Blok Zinciri Mimarisi Anlamak: Katman 0, 1 ve 2 için Tam Kılavuz

Blok zinciri teknolojisi bir soğanı andırır—her ikisi de belirli amaçlara hizmet eden farklı katmanlara sahiptir. Bu devrim niteliğindeki ekosistem içinde her bir bileşenin nasıl işlediğini anlamak için blok zincirinin katmanlı mimarisini keşfedelim.

Temel: Katman 1 Blok Zinciri

Katman 1, bağımsız bir şekilde kendi altyapısını kullanarak işlemleri doğrulayıp sonlandırabilen temel blok zinciri ağını temsil eder. Bitcoin, Ethereum ve Cardano, Katman 1 blok zinciri projelerine örnek teşkil etmektedir.

Bu ağlar, kullanıcıların blok zinciri ile etkileşimde bulunurken işlem ücretlerini ödemek için kullanmaları gereken kendi yerel token'larına (coins) sahiptir.

Temel Katmanda Ölçeklenebilirlik Zorlukları

Katman 1 ağları sıklıkla ölçeklenme kısıtlamalarıyla karşılaşır. İşlem hacmi işleme kapasitesini aştığında, kullanıcılar artan ücretler ve daha yavaş onaylar yaşar.

Bu zorluk, Vitalik Buterin'in Blok Zinciri Üçlemesi olarak adlandırdığı - arasında zor bir denge kurma ile ilgilidir:

• Dağıtık ağ kontrolü (
• Güvenlik )saldırılara karşı direnç(
• Ölçeklenebilirlik )işlem hacmi(

Tüm ölçekleme çözümleri bu üç kritik özellik arasındaki dengeyi sağlamak zorundadır. Örneğin, güçlü süper düğümlerin konuşlandırılması ağ kapasitesini artırabilir ancak merkeziyetsizliği feda eder—bu da temel bir Blok Zinciri ilkesidir.

) Katman 1 Ölçeklenebilirlik Yaklaşımları

Temel blok zincirleri, ölçeklenebilirliklerini artırmak için çeşitli stratejiler kullanır:

Blok Boyutu Genişlemesi

Blok kapasitesinin artırılması, blok başına daha fazla işlem yapılmasına olanak tanır, ancak bu yaklaşımın sınırlamaları vardır:

• Aşırı büyük bloklar daha uzun indirme süreleri gerektirir
• Ağ bant genişliği gereksinimleri önemli ölçüde artar
• Düğüm katılım engelleri artıyor, merkeziyetsizliği azaltıyor

Konsensüs Mekanizması Optimizasyonu

Bazı uzlaşma mekanizmaları diğerlerine göre daha verimli ölçeklenir:

• Bitcoin tarafından kullanılan Proof-of-Work ###, sağlam güvenlik sunar ancak sınırlı işlem hacmine sahiptir.
• Ethereum ve diğerleri tarafından benimsenen Proof-of-Stake (, daha düşük enerji gereksinimleri ile daha iyi ölçeklenebilirlik sağlar.

Parçalama Uygulaması

Sharding, blok zinciri verilerini "shard" olarak adlandırılan yönetilebilir parçalara böler ve doğrulama iş yükünü ağ üzerinde dağıtır:

• Her düğüm yalnızca işlemlerin bir kısmını işler.
• İşlenmiş parçalar, nihai doğrulama için ana zincire yayınlanır
• Bu paralel işlem, işlem hacmini önemli ölçüde artırır.

Temelin Ötesinde: Katman 2 Çözümleri

Katman 2 protokolleri, ölçeklenebilirlik sınırlamalarını ele almak için özel olarak tasarlanmış Katman 1 blok zincirlerinin üzerinde çalışır. Bu çözümler, işlemleri "off-chain" olarak işleyen ikincil çerçeveler oluşturur ve ardından bunları temel katmanda yerleştirir.

Layer 2 teknolojisi geliştirir:

• İşlem hızı: Bireysel işlemler için onay süresini azaltma
• İşlem verimliliği: Ağın daha fazla işlemi saniyede işleme kapasitesini artırmak
• Maliyet verimliliği: Ağ tıkanıklığı sırasında işlem ücretlerini düşürmek

) Katman 2 Uygulama Stratejileri

Birçok yaklaşım, Katman 2 ölçeklendirme çözümlerini mümkün kılar:

Ödeme ve Eyalet Kanalları

Kanallar, nihai durumu temel katmana kaydetmeden önce birden fazla zincir dışı işlemi mümkün kılar:

• Ödeme kanalları taraflar arasında yalnızca değer transferlerine odaklanır
• Eyalet kanalları akıllı sözleşme işlemleri de dahil olmak üzere daha geniş etkileşimleri destekler

Bu çözümler, katılımcıların ağa tanınmasını ve çoklu imza sözleşmelerinde tokenları kilitlemelerini gerektirir, bu da açık katılımı sınırlar.

Plasma Çerçeveleri

Joseph Poon ve Vitalik Buterin tarafından geliştirilen Plasma, ana blok zincirini yansıtan "çocuk zincirleri" oluşturur:

• Akıllı sözleşmeler, ana zincir ve yan zincir arasındaki ilişkiyi yönetir.
• İşlemler, ana ağın yoğunluğunu azaltmak için yan zincirlerde gerçekleşir
• Sayısal ağaç yapıları işlem verilerini organize eder ve doğrular.

Belirli kullanım durumları için etkili olmasına rağmen, Plasma karmaşık akıllı sözleşmelerle sınırlamalarla karşılaşır ve para çekme bekleme süreleri gerektirir.

