Giriş

Dijital ekonominin hızlı gelişimi bağlamında, merkezi olmayan güven mekanizmalarının temsilcisi olarak blok zinciri teknolojisi, finans, tedarik zincirleri ve sağlık gibi sektörlere yayılmaya başlıyor. Ancak, genellikle tek doğrusal mimarilere dayanan geleneksel blok zinciri sistemleri, Ethereum gibi Turing tamamlanmış blok zincirlerini de içeren, giderek artan piyasa talebini karşılamakta giderek zorlanıyor. Ölçeklenebilirlik ve işlem işleme hızı konusunda ciddi zorluklarla karşı karşıya kalmaktadırlar. Blok zinciri eşzamanlılığı teknolojisi, bu sorunları ele almak için ortaya çıkmıştır, birden fazla işlemin eşzamanlı işlenmesine olanak tanımak için amaçlanmıştır.

Blockchain Akıllı Sözleşme İşlemi İçin Paralel İşlem Modeli (Kaynak: jos.org）

Paralel blockchain, birden çok işlem veya akıllı sözleşmenin ardışık olarak değil eş zamanlı olarak işlenmesine izin veren paralel işleme tasarımını tanıtır. Bu mekanizma, blok zinciri ağının aynı anda daha fazla işlemi işlemesine olanak tanır, böylece işlem geçiş süresini önemli ölçüde artırarak ve gecikme süresini azaltarak büyük ölçekli uygulama taleplerini karşılamak için temel bir çözüm haline gelir.

Bu makale, blok zinciri paralelleştirme temel prensiplerine derinlemesine iner, avantajlarını ve pratik uygulamalardaki zorluklarını analiz eder. Paralelleştirme teknolojisinde önde gelen projelerin keşfi ve uygulamasını sergileyerek, blok zinciri teknolojisinin gelecekteki gelişimi için değerli içgörüler sunmayı amaçlar.

Teknik Uygulama Stratejileri

Paralel yürütme, aynı anda birden fazla görevin çalışmasına izin veren bir tekniktir ve geniş veri işleme ve grafik işleme gibi alanlarda yaygın olarak uygulanmıştır. Bu kavramı blok zincir sistemlerine tanıtarak işlem işleme sürelerini etkili bir şekilde azaltır ve artan hesaplama gücü talepleriyle başa çıkar.

Paralel işlem uygulamak için çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Bazı blockchain projeleri akıllı kontratların paralel yürütülmesine odaklanırken, diğerleri işlem doğrulama ve durum güncellemelerinde paralelleştirme hedeflemektedir. Ancak, her yöntem ağ verimliliğini artırmaya çalışırken belirli teknik zorluklarla karşılaşır ve uygulama detayları seçilen yaklaşıma bağlı olarak değişir.

Paralel yürütme, geleneksel yürütme yollarına karşı (Kaynak: foresightnews.pro）

Durum Erişimi / Optimistik Model

Paralel yürütme yeteneklerine sahip çoğu blok zinciri, iki popüler yönteme dayanır: durum erişim yöntemi ve iyimser model.

Devlet erişim yöntemi, blok zincirinin belirli kısımlarına hangi işlemlerin erişebileceğini proaktif bir şekilde belirleyen ve böylece blok zincirinin bağımsız işlemler atamasına izin veren stratejik bir yaklaşımdır. Buna karşılık, iyimser model, tüm işlemlerin bağımsız olduğunu varsayar, bu varsayımı sadece retrospektif olarak doğrular ve gerektiğinde ayarlamalar yapar.

Devlet erişim modelinde, işlem yürütme genellikle iyimser bir eşzamanlılık kontrol stratejisi kullanır ve işlemlerin çakışmadığını varsayar. Çatışmalar gerçekten ortaya çıktığında yalnızca geri alma gerçekleşir. Bu yöntem işlem verimliliğini artırır ve kullanıcı deneyimini geliştirir, ancak veri tutarlılığını ve sistem güvenliğini sağlamak için kesin olarak tasarlanmış bir çatışma tespit mekanizması gerektirir.

