Ethereum Merge Nedir? Merak Edilen Tüm Detaylar

'The Merge' Sürecini Anlamak İçin Gerekenler

"The Merge" sürecinin ne olduğunu tam olarak anlamak için önem arz eden kilit kavramları gözden geçirelim.

Konsensüs Mekanizmaları

00000000000000000003cdd5a7fd45610cc2f0c8cc16693d2e4d1909e9ab8ece

Verinin başındaki 0'lar dikkatinizi çekti mi? Madenciler, verinin başında bu kadar çok 0 çıktısı elde etmek için yüksek ölçekte hesaplama yapmak zorunda.

PoW madencilik algoritmasındaki aşamalara kısaca bakalım:

1. Onaylanmamış işlemler bir araya getiriliyor.
2. Toplanan işlemlerle "aday" blok oluşturuluyor.
3. SHA256 şifreleme aracı kullanarak blok içindeki veriler hash çıktısına dönüştürülüyor.
4. Hash çıktısının başında yeterince 0 var mı? (bir başka deyişle: ağın hedeflediği zorluk seviyesini karşılıyor mu?)
5. Cevap evet ise, kazandınız! Geçerli iş ispatı verisi oluşturdunuz. Şimdi, oluşturulan blok ağa gönderilip ödül alınabilir. Blok oluştuğuna göre, birinci adıma dönüp yeniden işlemlere başlanabilir.
6. Cevap hayır ise, üçüncü adıma geri dönmek gerek.

Ethereum PoW sistemi işte tam bu şekilde çalışıyor. PoW algoritmasını trilyonlarca kez denemek, ardından zincire blok ekleyip karşılığında ödül almak için yüklü ölçekte donanım yatırımı yapmak gerek.

İş İspatı modeli işte bu şekilde çalışıyor. Madenciler, geçerli iş ispatını bulmak, yani ağın güvenliğini sağlamak ve konsensüse varmak için rekabet ederken çok fazla enerji ve zaman harcıyor.

Birden Fazla Konsensüs Katmanı Bulunuyor

Yukarıda açıklanan algoritma, yalnızca Ethereum istemci madenciliği yazılımı tarafından yürütülüyor. Oyun teorisi, her aktörü yazılım dışındaki faktörleri dikkate almaya zorlar. Haliyle sosyal ve ekonomik faaliyetlerde itici güç olan blockchain ağları, gerçek yaşam sistemlerinin üzerine çıkmak durumunda. Dolayısıyla PoW madencisi, aşağıdaki maddeleri yerine getirebilecek kadar sermayeye olmalı:

1. Donanım ekipmanı satın almak;
2. Büyük miktarda ucuz elektriğe erişmek;
3. Güçlü WiFi erişimine sahip olmak,
4. Makineleri, ısıyı ve tozu kontrol altında tutmak için gerekli alana ve altyapıya sahip olmak.

Bunların hepsi, kişinin PoW sisteminde "madenci" sıfatını elde edebilmesi için gerekli şartlar arasında yer alıyor. Geçerli iş ispatını sunmak ve söz konusu ağın güvenliğini sağlamak için burada bahsedilenlerin hepsi gerekli. İş İspatı (Proof of Work) modelinde madenciler, enerji harcayarak yeterli sermaye ortaya koyduğunu kanıtlıyor.

Proof of Stake = Farklı Konsensüs Mekanizması

İş ispatı, merkeziyetsiz ağları koordine etmek için kullanılan sayısız konsensüs mekanizmasından sadece biri. Bitcoin sayesinde popüler hale gelen ve Ethereum tarafından kopyalanan fiili konsensüs mekanizması konumunda.

Gelgelelim Ethereum, iş ispatının geçici süreyle kullanılması mantığı üzerine tasarlanmıştı.

Merge süreci hakkında konuşmadan önce, dilerseniz Hisse İspatı (Proof of Stake – PoS) modelini gözden geçirelim.

