğer taraftır. Her iki taraf da uyuşmazlığın çözümü için sisteme ETH bağlarlar ve bunlardan hangi taraf yanılıyorsa, bağlanan ETH, kaybeden tarafın elinden alınır.
Buna bir örnek verecek olursak;
Bir kullanıcı, yığın haline getirilmiş işlemleri sisteme sunmuş olsun. Eğer diğer bir kullanıcı, sunulan işlemlerde bir dolandırıcılıktan şüphelenirse sisteme bir fraud proof (dolandırıcılık kanıtı) sunar. Ardından işlemler Katman 1 üzerinde yeniden işlenir ve değerlendirilir. Eğer sunulan işlemlerde hata varsa; işlemleri sunan kullanıcı elindeki ETH’leri kaybeder. Tam tersi olur ve dolandırıcılık kanıtını sunan şüpheci yanılırsa, onun elindeki ETH’ler alınır. Şüphecilerin hatalarında ellerindeki ETH’lerin alınması; ağın sürekli meşgul edilmesini engellemek için bir caydırıcılık unsurudur.
Bu tabloya göre; bir kullanıcı hatalı işlemler yığınını Katman 1’e sunar ve hiç kimse buna bir dolandırıcılık kanıtı ile itiraz etmezse, yanlış işlemler doğru kabul edilmiş olacaktır. Bu gerçekten de böyledir ancak tek bir kişinin bile işlemleri izlemesi, ona itiraz etme hakkını tanır.
Optimistic Rollup teknolojisi kullanan önemli projelere bakacak olursak; Optimism, Arbitrum ve Boba Network gibi önemli platformları görüyoruz.
ZK Rollup
ZK Rollup teknolojisindeki ZK’nin anlamı Zero-Knowledge (Sıfır Bilgi) anlamına geliyor. ZK Rollup’lar, validity proof (doğruluk kanıtı) sistematiğini kullanıyor.
ZK Rollup’larda her yığın haline getirilmiş işlem; ZK-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) denilen bir kriptografik kanıt ile şifrelenir ve doğrulanır. ZK-SNARK teknolojisi ile bir blok zinciri üzerinde her kullanıcı, tamamen şifrelenmiş biçimde işlemler yapabilir. Yapılan tüm işlemler itiraza gerek kalmaksızın geçerli ve doğrudur.
Örnek verecek olursak;
ZK-SNARK teknolojisi ile, bir transferin bir adresten diğerine gittiği sorgulanmadan doğrulanabilir. Bu şuna benzer; size ait bir sosyal medya profilinin, size ait olduğunu, kullanıcı adınızı ve şifrenizi bildirmeden kanıtlayabilirsiniz.
ZK Rollup’lar otomatik olarak, yığın haline getirilmiş işlemlerin geçerli olduğunu, Katman 1’e sunuldukları anda kanıtlarlar. Bu kanıtın doğruluğu, kolayca Katman 1 üzerinde değerlendirme yapılarak kanıtlanabilir.
Önemli ZK Rollup projelerine baktığımızda karşımıza Immutable X, Hermez, DeversiFi, zkSync ve Aztec gibi platformlar çıkıyor.
Optimistic Rollup vs ZK Rollup
Aşağıda paylaşılan tablo, Vitalik Buterin tarafından kaleme alınan “An Incomplete Guide to Rollups” makalesinden alınmıştır ve Optimistic Rollup’lar ile ZK Rollup’lar arasındaki önemli farkları belirtmektedir.
Her iki teknolojinin de birbirlerine kıyasla artı ve eksileri bulunuyor:
- Withdraw (çekim işlemi) süreçleri, itirazlar olabileceği için Optimistic Rollup’larda 1 hafta kadar sürebilirken ZK Rollup’larda çok daha hızlı gerçekleşir.
- Optimistic Rollup’lar teknolojinin karmaşıklığı konusunda ZK Rollup’lara göre çok daha basit ve sadedir. ZK Rollup’lar, matematiksel olarak çok karmaşık yapılara sahiptir.
- Optimistic Rollup’lar, EVM (Ethereum Virtual Machine) uyumludur ancak ZK Rollup’ların EVM uyumlu olabilmeleri için daha fazla çalışma gerekiyor.
- Zincir üzeri işlem ücretlerine bakıldığında, ZK Rollup’ların işlem ücretleri Optimistic Rollup’lara kıyasla daha azdır çünkü Optimistic Rollup’lar, işlem yığınları itiraza açık olduğu için ağa daha fazla veri sunmak zorundadır.
Bu iki teknolojiyi yakından takip edenlerin önemli bir kısmı ZK Rollup’ları hızından dolayı daha üstün bulurken; ZK Rollup’ların Optimistic Rollup’lar kadar sade ve EVM uyumlu olmaması onların en büyük handikapı olarak görülüyor.
Vitalik Buterin, bu iki rollup teknolojisi ile ilgili şunları söylüyor:
Bana göre genel olarak; Optimistic Rollup’lar EVM uyumlu oldukları için kısa vadede yarışı önde götürecekler. ZK Rollup’lar ise basit ödemeler ve özelleştirilmiş uygulamalar için daha fazla kullanılacak. Orta ve uzun vadeye baktığımızda ise, ZK-SNARK teknolojisi gelişmeye devam ettikçe ZK Rollup’ların yarışı kazanacağına inanıyorum.
Son Söz
Ethereum üzerindeki ölçeklenebilirlik sorununa, Katman 2 çözümleri sunan en önemli girişimler şüphesiz ki rollup’lar. Yakın gelecekte Ethereum’un proof-of-work konsensüsünden proof-of-stake’e geçecek olması, ölçeklenebilirlik sorununu ortadan kaldırmayacak. Bu nedenle rollup çözümleri Ethereum 2.0 ile de devam edecek.
Bu teknolojilerin daha çok gelişmesi, blok zincirlerinin global ölçekte kitlesel kullanımlarının da önünü açacak. Rollup’lar ile beraber ölçeklenebilirlik sorunlarına çözüm sunan başka teknolojiler de bulunuyor. Avalanche ve Polkadot’un sunduğu Subnet ve Parachain çözümleri de araştırmaya değer.
İlginizi çekebilir: Avalanche (Avax) Alt Ağlar (Subnets) Nedir? Sonsuz Ölçeklendirme Mümkün mü?
Herkese daha merkeziyetsiz, daha güvenli ve daha ölçeklenebilir bir gelecek dileriz.
Daha fazla Nedir haberi için: Nedir Haberleri
Daha fazla Nasıl haberi için: Nasıl Haberleri
Daha fazla Blockchain haberi için: Blockchain Haberleri
Gelişmelerden ve son dakikalardan haberdar olmak, kripto para dünyasında aktif bir yer edinmek istiyorsanız Telegram kanalımıza bekliyoruz.
