Block zincirleri başlangıçta işlem işleme için merkezi olmayan ağlar olarak kullanıldı. Ancak, sanal makineler, blok zincirlerinin üstünde akıllı sözleşmelerin geliştirilmesini kolaylaştırdı ve onları geniş bir uygulama ve kullanım durumu yelpazesi için temel bileşenler haline getirdi. Başlıca örnekler arasında Solana Sanal Makinesi (SVM) ve Ethereum Sanal Makinesi (EVM) bulunur.

Solana Sanal Makinesi (SVM), Solana blok zincirinin altyapısını oluşturan yazılım altyapısıdır; bu, akıllı sözleşmelerin uygulanmasına ve daha yüksek işlem verimliliğine olanak tanır. EVM'nin aksine, SVM paralel işlemeyi kullanan ve Rust programlama dilini kullanan Ethereum Sanal Makinesi (EVM)'den farklı olarak, sıralı işleme paradigmaları ve Solidity kullanır.

Solana Sanal Makinesi (SVM) nedir?

Solana Sanal Makinesi (SVM), Solana ağındaki işlemleri, akıllı sözleşmeleri ve programları işleyen yürütme ortamıdır. Solana Sanal Makinesi, binlerce işlemi saniyede işleyerek ağın ölçeklenebilirliğini artırır. Geliştiriciler, SVM'nin yüksek talep senaryoları için optimize edildiğini ve işlemleri en verimli şekilde gerçekleştirmek için Rust programlama dili kullanılarak oluşturulduğunu iddia ediyor.

Ethereum, sanal makine blok zincirini geliştiren ilk platformdu ve EVM, sektör standardı haline geldi. EVM'nin mimarisi, BNB Smart Chain, Avalanche ve Tron dahil olmak üzere birçok blok zincirini etkiledi ve EVM ile uyumlu veya türetilmiş sistemler uygulandı.

Solana Sanal Makinesi, kurulmuş EVM'ye karşı güçlü bir rakip olarak ortaya çıkmıştır. SVM, akıllı sözleşmelerin dağıtımından, işlemlerin işlenmesinden ve bu sözleşmelerden diğer taleplerin yerine getirilmesinden sorumlu bir sanallaştırılmış işlem motoru olarak çalışır.

Bu işlemler, Solana VM tarafından hesaplanan durum değişikliği talepleridir ve her iterasyondan sonra blok zincirinin genel durumunu günceller. Sonuç olarak, Solana blok zincirinin yürütme ortamı SVM'dir. Solana blok zincirinin uzlaşma katmanı ile birlikte çalışarak Web3 uygulamalarının geliştirilmesi ve işletilmesi için dinamik bir ağ sağlar.

SVM, DeFi, GameFi ve diğer merkezi olmayan uygulamalar gibi çeşitli akıllı sözleşme uygulamalarını destekleyebilir. Solana VM, EVM'ye benzer modüler bir makinedir. Veri erişilebilirlik veya uzlaşma katmanı gibi diğer bileşenlerle birlikte dağıtılabilir ve orijinal şekillerine minimum veya hiç değişiklik yapmadan merkezi olmayan ağlar oluşturabilir.

Kaynak: Takımlar protokolü

Sanal Makine (VM) nedir?

Bir sanal makine (VM), blok zincirlerinin bağlamında programları yürüten, genellikle çalışma zamanı ortamı olarak adlandırılan bir yazılım bileşenidir. Bir kripto ağı için akıllı sözleşmeleri uygulamak için kullanılır. Bir sanal makine ayrıca aynı VM'yi kullanan diğer kanallarda geliştiriciler için dağıtım sürecini kolaylaştırabilir.

Bir işlem gönderildiğinde, ağın sanal makinesi bunu işlemek ve blok zincirinin durumunu yönetmekle sorumludur, bu da işlemin yürütülmesi tarafından etkilendiği şekliyle tüm ağın mevcut durumudur. VM, ağın durumunu değiştirmek için kesin düzenlemeleri belirler.

VM, akıllı sözleşme kodunu, doğrulayıcıların donanımının işlem işleme sırasında yürütebileceği bir biçime dönüştürür. Solana Sanal Makinesi (SVM), Rust, C ve C++'ı Solana'da akıllı sözleşmeler yazmak için birincil dil olan BPF bayt kodunda derler. Bu süreç, ağ düğümlerinin (doğrulayıcıların) işlemleri verimli bir şekilde yürütmesini sağlar.