Hisse ispatı algoritması, tıpkı PoW gibi konsensüs yapılarının blockchain ağına sunması gerekenleri vermek adına kullanılıyor:

1. Dolandırıcılıktan, çifte harcamadan ve %51 saldırısından arındırılmış biçimde ağ güvenliği sunmak;
2. Düğümlerin (node) hangi zincirin "gerçek" olduğuna karar vermesini sağlamak.

Mesela Tezos, PoS yöntemini başarılı biçimde kullanan bir üretim ağı. Tezos'un "doğrulayıcı" veya "madenci" terimi yerine kullandığı "fırıncı (baker)" yetkisine ulaşmak için 6.000 $XTZ (Tezos ağının yerel tokeni) stake etmeniz, yani ağa kilitlemeniz gerekiyor. Oyun teorisi açısından herhangi ağı desteklemek için sermayeyi riske atmak, oyuncuların ağ üzerinde yer alan dürüst hakemler haline gelmelerini sağlıyor. Aksi halde yatırımları kârlı olmaz.

Ethereum + Proof of Stake

Ethereum, iş ispatı algoritmasını geçici süreliğine kullanmak üzere tasarlandı ve geliştiricilerin aklında daima hisse ispatına geçme planı vardı. Bitcoin ağının konsensüs modeli olan iş ispatı algoritmasının tartışılmaz başarısı göz önüne alan Ethereum, PoW mekanizması ile çalışmaya başlamayı tercih etti. Bu süreçte Ethereum geliştiricileri, doğru zaman gelene kadar hisse ispatının karmaşık tasarımı hakkında araştırma yaptı ve var olan arızaları giderdi. Artık hazırlar!

Ethereum doğrulayıcısı olmak için 32 $ETH (Ethereum ağının yerel tokeni) stake etmek gerekiyor. Ethereum istemcisini yüksek hızlı internet bağlantısı olan bir cihazda (dizüstü bilgisayar bile olabilir!) çalıştırmak gerekiyor. Bunu yapan kişi, ağa dürüstçe blok ekleme sözü vermiş olacak ve doğrulayıcı haline gelebilecek. Neden mi? Çünkü bunu yapmak kendi çıkarına da ondan. Dürüst değilseniz, doğrulayıcı ödüllerine hak kazanamazsınız ve hatta potansiyel olarak hissenizi kaybetmeye başlarsınız. Tokenin değeri düşebilir, bu da nihayetinde kendi işinizi baltalamak anlamına gelir.

Ethereum POS ile Ethereum PoW Kıyaslaması

• PoW sisteminde, son derece zorlu hesaplama gerektiren hash bulmacasını çözen kişi blok ekliyor. PoS sisteminde blok, öneride bulunması için rastgele seçilen doğrulayıcı düğüm tarafından zincire ekleniyor. Doğrulayıcının önerdiği blok, yine rastgele seçilen ikinci doğrulayıcı grup tarafından gözden geçiriliyor.
• Ethereum PoW yapısında blok doğrulama ve ekleme işleminden "madenciler" sorumlu. Ethereum PoS yapısında ise blok doğrulama ve ekleme işlemi "doğrulayıcılara" veriliyor. Madenciler, geçerli hash çıktısını bulmaları karşılığında ödül kazanırken doğrulayıcılar, rastgele seçiliyor ve blok oluşturma ödülü alıyor.
• Blok ekleme konusunda Ethereum PoS yüksek enerjiye ihtiyaç duymazken Ethereum PoW, hash hesaplamalarını yapmak için son derece yüksek miktarda enerji kullanmak durumunda. Tahminlere göre, PoW sistemine kıyasla PoS enerji gereksinimi yaklaşık yüzde 99,95 daha az.
• PoW modelinde sermaye; kişinin harcadığı zaman, sahip olduğu donanım ve kullandığı elektrik anlamına geliyor. PoS sisteminde sermaye, kişinin harcadığı zaman + 32 ETH. Oyun teorisi tasarımına göre dürüst aktörlerin, dürüst olmayanlardan daha fazla kazanması söz konusu.
• PoW blok oluşturma oranı, genellikle süreyi sabitlemek için ağ zorluğunun ayarlanması yoluyla belirleniyor. Elbette küçük de olsa yanılma payı var. Geçerli hash çıktısının bulunması her zaman farklı olabiliyor. PoS blok oluşturma oranı ise sabit tempoda ilerliyor. PoS Ethereum'da zaman, slotlara (12 saniye) ve dönemlere (32 slot) bölünmüş. Sabit tempoya dayalı biçimde işleyen çeşitli mekanikler bulunuyor. Örneğin her slot içinde rastgele doğrulayıcı komitesi seçiliyor ve başka bir rastgele doğrulayıcı tarafından önerilen blokun geçerli olup olmadığı konusunda oy verme görevini üstleniyorlar.

