Codex, Ethereum ekosistemi ve ötesi için güçlü veri kalıcılığı ve dayanıklılık garantileri sunmayı amaçlayan, bulutsuz, güvenilmez, p2p depolama protokolüdür. Şu anda EIP-4844, veri şişmesi sorununa yalnızca kısmi bir çözüm sunuyor. Ücretler hâlâ yüksek ve ekosistemde çok az uzun vadeli veri depolama seçeneği bulunuyor.

Ethereum'un fazla verilerinin nasıl devam ettirileceğinin belirlenmesi, onun geleceğe süresiz olarak ölçeklenmesine olanak tanıyacak ve Codex, bu endişeleri hafifletmeye yardımcı olmak için sahneye çıktı. Sorunu keşfedelim.

Uniswap'te hiç ETH'yi başka bir tokenla değiştirdiniz mi?

Metamask aracılığıyla bağlandım ve 0,001 Eth'i (yaklaşık 35 $) SNT ile takas etmeye çalıştım. Gaz ücreti işlem tutarı kadardır. Bu, kripto para birimi ticareti için çok yüksek bir ücret. Çoğu insan bu kadar para ödemek istemez.

Gelin bu işlemlerin neden bu kadar pahalı olduğunun özüne inelim.

Web3 ve merkezi olmayan finans son yıllarda büyük ölçüde büyüdü. Yeni protokollerin hızla geliştirilmesi ve uygulanması nedeniyle Ethereum blockchain zinciri verilerle doldu. Sonuç? Aşırı derecede pahalı yakıt ücretleri ve kötü kullanıcı deneyimi. Bu veri şişkinliği, işlem verilerinin ağı tıkadığı ve ölçeklenebilirliği baltaladığı "ağ tıkanıklığı" olarak da tanımlanabilir.

Bu makale, blockchain'in neden şiştiğini, işlem hacminin neden düştüğünü ve sorunun çözümüne yönelik çeşitli yaklaşımları inceliyor. Özellikle Ethereum ve toplamalar bağlamında veri kullanılabilirliğine odaklanacağım. Diğer çoğu çözümün eksik olduğu veri kalıcılığı ve dayanıklılığı garantileri dışında Codex'in DA sorununa nasıl bir çözüm sunduğunu keşfedeceğim.

Benimle kal; Jargon ve teknik bir dil kullanacağım, ancak bu hayati, yeterince takdir edilmeyen konuyu açık bir dille keşfetmek için elimden geleni yapacağım. Ekosistemdeki daha fazla insanın, veri kullanılabilirliği örneklemesinin (DAS) blok zincirlerini ölçeklendirmek için ne kadar sağlam olduğuyla uğraşmaya başlaması gerekiyor. Devam etmeden önce okuyucunun fikir birliği mekanizmaları, hisse kanıtı ve teknolojinin yüksek düzeyde nasıl işlediği hakkında bilgi sahibi olması gerekir.

Blockchain üçlemini çözerek başlayalım.

Sorunlu Üçlem

Büyümek isteyen tüm merkezi olmayan teknolojiler benzer kısıtlamalardan muzdariptir.

Binlerce kullanıcıdan milyonlarca kullanıcıya kadar giderek daha fazla kullanıcının teknolojiyi benimsemesine olanak tanıyacak şekilde ölçeklendirme yapmak istiyorlar. Ancak farklı teknolojileri ölçeklendirmek farklı mühendislik zorluklarını da beraberinde getirir.

Ethereum durumunda zincirdeki bloklar işlem, durum ve akıllı sözleşme verilerini içerir. Ağı ne kadar çok kişi kullanırsa, her bloğa o kadar fazla veri eklenir. Sorun şu ki, bloklar dolmaya başladığında, daha yüksek gaz ücreti ödeyenlerin işlemlerinin bir sonraki bloğa dahil edilme ihtimalinin daha yüksek olduğu bir ücret piyasası ortaya çıkıyor.

Basit bir çözüm, blok boyutunu genişletmek ve daha fazla işlem verisine izin vermek olabilir. Ancak blockchain üçleminin bir parçası olan bu yaklaşımda bir sorun var.

Trilemma, blockchainlerin korumak ve geliştirmek istedikleri üç temel özelliğe sahip olduğunu belirtir: ölçeklenebilirlik, merkezi olmayan yönetim ve güvenlik. Üçlem, ikisini iyileştirmeye çalışmanın diğerini azalttığını öne sürüyor.

