Blok Zinciri ölçeklenebilirliğinin dengesi: Polkadot ve Web3 ekosisteminin keşfi
Günümüzde Blok Zinciri'nin sürekli olarak daha yüksek verimlilik peşinde koştuğu bir dönemde, bir anahtar sorun giderek belirginleşiyor: Performansı artırırken, güvenlik ve sistem esnekliğinden ödün vermeden bunu nasıl sağlarız?
Bu sadece teknik bir zorluk değil, aynı zamanda mimari tasarımın derin bir tercihidir. Özellikle Web3 ekosistemi için, daha hızlı bir sistem eğer güven ve güvenlikten ödün verilerek inşa ediliyorsa, genellikle gerçek sürdürülebilir yenilikleri desteklemekte zorlanır.
Web3 ölçeklenebilirliğinin önemli bir destekçisi olarak, Polkadot yüksek işlem hacmi ve düşük gecikme hedefleri doğrultusunda bazı fedakarlıklar yaptı mı? Rollup modeli merkeziyetsizlik, güvenlik veya ağlar arası etkileşim konusunda tavizler verdi mi?
Bu makale, Polkadot'un ölçeklenebilirlik tasarımındaki tercihlerine ve dengelemelerine derinlemesine bir bakış sunacak ve diğer ana akım kamu blok zincirlerinin çözümleriyle karşılaştırarak, performans, güvenlik ve merkeziyetsizlik arasındaki farklı yol seçimlerini inceleyecektir.
Polkadot'un mimarisi, doğrulayıcı ağı ve ara zincir (Relay Chain) üzerine bağımlıdır. Bu, bazı yönlerden merkeziyetçilik riski getirebilir mi? Tek bir arıza noktası veya kontrol oluşma olasılığı var mı, bu da merkeziyetsiz özelliklerini etkileyebilir mi?
Rollup'ın çalışması, bağlantılı ara zincirin sıralayıcısına (sequencer) bağımlıdır ve iletişim, collator protokolü adı verilen bir mekanizmayı kullanır. Bu protokol tamamen izinsiz ve güvensizdir, ağ bağlantısına sahip olan herkes bunu kullanabilir, az sayıda ara zincir düğümüne bağlanabilir ve rollup'ın durum dönüşüm taleplerini gönderebilir. Bu talepler, ara zincirin bir core'u tarafından doğrulanır ve yalnızca bir ön koşulu yerine getirmesi gerekir: geçerli bir durum dönüşümü olmalıdır, aksi takdirde o rollup'ın durumu ilerletilmeyecektir.
Dikey genişlemenin dengeleri
Rollup, Polkadot'un çoklu çekirdek mimarisini kullanarak dikey ölçeklenmeyi gerçekleştirebilir. Bu yeni yetenek, "Esnek Ölçeklenme" (Elastic Scaling) işlevi ile tanıtılmıştır. Tasarım sürecinde, rollup blok doğrulamasının belirli bir çekirdekte sabitlenmediğini fark ettik; bu, esnekliğini etkileyebilir.
Orta zincire blok göndermenin protokolü izinsiz ve güvene dayalı olmadığı için, herkes rollup'a tahsis edilen herhangi bir core'a blok gönderebilir ve doğrulama yapabilir. Saldırganlar bunu kullanarak, daha önce doğrulanmış olan meşru blokları farklı core'lara tekrar tekrar göndererek, kaynakları kötüye kullanabilir ve böylece rollup'ın genel verimliliğini ve verimlilik seviyesini azaltabilir.
Polkadot'un amacı, sistemin ana özelliklerini etkilemeden rollup'un esnekliğini ve ara zincir kaynaklarının etkin kullanımını sürdürmektir.
Sequencer güvenilir mi?
Basit bir çözüm, protokolü "izinli" olarak ayarlamaktır: örneğin, beyaz liste mekanizması kullanmak veya varsayılan olarak güvenilir sıralayıcının kötü niyetli davranış sergilemeyeceğini varsaymak, böylece rollup'ın aktifliğini güvence altına almak.
Ancak, Polkadot'un tasarım felsefesinde, sequencer'a herhangi bir güven varsayımında bulunamayız, çünkü sistemin "güven gerektirmeyen" ve "izin gerektirmeyen" özelliklerini korumamız gerekiyor. Herkes, collator protokolünü kullanarak rollup'ın durum dönüşüm taleplerini gönderebilmelidir.