Kırılma Mimarisi

Sharding, blok zincirlerinin paralelleştirilmesi için en yaygın çözümlerden biridir. Temel fikri, blok zinciri ağını birden fazla parçaya bölmek ve her parçanın bağımsız olarak işlem ve veri işlemesi yapmasına izin vermektir. Bu tasarım, geleneksel blok zincirlerinin performans darboğazını ele alarak ağ işleme kapasitesini ve ölçeklenebilirliği önemli ölçüde arttırır. Şu anda sharding teknolojisinden yararlanan projeler arasında Ethereum 2.0, Zilliqa, NEAR Protocol ve QuarkChain yer almaktadır. Bu projeler sharding ile blok zinciri ölçeklenebilirlik sorunlarını etkili bir şekilde ele alır ve ağ verimliliğini artırır.

Blockchain uygulamalarına uygulandığında, sharding teknolojisi genellikle aşağıdaki üç yöntemle uygulanır:

Gördüğümüz gibi, sharding teknolojisi işlemleri etkin bir şekilde bölüştürebilir. Her sharding yöntemi, ölçeklenebilirliği artırmada kendi avantajlarına sahip olsa da, hepsi çapraz shard iletişimi gibi ortak bir zorlukla karşı karşıyadır. Veri tutarlılık algoritmalarının sürekli iyileştirilmesi, sistem genelinde performansın sağlanması için gereklidir.

TON'un Dinamik Shardlama'sını Bir Örnek Olarak Almak

Parçalanmış bir blok zinciri mimarisinde TON (The Open Network), "dinamik parçalama" tasarımı nedeniyle öne çıkıyor. TON, "Sonsuz Parçalama Paradigması"nı (ISP) kullanarak, gerçek zamanlı ağ taleplerini karşılamak için parça sayısını esnek bir şekilde ayarlayabilir ve verimli parça yönetimi sağlayabilir. Bu mimari, TON'un büyük işlem hacimlerini yönetirken ve geleneksel blok zincirlerinin karşılaştığı ölçeklenebilirlik sorunlarını ele alırken yüksek performansı korumasını sağlayan önemli bir performans potansiyeli göstermektedir.

TON'un kırılma yapısı dört seviyeden oluşur:

1. AccountChain: Belirli bir hesaba bağlı olan bir işlem zinciri. Genellikle sanal bir kavram olan AccountChain, her hesap için bağımsız bir işlem kaydı sağlar ve belirli kurallar altında zincirleme sıralama ve durum tutarlılığı sağlar.
2. ShardChain: Birden çok HesapZinciri koleksiyonu, işlemleri ve verileri işleme konusunda başlıca sorumludur. Her bir ShardChain'in bağımsızlığı, her bir parçanın işlem durumunu bağımsız olarak korumasına izin verir.
3. WorkChain: Özelleştirilebilir kurallara sahip çoklu ShardChain'den oluşur. Örneğin, EVM'ye dayalı bir WorkChain, belirli akıllı sözleşme ortamlarını desteklemek için oluşturulabilir. WorkChains'in esnekliği, kullanıcıların belirli ihtiyaçlar için zincir yapısını özelleştirmesine olanak tanır, ancak bunların oluşturulması sıkı bir yönetim süreci gerektirir.
4. MasterChain: TON ağının temel zinciri, tüm ShardChains için belirlenim sağlar. Bir ShardChain'in blok karması MasterChain bloğuna birleştirildiğinde değişmez hale gelir.

TON'ın benzersiz kıyır yapısı, birden fazla zincirde paralel işleme desteği sağlar ve verimli koordinasyonu Usta Zincir aracılığıyla sağlar (Kaynak:OKX)

Pratikte, TON ağ yükündeki değişikliklere yanıt olarak shard sayısını dinamik olarak ayarlar. ShardChain'lerin sayısı mevcut yüke bağlı olarak otomatik olarak artar veya azalır, ağın verimli bir şekilde çalışmasına izin verir: yük arttığında, TON daha fazla işlemi işlemek için shard'ları iyileştirir; yük azaldığında, shard'lar kaynakları korumak için birleşir. Sonsuz Sharding Paradigması aracılığıyla TON, teorik olarak 2'nin 60'ıncı gücüne kadar WorkChain'ler destekleyebilir. Ek olarak, TON, artan işlem sıklığı yaşayan bölgelerde otomatik olarak daha fazla shard oluşturarak işleme verimliliğini artırır.