Geçmişte, kullanıcılar birincil bilgisayar işletim sisteminden tamamen izole edilmiş deneysel ortamlar olarak sanal makineleri (VM'ler) kullanmıştır. Blok zinciri sanal makineler, izole edilmiş kum havuzları olan geleneksel sanal makinelerin aksine, merkezi olmayan uygulamaların ağının yürütme katmanı olarak hizmet verir. Blok zinciri sanal makineleri (VM'ler) merkezi olmayan olduğundan, ağdaki düğümler cihazlarında blok zincirinin sanal makinesinin bir örneğini çalıştırabilir, durum değişikliklerini hesaplayabilir ve diğer doğrulayıcılar tarafından önerilen durum değişikliklerini izleyerek uzlaşma sağlayabilir. Bu, işlemlerin kayıtlarının ağda doğru bir şekilde kaydedildiğini garanti eder.

Solana Sanal Makine (SVM) nasıl çalışır?

Bloğ zincirinin düğümleri (doğrulayıcılar), Solana Sanal Makinesi'nin ayrı, bağımsız örnekleri olarak çalışır. Her doğrulayıcı, işlemleri donanımlarındaki izole bir SVM yerel ortamında işler. Bununla birlikte, doğrulayıcının akıllı sözleşmeyi yürütebilmesi için SVM, önce akıllı sözleşmeyi doğrulayıcının donanımının işleyebileceği bir formata dönüştürmelidir.

Akıllı bir sözleşme etkili bir şekilde dağıtıldığında, blok zincirinin durumu değişir. Bu değişiklik, değişiklikleri SVM'ye ileten Slana'nın çalışma zamanına bildirilmelidir, bu da tüm doğrulayıcı düğümlerin blok zincirini durum değişikliği ile güncellemesini sağlar.

SeaLevel Paralel İşlem İşleme'nin kullanımı, Ethereum sanal makinesine önemli bir karşılaştırma sunan Solana sanal makinesinin önemli bir bileşenidir. SVM'nin EVM'den daha hızlı işlem yapabilmesinin birçok nedeni vardır; ancak, temel faktör, iki blok zincirinin çalışma sürelerindeki farklılıktır. Özetle, EVM, 'tek iş parçacıklı' çalışma süresi nedeniyle yalnızca bir sözleşmeyi eş zamanlı olarak işleyebilir. Öte yandan SVM, eş zamanlı olarak birçok sözleşmeyi işleyebilen 'çok iş parçacıklı' bir çalışma süresi kullanır.

SVM'nin çalışma mekanizmaları, bir dizi farklı süreçle bozulabilir. Bunlar şunları içerir;

• Doğrulayıcı Düğüm: Solana, dünya çapında birçok doğrulayıcı düğüm dağıtmıştır. SVM'nin her sürümü bağımsız olarak çalıştırılır, bu da farklı görevlerin tamamlanmasına olanak tanır.
• Hazır Akıllı Sözleşmeler: SVM'in ilk adımı, düğümün anlayabileceği bir dilde akıllı sözleşmeyi çevirmektir. Bu, akıllı sözleşmenin doğru bir şekilde yürütüldüğünden emin olur.
• Akıllı Sözleşmeleri Yürütme: Akıllı sözleşme uygun bir şekilde biçimlendirildiğinde yürütülür. Akıllı sözleşme, belirli bir düğümde çalışan SVM sürümünde belirli blockchain verilerini günceller.
• Uzlaşma Sağlama: Bu revize edilmiş blok zinciri, uzlaşmaya varmak için tüm diğer ağ düğümlerine dağıtılır.

Deniz Seviyesi Paralel İşlem İşlemesi

SeaLevel, sanal makinenin işlemleri birlikte yürütmesini sağladığı için Solana VM'nin kritik bir bileşenidir. Paralel işlem işleme modeli, sıralı yürütme modelinden farklı olarak, ağ genelinde doğrulayıcılar tarafından işlemleri aynı anda işler. Bu, ağın daha yüksek verim ve gelişmiş ölçeklenebilirlik elde etmesini sağlar. Bu, ilgili performanslarını etkilemeden birden fazla akıllı sözleşmenin aynı anda uygulanmasına izin vererek Solana yürütme ortamında "yatay" ölçeklendirmeyi kolaylaştırır. Solana akıllı sözleşmeleri, yürütme sırasında okunacak veya yazılacak verileri (durumu) belirterek bunu kolaylaştırır.

