Ölçeklenebilirlik ve Dengeler: Polkadot, Web3 ekosisteminde nasıl bir denge arıyor
Bugün blockchain'in daha yüksek verimlilik peşinde koştuğu bir dönemde, bir anahtar sorun giderek belirginleşiyor: Performansı artırırken güvenlik ve sistem esnekliğinden ödün vermemek nasıl mümkün olacak? Bu sadece teknik bir zorluk değil, aynı zamanda mimari tasarımın derin bir seçimidir. Web3 ekosistemi açısından, daha hızlı bir sistem güven ve güvenliğin feda edilmesi üzerine inşa ediliyorsa, genellikle gerçekten sürdürülebilir yenilikleri desteklemesi zor olur.
Polkadot, Web3 ölçeklenebilirliğinin önemli bir itici gücü olarak, yüksek throughput ve düşük gecikme hedefleri doğrultusunda bazı fedakarlıklar yaptı mı? Rollup modeli, merkeziyetsizlik, güvenlik veya ağ birlikte çalışabilirliği konusunda tavizler verdi mi? Bu makale, bu sorular etrafında dönecek, Polkadot'un ölçeklenebilirlik tasarımındaki tercihlerini ve dengelerini derinlemesine inceleyecek ve diğer ana akım kamu blok zincirlerinin çözümleri ile karşılaştırarak performans, güvenlik ve merkeziyetsizlik arasında farklı yol seçimlerini tartışacaktır.
Polkadot'un mimarisi, doğrulayıcı ağı ve merkezi bir ara zincire dayanıyor, bu durum bazı açılardan merkeziyetçilik riskleri getirebilir mi? Tekil bir arıza veya kontrol noktası oluşabilir mi, bu da merkeziyetsiz özelliklerini etkileyebilir mi?
Rollup'ın çalışması, bağlantılı bir ara zincirin sıralayıcısına bağlıdır; iletişim, collator protokolü adı verilen bir mekanizma kullanır. Bu protokol tamamen izin gerektirmeyen ve güvene dayanmayan bir yapıya sahiptir, ağ bağlantısı olan herkes bunu kullanabilir, bir dizi ara zincir düğümüne bağlanabilir ve rollup'ın durum dönüşüm taleplerini iletebilir. Bu talepler, ara zincirin belirli bir çekirdek doğrulayıcısı tarafından doğrulanır; tek bir ön koşulun sağlanması yeterlidir: geçerli bir durum dönüşümü olmalıdır, aksi takdirde bu rollup'ın durumu ilerletilmeyecektir.
Dikey genişleme dengesi
Rollup, Polkadot'un çok çekirdekli mimarisinden yararlanarak dikey ölçeklenme gerçekleştirebilir. Bu yeni yetenek, "esnek ölçeklenme" işlevi ile tanıtılmıştır. Tasarım sürecinde, rollup blok doğrulamanın belirli bir çekirdek üzerinde sabitlenmemesi nedeniyle esnekliğini etkileyebileceğini keşfettik.
Orta zincire blok gönderme protokolü izin gerektirmeyen ve güvene dayanmayan bir yapıya sahip olduğundan, herkes rollup’a tahsis edilen herhangi bir core’a blok göndererek doğrulama yapabilir. Saldırganlar, daha önce doğrulanan geçerli blokları farklı core’lara tekrar tekrar göndererek kötü niyetli bir şekilde kaynak tüketebilir ve böylece rollup’ın genel verimliliğini ve verimliliğini azaltabilir.
Polkadot'un amacı, sistemin kritik özelliklerini etkilemeden, rollup'un esnekliğini ve ara zincir kaynaklarının etkili kullanımını sürdürmektir.
Sequencer güvenilir mi?
Basit bir çözüm, protokolü "izinli" olarak ayarlamaktır: örneğin beyaz liste mekanizması kullanmak veya varsayılan olarak sıralayıcıların kötü niyetli davranmayacağını varsaymak, böylece rollup'ın etkinliğini garanti altına almak.
Ancak, Polkadot'un tasarım felsefesinde, sequencer'a herhangi bir güven varsayımında bulunamayız çünkü sistemin "güvensiz" ve "izin gerektirmeyen" özelliklerini korumalıyız. Herkes, collator protokolünü kullanarak rollup durum geçiş talepleri gönderebilmelidir.