Dinamik parçalama tasarımı, büyük ölçüde zincirler arası iletişime dayanır. Bunun için TON, hiperküp yönlendirme algoritmasını tanıttı. Yüksek boyutlu topolojiye dayanan bu algoritma, her WorkChain düğümüne benzersiz bir tanımlayıcı atayarak zincirler arasında en kısa yoldan bilgi aktarımını mümkün kılar ve büyük ölçekli parçalı bir ortamda yönlendirme ihtiyaçlarını karşılar. Ayrıca TON, yönlendirme kanıtı sağlamak, karmaşık zincirler arası mesajlaşmayı basitleştirmek ve iletişim verimliliğini artırmak için Merkle Trie kök düğümünden yararlanan "Instant Hypercube Routing"i geliştirdi.

PoS Consensus Mekanizması ile birleştirme

Geleneksel Proof of Work (PoW) mekanizmasına kıyasla, Proof of Stake (PoS) mekanizması, konsensüse daha fazla jeton sahibi olan düğümleri seçerek, madenciler arasındaki rekabeti ve enerji tüketimini azaltarak hesaplama gücünün yoğunlaşmasını azaltır. Bu, verimliliği artırırken sistem güvenliğini ve merkezsizleşmeyi sağlar. Ethereum 2.0'nin PoS ve sharding'in birleşimi, bu teknolojinin klasik bir örneğidir.

Özellikle Ethereum 2.0, ağı birden fazla parçaya böler ve PoS (Proof of Stake) uzlaşma mekanizmasını kullanarak görevleri birden fazla doğrulayıcı arasında dağıtır. Her bir doğrulayıcı, bir parça içindeki işlemleri doğrulamaktan sorumludur, bu da işlem hacmini önemli ölçüde artırır. PoS, rastgele doğrulayıcılar seçerek herhangi bir tek doğrulayıcının aşırı kontrol riskini azaltır ve blok zinciri ağının merkezi olmayan doğasını güçlendirir. Güvenlik açısından, her bir parçanın doğrulaması farklı düğüm grupları tarafından yönetilir, bu nedenle bir saldırganın saldırı başlatmak için birden fazla parçayı kontrol etmesi gerekir, bu da %51 saldırısının gerçekleştirilmesini zorlaştırır. Bu çok katmanlı koruma mekanizması ağ güvenliğini iyileştirir.

Benzer şekilde, NEAR Protocolü [2], PoS ve sharding teknolojisini bir araya getiriyor. NEAR, 'Nightshade' protokolü aracılığıyla, PoS uzlaşmasını paralel bir blockchain tasarımında entegre ederek verimliliği artırırken, her bir shard'ın yalnızca kendi kısmını korumasına izin veriyor. Bu, yalnızca küresel ağ tutarlılığını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sistem güvenliğini de artırır.

Hesaplama Tabanlı Paralelizm

Hesaplama tabanlı paralel yürütme, karmaşık hesaplama görevlerini paralel yürütme için daha küçük birimlere bölmek suretiyle blok zinciri işleme verimliliğini optimize etmeyi amaçlayan nispeten yeni bir kavramdır. Bu yenilikçi model henüz geniş çapta benimsenmemiş olsa da, potansiyel devrim niteliğinde etkisi dikkate değerdir.

Uygulamada, karmaşık hesaplamalar paralel yürütme için farklı düğümlere dağıtılır ve her düğüm hesaplamalarını tamamladıktan sonra sonuçlar birleştirilir. Bu yaklaşım, hesaplama verimliliğini arttırır, işlem gecikme süresini azaltır ve hesaplama yoğun uygulamalar için uygun bir şekilde çalışır. Bununla birlikte, bu yöntemi uygulamak bazı zorlukları beraberinde getirir, örneğin düğümler arasında iletişim verimliliğini sağlama ve hesaplama sonuçlarının nihai tutarlılığını sağlama gibi.