Ethereum söz konusu olduğunda blok kapasitesinin yükseltilmesi, ağda tam doğrulayıcı bir düğümün çalıştırılmasına yönelik donanım gereksinimlerini de artırır. Ağ, donanım gereksinimlerini bu şekilde artırdığında, sıradan insanların tam bir düğümü çalıştırması daha zor hale gelir; bu da genel ademi merkeziyetçilik ve sansüre karşı direnci azaltarak ağı olumsuz etkiler.

Görünüşte sorun aşılamaz gibi görünüyor. Neyse ki geliştiriciler ve mühendisler blockchainlerin nasıl ölçeklenebileceğini yeniden düşünüyor. Blok zincirlerini ve ekosistemlerini monolitik olmaktan ziyade modüler olarak tasavvur ediyorlar.

Modüler ve Monolitik

Başarı için ağda tam bir düğüm çalıştırmanın zorunlu olduğunu tekrar belirtmek hayati önem taşıyor. Peki “tam düğüm” veya “tamamen doğrulayan düğüm” tam olarak nedir?

Tam düğüm, tüm blockchain verilerini indiren ve ağda oluşturulan tüm işlemleri yürüten bir ağ katılımcısıdır. Tam düğümler, işlemsel veri kümesinin tamamını indirdikleri için daha fazla bilgi işlem gücü ve disk alanı gerektirir.

Yuan Han Li'nin “ WTF, Veri Kullanılabilirliğidir ” açıklıyor:

“Tam düğümler, blok zincirinin kurallarına uyduklarını doğrulamak için her işlemi kontrol ettiğinden, blok zincirler, tam düğüm çalıştırmanın donanım gereksinimlerini artırmadan saniyede daha fazla işlem işleyemez (daha iyi donanım = daha güçlü tam düğümler = tam düğümler daha fazla işlemi kontrol edebilir = daha fazla işlem içeren daha büyük bloklara izin verilir).

Merkeziyetsizliği sürdürmenin sorunu, bazı ağ katılımcılarının tam düğümleri çalıştırmasını istemenizdir. Ancak bu düğümler, çoğu kullanıcının satın alması ve bakımı için çok pahalı olan muazzam bir bilgi işlem gücü gerektirir. Ve eğer bu gerçekleşirse, ağdaki düğüm sayısını önemli ölçüde sınırlayarak genel ademi merkeziyete zarar verir.

Asıl sorun, madencilerin ve doğrulayıcıların verileri ağdan saklayarak başkalarının tüm verilere erişmesini engellemesidir. Bu, “monolitik blok zincirleri” bağlamında sorunun özüdür.

Her ne kadar bu, ekosistemde aşırı kullanılan bir terim olsa da, blockchain'deki "yekpare" fikri, temel katmanın - veya Ethereum blockchain'in - yerleşim katmanı, fikir birliği katmanı ve veri kullanılabilirliği katmanı olarak hareket etmesi gerektiği anlamına gelir. bu da sistemi veriyle dolduruyor, işlem verimini yavaşlatıyor ve ücretleri artırıyor.

"Monolitik" bir blok zincirine sahip olma sorununun çözümü, işlevselliğini "modülerleştirmek" ve veri kullanılabilirliği işlevini diğer ağ katılımcılarına devretmektir. Bu senaryoda, blok zincirinin temel katmanı yalnızca uzlaşma ve fikir birliği katmanı olarak işlev görecektir. Tüm veri kullanılabilirliği gereksinimleri ağdaki diğer aktörlere aktarılacaktır.

Artık modülerleştirmenin bilgeliğini anladığımıza göre, veri kullanılabilirliği tam olarak nedir ve ağ için neden önemlidir?

DA Sorunu ve Toplamalar

Veri kullanılabilirliği, bir blockchain'in gerçeğin değişmez hakemi olarak işlev görmesi için gereken şeydir. İşlem verilerinin mevcut olmaması durumunda, hiç kimse blockchain'in hileli veya geçersiz işlemler içerip içermediğini bilemez. Başka bir deyişle, doğrulayıcıların ve madencilerin kötü niyetli davranıp davranmadığını kimse kanıtlayamadı. Emmanuel Awosika'nın __makalesinde bu durum şöyle anlatılıyor:

"Veri kullanılabilirliği", bloğun doğruluğunu doğrulamak için gerekli olan yeni önerilen bloğun arkasındaki verilerin blockchain ağındaki diğer katılımcılar tarafından kullanılabilir olduğunun garantisidir."

