Ethereum ağında uzun süredir planlanan ETH 2.0 yükseltmesi ile ağın konsensus mekanizması değişiyor (PoW → PoS). Bu yükseltme aynı zamanda ağın en çok eleştirilen sorunu olan ölçeklenebilirliği arttırmayı ve ağı daha güvenli hale getirmeyi de planlıyor. Peki bu yükseltme neden ve nasıl gerçekleşecek?
Son haftalarda spot ışıkları tekrar ETH’nin üzerine çevrilmeye başladı. Bunun en önemli nedeni 2022’nin yaz aylarında gerçekleşmesi beklenen ‘Merge’ yani Ethereum ağının ağı proof-of-stake konsensus mekanizması haline getirecek olan ‘Beacon blok zinciri’ ile birleşmesi. (Son bölümde daha detaylı değineceğiz)
Öncelikle Ethereum ağının temellerini ve ağın nasıl çalıştığını hatırlayalım. Daha sonra bu ağın neden bir yükseltmeye ihtiyacı olduğunu, bu yükseltmenin nasıl ve ne zaman olacağını tartışalım.
Not: Ethereum blok zincirine ve bu zincirdeki sorunlara hakimseniz ilk bölümü atlayabilirsiniz.
1- Güncel Ethereum Blok Zincirinin Sorunları
i- Yüksek Enerji Tüketimi
Blok zincir teknolojisinin en önemli özellikleri kitaplarda ‘’güvenlik ve bloklar üzerindeki verilerin merkezi bir güçle değiştirilemez olmasıdır’’ diye yazar. Bu ‘hayati’ özellikler ise iş kanıtı (PoW) mekanizmasında madencilere, hisse kanıtı (PoS) mekanizmasında ise validatörlere bağlıdır. Yani, ağın sürekliliği ve güvenilirliği o ekosistemin kendisidir.
Ethereum blok zinciri tıpkı ‘amiral’ Bitcoin gibi proof-of-work (İş Kanıtı) mekanizması ile ağ üzerindeki geçen işlemlerin, örneğin ETH transferi, UniSwap’ta ETH-DAI takası ya da OpenSea’de bir NFT alım-satımı, doğruluğunu madencilerin bilgisayarlarının gücüne bağlı bir biçimde onaylayıp işleyen bir blok zincir. (di) (EIP 1559 öncesi tamamen böyleydi, şimdi kısmen, sharding sonrası artık bunu tamamen validatörler yapacak.)
Madenciler bu işlemleri işleyip bloklar halinde ağa kaydetmek karşılığında ödül olarak ve müşterilerden gelen bahşiş olarak ETH ödülü kazanırlar.
Bu ödülü kazanmak için bir nevi yarış vardır; Madencilerin bilgisayarlarının problem çözme gücü ne kadar fazlaysa, işlemleri üstlenip karşılığında para kazanma ihtimali de artar. Ağa olan ilgi arttıkça hem blok başına düşen potansiyel madenci artmakta, hem de kullanımı artan ağın kendi tokenı olan ETH’nin değeri. Bu da madencilere daha güçlü bir cihaz (hardware) gereksinimi doğurup enerji tüketimini arttırdığı için kullanımın çok daha yoğun olacağı geleceğe dair sorular uyandırıyor.
Aşağıdaki grafikte Ethereum madencileri için zorluk seviyesini gösteriyor. (Genesis bloğa göre (ilk blok) göreceli zorluk)
Hemen aşağıda yer alan başka bir grafikse bu zorluğun enerji tüketimi bakımından maliyetini görselleştiriyor.
ETH 2.0 ile değişecek olan konsensus mekanizması ile birlikte Ethereum ağındaki işlemler bloklara validatörler tarafından kaydedilecek. Validatör olmak içinse şart daha güçlü cihaz sahibi olmak değil; belli bir miktar ETH kilitlemek. Kilitlenen ETH’ler sonrası validatör (doğrulayıcı) yazılımı etkinleşiyor Doğrulayıcı olarak, verileri depolamaktan, işlemleri işlemekten ve blok zincirine yeni bloklar eklemekten siz sorumlusunuz. Bu, Ethereum’u herkes için güvende tutacak çünkü bu ağda sizin de paranız var ve bu süreçte size yeni ETH kazandıracak. Proof-of-stake olarak bilinen bu süreç, Beacon Zinciri ile aktif hale geldi.
ii- Ölçeklenebilirlik
Blok zincirlere olan ilgi ve adaptasyon her geçen gün kitleler, kurumlar ve regülatörler tarafından artıyor. Öyle ki bu ilgi sadece yatırım portföylerine bir kripto parayı ya da tokenı eklemekle kalmıyor: Yatırımcılar artık en kompleks merkeziyetsiz finans ürünlerini kullanıp, NFT koleksiyonları oluşturuyor.