İki Önemli Vaka İncelemesi

Blockchain teknolojisinin evriminde, Ethereum 2.0 ve Polkadot iki öncü örnek olarak ortaya çıkmaktadır. Bu projeler, ölçeklenebilirlik, güvenlik ve sürdürülebilirlik gibi önemli zorlukları ele almak konusunda öncüdür. Bu iki çığır açan örnek üzerine detaylı bir analize girelim.

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 (Eth2), Ethereum 1.0 ağının ölçeklenebilirliği, güvenliği ve sürdürülebilirliğini artırmayı amaçlayan önemli bir güncellemedir. Paralel yürütme, bu hedeflere ulaşmada önemli bir bileşendir.

Ethereum 2.0, Proof of Work (PoW) mekanizmasından Proof of Stake'e (PoS) geçiş yaparak, tüm blok zinciri ağını daha küçük "parçalara" bölen parçalamayı sunar. Her parça, işlemleri bağımsız olarak işleyebilir ve doğrulayabilir, bu da genel aktarım hızını önemli ölçüde artırır. Ek olarak, Ethereum 2.0, her parçanın kendi bağımsız durumunu korumasına izin vererek paralel yürütme verimliliğini daha da artırır ve ana zincir üzerindeki yükü azaltır, böylece daha verimli işlem işlemeyi mümkün kılar. Son olarak, Ethereum 2.0, karmaşık merkezi olmayan uygulamaları desteklemek için gerekli olan farklı parçalar arasında veri tutarlılığı ve etkileşimi sağlamak için verimli bir parçalar arası iletişim mekanizması içerir [3].

Paralel işleme sayesinde Ethereum 2.0'ın işlem işleme hızını büyük ölçüde artırması ve özellikle DeFi ve NFT gibi sektörlerde artan kullanıcı talebini ve çeşitli uygulama senaryolarını etkili bir şekilde ele alması beklenmektedir. Özetle, paralel yürütme getirilerek Ethereum 2.0, sadece teknik bir başarı elde etmekle kalmaz, aynı zamanda merkezi olmayan uygulamaların büyümesi için daha güçlü bir temel oluşturarak Ethereum ağının gelecekteki adaptasyonunu ilerletir.

Ethereum 2.0 veri parçalama çizimi (Kaynak:sohu.com)

Polkadot

Polkadot, blok zincirleri arasında birlikte çalışabilirlik ve ölçeklenebilirlik sağlamak için tasarlanmış yenilikçi bir çok zincirli ağ protokolüdür. Heterojen bir çok zincirli mimari olan Polkadot, merkezi bir "Röle Zinciri" ve birden fazla bağımsız "Parachain"den oluşur. Her Parachain'in kendi yönetişim ve ekonomik modeli olabilir, bu da farklı blok zincirlerinin verileri verimli bir şekilde iletişim kurmasına ve paylaşmasına olanak tanır.

Polkadot'un tasarımı, tüm Parachain'lerin Relay Chain tarafından sağlanan güvenlikten yararlanmasını sağlayan ve böylece her bir Parachain üzerindeki güvenlik yükünü azaltan ortak bir güvenlik mekanizmasından yararlanır. Ek olarak, Polkadot, birden fazla Parachain'in işlemleri aynı anda işlemesine izin vererek ağın genel verimini önemli ölçüde artıran paralel yürütme teknolojisini kullanır. Bu paralel işleme yeteneği, Polkadot'un özellikle DeFi, NFT ve diğer karmaşık uygulama senaryolarında artan işlem taleplerini etkin bir şekilde ele almasını sağlar [4].

Polkadot’un Cross-Chain Message Passing (XCMP) mekanizması, farklı Parachain'ler arasında sorunsuz etkileşim sağlayarak geliştiricilere daha büyük bir inovasyon alanı sunar. XCMP sayesinde geliştiriciler birbirine bağlı merkezi olmayan uygulamalar oluşturabilir, bu da ekosistemin büyümesini daha da teşvik eder.