Önemli bir nokta: "veri kullanılabilirliği" ile "veri depolama" arasında bir fark olduğunu unutmayın. Uzaydaki birçok insan bu ikisini karıştırıyor. Veri kullanılabilirliği, verilerin mevcut olup olmadığını ve herkesin bu verilere erişip erişemeyeceğini sorar ve veri depolama, verilerin uzun vadede bir konumda tutulması anlamına gelir. Bu anlamda veri depolama, “veri kalıcılığı” fikrini ima eder. Celestia'nın COO'su Nick White şunları söyledi: güçlü benzetme :

Konserve yiyeceğiniz varsa veri depolamayı temsil eder. Yiyecekler kutudadır ve uzun süre saklanır ve istenildiği zaman erişilebilir ve depodan çıkarılabilir. Bu anlamda “veri saklama” konusunda “veri kalıcılığı” unsuru bulunmaktadır. Tersine, veri kullanılabilirliği daha çok bir büfe gibidir. Yiyecekler hazırlanır ve büfe masasına yayılır. Herkesin numune alması mümkündür. Veri kullanılabilirliği benzerdir.

Veriler öncelikle ağ katılımcılarının verilerin doğru olduğunu ve kötü amaçlı işlemler içermediğini doğrulayabilmeleri için ağa sunulur.

Bu şu soruyu akla getiriyor: "Veri kullanılabilirliği sorunu nedir?"

"Veri kullanılabilirliği sorunu", teknoloji uzmanlarının Ethereum'u ölçeklendirmek için çözmeye çalıştığı temel sorundur. Sorun şu ki, tam bir düğüm ekosistem çevresinde işlem verilerini yayınladığında, "hafif düğümler" olarak adlandırılan daha küçük düğümler genellikle tüm işlemleri indirmek ve yürütmek için donanım gereksinimlerine sahip değildir.

Bir ledger.com makalesi, ışık düğümlerinin nasıl çalıştığını açıkladı:

“Hafif düğümler işlemleri indirmiyor veya doğrulamıyor ve yalnızca blok başlığını içeriyor. Başka bir deyişle, hafif düğümler, bir bloktaki işlemlerin, tam düğümlerin sağladığı doğrulama olmadan geçerli olduğunu varsayar ve bu da hafif düğümleri daha az güvenli hale getirir. Bu soruna veri kullanılabilirliği sorunu deniyor.”

Bu durumda, bu düğümlerin yalnızca verinin mevcut olup olmadığını ve blok zincirinin mevcut "durumunu" temsil edip etmediğini bilmesi gerekir. Bir “durum” basitçe zincirde depolanan tüm blockchain verileri, adres bakiyeleri ve akıllı sözleşme değerleridir. Ethereum blok zincirinde, mevcut haliyle, hafif istemciler, verilerin gerçekten mevcut olduğuna dair zincir içi kanıtlar sağlamak için veri kullanılabilirliği komitelerine (DAC'ler) güvenmek zorundadır.

Toplama adı verilen bir Ethereum ölçeklendirme çözümü bağlamında, ağ katılımcılarının bu verilerin ağ kurallarına uygun olup olmadığını belirleyebilmeleri için bu verilerin kullanıma sunulması gerekir. Başka bir deyişle, verilerin doğru olduğundan ve doğrulayıcıların hafif istemcileri kandırmaya çalışmadığından emin olmaları gerekir.

İyimser ve ZK Toplamaları

DA problemini daha iyi anlamak için toplamaları anlamak çok önemlidir. Toplamalar, sıralayıcı adı verilen düğümlere sahip ikinci katman blok zincirleridir; bu sıralayıcılar işlemlerin toplu olarak işlenmesine, sıkıştırılmasına ve sipariş edilmesine yardımcı olur. Benjamin Simon tarif etti Toplamalar ve Ethereum arasındaki ilişki:

“Toplama aslında ayrı bir blok zinciridir, ancak birkaç modifikasyona sahiptir. Ethereum gibi, bir toplama protokolü de akıllı sözleşme kodunu yürüten bir "sanal makineye" sahiptir. Toplamanın sanal makinesi, Ethereum'un kendi sanal makinesinden bağımsız olarak çalışır (" EVM ”), ancak bir Ethereum akıllı sözleşmesi tarafından yönetilir. Bu bağlantı, toplamaların ve Ethereum'un iletişim kurmasını sağlar. Toplama, işlemleri yürütür ve verileri işler ve Ethereum sonuçları alır ve saklar.

Basitçe söylemek gerekirse, toplamalar zincir dışı ölçeklendirme çözümleridir. Ancak toplamalar, çoğu "zincir dışı" ölçeklendirme çözümünün normalde yaptığı gibi güvenlikten ödün vermez. Toplama durumunda, yalnızca veri işleme ve hesaplama zincir dışında (sıralayıcılar aracılığıyla) gerçekleşir. İşlemler sonuçta güvenliği koruyarak katman 1 blok zincirinde depolanır. Bu zincir içi verilere daha önce " çağrı verileri " adı veriliyordu.