Yan Zincir Çözümleri

Yan zincirler, ana zincirle uyumluluğu korurken kendi konsensüs mekanizmalarına sahip bağımsız blok zincirleri olarak işlev görürler:

• Uyumlu sanal makineler aracılığıyla Katman 1'e bağlanın
• Ana zincir ile uyumlu sözleşmeler ve işlemleri destekleyin
• Kendi güvenlik parametreleri ve blok gereksinimleri ile işlem yapın

Rollup Teknolojisi

Rolluplar, birden fazla off-chain işlemi tek bir on-chain işlemde birleştirir ve SNARK adı verilen kriptografik kanıtlar üretir (Kısa Etkileşimsiz Bilgi Argümanları):

ZK Rollups:

• Daha hızlı işlem işleme ve onaylama
• Kaynak kullanımında daha büyük verimlilik
• Sanal makine sınırlamaları nedeniyle katmanlar arasında daha karmaşık göç

İyimser Rolluplar:

• Daha pürüzsüz bir Katman 1'den Katman 2'ye geçiş için sanal makineleri kullanın
• Geçerlilik kanıtları yerine dolandırıcılık kanıtı mekanizmaları uygulayın
• Akıllı sözleşme uyumluluğunu kolaylaştırın

Birliktelik Katmanı: Katman 0 Protokolleri

Katman 0 protokolleri, farklı Katman 1 blok zincirleri arasında çapraz zincir iletişimini kolaylaştırarak, kullanıcıları belirli ekosistemlerle sınırlayan izolasyon sorununu ele alır.

Layer 1 ağlarının aksine, aynı Layer 0 protokolü üzerinde inşa edilen blok zincirleri farklılarını uygulayabilir:

• Konsensüs mekanizmaları
• Blok parametreleri ve yapıları
• Ağ kuralları ve yönetişim sistemleri

Birçok Layer 0 platformu, kullanıcıların ekosistemlerine erişirken anti-spam önlemi olarak yerel tokenleri stake etmelerini gerektirir.

Önemli Katman 0 Örneği

Cosmos, açık kaynak araçlar sunan en tanınmış Layer 0 protokolüdür:

• Tendermint: Blok zincirleri inşa etmek için bir mutabakat motoru
• Cosmos SDK: Özel blok zincirleri oluşturmak için geliştirme aracı
• IBC (Bloklar Arası İletişim): Çapraz zincir etkileşimlerini sağlayan protokol

Cosmos, bağımsız ağların kesintisiz bir şekilde iletişim kurduğu "Blok Zincirleri İnterneti"ni inşa etmeyi hedefliyor. Cosmos teknolojisi kullanılarak inşa edilen büyük projeler arasında büyük ticaret platformları, ödeme çözümleri ve blok zinciri altyapı ağları bulunmaktadır.

Uygulama Sınırı: Katman 3

Katman 3, dağıtık uygulamalar ###dApps(, oyunlar, depolama çözümleri ve diğer kullanıcıya yönelik arayüzler gibi blok zinciri tabanlı hizmetleri mümkün kılan uygulama protokollerini temsil eder.

Genellikle "uygulama katmanı" olarak adlandırılan Katman 3, blok zincirini basit işlemlerden öteye taşımak için gereken işlevselliği sağlar:

• Katman 1 işleme bilgileri sağlar )örneğin, akıllı sözleşme talimatları(
• Temel blok zinciri altyapısı için pratik kullanım senaryoları oluşturur
• Kullanıcılara sezgisel arayüzler aracılığıyla doğrudan değer sunar

Çoğu Layer 1 blok zinciri, Layer 3 geliştirmeyi doğrudan kendi ağlarında desteklerken, Bitcoin'in temel protokolü bu tür yetenekleri sınırlamıştır. Ethereum, Solana ve Cardano gibi diğer blok zincirleri, ağlarını zenginleştiren gelişen Layer 3 ekosistemlerine sahiptir.

Modern Layer 3 uygulamaları giderek artan bir şekilde çapraz zincir işlevselliği sunuyor, bu da kullanıcıların farklı blok zincirleri arasında varlıklarla etkileşimde bulunmalarını sağlıyor. Bu, geliştiricilerin Ethereum için Solidity ve Cardano için Haskell gibi birden fazla programlama diliyle çalışmasını gerektiriyor, böylece sorunsuz çapraz zincir işlemleri sağlanabiliyor.

Tam Blok Zinciri Yığını

Blok zinciri ekosistemi, her biri farklı işlevleri yerine getiren birbiriyle bağlantılı katmanlardan oluşur:

• Katman 0: Katman 1 protokolleri arasında ) örneğin, Cosmos( çapraz zincir birlikte çalışabilirliği sağlar.
• Katman 1: Temel blok zinciri ağını oluşturur, işlemleri doğrular ve sonuçlandırır )örneğin, Bitcoin(
• Katman 2: Katman 1 ağlarına off-chain işleme yoluyla ölçeklenebilirlik çözümleri sunar )örneğin, Lightning Network(
• Katman 3: Uç kullanıcılara blok zinciri tabanlı uygulamalar ve hizmetler sunar )örneğin, merkeziyetsiz borsalar(

Bazı tartışmalar blok zinciri mimarisinde "Katman 4"e atıfta bulunurken, endüstri konsensüsü Katman 0'dan Katman 3'e kadar saymaktadır; bu, sıralamanın sıfırdan başladığı programlama geleneğini takip eder.

Her katman, blok zinciri ekosistemindeki belirli zorlukları ele alır ve güvenliği, ölçeklenebilirliği ve merkeziyetsizliği dengeleyen kapsamlı bir teknoloji yığını oluşturmak için birlikte çalışarak, dünya genelindeki kullanıcılara pratik uygulamalar sunar.