2021’de 1.116.000 kişi en az bir kere merkeziyetsiz finans protokollerinde işlem yapmışken, bu sayı 2022’de dörde katlanıyor!
OpenSea kullanıcı sayısı 2020’de 4 bin kişiyken 2022’de 600 bin kullanıcıya ulaşıyor!
Konsept metaverse projeleri de cabası…
Peki bunların Ethereum ağıyla ne ilgisi var? Merkeziyetsiz finans işlemlerinin %70‘i, NFT işlemlerinin %92‘si Ethereum ağını kullanıyor!
Yukarıdaki yoğun ilgi Ethereum yazılımcı ve yatırımcıları için heyecan verici olmalı. Ancak bir şey yapılmazsa gelecek için kaygı uyandırıcı. Çünkü Avalanche, Polkadot, Cosmos gibi blok zincirlerin marjinal gelişim hızları çok yüksek. Bunlar tamamen olmasa da kısmi birer tehdit.
Ethereum ağındaki yoğun kullanım yüzünden ağ çok sıkışıyor. Tıpkı iş çıkışı İstanbul trafiği gibi. Çünkü ağın kapasitesi şimdilik saniyede 30 işlem. (30 TPs)
Ethereum saniyede 30 işlem kapasitesine sahipken,
Avalanche blok zinciri saniyede 4.500,
Geleneksek tarafın lideri Visa ise 1.600 işlem kaldırıyor.
Ancak yine de bu kıyaslamanın elma ile armut kıyaslamasına yakın olduğunu hatırlatmakta fayda var. Çünkü kapasitenin yüksek olması blok zincire bazı sorunlar doğuruyor. Burada da karşımızda trade-off çıkıyor. (Bknz: Blockchain Trilemma)
Kısıttan bahsetmişken, bunun teknik nedenine de değinelim.
Bitcoin’de blok kapasitesi 1MB’dir. 2009’dan beri işlenen bloklar sonucu Bitcoin ağında biriken toplam veri 340GB’dir. Ethereum’da ise blok büyüklüklerine GAS LIMIT denir. Ethereum’da bir bloğun kapasitesi şu an 15.000.000 GAS’tır.
Ve Ethereum üzerinde yaptığınız her işlemin belli bir GAS ücreti vardır. Örneğin:
ETH göndermek: 21.000 GAS
USDT göndermek: 46.100 GAS (Her ERC20 için değişir. Örneğin DAI için 35.000 GAS’tır.)
Uniswap v3’te coin swaplamak: 130.000 GAS
Uniswap v3’te Likidite eklemek: 450.000 GAS
Görüldüğü gibi Ethereum’da her işlem birbirinden farklıdır. Çünkü Bitcoin gibi ağda sadece BTC gönderimi yapılmamaktadır. İşlem ne kadar kompleksleşir ise blokta o kadar yer kapatırsınız.
Ve Ethereum bloğunda yer kapatmak için madenciler sizden daha çok ücret isteyecektir. Sanılanın aksine ETH gönderimi gayet ucuzdur. Ancak Uniswap’ta Likidite eklemek, CompoundFinance’de DAI borçlanması yapmak son derece komplekstir, blokta çok daha fazla yer kaplar, dolayısı ile PAHALIDIR.
Yazının ilk kısımlarında belirlediğim gibi Ethereum’da TPS hesaplaması işlem kompleksliğine göre değişir. Eğer bir blokta sadece ETH transferi yapılacak olursa
15.000.000 Gas Limit Blok büyüklüğü / 21.000 Gas ETH transferi = ~714
Ethereum’da bloklar 10–13 saniye arası çıkmaktadır:
714/13= 54 TPS
Ancak Ethereum’da şu an 18–20 TPS arasında bir işlem onaylama hızı vardır. Bunun sebebi kompleks işlemlerin olmasından dolayıdır.