Polkadot: Taviz Vermeyen Çözüm
Polkadot'un nihai seçtiği çözüm, sorunu tamamen rollup'ın durum dönüşüm fonksiyonuna (Runtime) bırakmaktır. Runtime, tüm konsensüs bilgilerine dair tek güvenilir kaynaktır, bu nedenle çıktıda hangi Polkadot çekirdeği üzerinde doğrulamanın yapılması gerektiği açıkça belirtilmelidir.
Bu tasarım, esneklik ve güvenliğin çift korumasını sağlar. Polkadot, kullanılabilirlik sürecinde rollup'ın durum dönüşümünü yeniden gerçekleştirir ve core dağılımının doğruluğunu sağlamak için ELVES kripto ekonomik protokolünü kullanır.
Herhangi bir rollup Blok'un Polkadot veri kullanılabilirliği katmanına (DA) yazılmadan önce, yaklaşık 5 doğrulayıcıdan oluşan bir grup önce geçerliliğini doğrular. Sıralayıcının sunduğu aday makbuz (candidate receipt) ve geçerlilik kanıtı (PoV) alırlar; bunlar rollup Blok'u ve ilgili depolama kanıtını içerir. Bu bilgiler, paralel zincir doğrulama fonksiyonu tarafından işlenir ve ara zincirdeki doğrulayıcılar tarafından yeniden yürütülür.
Doğrulama sonucunda, blokun hangi çekirdekte doğrulanacağını belirten bir core selector bulunur. Doğrulayıcı, bu indeksin kendisinin sorumlu olduğu çekirdek ile tutarlı olup olmadığını karşılaştırır; eğer tutarsızsa, bu blok atılacaktır.
Bu mekanizma, sistemin her zaman güvene ihtiyaç duymadan ve izin gerektirmeden çalışmasını sağlar, sıralayıcı gibi kötü niyetli aktörlerin doğrulama konumunu manipüle etmesini önler ve rollup birden fazla çekirdek kullansa bile esnekliğini korumasını garanti eder.
Güvenlik
Ölçeklenebilirlik arayışında, Polkadot güvenlikten ödün vermemiştir. Rollup'ın güvenliği, ana zincir tarafından sağlanır, sadece bir dürüst sıralayıcı varlığını sürdürmek için yeterlidir.
ELVES protokolü sayesinde, Polkadot güvenliğini tüm rolluplara tam olarak genişletir, tüm çekirdek üzerindeki hesaplamaları doğrular, çekirdek sayısı üzerinde herhangi bir kısıtlama veya varsayımda bulunmadan.
Bu nedenle, Polkadot'un rollup'ları güvenlikten ödün vermeden gerçek bir ölçeklenebilirlik sağlayabilir.
Genel Kullanım
Esnek genişleme, rollup'ın programlanabilirliğini sınırlamaz. Polkadot'un rollup modeli, tek bir yürütmenin 2 saniye içinde tamamlanması şartıyla, WebAssembly ortamında Turing tam hesaplamaları gerçekleştirmeyi destekler. Esnek genişleme sayesinde, 6 saniyelik döngü başına gerçekleştirilebilecek toplam hesaplama miktarı artırılır, ancak hesaplama türleri etkilenmez.
Karmaşıklık
Daha yüksek bir işlem hacmi ve daha düşük gecikme kaçınılmaz olarak karmaşıklığı beraberinde getirir; bu, sistem tasarımında tek kabul edilebilir uzlaşma yoludur.
Rollup, Agile Coretime arayüzü aracılığıyla kaynakları dinamik olarak ayarlayarak tutarlı bir güvenlik seviyesini koruyabilir. Ayrıca, farklı kullanım senaryolarına uyum sağlamak için kısmi RFC103 gereksinimlerini de yerine getirmelidir.
Spesifik karmaşıklık, rollup'un kaynak yönetim stratejilerine bağlıdır ve bu stratejiler zincir üzerindeki veya zincir dışındaki değişkenlere dayanabilir. Örneğin:
Basit strateji: Her zaman sabit sayıda core kullanın veya off-chain manuel olarak ayarlayın;
Hafif strateji: Düğüm mempool'unda belirli işlem yüklerini izlemek;
Otomatik strateji: Geçmiş veriler ve XCM arayüzü aracılığıyla coretime hizmetini önceden çağırarak kaynakları yapılandırma.
