Ethereum 3.0: Beam Chain önerisi yeni bir teknoloji devrimini yönlendiriyor

2024 Devcon konferansı Bangkok'ta başarıyla sona erdi, konferans sırasında Ethereum ekosistem projeleri bir araya gelerek en son gelişmeleri ve gelecekteki yönelimleri tartıştılar, küresel Web3 alanına yeni bir canlılık kattılar.

Bunlar arasında, Ethereum Vakfı araştırmacısı Justin Drake'in önerdiği "Ethereum 3.0" önerisi, Beam Chain ile özellikle dikkat çekiyor. Bu öneri, sıfır bilgi kanıtı teknolojisi aracılığıyla doğrulama düğümlerinin hesaplama ve iletişim yükünü azaltmayı, doğrulama düğümü olma eşiğini düşürmeyi amaçlayarak daha fazla katılımcının ağa katılmasını sağlamayı, güvenliği artırmayı ve genel verimliliği optimize etmeyi hedefliyor. Drake, bu fırsatı Beacon zincirindeki tarihi teknik borçları çözmek ve gelecekte ortaya çıkabilecek kuantum bilgisayar tehditlerine karşı hazırlıklı olmak için de kullanmak istiyor.

Beam Chain önerisi, Ethereum'un kurucu ortağı Vitalik Buterin tarafından daha önce sunulan The Verge yol haritasıyla örtüşmektedir. The Verge yol haritasında Ethereum'un Snarklaştırılması (SNARKification) önemli görevlerden biri olarak belirtilmiştir ve bu, konsensüs katmanı ve yürütme katmanının sıfır bilgi kanıtı dönüşümünü içermektedir. Vitalik, son zamanlarda konsensüs katmanının dönüşüm çalışmalarının hâlâ zorluklarla karşılaştığını ve sonraki çalışmalarda sürekli olarak optimize edilmesi gerektiğini kabul etmiştir. Beam Chain önerisi, tam da bu zorluğa bir yanıt olarak değerlendirilebilir.

Beam Chain, konsensüs katmanının yeniden yapılandırılmasına odaklanmaktadır. Konsensüs katmanını Snarklaştırmak, tüm bölümleri kapsamlı bir şekilde yeniden yapılandırmak anlamına gelmez; bunun yerine, temel durum geçiş fonksiyonunu (State Transition Function) Snarklaştırmaktır. Konsensüs katmanı için durum geçiş fonksiyonu, her zaman dilimi geçiş fonksiyonu, her blok geçiş fonksiyonu ve her dönem geçiş fonksiyonunu içerir. Bu fonksiyonlar, konsensüs algoritmasının ve staking mantığının yürütülmesi, blok önerimi, yürütme katmanı sonuçlarının doğrulanması, Merkle ağaç kökü doğrulaması, konsensüs imzası doğrulaması ve birleştirilmesi, hash hesaplama ve hesap depolama durumuna erişimi içeren staking ve geri alma işlemleri gibi konuları kapsar.

Dikkate değer bir nokta, Ethereum'un konsensüs katmanını Snarklaştırma sürecinde merkeziyetsizlik ve çeşitliliği öncelikli hedef olarak görmesidir. Bu nedenle, belirli bir ZK algoritması ve protokolü kullanma zorunluluğu yoktur; bunun yerine blok önericilerin kendi tercihlerine göre seçim yapmalarına izin verilmektedir.

Beam Chain fikrinin gerçekleştirilmesindeki ana zorluk, mevcutta onlara hatta yüzlerce saniye gereken kanıt süresini saniye seviyesine indirmektir. Justin, bu yıl Eylül ayında ZK Workshop II'nde ASIC hızlandırma yöntemlerini kullanarak bir çözüm önerdi ve kanıt üretiminden kanıtlamaya kadar sıfır bilgi kanıtı sanal makinesinin tüm sürecinin çip üzerinde tamamlanmasını tavsiye etti. Gelecek yıllarda kanıt üretim süresini on kat artırarak gerçek zamanlı kanıt (Realtime Proving) sağlamayı öngörüyor.

Sektörde sıfır bilgi kanıtı teknolojisinin performans artırımı ve uygulama genişletilmesi konusunda önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Bazı araştırma ekipleri, ZK kanıtlarını hızlandırmak için GPU, FPGA, ASIC gibi donanım platformlarını kullanmaya odaklanmış, çeşitli ZK sistemlerini kapsayan bazı temel operatörlerin hızlanma oranı yüz katın üzerine çıkmıştır. AI+ZK alanında, büyük modeller için doğrulanabilir hesaplamanın optimizasyonu konusunda da çığır açan ilerlemeler elde edilmiş, ilk token'ın oluşturulma süresi önemli ölçüde azaltılmıştır.

Kuantum bilgisayarların getirebileceği tehditlerle karşılaşmak için bazı ekipler, birden fazla NIST standardı sonrası kuantum algoritmalarını destekleyen şifreleme kitaplıklarını yeniden yapılandırdı. Konsensüs süreci ve düşük gecikmeli bellek okuma optimizasyonları sayesinde, kuantuma dayanıklı blok zincirinin TPS'si orijinal zincirin yaklaşık %50'sine ulaşabiliyor.

Bu teknik keşifler, sıfır bilgi kanıtlarında yaygın olarak kullanılan operatörlerin hızlandırılması ve optimize edilmesi için donanım yazılım entegrasyonu çözümleri gibi bazı ticari uygulamalarda kullanılmaya başlandı ve hesaplama verimliliğini önemli ölçüde artırdı.

Uzun zamandır, Ethereum topluluğu esas olarak yürütme katmanının optimizasyonuna odaklandı, bu da BlockGasLimit'in artırılması ve L2 gibi stratejilerin geliştirilmesini içeriyor. Yürütme katmanının Snarklaştırılması, "katmanlı merkezli" yol haritasında L2 aracılığıyla büyük ölçüde tamamlandı. Beam Chain'in önerilmesi, konsensüs katmanının Snarklaştırılmasında yeni bir dönemi başlattı ve topluluğun konsensüs katmanının dönüşümüne daha fazla odaklanmasını, daha fazla yenilikçi fikri teşvik etmesi bekleniyor.

Tahmin edilebilir ki, konsensüs katmanı ve yürütme katmanının Snarklaşmasının devam etmesiyle birlikte, Ethereum'un Snarklaşma planı kademeli olarak tamamlanacak ve ölçeklenebilirlik ile merkeziyetsizlik düzeyinin artırılmasına önemli katkılarda bulunacaktır. Aynı zamanda, sıfır bilgi kanıtı teknolojisine dayanan sanal makine, Ethereum ekosisteminde giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. SNARK kanıtlarının ve post-kuantum kriptografisinin tanıtılmasıyla, daha düşük stake eşiği ve daha hızlı blok onay süreleri bir araya gelerek, Beam Chain'in Ethereum'a daha güçlü merkeziyetsizlik özellikleri ve daha yüksek performans sunması beklenmektedir.