Bir bakıma, toplamalar topluluğun “kendi pastasını yemenin ve onu da yemenin” yoludur; Kullanılabilirliği ölçeklendirirken ağ güvenliğini de koruyabilirler. Bu dahiyane bir çözümdür.

İki popüler toplama türü vardır: İyimser Toplamalar ve ZK Toplamaları.

• İyimser toplamalar, daha yaygın olarak tartışılan ve kullanılan toplama türleridir. Adından da anlaşılacağı gibi "iyimser" toplamalar, ekosistemde en az 1 xn iyi aktörün olduğunu varsayar. Bu ne anlama gelir? İyimser toplamalar, ağa gönderilen tüm işlemlerin geçerli olduğunu varsayar. Bu "iyimserliği" telafi etmek için toplamalar, ağın " sahtekarlığa dayanıklı Toplama tarafından gönderilen işlemlerin geçersiz olduğunu gösteren ".

  
  

  İyimser toplamalar hakkında bilmeniz gereken en önemli şey, bunların çoğunlukla EVM uyumlu olmasıdır, böylece geliştiriciler onlarla verimli bir şekilde çalışabilir. Bu sayede Ethereum'un daha popüler ölçeklendirme çözümü olarak görülebilirler. İyimser toplamalara iki örnek: İyimserlik Ve Tahkim .
  

• ZK toplamaları, sıkıştırdıkları ve gruplandırdıkları işlemlerin doğru ve kesin olduğunu kanıtlamak için sıfır bilgi şifrelemesini kullanır. Tüm işlemlerin doğru olduğunu varsaymak yerine (iyimser toplamalar gibi), ZK toplamaları, işlemlerin anında geçerli olduğunu göstermek için bir "geçerlilik kanıtı" oluşturarak herhangi bir bekleme süresini ortadan kaldırır.

  
  

  Ancak ZK toplamalarının hepsinin EVM uyumlu olmaması nedeniyle geliştiriciler için daha zor olabileceği biliniyor. ZK toplamaları aynı zamanda hesaplama açısından da yoğundur çünkü kanıtların oluşturulması birçok kaynak tüketir. Bununla birlikte, giderek daha fazla EVM uyumlu toplama piyasaya çıkmaya başlıyor. Toplama EVM'sini kaydır çözüm sadece bir örnek.

Çözüm: Veri Kullanılabilirliği Örnekleme ve Kodeks

Daha önce toplamaların verilerini dökecek bir yere ihtiyaç duyduğundan bahsetmiştim. Çoğu toplama, belirtildiği gibi Ethereum ana zincirine veri gönderiyor; bu da sorunun özüne yol açıyor: veri şişkinliği. Şişme meydana geldiğinde, işlem hacmi olumsuz etkilenir ve işlem ve akıllı sözleşme yürütme ücretleri artar.

Çözümün bir kısmının, ağ güvenliği için tamamen doğrulanan düğümlere güvenmek olmadığını hatırlayın. Yalnızca bu düğümlere güvenirsek, çoğu kullanıcı aşırı derecede pahalı donanım gereksinimleri nedeniyle tam düğümleri çalıştıramaz. (Blok boyutunun yükseltilmesinin şüpheli de olsa potansiyel bir çözüm olduğunu unutmayın, çünkü bu yol merkeziyetsizleşmeyi olumsuz etkiler. Bununla birlikte, toplamalar ana zincirin güvenliğini koruyan katman 2 ölçeklendirme çözümleri olarak hareket ettiğinden bu özel argüman geçersiz hale geldi).

Bununla birlikte herkesin tam düğüm çalıştırmamasının cevabı nedir?

Çözüm, hafif düğümlerin (tam düğümlerin yanı sıra) tüm işlemleri indirmeden ve yürütmeden verileri doğrulamasını sağlamaktır. Sorunun özü burasıdır ve Ethereum ağını (diğer blok zincirlerin yanı sıra) ölçeklendirmenin büyüsünün bulunabileceği yerdir.

Veri Kullanılabilirliği, Silme Kodlaması ve Kodeks

İlk adım, verilerin mevcut olup olmadığını belirlemek için güçlü bir hafif istemci ağına sahip bir veri kullanılabilirliği katmanına sahip olmaktır. Ancak genellikle yalnızca başlık verilerini kontrol eden ve bilgileri için tam düğümlere güvenen hafif istemciler, verilerinin geçerli ve eksiksiz olduğundan nasıl emin olabilir? Cevap, "veri kullanılabilirliği örneklemesi (DAS)" adı verilen matematiksel bir hilede bulunabilir.