Polkadot: Taviz Vermeyen Çözüm
Polkadot'un nihai seçimi şuydu: Sorunu tamamen rollup'ın durum dönüşüm fonksiyonuna (Runtime) bırakmak. Runtime, tüm konsensüs bilgilerin tek güvenilir kaynağıdır, bu nedenle çıktıda hangi Polkadot çekirdeğinde doğrulama yapılacağı açıkça belirtilmelidir.
Bu tasarım, esneklik ve güvenliğin çift yönlü garantisini sağlamaktadır. Polkadot, kullanılabilirlik sürecinde rollup'ın durum geçişlerini yeniden gerçekleştirir ve ELVES kripto ekonomi protokolü aracılığıyla core dağıtımının doğruluğunu garanti eder.
Herhangi bir rollup bloğunun Polkadot veri kullanılabilirlik katmanına (DA) yazılmadan önce, yaklaşık 5 kişiden oluşan bir grup önce onun yasallığını doğrulayacaktır. Bu grup, sıralayıcı tarafından sunulan aday makbuzlar ve geçerlilik kanıtlarını alır; bu belgeler rollup bloğu ve ilgili depolama kanıtını içerir. Bu bilgiler, paralel zincir doğrulama fonksiyonu tarafından işlenecek ve aracılık zincirindeki doğrulayıcılar tarafından yeniden yürütülecektir.
Doğrulama sonuçlarında, blokların hangi core üzerinde doğrulanacağını belirtmek için bir core seçici bulunur. Doğrulayıcı, bu indeksin kendisinin sorumlu olduğu core ile tutarlı olup olmadığını kontrol eder; eğer tutarlı değilse, bu blok atılacaktır.
Bu mekanizma, sistemin her zaman güvene ihtiyaç duymayan ve izin gerektirmeyen özellikleri korumasını sağlar, sıralayıcılar gibi kötü niyetli aktörlerin doğrulama pozisyonunu manipüle etmesini önler ve rollup birden fazla çekirdek kullansa bile esnekliğini korur.
güvenlik
Ölçeklenebilirlik arayışında, Polkadot güvenlikten ödün vermemiştir. Rollup'un güvenliği, bir ara zincir tarafından sağlanır ve hayatta kalması için yalnızca bir dürüst sıralayıcıya ihtiyaç vardır.
ELVES protokolü sayesinde, Polkadot güvenliğini tüm rolluplara eksiksiz bir şekilde genişletir, tüm core üzerindeki hesaplamaları doğrular, çekirdek sayısı üzerinde herhangi bir kısıtlama veya varsayımda bulunmadan.
Bu nedenle, Polkadot'un rollup'ları güvenlikten ödün vermeden gerçek ölçeklenebilirlik sağlayabilir.
Evrensellik
Esnek genişleme, rollup'un programlanabilirliğini kısıtlamaz. Polkadot'un rollup modeli, WebAssembly ortamında Turing tam hesaplamaların gerçekleştirilmesini destekler, yeter ki tek bir yürütme 2 saniye içinde tamamlanmış olsun. Esnek genişleme ile her 6 saniyelik döngüde gerçekleştirilebilecek toplam hesaplama miktarı artırılır, ancak hesaplama türü etkilenmez.
karmaşıklık
Daha yüksek bir throughput ve daha düşük gecikme kaçınılmaz olarak karmaşıklığı beraberinde getirir, bu sistem tasarımındaki tek kabul edilebilir ödünleşme yoludur.
Rollup, Agile Coretime arayüzü aracılığıyla kaynakları dinamik olarak ayarlayabilir ve tutarlı bir güvenlik seviyesini sürdürebilir. Ayrıca, farklı kullanım senaryolarına uyum sağlamak için kısmi RFC103 gereksinimlerini de yerine getirmelidir.
Belirli karmaşıklık, rollup'ın kaynak yönetim stratejilerine bağlıdır ve bu stratejiler zincir içi veya zincir dışı değişkenlere dayanabilir. Örneğin:
Basit strateji: Her zaman sabit bir core miktarı kullanın veya zincir dışı olarak manuel ayarlamalar yapın;
Hafif strateji: Düğüm mempool'unda belirli işlem yüklerini izlemek;
Otomatik strateji: Tarihsel veriler ve XCM arayüzü aracılığıyla coretime hizmetini önceden çağırarak kaynakları yapılandırma.