Otomatik yöntemler daha verimli olsa da, gerçekleştirme ve test maliyetleri de önemli ölçüde artmaktadır.
Eşgörü
Polkadot, farklı rollup'lar arasında etkileşim desteği sağlarken, esnek ölçeklenebilirlik mesaj iletimi verimliliğini etkilemez.
Cross-rollup mesaj iletişimi, temel iletim katmanı tarafından gerçekleştirilir, her rollup'ın iletişim blok alanı sabittir ve tahsis edilen çekirdek sayısıyla ilgili değildir.
Gelecekte, Polkadot ayrıca off-chain messaging desteği sağlayacak, burada kontrol yüzeyi olarak bir ara zincir kullanılacak, veri yüzeyi yerine. Bu güncelleme, rollup'lar arasındaki iletişim yeteneklerini esnek ölçeklenme ile birlikte artıracak, sistemin dikey ölçeklenme yeteneğini daha da güçlendirecektir.
Diğer protokoller hangi uzlaşmaları yaptı?
Herkesin bildiği gibi, performans artışı genellikle merkeziyetsizlik ve güvenlikten ödün vermek anlamına gelir. Ancak Nakamoto katsayısına göre, bazı Polkadot rakiplerinin merkeziyetsizlik düzeyi düşük olsa da, performansları pek tatmin edici değildir.
Solana
Solana, Polkadot veya Ethereum'un parçalı mimarisini kullanmaz, bunun yerine tek katmanlı yüksek verimlilik mimarisi ile ölçeklenebilirlik sağlar, tarihsel kanıt (PoH), CPU paralel işleme ve lider tabanlı konsensüs mekanizmasına dayanır, teorik TPS 65.000'e kadar ulaşabilir.
Anahtar bir tasarım, önceden kamuya açık ve doğrulanabilir liderlik zamanlama mekanizmasıdır:
Her epoch (yaklaşık iki gün veya 432,000 slot) başladığında, stake miktarına göre slot dağıtılır;
Daha fazla stake yapıldıkça, daha fazla dağıtım olur. Örneğin, %1 stake yapan bir doğrulayıcı yaklaşık %1 blok oluşturma şansı elde edecektir;
Tüm blok üreticileri önceden duyuruldu, bu durum ağın hedeflenmiş DDoS saldırılarına ve sık kesintilere maruz kalma riskini artırdı.
PoH ve paralel işleme, donanım gereksinimlerini son derece yüksek hale getirir, bu da doğrulama düğümlerinin merkezileşmesine yol açar. Daha fazla stake yapan düğümlerin blok oluşturma şansı daha büyük, küçük düğümlerin neredeyse hiç slotu yok, bu da merkezileşmeyi daha da artırır ve saldırı sonrası sistemin çökme riskini artırır.
Solana, TPS peşinde merkezsizlik ve saldırı direncinden ödün vermiştir, Nakamoto katsayısı yalnızca 20'dir, bu da Polkadot'un 172'sinin çok altındadır.
TON
TON, 104.715 TPS'ye ulaşabileceğini iddia ediyor, ancak bu rakam özel test ağında, 256 düğümle, ideal ağ ve donanım koşullarında gerçekleştirilmiştir. Polkadot ise merkeziyetsiz ana ağda 128K TPS'ye ulaşmıştır.
TON'un konsensüs mekanizmasında güvenlik açığı bulunmaktadır: parçalı doğrulama düğümlerinin kimliği önceden ifşa edilebilir. TON beyaz kitabı da açıkça belirtmektedir ki, bu bant genişliğini optimize edebilse de kötüye kullanılabilir. "Kumarbaz iflası" mekanizmasının eksikliği nedeniyle, saldırganlar belirli bir parçayı tamamen kontrol altına almak için bekleyebilir ya da dürüst doğrulayıcıları engellemek için DDoS saldırıları düzenleyerek durumu değiştirebilir.
Buna karşılık, Polkadot'un doğrulayıcıları rastgele atanır ve gecikmeli olarak açıklanır, bu nedenle saldırganlar doğrulayıcıların kimliğini önceden bilemezler. Saldırı, tüm kontrolün başarıyla sağlanması için bahis oynamayı gerektirir; eğer bir dürüst doğrulayıcı itirazda bulunursa, saldırı başarısız olur ve saldırganın teminat kaybına yol açar.