Bu, çatışmalar olmadan eşzamanlı işlem yürütme ve aynı bilgiye basit erişim sağlar. Sealevel, Ethereum Sanal Makinesi (EVM) gibi tek tek değil, on binlerce işlemi aynı anda işlemek için SVM'nin işlemesi sağlar.

Sealevel, çoğunluğun çakışmayacağını varsayarak, işlemlerin paralel olarak yürütülmesine izin veren iyimser eşzamanlılık kontrolünü kullanır. Yürütme sırasında bir çakışma tespit edilirse, Sealevel, çakışan işlemleri ardışık olarak tekrar dener. Bir geri alma uygulanır.

SeaLevel, Solana ağındaki çeşitli düğümlerde çok sayıda işlemin eşzamanlı olarak gerçekleştirilmesini sağlayarak akıllı sözleşmelerin yürütülmesini optimize eder. Bu, eriştiği veya değiştirdiği verilere dayalı müdahale riski olmadan paralel olarak işlenebilecek işlemleri belirleyerek ve ayrıştırarak gerçekleştirilir. SeaLevel, çakışabilecek işlemleri doğru ve düzenli bir şekilde gerçekleştirmek için işlemleri akıllıca sıralar.

Deniz Seviyesi Faydaları

Paralel işleme yaklaşımının temel faydası ölçeklenebilirlik olmasıdır. Solana ağı, diğer blok zincirlerinde kullanılan geleneksel ardışık işleme sistemlerinde genellikle gözlemlenen engeller olmadan verimli bir şekilde ölçeklendirilebilir. SeaLevel, paralel artışları işleyebilme kapasitesine sahiptir ve işlem hacmi paralel olarak arttıkça bu kapasite de artar. Bu, işlem sürelerinin azalmasına ve gerçek zamanlı performans gerektiren uygulamalar için daha hızlı işlem hızlarına yol açar.

Paralel ve Sıralı Yürütme Modelleri Arasındaki Karşıtlıklar

Paralel yürütme, işlemlerin eşzamanlı yürütülmesini ve bağımsız sınıflandırılmasını sağlayan sofistike bir çözümdür. Paralel yürütme, geleneksel Sıralı Yürütme yönteminden farklı olarak birden çok işlemin aynı anda işlenmesine izin vererek ağın ölçeklenebilirliğini ve performansını artırır.

Temel yaklaşım, farklılaşmanın temel noktasıdır. Tüm ağın Her bir işlemi Ardışık Yürütme ile doğrulaması gerekir. Bu, madenciler veya doğrulayıcılar için önemli bir enerji tüketimine ve artan çabaya neden olur. Bunun aksine, Paralel Yürütme işlem hızlarını artırır. Ağın yeteneklerini optimize ederek ilişkili maliyetleri azaltır; aynı zamanda Ethereum Sanal Makinesi (EVM) ortamı ile uyumluluğu garanti eder.

Solana Sanal Makinesi (SVM) ve Ethereum Sanal Makinesi (EVM) Arasındaki Farklar

SVM ve EVM: İstemci Ayrımı

Ethereum ve Solana, işlemleri doğrulamak için çeşitli doğrulayıcı istemci kullanılan ayırt edici blok zincirleridir. Belirli bir istemci zorluklarla karşılaşırsa, birden fazla doğrulayıcı istemci ağ kesintilerini önlemeye yardımcı olabilir. Yürütme Katmanı (EL) ve Mutabakat Katmanı (CL) istemcileri, doğrulayıcı istemcilerin iki kategorisidir.

Yürütme müşterileri aşağıdakilerden sorumludur:

• ağ üzerinde yayılan yeni işlemleri almak
• EVM üzerinde onları yürütme
• tüm Ethereum verilerinin mevcut durumunu ve veritabanını korumak

Kaynak: AMINA Bankası

Öte yandan, fikir birliği istemcileri PoS fikir birliği algoritmasını uygular ve yürütme istemcilerinden doğrulanan verileri kullanarak ağda fikir birliğine varır.

Ethereum doğrulayıcı düğümleri genellikle yürütme ve uzlaşma istemcileri ile çalışır, çünkü bu iki kategori farklı işlevleri yerine getirir. Bununla birlikte, Solana bu yetenekleri tek bir istemciye entegre eder. Solana Labs, Solana'da ilk doğrulayıcı istemciyi geliştiren ilk kuruluştur.