Otomatik yöntemler daha verimli olsa da, uygulama ve test maliyetleri de önemli ölçüde artmaktadır.
birlikte çalışabilirlik
Polkadot, farklı rolluplar arasında etkileşimi desteklerken, esnek ölçeklenebilirlik mesaj iletiminin verimliliğini etkilemez.
Rollup'lar arası mesaj iletişimi, alt düzey iletim katmanı tarafından gerçekleştirilir ve her rollup'ın iletişim blok alanı sabittir, tahsis edilen çekirdek sayısıyla ilgili değildir.
Gelecekte, Polkadot ayrıca, veri düzlemi yerine kontrol düzlemi olarak bir ara zincir kullanarak, zincir dışı mesaj iletimini destekleyecektir. Bu yükseltme, rollup'lar arası iletişim yeteneklerinin esnek bir şekilde ölçeklenmesiyle birlikte artmasını sağlayacak ve sistemin dikey ölçeklenebilirliğini daha da güçlendirecektir.
Diğer protokoller hangi uzlaşmalara gitti?
Herkesin bildiği gibi, performans artışı genellikle merkezileşme ve güvenlikten feragat edilmesiyle gelir. Ancak Nakamoto katsayısına göre, bazı Polkadot rakiplerinin merkeziyetsizlik derecesi düşük olsa da, performansları da pek tatmin edici değil.
Solana
Solana, Polkadot veya Ethereum'un parçalama mimarisini kullanmak yerine, tek katmanlı yüksek işlem hacmi mimarisi ile ölçeklenebilirlik sağlamakta, tarihsel kanıt (PoH), CPU paralel işleme ve lider tabanlı konsensüs mekanizmasına dayanmaktadır, teorik TPS 65.000'e ulaşabilir.
Bir ana tasarım, önceden kamuya açık ve doğrulanabilir liderlik zamanlama mekanizmasıdır:
Her bir epoch (yaklaşık iki gün veya 432.000 slot) başlangıcında, stake miktarına göre slot dağıtılır;
Daha fazla stake yaparsanız, daha fazla dağıtım alırsınız. Örneğin, %1'lik bir doğrulayıcı stake edenler, yaklaşık %1'lik bir blok oluşturma şansına sahip olacaktır;
Tüm blok üreticileri önceden ilan edildi, bu durum ağın hedefli DDoS saldırılarına ve sık sık kesintilere maruz kalma riskini artırdı.
PoH ve paralel işleme, donanım gereksinimlerini son derece yüksek hale getirir, bu da doğrulayıcı düğümlerin merkezileşmesine neden olur. Daha fazla stake yapan düğümlerin blok üretme olasılığı daha yüksektir, küçük düğümlerin neredeyse hiç slotu yoktur, bu da merkezileşmeyi daha da artırır ve saldırı sonrası sistemin çökme riskini artırır.
Solana, TPS peşinde merkeziyetsizlik ve saldırıya dayanıklılık konusunda fedakarlık yapmış, Nakamoto katsayısı yalnızca 20'dir ve bu, Polkadot'un 172'sinin oldukça altındadır.
TON
Bir blockchain projesi, TPS'nin 104.715'e ulaşabileceğini iddia ediyor, ancak bu rakam özel test ağında, 256 düğümle, ideal ağ ve donanım koşullarında gerçekleştirilmiştir. Polkadot ise merkeziyetsiz halka açık ağda 128K TPS'ye ulaşmıştır.
Projenin konsensüs mekanizmasında güvenlik açıkları bulunmaktadır: parça doğrulayıcı düğümlerinin kimliği önceden ifşa edilebilir. Beyaz kitapta da açıkça belirtildiği gibi, bu bant genişliğini optimize edebilir ancak kötü niyetli kişiler tarafından istismar edilebilir. "Kumarbaz iflası" mekanizmasının eksikliği nedeniyle, saldırganlar bir parçayı tamamen kontrol altına alana kadar bekleyebilir veya dürüst doğrulayıcıları engellemek için DDoS saldırıları gerçekleştirebilirler, böylece durumu değiştirebilirler.