Avalanche
Avalanche, ana ağ + alt ağ mimarisi kullanarak genişler. Ana ağ, X-Chain (transfer, ~4,500 TPS), C-Chain (akıllı sözleşmeler, ~100-200 TPS) ve P-Chain (doğrulayıcıları ve alt ağları yönetir) ile oluşur.
Her alt ağın teorik TPS'si ~5,000'e ulaşabilir, Polkadot'un yaklaşımına benzer: Tek bir shard'ın yükünü azaltarak ölçeklenebilirlik sağlamak. Ancak Avalanche, doğrulayıcıların alt ağlara katılmayı serbestçe seçmelerine izin verir ve alt ağlar coğrafi, KYC gibi ek gereksinimler ayarlayabilir, bu da merkezsizlik ve güvenlikten ödün verme anlamına gelir.
Polkadot'ta, tüm rollup'lar ortak bir güvenlik garantisi paylaşır; oysa Avalanche'ın alt ağlarının varsayılan bir güvenlik garantisi yoktur, bazıları tamamen merkezi hale gelebilir. Güvenliği artırmak istiyorsanız, yine de performansta bir ödün vermeniz gerekir ve kesin bir güvenlik taahhüdü sağlamak zordur.
Ethereum
Ethereum'un genişleme stratejisi, temel katmanda doğrudan sorunları çözmek yerine rollup katmanının ölçeklenebilirliğine güvenmektir. Bu yaklaşım esasen sorunu çözmemekte, sadece sorunu yığının bir üst katmanına aktarmaktadır.
İyimser Rollup
Şu anda çoğu Optimistic rollup merkeziyettir (bazıları sadece bir sıraya koyucuda bile sahiptir), güvenlik eksikliği, birbirinden izole olma, yüksek gecikme (dolandırıcılık kanıtı süresinin beklenmesi gerektiğinden, genellikle birkaç gün) gibi sorunlar vardır.
ZK Rollup
ZK rollup'un uygulanması, tek bir işlem için işlenebilir veri miktarının sınırlamaları ile karşı karşıyadır. Sıfır bilgi kanıtı oluşturma hesaplama gereksinimleri oldukça yüksektir ve "kazanan her şeyi alır" mekanizması, sistemin merkeziyetçiliğine yol açabilir. TPS'yi sağlamak için, ZK rollup genellikle her bir işlem grubundaki işlem miktarını sınırlar; bu da yüksek talep dönemlerinde ağ tıkanıklığına, gas fiyatlarının artmasına ve kullanıcı deneyiminin olumsuz etkilenmesine yol açabilir.
Buna karşılık, Turing tam ZK rollup'ın maliyeti, Polkadot'un temel kripto ekonomik güvenlik protokolünün yaklaşık 2x10^6 katıdır.
Ayrıca, ZK rollup'ın veri kullanılabilirliği sorunu da dezavantajlarını artıracaktır. Herkesin işlemleri doğrulayabilmesi için tam işlem verilerinin sağlanması gerekmektedir. Bu genellikle ek veri kullanılabilirliği çözümlerine dayanmaktadır ve maliyetleri ve kullanıcı ücretlerini daha da artırmaktadır.
Sonuç
Ölçeklenebilirliğin sonu, ödün verme olmamalıdır.
Diğer kamu blok zincirleriyle karşılaştırıldığında, Polkadot merkeziyete geçerek performans elde etme veya önceden belirlenmiş güven ile verimlilik sağlama yolunu seçmemiştir; bunun yerine esnek ölçeklenebilirlik, izin gerektirmeyen protokol tasarımı, birleşik güvenlik katmanı ve esnek kaynak yönetim mekanizması ile güvenlik, merkeziyetsizlik ve yüksek performansı çok boyutlu bir denge içinde gerçekleştirmiştir.