Ethereum + PoS Terimleri ve Bilinmesi Gereken Kavramlar

• Validator (Doğrulayıcı): Verileri depolamak, işlemleri gerçekleştirmek ve zincire yeni blok eklemekten sorumlu. Bunun için 32 $ETH stake etmek, faal bir donanıma ve yazılım istemcisine sahip olmak gerek. Doğrulayıcıların, blok doğrulama veya teklif etme yoluyla ödül kazanmaları için yeterli donanımlarının ve kesintisiz internet bağlantılarının olması bekleniyor.
• Slashing: Doğrulayıcı kötü niyetli davranış sergilerse, o doğrulayıcının hissesinin giderek artan miktarlarda "kesilmesi" ve hatta ağdan çıkarılması söz konusu. Düğümün bağlantısının kesilmesi gibi, aslında kötü niyetli olmayan davranışlar bile cezalandırılabiliyor.
• Slot: 12 saniye.
• Epoch: 32 slot.
• Mainnet: Ethereum'un PoW konsensüs yapısı üzerinde çalışan mevcut "gerçek" zinciri. Goerli gibi testnet'in aksine bu ağdaki Ether varlıkları gerçek paraya karşılık geliyor.
• Ethereum Client (Ethereum İstemcisi): Ethereum düğümleri tarafından çalıştırılan, yürütme ve konsensüs olmak üzere iki katmandan oluşan yazılım paketi. İstemciyi çalıştıran düğümler, "tam düğüm" veya "madencilik düğümü" şeklinde sınıflara ayrılabiliyor.
• Execution Layer (Yürütme Katmanı): İşlemlerin yürütülmesinden ve durum yönetiminden sorumlu Ethereum istemci katmanı. Burası EVM'nin, işlem kodları ve programlama mantığını çalıştırdığı yer. Yürütme istemcileri arasında Geth, Erigon ve Nethermind bulunuyor.
• Consensus Layer (Konsensüs Katmanı): Ethereum istemcisinin fikir birliği katmanı. Blok veya işlemi geçerli kılan kuralların bulunduğu olduğu yer burası. Beacon Chain konsensüs istemcileri arasında Lighthouse, Prysm ve Teku yer alıyor.
• Beacon Chain: 1 Aralık 2020'de oluşturulan ve ayrı biçimde çalışan hisse ispatı tabanlı blockchain. Ethereum mainnet ile tamamen paralel ilerliyor. Oluşturulduğundan beri üretim yapılıyor ve test için kullanılıyor. Hazır olduğunda, gelecekteki Ethereum işlemlerinin yürütüldüğü yeni konsensüs motoru haline gelecek.

Peki, "The Merge" Nedir?

Şu ana kadar birçok önemli terim ve bağlamı ele aldığımıza göre, "Merge" sürecinin ne olduğunu anlamak artık daha kolay gelecektir.