Polkadot etkileşim yapısı (Kaynak:Polkadot nedir? Kısa bir Tanıtım - ImmuneBytes)

Özellik Karşılaştırması

Ethereum 2.0 vs. Polkadot (Tablo kaynağı: gate Learn)

Alternatif Çözümler

Blok zinciri ölçeklenebilirlik zorluklarını ele almak, önemli bir araştırma alanı olmaya devam ediyor. Paralel yürütme teknolojisine ek olarak, ölçeklenebilirlik için çeşitli alternatif çözümler keşfedilmeye değerdir.

Katman 2 Çözümleri

Katman 2 (L2) çözümleri, blok zincir kapasitesini genişletmek için özel olarak tasarlanmıştır. Temelde bağımsız bir yürütme katmanı sağlarlar, genellikle iki bölümden oluşur: işlemleri işlemek için bir ağ ve temel blok zincir üzerine dağıtılmış akıllı kontratlar. Akıllı kontratlar anlaşmazlıkları ele alır ve L2 ağından ana zincire doğrulama ve onay için uzlaşma sonuçlarını ileten.

Katman 2 çözümleri farklı avantajlar ve teknik özellikler sunar. İlk olarak, ana zincir üzerinde işlemlerin ayrı ayrı onaylanması gerekmediği için ölçeklenebilirliği önemli ölçüde artırır. L2, daha yüksek bir işlem hacmini yönetebilir, Ethereum ve Bitcoin gibi Katman 1 ağlardaki (congestion) yoğunluğu hafifletebilir ve zincir dışı işleme aracılığıyla işlem ücretlerini önemli ölçüde azaltabilir. Çoğu işlem zincir dışında gerçekleşse de, L2 hala ana zincirin güvenliğine dayanır, bu da nihai işlem sonuçlarının güvenilir ve değiştirilemez olduğunu sağlar.

Ortak L2 çözümleri arasında durum kanalları, Rollups ve Plazma bulunur. Durum kanalları, birden çok katılımcının sık sık zincir dışında etkileşime girmesine izin verir ve son durumu yalnızca sonunda blokzincire gönderir; Bitcoin'in Lightning Ağı tipik bir örnektir. Rollups, şu anda en yaygın kullanılan L2 çözümü olup, Optimistik Rollups ve zk-Rollups olarak ayrılır: Optimistik Rollups, işlemlerin itiraz edilmediği sürece geçerli olduğunu varsayar, zk-Rollups ise veri gönderildiğinde işlem doğruluğunu sağlamak için sıfır bilgi ispatı kullanır. Plazma, çok katmanlı alt zincirlerin oluşturulmasına olanak tanıyan bir çerçevedir ve her biri birçok işlemi yönetebilir.

Katman 2 çözümleri genel bakış (Kaynak: blackmountainig.com)

Konsensüs Mekanizmalarını İyileştirme

Konsensüs mekanizmalarını iyileştirmek, blok zinciri ölçeklenebilirliğini artırmak için de etkili bir yaklaşımdır. Bu, işlem işleme hızını artırmak için daha verimli konsensüs algoritmalarının (Proof of Stake (PoS) ve Bizans Hata Toleransı (BFT) gibi) getirilmesini içerir. Geleneksel Proof of Work (PoW) ile karşılaştırıldığında, bu yeni konsensüs mekanizmaları işlem onayında daha hızlıdır ve sürdürülebilir kalkınma gereklilikleriyle daha iyi uyum sağlayarak enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.