Bugün daha büyük ölçekli uygulamaların hayata geçirilmesi peşinde, Polkadot'un benimsediği "sıfır güvenli ölçeklenebilirlik" belki de Web3'ün uzun vadeli gelişimini destekleyebilecek gerçek çözüm.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Polkadot Esnek Ölçeklenebilirlik: Uzlaşma Gerektirmeyen Web3 Yüksek Performans Yolu
Blok Zinciri ölçeklenebilirliğinin dengesi: Polkadot ve Web3 ekosisteminin keşfi
Günümüzde Blok Zinciri'nin sürekli olarak daha yüksek verimlilik peşinde koştuğu bir dönemde, bir anahtar sorun giderek belirginleşiyor: Performansı artırırken, güvenlik ve sistem esnekliğinden ödün vermeden bunu nasıl sağlarız?
Bu sadece teknik bir zorluk değil, aynı zamanda mimari tasarımın derin bir tercihidir. Özellikle Web3 ekosistemi için, daha hızlı bir sistem eğer güven ve güvenlikten ödün verilerek inşa ediliyorsa, genellikle gerçek sürdürülebilir yenilikleri desteklemekte zorlanır.
Web3 ölçeklenebilirliğinin önemli bir destekçisi olarak, Polkadot yüksek işlem hacmi ve düşük gecikme hedefleri doğrultusunda bazı fedakarlıklar yaptı mı? Rollup modeli merkeziyetsizlik, güvenlik veya ağlar arası etkileşim konusunda tavizler verdi mi?
Bu makale, Polkadot'un ölçeklenebilirlik tasarımındaki tercihlerine ve dengelemelerine derinlemesine bir bakış sunacak ve diğer ana akım kamu blok zincirlerinin çözümleriyle karşılaştırarak, performans, güvenlik ve merkeziyetsizlik arasındaki farklı yol seçimlerini inceleyecektir.
Polkadot genişleme tasarımının karşılaştığı zorluklar
Esneklik ve merkeziyetsizlik dengesi
Polkadot'un mimarisi, doğrulayıcı ağı ve ara zincir (Relay Chain) üzerine bağımlıdır. Bu, bazı yönlerden merkeziyetçilik riski getirebilir mi? Tek bir arıza noktası veya kontrol oluşma olasılığı var mı, bu da merkeziyetsiz özelliklerini etkileyebilir mi?
Rollup'ın çalışması, bağlantılı ara zincirin sıralayıcısına (sequencer) bağımlıdır ve iletişim, collator protokolü adı verilen bir mekanizmayı kullanır. Bu protokol tamamen izinsiz ve güvensizdir, ağ bağlantısına sahip olan herkes bunu kullanabilir, az sayıda ara zincir düğümüne bağlanabilir ve rollup'ın durum dönüşüm taleplerini gönderebilir. Bu talepler, ara zincirin bir core'u tarafından doğrulanır ve yalnızca bir ön koşulu yerine getirmesi gerekir: geçerli bir durum dönüşümü olmalıdır, aksi takdirde o rollup'ın durumu ilerletilmeyecektir.
Dikey genişlemenin dengeleri
Rollup, Polkadot'un çoklu çekirdek mimarisini kullanarak dikey ölçeklenmeyi gerçekleştirebilir. Bu yeni yetenek, "Esnek Ölçeklenme" (Elastic Scaling) işlevi ile tanıtılmıştır. Tasarım sürecinde, rollup blok doğrulamasının belirli bir çekirdekte sabitlenmediğini fark ettik; bu, esnekliğini etkileyebilir.
Orta zincire blok göndermenin protokolü izinsiz ve güvene dayalı olmadığı için, herkes rollup'a tahsis edilen herhangi bir core'a blok gönderebilir ve doğrulama yapabilir. Saldırganlar bunu kullanarak, daha önce doğrulanmış olan meşru blokları farklı core'lara tekrar tekrar göndererek, kaynakları kötüye kullanabilir ve böylece rollup'ın genel verimliliğini ve verimlilik seviyesini azaltabilir.
Polkadot'un amacı, sistemin ana özelliklerini etkilemeden rollup'un esnekliğini ve ara zincir kaynaklarının etkin kullanımını sürdürmektir.
Sequencer güvenilir mi?
Basit bir çözüm, protokolü "izinli" olarak ayarlamaktır: örneğin, beyaz liste mekanizması kullanmak veya varsayılan olarak güvenilir sıralayıcının kötü niyetli davranış sergilemeyeceğini varsaymak, böylece rollup'ın aktifliğini güvence altına almak.