Merge öncesi Ethereum zincirindeki genel güncellemeler olan Berlin ve London gibi sert çatallanma (hard fork) işlemleri hariç, Ethereum ağının hisse ispatına geçişi iki ana bölüme ayrıldı:

1. Beacon Chain'in Başlatılması. Beacon Chain, Ethereum mainnet yapısına ve üzerinde yer alan yüz milyarlarca dolara zarar vermeden test sürecini gerçekleştirmek adına kullanılan PoS tabanlı ayrı bir paralel blockchain. Resmi birleşme işleminden önce Beacon Chain sistemini başlatmanın bir diğer önemli nedeni de, stake edenlere stake etmeleri için yeterli zaman tanımaktı. Ağın yeterince güvenli hale geldiğinden emin olmak için ETH stake edilmesi gerekiyordu. Biz bu yazıyı hazırlarken Beacon Chain üzerinde 14.000.434 ETH mevcuttu.
2. The Merge. Beacon Chain'in konsensüs katmanının, Ethereum mainnet sisteminin EVM durumuyla birleştirilmesi.

Merge süreci, Ethereum istemcilerinde şu anda kullanılmakta olan yürütme ve konsensüs katmanlarını birleştirme yöntemini köklü biçimde değiştirilecek ve her biri kendi istemcilerine ayıracak. Yani, PoS Ethereum tam düğümleri bir istemci çalıştırdığında, Geth (yürütme) ile Lighthouse (konsensüs) katmanını veya yürütme ile konsensüs istemcilerinin olası bir varyasyonunu çalıştırabilecek. Ve tüm bunları gerçek zamanlı biçimde gerçekleşecek.

Tamam, "The Merge" Süreci Ethereum Proof of Stake Algoritması için Atılacak Son Adım. Peki, Gerçekte Ne Oluyor?

İşte oldu! Yazının buraya kadarki kısmını okuyarak, özellikle iş ispatı ve hisse ispatı kullanan blockchain konsensüs sistemleriyle ilgili tüm önemli terim ve kavramları gözden geçirmiş oldunuz. Biri size "The Merge nedir?" diye sorduğunda artık, "Ethereum ağının PoW algoritmasından PoS modeline geçiş sürecindeki son adım" cevabını verebilecek durumdasınız.

Peki, bu değişiklik riskli mi? Elbette! İş ispatı, neredeyse yirmi yılı aşkın süredir Bitcoin'in mükemmele yakın çalışmasını sağlayan, savaşlara karşı ayakta durmayı başarmış güvenlik modeli. Hisse ispatı ise oldukça yeni ve daha karmaşık güvenlik modeli. Modelin Ethereum ağındaki yüz milyarlarca doları güvence altına almak adına iyi performans sergileyip sergilemeyeceğini zaman gösterecek.

Ethereum hisse ispatı eşiğini aştıktan sonra, ölçeklendirme ve merkeziyetsizliği artırmaya yardımcı olması amaçlanan daha birçok yükseltme süreci planlanıyor. Yol haritasındaki kilometre taşları arasında şunlar var:

1. The Merge: PoW Ethereum sonlanıyor, PoS Ethereum başlatılıyor (15 Eylül'de gerçekleşecek)
2. The Surge: Özellikle rollup sistemlerinin daha ölçeklenebilir olmasını sağlayacak parçalama modeli (Kesin tarih belli değil)
3. The Verge: Durum bilgisine gerek duymayan istemcilerle Ethereum düğümlerini çalıştırmak kolaylaşacak (Kesin tarih belli değil)
4. The Perge: Teknik borçların ortadan kaldırılması ve geçmiş verilerin silinmesi (Kesin tarih belli değil)
5. The Splurge: Ekstra özellikler ve yenilikler (Kesin tarih belli değil)

Ne düşünüyorsunuz? Ethereum'un yeni güvenlik modeline "yükseltilmesi" akıllıca bir hamle mi? Güvenilir model olduğu kanıtlanmış PoW konsensüs yapısında kalmaya devam mı etmeliydiler? Bu hamle, Ethereum'un ana akım tarafından benimsenmesini artıracak mı, yoksa uzun vadede zarar mı verecek?

Bu makalenin hazırlanmasında araştırma uzmanlığından faydalandığımız CryptoPunk 6068 'e teşekkür ederiz.