Buraya kadar işlem ücretlerini anladık, blokzincir mekanizmasını öğrenmiş olduk. Metamask’tan onaylanılan pahalı işlemlerin Uniswap veya CurveFinance’in cebine gitmediğini, Madencilere gittiğini, bunun sebebinin de o blokta o işlem için belirlenen fiyat kadar para veren birilerinin olduğudur.
Yukarıdaki bilgiler şu yazıdan alınmıştır: https://tobbykitty.com/2021/07/08/ethereum-ve-rollup-teknolojileri/
Aşağıda ortalama işlem maliyetinin ‘pahalı’ evrimini görebilirsiniz.
Ethereum ağındaki işlem ücretleri pahalı çünkü ağda çok işlem var, herkes işlemlerini bloklara yazmaya çalışıyor. Bu yarıştada açık arttırma diyebileceğimiz bir yöntem mevcut.
Blokların kapasitesinde bir artış da çok mümkün değil çünkü burada merkeziyetsizliği yitirme riski var. İşlemleri daha hızlı hale getirip her bloğun bir öncekine takılmasını da hızlandıramıyoruz çünkü validatörlerin bilgisayarları, kullanıcıların interneti gibi koşullar oldukça değişken koşullar. Bu konuda ayakların yere basmaması blok zincirin güvenliğini oldukça azaltır.
Geriye iki çözüm kalıyor:
1- Roll Up Teknolojileri — Bu yazının konusu olmadığı için ilgilenenleri bu yazıya yönlendirebilirim
2- Sharding — ETH 2.0 ile varılmak istenen şey tam da bu. Birden çok veri ağının ana ağa bağlanması, yükü diğer ağların çekmesi.
NOT: Polygon gibi L2 (2.katman) çözümler ‘side-chain’ dir.
Tüm bu sorunlar ışığında akıllı kontratların kralı, blok zincirin asla yorulmayan bilgisayarı (Bknz. Ethereum Virtual Machine) ve dahi çocuk Vitalik’in finanstan emlağa bir çok piyasanın yeniden yapılanmasına olanak sağladığı Ethereum’un gelecekte de bu kullanım ve övgülerle karşılaşması için bir şeyler yapması gerekli.
İşte ETH 2.0’ın doğuş hikayesi böyle başladı…
2- ETH 2.0 Nedir?
ETH 2.0, Ethereum’ u daha ölçeklenebilir, daha güvenli ve enerji tüketimi anlamında daha sürdürülebilir hale getirecek ağda yapılması planlanan bir dizi birbirine bağlı yükseltmeyi ifade eder.
ETH 2.0 ile Ethereum ağında varolan bazı kurallar ve yöntemler değiştirilecek. Tıpkı telefonumuzdaki bir uygulamayı güncelledikten sonra bazı özelliklerin değiştiğini, eklendiğini deneyimliyorsak; ETH 2.0’ın vizyonunu buna benzetebiliriz: Değişiklik ve eklentilerle daha verimli bir blok zincir oluşturma vizyonu.
Bu yükseltmelerin sonuçlarına kısaca değinmemiz gerekirse:
Ethereum Vakfı 2.0’ın Ethereum’un iyi bilinen ölçeklenebilirlik sorunlarını çözeceğini iddia ediyor. Ağ şu anda saniyede yalnızca yaklaşık 30 işlem (TPS) gerçekleştiriyor, ancak birleştirmeden (Merge) sonra bunun 100.000 işleme çıkması bekleniyor.
Vakıf, bu mekanizmanın ağın enerji tüketimini de iş kanıtından hisse kanıtına geçiş ile %99,95 oranında azaltacağını iddia ediyor.
Şimdi biraz daha sürece odaklanalım:
ETH 2.0 Yükseltme Yolculuğu’nu Ethereum Vakfı şöyle anlatıyor:
ETH 2.0 vizyonu kapsamında gerçekleştirilen en yakın ağ yükseltmelerini ve bunların etkileri:
9 Aralık 2021 — Arrow Glacier Yükseltmesi
Proof of Stake’e geçişi motive etmek için tasarlanmış iş kanıtı konsensus modelinde zorluk ayarında planlı üstel artışı sağlayan yükseltme. Bu yükseltme ile ağdaki çatallanma (forking) olasılığını azaltıldı.
27 Ekim 2021 — Altair Yükseltmesi
Altair yükseltmesi, Beacon zinciri için planlanmış ilk yükseltmeydi. Ana Ethereum ağına (Execution layer olarak da adlandırılan şuanki Ethereum ağı) için destek ekledi; ağdaki kurallar ve cezaları netleştirmeye başladı.