Ayrıca bu mekanizmalar, doğrulayıcı düğümler tarafından tutulan tokenler gibi faktörlere dayalı olarak blok oluşturucuları belirleyerek fikir birliği sürecini hızlandırır. Bununla birlikte, geliştirilmiş konsensüs mekanizmalarının birçok avantajına rağmen, mevcut mekanizmalardan yenilerine geçiş, özellikle geçiş döneminde uyumluluk sorunları ve sistem istikrarsızlığı olmak üzere genellikle teknik zorluklar ve risklerle birlikte gelir. Bazı konsensüs mekanizmaları, güç merkezileşmesine de yol açarak "zengin daha zengin olur" fenomeni yaratabilir ve potansiyel olarak blok zinciri ademi merkeziyetçiliğinin temel ilkesini tehdit edebilir. Bununla birlikte, işlem işleme verimliliği ve enerji tüketimi için yüksek gereksinimleri olan blok zinciri ağları için, fikir birliği mekanizmalarını iyileştirmek, keşfedilmeye değer bir ölçeklenebilirlik çözümü olmaya devam ediyor.

PoW vs. PoS konsensüs mekanizmaları (Kaynak: blog.csdn.net）

Blok Parametrelerini Optimize Etme

Blok parametrelerinin optimize edilmesi, blok boyutu ve blok süresi gibi ana parametrelerin ayarlanmasını içerir ve blockchain işleme kapasitesini ve yanıt verme yeteneğini artırmayı amaçlar. Bu yaklaşım hızlı performans iyileştirmeleri sunar, uygulanması nispeten basittir ve düşük uygulama maliyetlerine sahiptir, bu da hızlı bir yanıt gerektiren durumlar için uygun olmasını sağlar, örneğin, trafik artışlarıyla başa çıkma veya işlemlerde kısa vadeli artışlar gibi durumlar için.

Bununla birlikte, yalnızca parametre ayarlamalarına güvenmek genellikle sınırlı bir etkiye sahiptir ve ağ performansını kararlılıkla dengelemek çok önemlidir. Aşırı veya aşırı parametre değişiklikleri, ağ tıkanıklığına veya konsensüs mekanizmasında çakışmalara neden olabilir. Bu nedenle, blok parametresi optimizasyonu genellikle piyasa değişikliklerine hızlı yanıt vermek gibi kısa vadeli performans talepleri olan senaryolar için uygundur.

Her ölçeklenebilirlik çözümü farklı kullanım durumları için en uygun olanıdır. Uygun ölçeklenebilirlik çözümünü seçerken, karar vericilerin seçilen çözümlerin birbirini tamamlayabileceğinden ve endüstriye daha esnek ve verimli bir ölçeklenebilirlik yolunu sunabileceğinden emin olmaları gerekmektedir.

Çözüm Karşılaştırması

Farklı Ölçeklendirme Çözümlerinin Karşılaştırılması (Tablo Kaynağı: gate Learn)

Avantajların Özeti

Artan Verimlilik

Geleneksel sıralı işlem modellerine kıyasla, paralel zincir ağları, sıralı işleme göre işlem işleme hızlarını (TPS) 100 kat daha büyük hızlara ulaşabilir. Örneğin, Solana'nın SeaLevel mimarisi [6], optimal koşullarda 50.000'in üzerinde TPS işleyebilir. Gerçek hız, ağ talebiyle değişebilirken, bu performans geleneksel blok zincirlerinin çok ötesine geçmektedir.

Ağ trafiğindeki hızlı büyüme ile etkili yatay ölçeklenebilirlik hayati hale gelmiştir. Paralelleştirilmiş blok zincirleri çoklu iş parçacıklı paralel işleme getirerek blok zinciri ağlarına artan kullanıcı talebiyle ölçeklenme kapasitesi sunar. Bu özellik özellikle oyun ve tedarik zinciri gibi yüksek frekanslı işlem uygulamalarında faydalıdır, çünkü paralel tasarım, merkezi olmayan görev işlemeyle sistem stabilitesini ve yanıt hızını koruyarak büyük ölçekli uygulamaların verimlilik taleplerini karşılar.

Solana paralel işlem yolu (Kaynak: blog.slerf.tools）

Azaltılmış Gecikme Süresi

Bağımsız işlemlerin paralel işlenmesi, işlem gönderiminden yürütülmesine kadar olan gecikmeyi önemli ölçüde azaltır ve gerçek zamanlı veri işlemede büyük önem taşır. Merkezi olmayan finans (DeFi) gibi hızlı yanıt gerektiren senaryolarda gerçek zamanlı işlem onayı, kullanıcı deneyimini artırmakla kalmaz, aynı zamanda gecikmelerle ilişkili işlem risklerini ve sistem yükü baskısını azaltır.