Ancak, Polkadot'un tasarım felsefesinde, sequencer'a herhangi bir güven varsayımında bulunamayız, çünkü sistemin "güven gerektirmeyen" ve "izin gerektirmeyen" özelliklerini korumamız gerekiyor. Herkes, collator protokolünü kullanarak rollup'ın durum dönüşüm taleplerini gönderebilmelidir.
Polkadot: Taviz Vermeyen Çözüm
Polkadot'un nihai seçtiği çözüm, sorunu tamamen rollup'ın durum dönüşüm fonksiyonuna (Runtime) bırakmaktır. Runtime, tüm konsensüs bilgilerine dair tek güvenilir kaynaktır, bu nedenle çıktıda hangi Polkadot çekirdeği üzerinde doğrulamanın yapılması gerektiği açıkça belirtilmelidir.
Bu tasarım, esneklik ve güvenliğin çift korumasını sağlar. Polkadot, kullanılabilirlik sürecinde rollup'ın durum dönüşümünü yeniden gerçekleştirir ve core dağılımının doğruluğunu sağlamak için ELVES kripto ekonomik protokolünü kullanır.
Herhangi bir rollup Blok'un Polkadot veri kullanılabilirliği katmanına (DA) yazılmadan önce, yaklaşık 5 doğrulayıcıdan oluşan bir grup önce geçerliliğini doğrular. Sıralayıcının sunduğu aday makbuz (candidate receipt) ve geçerlilik kanıtı (PoV) alırlar; bunlar rollup Blok'u ve ilgili depolama kanıtını içerir. Bu bilgiler, paralel zincir doğrulama fonksiyonu tarafından işlenir ve ara zincirdeki doğrulayıcılar tarafından yeniden yürütülür.
Doğrulama sonucunda, blokun hangi çekirdekte doğrulanacağını belirten bir core selector bulunur. Doğrulayıcı, bu indeksin kendisinin sorumlu olduğu çekirdek ile tutarlı olup olmadığını karşılaştırır; eğer tutarsızsa, bu blok atılacaktır.
Bu mekanizma, sistemin her zaman güvene ihtiyaç duymadan ve izin gerektirmeden çalışmasını sağlar, sıralayıcı gibi kötü niyetli aktörlerin doğrulama konumunu manipüle etmesini önler ve rollup birden fazla çekirdek kullansa bile esnekliğini korumasını garanti eder.
Güvenlik
Ölçeklenebilirlik arayışında, Polkadot güvenlikten ödün vermemiştir. Rollup'ın güvenliği, ana zincir tarafından sağlanır, sadece bir dürüst sıralayıcı varlığını sürdürmek için yeterlidir.
ELVES protokolü sayesinde, Polkadot güvenliğini tüm rolluplara tam olarak genişletir, tüm çekirdek üzerindeki hesaplamaları doğrular, çekirdek sayısı üzerinde herhangi bir kısıtlama veya varsayımda bulunmadan.
Bu nedenle, Polkadot'un rollup'ları güvenlikten ödün vermeden gerçek bir ölçeklenebilirlik sağlayabilir.
Genel Kullanım
Esnek genişleme, rollup'ın programlanabilirliğini sınırlamaz. Polkadot'un rollup modeli, tek bir yürütmenin 2 saniye içinde tamamlanması şartıyla, WebAssembly ortamında Turing tam hesaplamaları gerçekleştirmeyi destekler. Esnek genişleme sayesinde, 6 saniyelik döngü başına gerçekleştirilebilecek toplam hesaplama miktarı artırılır, ancak hesaplama türleri etkilenmez.
Karmaşıklık
Daha yüksek bir işlem hacmi ve daha düşük gecikme kaçınılmaz olarak karmaşıklığı beraberinde getirir; bu, sistem tasarımında tek kabul edilebilir uzlaşma yoludur.
Rollup, Agile Coretime arayüzü aracılığıyla kaynakları dinamik olarak ayarlayarak tutarlı bir güvenlik seviyesini koruyabilir. Ayrıca, farklı kullanım senaryolarına uyum sağlamak için kısmi RFC103 gereksinimlerini de yerine getirmelidir.
Spesifik karmaşıklık, rollup'un kaynak yönetim stratejilerine bağlıdır ve bu stratejiler zincir üzerindeki veya zincir dışındaki değişkenlere dayanabilir. Örneğin:
Basit strateji: Her zaman sabit sayıda core kullanın veya off-chain manuel olarak ayarlayın;
Hafif strateji: Düğüm mempool'unda belirli işlem yüklerini izlemek;
Otomatik strateji: Geçmiş veriler ve XCM arayüzü aracılığıyla coretime hizmetini önceden çağırarak kaynakları yapılandırma.