Kaynak: AMINA Bank

O zamandan beri, Solana ağındaki ek tam veya hafif doğrulayıcı istemcilerini oluşturmak için birçok bağımsız girişim oldu:

Jito Labs

Ağustos 2022'de Jito Labs, ana ağda ikinci bir doğrulayıcı istemci yayınladı. Jito, bu Solana Labs kodunun bir çatalını sürdürmek, değiştirmek ve dağıtmakla sorumludur ve bunu bağımsız olarak geliştirir. Bununla birlikte, bu istemcinin mevcut istemci çatalı olduğu için Solana Labs istemcisinde bir kusur bulunmaktadır.

Firedancer

Ağustos 2022'de, Jump Crypto, Solana üzerinde yeni bir doğrulayıcı istemci geliştirme niyetini açıkladı. Bu doğrulayıcı istemci tamamen C++ ile oluşturuldu ve önemli performans iyileştirmeleri gösterdi. Firedancer, test ortamlarında saniyede bir milyon işlemi işleyebilmiştir. Buna karşılık, orijinal Solana Labs istemcisi benzer test ortamlarında saniyede yaklaşık 55.000 işlemi işler.

Sig

Temmuz 2023'te, Syndica, Zig programlama diliyle yazılmış Solana ağı için bir doğrulayıcı istemcisi olan Sig'in oluşturulduğunu açıkladı. Syndica'nın doğrulayıcı ekibi, Sig için ilk olarak Eylül 2023'te dedikodu protokolünü uyguladı.

Küçük Dansçı

TinyDancer, Solana için bir hafif istemci, bu dört doğrulayıcı istemciye ek olarak şu anda aktif olarak geliştirilmektedir. TinyDancer ve diğer hafif istemciler blokları oluşturmaz veya uzlaşmada yer almaz; bunun yerine tam düğümün işletilmesini gerektirmeksizin bir blok zincirinin durumunun doğrulanmasını kolaylaştırırlar.

SVM vs. EVM: Düğüm Sayısı

Genellikle daha fazla doğrulayıcısı olan blok zincirleri daha dayanıklıdır. Bir kullanıcı, bir blok zincirinde bir sözleşme yürüttüğünde iletiminin kaydedileceğine dair güvenceye sahip olmalıdır. İdeal olarak, bir blok zincirine yapılan her ekleme, o zincirdeki her doğrulayıcıda kaydedilir, bu nedenle daha fazla doğrulayıcının önemi büyüktür. Farklı bir dizi doğrulayıcı, bir veri merkezi kesintisi gibi felaket olaylara karşı koruma sağlar.

EVM Düğüm Numaraları

Ethereum, düğümleri onların konsensüse katılımı ve veri depolama derecesine göre üç kategoriye ayırır:

Tam düğüm: Tam düğümler, blok zincirindeki her blok için veriyi edinir ve doğrular, blok blok doğrulayarak. Çeşitli tam düğümler vardır, bazıları başlangıç bloğunda başlar ve tüm blok zinciri geçmişindeki tüm girişleri doğrular. Diğerleri genellikle en son güvenilir bloklardan doğrulamayı başlatır, genellikle en son 128 bloğun yerel bir kopyasını tutar ve daha eski verileri düzenli olarak silerek disk alanını korur. Eski veriler gerektiğinde yeniden oluşturulabilir.

Arşiv Düğümü: Arşiv düğümleri, Genesis bloğundan itibaren tüm blokları doğrular ve korur, böylece hiçbir veri silinmez. Bunlar, güvenilir madencilik ve blok gezginleri, cüzdan sağlayıcıları ve zincir analizi gibi hizmetlere ihtiyaç duymadan sorgu test setlerini sürdürmek için vazgeçilmezdir.

Hafif Düğüm: Tam blok zinciriyle karşılaştırıldığında, hafif düğümler yalnızca blok başlıklarını alır. Tam düğümlerden hafif düğümlerin ihtiyaçları hakkında ek bilgi talep edilir. Veri alındığında, hafif düğümler blok başlıklarının durum köküne karşı bağımsız olarak doğrulayabilir. Yüksek bant genişliği veya karmaşık donanım gerektirmez, bu da mobil telefonlar veya gömülü cihazlar üzerinden Ethereum ağına katılımı sağlar. Hafif düğümler, ayrılmazlıkta yer almadıkları için madenci veya doğrulayıcı olamazlar. Bununla birlikte, tam düğümlerle aynı güvenlik ve işlevselliğe erişebilirler ve Ethereum blok zincirine erişebilirler.