Örneğin, Sui'nin paralel yürütme modeli, karmaşık bir fikir birliğine ihtiyaç duymayan basit işlemlerin fikir birliği mekanizmasını atlamasına izin veren yenilikçi bir mekanizma tanıtır ve onay sürelerini büyük ölçüde kısaltır. Geleneksel seri işleme göre, bu paralel tasarım gerçek zamanlı işlem yürütmesini destekler ve sistem istikrarını ve sorunsuz bir kullanıcı deneyimini sağlamak için önemlidir.

Çapraz zincir iletişim protokolleri ve yeni paralel yürütme teknolojileri geliştikçe, blok zincir ağları daha verimli işletim modlarına ulaşacak. Düşük gecikme süresi ve yüksek işlem hızı da pazar rekabeti için önemli göstergeler haline gelecektir.

Optimize Edilmiş Kaynak Kullanımı

Geleneksel blok zincirlerinde işlemlerin sıralı olarak işlendiği, çoğu zaman yalnızca bir düğümün operasyonları gerçekleştirdiği, diğer düğümlerin beklediği ve bu durumun kaynak boşluğuna neden olduğu bilinmektedir. Paralel teknoloji, birden fazla doğrulayıcı ve işlemci çekirdeğinin aynı anda çalışmasına izin vererek, tek bir düğümün işleme darboğazını kırar ve ağ kaynaklarının verimliliğini maksimuma çıkarır.

Kaynak kullanımının bu optimizasyonu, işlem işleme sırasında "boş zamanları" ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda özellikle yüksek yük altında genel ağ performansını önemli ölçüde artırır ve gecikme süresini azaltarak ağın daha fazla işlem isteğiyle başa çıkmasını sağlar.

Düşük İşlem Maliyetleri

Geleneksel sıralı işlemeden farklı olarak, paralel yürütme, rafine piyasa yönetimi ve optimize edilmiş kaynak tahsisi yoluyla daha esnek ve verimli pazarlar arası işlem yürütmeye olanak tanıyarak akıllı sözleşme yürütme için hesaplama yükünü önemli ölçüde azaltır ve böylece gaz ücretlerini düşürür. Bu tasarım, ağ kaynağı kullanımını en üst düzeye çıkarır ve tek görevli kuyruğa almanın neden olduğu bilgi işlem kaynaklarının israfını önler.

Rasyonel yük dağılımı ile kaynaklar verimli bir şekilde tahsis edilir, böylece doğrulayıcılar ve işlem düğümleri gereksiz verilerle uğraşmak zorunda kalmaz, bu da geliştiriciler ve kullanıcılar için daha ekonomik bir blockchain işlem ortamına yol açar.

Sei Network'ün sosyal medyada paralel yürütme hakkındaki açıklaması (Kaynak: Çevrilecek metin yok）

Risk Analizi

Güvenlik Riskleri

Sharding, blok zincirini birden fazla bağımsız parçaya böler, böylece saldırganlar belirli bir parçaya odaklanarak kontrolünü ele geçirebilirler. Bir saldırgan başarıyla bir parçayı ele geçirirse, onun içindeki işlemleri ve verileri manipüle edebilir ve ağın genel güvenliğine ciddi bir tehdit oluşturabilir. Bu yerel kontrol, yanlış işlemlere, veri manipülasyonuna ve muhtemelen diğer parçalara saldırıları artırarak tüm blok zincirinin bütünlüğünü ve güvenilirliğini tehlikeye atabilir.

Ayrıca, çapraz-shard iletişiminin güvenliği önemlidir. Çapraz-shard iletişimi güvenli değilse, veri kaybına, manipülasyona veya iletim hatalarına yol açabilir ve sistem içinde potansiyel güven sorunları yaratabilir.