Otomatik yöntemler daha verimli olsa da, gerçekleştirme ve test maliyetleri de önemli ölçüde artmaktadır.
Eşgörü
Polkadot, farklı rollup'lar arasında etkileşim desteği sağlarken, esnek ölçeklenebilirlik mesaj iletimi verimliliğini etkilemez.
Cross-rollup mesaj iletişimi, temel iletim katmanı tarafından gerçekleştirilir, her rollup'ın iletişim blok alanı sabittir ve tahsis edilen çekirdek sayısıyla ilgili değildir.
Gelecekte, Polkadot ayrıca off-chain messaging desteği sağlayacak, burada kontrol yüzeyi olarak bir ara zincir kullanılacak, veri yüzeyi yerine. Bu güncelleme, rollup'lar arasındaki iletişim yeteneklerini esnek ölçeklenme ile birlikte artıracak, sistemin dikey ölçeklenme yeteneğini daha da güçlendirecektir.
Diğer protokoller hangi uzlaşmaları yaptı?
Herkesin bildiği gibi, performans artışı genellikle merkeziyetsizlik ve güvenlikten ödün vermek anlamına gelir. Ancak Nakamoto katsayısına göre, bazı Polkadot rakiplerinin merkeziyetsizlik düzeyi düşük olsa da, performansları pek tatmin edici değildir.
Solana
Solana, Polkadot veya Ethereum'un parçalı mimarisini kullanmaz, bunun yerine tek katmanlı yüksek verimlilik mimarisi ile ölçeklenebilirlik sağlar, tarihsel kanıt (PoH), CPU paralel işleme ve lider tabanlı konsensüs mekanizmasına dayanır, teorik TPS 65.000'e kadar ulaşabilir.
Anahtar bir tasarım, önceden kamuya açık ve doğrulanabilir liderlik zamanlama mekanizmasıdır:
Her epoch (yaklaşık iki gün veya 432,000 slot) başladığında, stake miktarına göre slot dağıtılır;
Daha fazla stake yapıldıkça, daha fazla dağıtım olur. Örneğin, %1 stake yapan bir doğrulayıcı yaklaşık %1 blok oluşturma şansı elde edecektir;
Tüm blok üreticileri önceden duyuruldu, bu durum ağın hedeflenmiş DDoS saldırılarına ve sık kesintilere maruz kalma riskini artırdı.
PoH ve paralel işleme, donanım gereksinimlerini son derece yüksek hale getirir, bu da doğrulama düğümlerinin merkezileşmesine yol açar. Daha fazla stake yapan düğümlerin blok oluşturma şansı daha büyük, küçük düğümlerin neredeyse hiç slotu yok, bu da merkezileşmeyi daha da artırır ve saldırı sonrası sistemin çökme riskini artırır.
Solana, TPS peşinde merkezsizlik ve saldırı direncinden ödün vermiştir, Nakamoto katsayısı yalnızca 20'dir, bu da Polkadot'un 172'sinin çok altındadır.
TON
TON, 104.715 TPS'ye ulaşabileceğini iddia ediyor, ancak bu rakam özel test ağında, 256 düğümle, ideal ağ ve donanım koşullarında gerçekleştirilmiştir. Polkadot ise merkeziyetsiz ana ağda 128K TPS'ye ulaşmıştır.
TON'un konsensüs mekanizmasında güvenlik açığı bulunmaktadır: parçalı doğrulama düğümlerinin kimliği önceden ifşa edilebilir. TON beyaz kitabı da açıkça belirtmektedir ki, bu bant genişliğini optimize edebilse de kötüye kullanılabilir. "Kumarbaz iflası" mekanizmasının eksikliği nedeniyle, saldırganlar belirli bir parçayı tamamen kontrol altına almak için bekleyebilir ya da dürüst doğrulayıcıları engellemek için DDoS saldırıları düzenleyerek durumu değiştirebilir.