Buna karşılık, Polkadot'un doğrulayıcıları rastgele atanır ve gecikmeli olarak açıklanır; saldırganlar doğrulayıcıların kimliğini önceden bilemez. Saldırı, tüm kontrolü başarılı bir şekilde kumar oynamak zorundadır; eğer bir dürüst doğrulayıcı itirazda bulunursa, saldırı başarısız olur ve saldırganın stake kaybına yol açar.
Avalanche
Avalanche, ana ağ + yan ağ mimarisini kullanarak genişler. Ana ağ, X-Chain (para transferi, ~4,500 TPS), C-Chain (akıllı sözleşmeler, ~100-200 TPS) ve P-Chain (doğrulayıcıları ve yan ağları yönetme) bileşenlerinden oluşur.
Her bir alt ağın teorik TPS'si ~5,000'e ulaşabilir, Polkadot'un yaklaşımına benzer: tek bir shard'ın yükünü azaltarak ölçeklenme sağlamak. Ancak Avalanche, doğrulayıcıların alt ağlara katılmayı serbestçe seçmelerine izin verir ve alt ağlar coğrafi, KYC gibi ek gereksinimler belirleyebilir, bu da merkeziyetsizlik ve güvenlikten fedakarlık eder.
Polkadot'ta, tüm rolluplar ortak bir güvenlik garantisi paylaşır; ancak Avalanche'ın alt ağlarının varsayılan bir güvenlik garantisi yoktur, bazıları tamamen merkezi hale gelebilir. Güvenliği artırmak istendiğinde, performansta taviz vermek gerekmekte ve belirli bir güvenlik taahhüdü sağlamak zorlaşmaktadır.
Ethereum
Ethereum'un genişleme stratejisi, temel katmanda doğrudan sorun çözmek yerine rollup katmanının ölçeklenebilirliğine bahis yapmaktır. Bu yaklaşım esasen sorunu çözmemekte, yalnızca sorunu yığının bir üst katmanına aktarmaktadır.
İyimser Rollup
Şu anda çoğu Optimistic rollup merkezileşmiştir (bazılarının tek bir sıralayıcı bile vardır) ve güvenlik eksikliği, birbirinden izole olma, yüksek gecikme (dolandırıcılık kanıtı süresinin beklenmesi gerektiğinden, genellikle birkaç gün) gibi sorunlar yaşamaktadır.
ZK Rollup
ZK rollup'un uygulanması, tek bir işlem başına işlenebilecek veri miktarı ile sınırlıdır. Sıfır bilgi kanıtı oluşturma işleminin hesaplama gereksinimleri son derece yüksektir ve "kazanan her şeyi alır" mekanizması sistemin merkezi hale gelmesine neden olabilir. TPS'yi sağlamak için, ZK rollup genellikle her bir işlem grubunun hacmini sınırlar; bu da yüksek talep dönemlerinde ağ tıkanıklığına ve gas fiyatlarının artmasına yol açarak kullanıcı deneyimini olumsuz etkileyebilir.
Buna karşılık, Turing tam ZK rollup maliyeti, Polkadot'un temel kripto ekonomik güvenlik protokolünün yaklaşık 2x10^6 katıdır.
Ayrıca, ZK rollup'ın veri kullanılabilirliği sorunları dezavantajlarını artırabilir. Herkesin işlemleri doğrulayabilmesi için tam işlem verilerinin sağlanması gerekmektedir. Bu genellikle ek veri kullanılabilirliği çözümlerine bağımlıdır ve maliyetleri ve kullanıcı ücretlerini daha da artırır.
Sonuç
Ölçeklenebilirliğin sonu, bir uzlaşma olmamalıdır.
Diğer kamu blok zincirlerine kıyasla, Polkadot merkeziyete geçerek performans elde etme veya önceden belirlenmiş güven ile verimlilik sağlama yoluna gitmemiştir. Bunun yerine, esnek ölçeklenebilirlik, izin gerektirmeyen protokol tasarımı, birleşik güvenlik katmanı ve esnek kaynak yönetim mekanizmaları ile güvenlik, merkeziyetsizlik ve yüksek performans arasında çok boyutlu bir denge sağlanmıştır.