5 Ağustos 2021 — Londra Yükseltmesi
EIP-1559 (Ethereum Improvement Proposal) kabul edildi ve blok zincirdeki konsensus mekanizması değişimini teşvik etmek için iş kanıtı modeli ile yapılan madencilik zorlaştırıldı. EIP-1559 ile artık işlemlerden elde edilen ETH komisyonları madencilere verilmek yerine yakılmaya başlandı. Böylece ETH’nin deflasyonist bir yapıya bürünmesi planlanıyor. EIP-1559 ile birlikte ETH kullanımı ne kadar çok artarsa yakılan ETH de aynı minvalde artacak. (Marjinal arzın azalacak)
Not: EIP-1559 sonrası yakılan ETH’ın şuanki piyasa değeri 6.8 Milyar USD.
Yakılan ETH’ler eğer bir coin/token olsaydı, piyasa değeri en yüksek projeler listesinde 27. sırada olurdu. (9827 coin/token arasında)
Tüm yükseltmeler ve detayları için: https://ethereum.org/tr/history/
Bu birbirine bağlı yükseltmelerin nihai hedefi Ethereum blok zincirini birden çok zincirli (multi-chain) bir zincir haline getirmek. Güncellemeler bittiğinde Ethereum blok zincirinde shardinge gidilecek toplam 63 farklı ağ olacak.
Az önce İstanbul trafiğindeki sıkışıklık ile Ethereum ağındaki sıkışıklığı benzetmiştik. Shardingi anlamak için benzer bir analojiden yararlanacak olursak shardingin nihai hedefinin ‘tüm arabaların aynı yoldan gidip sıkışıklık oluşturmaması adına 63 farklı ‘ara yol’ açmak’ olarak anlatabiliriz.
Birden çok ağın ana blok zincir üzerindeki yoğunluğu alması ve ölçeklenebilirliği arttırması hedefleniyor. (Daha çok işlem kapasitesi yaratılmasına olanak sağlayacağı için)
Sharding gerçekleştirildiğinde ana ağ (Execution chain) yine şuanki Ethereum ağı olacak. Diğer ağlar ise verileri depolamak için kullanıp ana ağ üzerindeki ‘yükü’ alacak.
ETH 2.0 yolculuğundaki asıl dönüm noktası ise ‘Beacon Zinciri’ olarak adlandırılan yeni bir blok zincir.
Beacon zinciri yukarıda da bahsettiğimiz sharding ile yaratılacak ağlar gibi farklı bir ağ olacak. Beacon’un asıl hedefi sharding sonucunda ortaya çıkacak 63 farklı ağ ile ana Ethereum ağı arasındaki koordinasyonu sağlamak. Yani Beacon zinciri ETH 2.0’ın bir nevi ağırlık merkezi olacak. Bu ağ üzerinde işlem ya da akıllı kontrat olmayacak. Tek işlevi koordinasyonu sağlamak.
Yazımıza başlarken bahsettiğimiz ‘Merge’ yani birleşme ise burada karşımıza çıkıyor. 2022 yılının yaz aylarında gerçekleştirilmesi planlanan birleşmenin amacı ise Beacon zinciri ile ana Ethereum ağını birbirine bağlamak olacak. Ağların birleşmesi sonrası Ethereum ağında fiilen konsensus mekanizması değişecek. Güle güle iş kanıtı, hoş geldin hisse kanıtı.
Bu süreç 2015’de tanıtılan ve blok zincirin ‘bilgisayarı’ olan Ethereum için zorlu geçiyor. Çünkü atılacak adımda hata payı yok Bu yüzden ETH 2.0 ile ilgili gecikmeler de tartışmalar da çokça. ETH 2.0 diye bir şey yok diyen de var, bu konu hakkında tüm teknik bilgisiyle kitleleri bilgilendirmeye çalışan da. Bunlardan sıyrılıp odaklanmamız gereken şeylerin ise vizyon ve bu vizyona karşı adanmışlık olduğunu düşünüyorum. Bu özelliklerin Ethereum ekosisteminde oldukça fazla olduğunu düşünüp geleceğin ekonomilerinin üzerine inşa edilmesi en olası ağa dair gelişmeleri heyecanla takip ediyor olacağım.
*Söz konusu yazı, Turgut Karacan tarafından kendi kişisel blogu için kaleme alınmıştır. Yazının orjinal haline ulaşmak için tıklayınız.