Teknik Karmaşıklık

Çapraz shard işlemleri, işlemlerin atomikliğini sağlamak için farklı shardlar arasında durum verilerinin koordinasyonunu gerektirir. Gecikmeler veya ağ sorunları nedeniyle işlem başarısızlıklarını önlemek için geliştiricilerin ayrıca mesajlaşma ve durum senkronizasyon mekanizmalarını optimize etmeleri gerekmektedir.

Bu zorluk, sadece sistem tasarım karmaşıklığını artırmakla kalmaz, aynı zamanda potansiyel hatalar ve tutarsızlıklarla başa çıkmak için sözleşme mantığında yeni stratejilere ihtiyaç duyar. Farklı parçalara yayılmış akıllı sözleşmelerin başarılı bir şekilde yürütülmesi, sadece temel blockchain'in teknik yeteneklerine değil, aynı zamanda parçalanmış bir ortamda sorunsuz ve verimli bir yürütme sağlamak için sözleşme tasarımında daha karmaşık stratejilerin uygulanmasına da bağlıdır.

Birlikte Çalışabilirlik Eksikliği

Mevcut paralel blok zinciri teknolojisi, farklı platformların farklı teknolojileri ve protokollerin benimsemesi nedeniyle standartlaşmaktan yoksundur. Bu çeşitlilik, farklı blok zincirleri arasında önemli farklılıklara yol açmıştır. Bu çeşitlilik inovasyonu teşvik etmiş olsa da, farklı blok zincirleri arasındaki etkileşimi önemli ölçüde azaltarak zincirler arası işlemleri daha karmaşık ve zor hale getirmiştir.

Birlikte çalışabilirlik eksikliği, yalnızca farklı blok zincirleri arasında varlıkların serbest akışını kısıtlamakla kalmaz, aynı zamanda zincirler arası işlemlerde potansiyel varlık kaybı gibi güvenlik riskleri de oluşturabilir. Bu nedenle, paralel yürütmenin birlikte çalışabilirlik risklerini ele almak, daha sağlam bir ekosistem oluşturmak için teknolojik yenilik ve standardizasyon ve endüstri içinde yaygın işbirliği gerektirir.

Gelecekteki Tavsiyeler

Paralelleştirilmiş blok zincirinde gelecekteki araştırmalar, parçalar arası iletişimi optimize etmeye odaklanmalıdır.

Endüstri, kesintisiz sistem entegrasyonunu ve kaynak paylaşımını teşvik etmek için, veri tutarlılığını ve doğru işlem işleme sürelerini sağlamak için standartlaştırılmış protokoller ve uyumluluk çerçevelerini aktif olarak araştırmalıdır. Ayrıca, güvenlik, parçalama optimizasyonunun önemli bir yönü olarak kalmaktadır; gelecekteki araştırmalar, kötü niyetli saldırılara karşı daha güçlü güvenlik modelleri geliştirmeli ve sıfır bilgi ispatları ve homomorfik şifreleme gibi yeni teknolojileri entegre ederek gizliliği ve uyumluluğu artırmalıdır.

Uygulama genişletme ile ilgili olarak, yararlanılacak başarılı vaka çalışmaları zaten var. Örneğin, Uniswap, paralel işleme yoluyla yanıt yeteneklerini önemli ölçüde iyileştirdi, böylece işlem maliyetlerini düşürdü ve sınır ötesi ödeme süreçlerini optimize etti. Farklı endüstriler, çeşitli alanlardaki değerlerini ortaya çıkarmak için çeşitlendirilmiş paralel zincir uygulamalarını keşfetmelidir. Bu, verimli, şeffaf ve sürdürülebilir bir teknoloji geliştirme ortamı için sağlam bir temel oluşturmaya, dijital dönüşümü hızlandırmaya ve daha verimli bir dijital ekonomi geleceğini desteklemeye yardımcı olacaktır.

Referanslar

1.https://foresightnews.pro/article/detail/34400
2.https://pages.near.org/papers/nightshade/
3.https://www.sohu.com/a/479352768_121118710
4..https://www.immunebytes.com/blog/what-is-polkadot-a-brief-introduction/
5.https://blackmountainig.com/overview-of-layer-2-scaling-solutions/
6.https://www.sealevel.com/