Günümüzde daha büyük ölçekli uygulamaların hayata geçirilmesini hedeflerken, Polkadot'un ısrarla savunduğu "sıfır güven ölçeklenebilirliği", belki de Web3'ün uzun vadeli gelişimini destekleyen gerçek çözüm.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
13 Likes
Reward
13
8
Share
Comment
0/400
MysteryBoxOpener
· 07-22 22:03
Dot gerçekten diğer halka açık blok zincirlerini geride bırakıyor.
View OriginalReply0
NotFinancialAdviser
· 07-22 21:00
Boşuna konuşma, dot da öyle işte.
View OriginalReply0
LuckyBearDrawer
· 07-22 00:01
Bu DOT aya doğru gidecek.
View OriginalReply0
P2ENotWorking
· 07-19 22:40
Hızın ne önemi var, önce hayatta kalalım sonra konuşuruz.
View OriginalReply0
BrokenDAO
· 07-19 22:39
Yine mükemmel bir dengeyi tasvir ediyoruz... 2021'deki o ekosistem çöküşünü hatırlıyor muyuz?
View OriginalReply0
ser_we_are_early
· 07-19 22:39
Harika! Bu tür teknik makalelerde tek bir şeyle ilgileniyorum, yükseliş mi yoksa değil mi.
View OriginalReply0
DevChive
· 07-19 22:32
dot gelecektir, başka kim karşı çıkıyor?
View OriginalReply0
MagicBean
· 07-19 22:31
polka oyuncularının sonuçlarını beklerken, yine de kesinlikle Aya doğru gidebileceğini söylemeden edemiyorum.
Polkadot'un dengesi: Web3 ekosisteminde tavizsiz ölçeklenebilirlik
Ölçeklenebilirlik ve Dengeler: Polkadot, Web3 ekosisteminde nasıl bir denge arıyor
Bugün blockchain'in daha yüksek verimlilik peşinde koştuğu bir dönemde, bir anahtar sorun giderek belirginleşiyor: Performansı artırırken güvenlik ve sistem esnekliğinden ödün vermemek nasıl mümkün olacak? Bu sadece teknik bir zorluk değil, aynı zamanda mimari tasarımın derin bir seçimidir. Web3 ekosistemi açısından, daha hızlı bir sistem güven ve güvenliğin feda edilmesi üzerine inşa ediliyorsa, genellikle gerçekten sürdürülebilir yenilikleri desteklemesi zor olur.
Polkadot, Web3 ölçeklenebilirliğinin önemli bir itici gücü olarak, yüksek throughput ve düşük gecikme hedefleri doğrultusunda bazı fedakarlıklar yaptı mı? Rollup modeli, merkeziyetsizlik, güvenlik veya ağ birlikte çalışabilirliği konusunda tavizler verdi mi? Bu makale, bu sorular etrafında dönecek, Polkadot'un ölçeklenebilirlik tasarımındaki tercihlerini ve dengelerini derinlemesine inceleyecek ve diğer ana akım kamu blok zincirlerinin çözümleri ile karşılaştırarak performans, güvenlik ve merkeziyetsizlik arasında farklı yol seçimlerini tartışacaktır.
Polkadot genişleme tasarımının karşılaştığı zorluklar
Esneklik ve merkeziyetsizlik dengesi
Polkadot'un mimarisi, doğrulayıcı ağı ve merkezi bir ara zincire dayanıyor, bu durum bazı açılardan merkeziyetçilik riskleri getirebilir mi? Tekil bir arıza veya kontrol noktası oluşabilir mi, bu da merkeziyetsiz özelliklerini etkileyebilir mi?
Rollup'ın çalışması, bağlantılı bir ara zincirin sıralayıcısına bağlıdır; iletişim, collator protokolü adı verilen bir mekanizma kullanır. Bu protokol tamamen izin gerektirmeyen ve güvene dayanmayan bir yapıya sahiptir, ağ bağlantısı olan herkes bunu kullanabilir, bir dizi ara zincir düğümüne bağlanabilir ve rollup'ın durum dönüşüm taleplerini iletebilir. Bu talepler, ara zincirin belirli bir çekirdek doğrulayıcısı tarafından doğrulanır; tek bir ön koşulun sağlanması yeterlidir: geçerli bir durum dönüşümü olmalıdır, aksi takdirde bu rollup'ın durumu ilerletilmeyecektir.