DAS, bir veri yığınından bir miktar veriyi örnekleme ve bunu, var olan verilerin geri kalanını olasılıksal olarak belirlemek ve yeniden yapılandırmak için kullanma yöntemidir. Birçok kuruluş (bunlar dahil) Celestia blok zinciri ve DA katmanı), silme kodlaması ve polinom taahhütleri aracılığıyla DAS'tan yararlanıyor. Reed Solomon Kodları birçok proje arasında popüler seçimdir. Bu tür polinomlar Bunun gibi :

Y = a[o] + a[1]x + a[2]x^2+...+a[k]x^k

Bu işlevler eksik verileri belirlemek ve tamamen geri yüklemek için kullanılır. Bu, K'nin orijinal veri olduğu ve N'nin "eşlik verileri" olduğu K/N verilerinin oluşturulmasıyla çalışır. Orijinal verilerin bir kısmı kaybolursa, düğümün makinesi adı verilen bir matematiksel fonksiyondan yararlanır. Lagrange İnterpolasyonu geri yükleyin. İlgili matematik çoğu insana gizemli görünebilir, ancak fikir basittir.

Silme kodlamasının uygulamalı birkaç açık örneği vardır. Yöntem, çizik CD'leri yedeklemek için kullanıldı. CD'lerdeki silme kodlaması, yüzey hasarından dolayı eksik olan müzik parçalarını yeniden oluşturabilir. Uydular, verilerin çok geniş alanda kaybolması durumunda silme kodlarından da yararlanır. Uydu veya CD, eksik verileri yeniden oluşturarak her iki sisteme de yedek koruma sağlayabilir.

Codex'in (ve Celestia'nın) kullandığı özel şemaya 2D Silme kodlama şeması denir. 2D silme kodlamanın kripto ekosisteminde popüler olmasına rağmen yeni bir teknoloji olmadığını belirtmek gerekir. Ancak DA problemini çözmek için nasıl kullanıldığı oldukça ilginçtir. Dr. Bautista __ Codex ekibinin Silme Kodlamasını nasıl kullandığını açıkladı :

"Codex'e benzer şekilde, orijinal verileri daha yedekli ve sağlam bir veri yapısına kodlayan silme, protokolün geri kalanının çalışması için temel öneme sahiptir, o olmadan hiçbir sihir olmaz. Codex'te bu, verileri yüklemek isteyen düğümün Codex istemcisinde gerçekleşirken, Ethereum'da bu, bloğu oluşturan/öneren düğümün konsensüs/işaret istemcisinin Ethereum doğrulayıcısında gerçekleşir.“

Verilerin Codex'teki yolculuğuna ilişkin hikayenin devamı var ancak bu makalenin kapsamı dışındadır. Dr. Bautista'nın kitabını okuyun parça veri dağıtımı, örnekleme ve Codex'in kullandığı "tembel onarım" mekanizmalarını anlamak.

Codex, kanıt sıkıştırma yoluyla eşzamanlı veri depolama ve alma işlevselliğine ve veri kullanılabilirliği örneklemesine sahip olmayı amaçlamaktadır. Bu, geçici verilerin (veya uzun vadede ihtiyaç duyulmayan verilerin) işlenmesine olanak tanır ve verilerin kalıcılığı ve dayanıklılığı, diğer projelerin eksik olabileceğini garanti eder.

Sonuç: Sorunu Çözmek

Blockchainlerin nasıl ölçeklendirileceğine dair tartışma sona eriyor. Bitcoin ekosisteminde, blok boyutu sınırını artırmaktan katman 2 çözümlerinden yararlanmaya kadar bir blockchain'in nasıl ölçeklendirileceği konusunda tartışmalar sürüyor. Gerçek şu ki bu ikisinin karışımı en makul çözümdür. Örneğin, Codex, Ethereum için (diğer blok zincirlerin yanı sıra) bulutsuz veri kullanılabilirliği katmanı olarak hareket edebilir ve ağ, ağ üzerinde DA kontrolleri yürütmek için birçok düğüm içereceğinden blok boyutunun büyümesine olanak tanır.

İyi haber şu ki bu, temel katmanın güvenliğini korurken ağın verimini artıracak. Peki bundan ne sonuç çıkıyor? Evet anladınız: daha ucuz ücretler ve daha hızlı işlemler. Blockchain kullanıcıları olarak gerçekten en çok önemsediğimiz şey budur.

Bir gün, belki de yakın zamanda, token takasımı 35 dolar yerine dolar üzerinden birkaç kuruş karşılığında yapabilirim.

by Sterlin Lujan