SVM Düğüm Numaraları

Solana'daki düğümler, onay sürecindeki katılımlarına göre iki kategoriye ayrılır:

• Consensus Nodları: Consensus nodları, ağ için önemlidir, çünkü yeni bloklar üretir ve önerir ve diğer nodlar tarafından önerilen yeni blokların geçerliliği üzerinde oy kullanır. Ağın işleyişi için vazgeçilmezlerdir.

• RPC Düğümleri (Uzak Prosedür Çağrısı Düğümleri): Solana blockchain üzerinde inşa edilen dApps için RCP Düğümleri, blok zinciri verileri için bir Ağ Geçidi olarak işlev gördüğünden vazgeçilmezdir. Oy düğümleri gibi tüm yeni blokları ve ağ değişikliklerini bağımsız olarak doğrularlar, ancak oy kullanmazlar.

Solana başlangıçtan itibaren RPC düğümlerini ve uzlaşı düğümlerini ayırır. Ancak, RPC düğümleri anket yapmaz. Ethereum'un RPC düğümleri genellikle tam düğümler veya arşiv düğümlerinden oluşur. Solana'nın mutlak düğüm sayısı, diğer proof-of-stake blok zincirlerine kıyasla oldukça yüksektir. Vakıf, yakında düğümlerin sadece miktarından ziyade kalitesini artırmak için programlarını değiştirmeyi amaçlamaktadır.

2023 Mart ayında onay düğümlerinin toplam sayısı yaklaşık 2200'den 1700'e düştü. Bu azalma, %100 komisyon alan düğümlerden önemli miktarda payın yeniden dağıtılmasından kaynaklandı. Paydaş, sorunu kabul etti ve delegasyonlarını daha aktif doğrulayıcılara yeniden atadı. Bu düşüşün ardından onay düğümleri, 13 Eylül itibarıyla toplam 1.961 onay düğümü ve 2.874 doğrulayıcı düğümü olmak üzere kademeli ve tutarlı bir şekilde artmıştır.

SVM ve EVM Arasındaki Farkın Özeti

Sonuç olarak, SVM Düğümleri ve EVM düğümleri arasında aşağıdaki karşılaştırma bulunmaktadır:

İşlem Yönetimi Modeli: SVM, aynı anda birden fazla işlemin yürütülmesini sağlayan paralel işleme modelini kullanır, bu da verimliliği artırır ve gecikmeyi azaltır. Bunun aksine, EVM işlemleri ardışık olarak işler, bu da yoğun kullanım dönemlerinde ağ sıkışıklığına neden olabilir.

Programlama Dili: SVM, verimliliği ile ünlü bir dil olan Rust'ı destekler. Bu dil, yüksek performans ve güvenlik gerektiren uygulamalar için özellikle uyumludur. Buna karşılık, EVM, akıllı sözleşmeler geliştirmek için tasarlanmış bir programlama dili olan Solidity'i kullanır.

Akıllı Sözleşmelerin Uygulanması: Her doğrulayıcı SVM üzerinde bağımsız olarak akıllı sözleşmeleri yürütür, böylece daha verimli ağ işlemleri sağlar. Öte yandan, EVM, tüm düğümlerin akıllı sözleşme yürütme sonuçları konusunda bir uzlaşıya varmasını gerektirir, bu da işleme sürelerini geciktirebilir.

Sonuç

SVM, Solana blockchain üzerinde öncelikle akıllı sözleşmelerin ve işlem işleme verimli uygulanmasını önceliklendiren bir yürütme ortamıdır. Rust programlama dili ve paralel işlem işleme kullanarak ölçeklenebilirliği ve işlem işleme kapasitesini artırır. SVM, paralel yürütme modelinin doğal dezavantajları ve Rust dilinin dik öğrenme eğrisi gibi engellerle karşı karşıyadır. Bununla birlikte, SVM'nin gelecekteki kullanımı ve benimsenmesi, yükselen yapay zeka teknolojileriyle entegrasyonu nedeniyle artması beklenmektedir.