Buna karşılık, Polkadot'un doğrulayıcıları rastgele atanır ve gecikmeli olarak açıklanır, bu nedenle saldırganlar doğrulayıcıların kimliğini önceden bilemezler. Saldırı, tüm kontrolün başarıyla sağlanması için bahis oynamayı gerektirir; eğer bir dürüst doğrulayıcı itirazda bulunursa, saldırı başarısız olur ve saldırganın teminat kaybına yol açar.
Avalanche
Avalanche, ana ağ + alt ağ mimarisi kullanarak genişler. Ana ağ, X-Chain (transfer, ~4,500 TPS), C-Chain (akıllı sözleşmeler, ~100-200 TPS) ve P-Chain (doğrulayıcıları ve alt ağları yönetir) ile oluşur.
Her alt ağın teorik TPS'si ~5,000'e ulaşabilir, Polkadot'un yaklaşımına benzer: Tek bir shard'ın yükünü azaltarak ölçeklenebilirlik sağlamak. Ancak Avalanche, doğrulayıcıların alt ağlara katılmayı serbestçe seçmelerine izin verir ve alt ağlar coğrafi, KYC gibi ek gereksinimler ayarlayabilir, bu da merkezsizlik ve güvenlikten ödün verme anlamına gelir.
Polkadot'ta, tüm rollup'lar ortak bir güvenlik garantisi paylaşır; oysa Avalanche'ın alt ağlarının varsayılan bir güvenlik garantisi yoktur, bazıları tamamen merkezi hale gelebilir. Güvenliği artırmak istiyorsanız, yine de performansta bir ödün vermeniz gerekir ve kesin bir güvenlik taahhüdü sağlamak zordur.
Ethereum
Ethereum'un genişleme stratejisi, temel katmanda doğrudan sorunları çözmek yerine rollup katmanının ölçeklenebilirliğine güvenmektir. Bu yaklaşım esasen sorunu çözmemekte, sadece sorunu yığının bir üst katmanına aktarmaktadır.
İyimser Rollup
Şu anda çoğu Optimistic rollup merkeziyettir (bazıları sadece bir sıraya koyucuda bile sahiptir), güvenlik eksikliği, birbirinden izole olma, yüksek gecikme (dolandırıcılık kanıtı süresinin beklenmesi gerektiğinden, genellikle birkaç gün) gibi sorunlar vardır.
ZK Rollup
ZK rollup'un uygulanması, tek bir işlem için işlenebilir veri miktarının sınırlamaları ile karşı karşıyadır. Sıfır bilgi kanıtı oluşturma hesaplama gereksinimleri oldukça yüksektir ve "kazanan her şeyi alır" mekanizması, sistemin merkeziyetçiliğine yol açabilir. TPS'yi sağlamak için, ZK rollup genellikle her bir işlem grubundaki işlem miktarını sınırlar; bu da yüksek talep dönemlerinde ağ tıkanıklığına, gas fiyatlarının artmasına ve kullanıcı deneyiminin olumsuz etkilenmesine yol açabilir.
Buna karşılık, Turing tam ZK rollup'ın maliyeti, Polkadot'un temel kripto ekonomik güvenlik protokolünün yaklaşık 2x10^6 katıdır.
Ayrıca, ZK rollup'ın veri kullanılabilirliği sorunu da dezavantajlarını artıracaktır. Herkesin işlemleri doğrulayabilmesi için tam işlem verilerinin sağlanması gerekmektedir. Bu genellikle ek veri kullanılabilirliği çözümlerine dayanmaktadır ve maliyetleri ve kullanıcı ücretlerini daha da artırmaktadır.
Sonuç
Ölçeklenebilirliğin sonu, ödün verme olmamalıdır.
Diğer kamu blok zincirleriyle karşılaştırıldığında, Polkadot merkeziyete geçerek performans elde etme veya önceden belirlenmiş güven ile verimlilik sağlama yolunu seçmemiştir; bunun yerine esnek ölçeklenebilirlik, izin gerektirmeyen protokol tasarımı, birleşik güvenlik katmanı ve esnek kaynak yönetim mekanizması ile güvenlik, merkeziyetsizlik ve yüksek performansı çok boyutlu bir denge içinde gerçekleştirmiştir.
Bugün daha büyük ölçekli uygulamaların hayata geçirilmesi peşinde, Polkadot'un benimsediği "sıfır güvenli ölçeklenebilirlik" belki de Web3'ün uzun vadeli gelişimini destekleyebilecek gerçek çözüm.