Dikey genişleme dengesi
Rollup, Polkadot'un çok çekirdekli mimarisinden yararlanarak dikey ölçeklenme gerçekleştirebilir. Bu yeni yetenek, "esnek ölçeklenme" işlevi ile tanıtılmıştır. Tasarım sürecinde, rollup blok doğrulamanın belirli bir çekirdek üzerinde sabitlenmemesi nedeniyle esnekliğini etkileyebileceğini keşfettik.
Orta zincire blok gönderme protokolü izin gerektirmeyen ve güvene dayanmayan bir yapıya sahip olduğundan, herkes rollup’a tahsis edilen herhangi bir core’a blok göndererek doğrulama yapabilir. Saldırganlar, daha önce doğrulanan geçerli blokları farklı core’lara tekrar tekrar göndererek kötü niyetli bir şekilde kaynak tüketebilir ve böylece rollup’ın genel verimliliğini ve verimliliğini azaltabilir.
Polkadot'un amacı, sistemin kritik özelliklerini etkilemeden, rollup'un esnekliğini ve ara zincir kaynaklarının etkili kullanımını sürdürmektir.
Sequencer güvenilir mi?
Basit bir çözüm, protokolü "izinli" olarak ayarlamaktır: örneğin beyaz liste mekanizması kullanmak veya varsayılan olarak sıralayıcıların kötü niyetli davranmayacağını varsaymak, böylece rollup'ın etkinliğini garanti altına almak.
Ancak, Polkadot'un tasarım felsefesinde, sequencer'a herhangi bir güven varsayımında bulunamayız çünkü sistemin "güvensiz" ve "izin gerektirmeyen" özelliklerini korumalıyız. Herkes, collator protokolünü kullanarak rollup durum geçiş talepleri gönderebilmelidir.
Polkadot: Taviz Vermeyen Çözüm
Polkadot'un nihai seçimi şuydu: Sorunu tamamen rollup'ın durum dönüşüm fonksiyonuna (Runtime) bırakmak. Runtime, tüm konsensüs bilgilerin tek güvenilir kaynağıdır, bu nedenle çıktıda hangi Polkadot çekirdeğinde doğrulama yapılacağı açıkça belirtilmelidir.
Bu tasarım, esneklik ve güvenliğin çift yönlü garantisini sağlamaktadır. Polkadot, kullanılabilirlik sürecinde rollup'ın durum geçişlerini yeniden gerçekleştirir ve ELVES kripto ekonomi protokolü aracılığıyla core dağıtımının doğruluğunu garanti eder.
Herhangi bir rollup bloğunun Polkadot veri kullanılabilirlik katmanına (DA) yazılmadan önce, yaklaşık 5 kişiden oluşan bir grup önce onun yasallığını doğrulayacaktır. Bu grup, sıralayıcı tarafından sunulan aday makbuzlar ve geçerlilik kanıtlarını alır; bu belgeler rollup bloğu ve ilgili depolama kanıtını içerir. Bu bilgiler, paralel zincir doğrulama fonksiyonu tarafından işlenecek ve aracılık zincirindeki doğrulayıcılar tarafından yeniden yürütülecektir.
Doğrulama sonuçlarında, blokların hangi core üzerinde doğrulanacağını belirtmek için bir core seçici bulunur. Doğrulayıcı, bu indeksin kendisinin sorumlu olduğu core ile tutarlı olup olmadığını kontrol eder; eğer tutarlı değilse, bu blok atılacaktır.
Bu mekanizma, sistemin her zaman güvene ihtiyaç duymayan ve izin gerektirmeyen özellikleri korumasını sağlar, sıralayıcılar gibi kötü niyetli aktörlerin doğrulama pozisyonunu manipüle etmesini önler ve rollup birden fazla çekirdek kullansa bile esnekliğini korur.
güvenlik
Ölçeklenebilirlik arayışında, Polkadot güvenlikten ödün vermemiştir. Rollup'un güvenliği, bir ara zincir tarafından sağlanır ve hayatta kalması için yalnızca bir dürüst sıralayıcıya ihtiyaç vardır.
ELVES protokolü sayesinde, Polkadot güvenliğini tüm rolluplara eksiksiz bir şekilde genişletir, tüm core üzerindeki hesaplamaları doğrular, çekirdek sayısı üzerinde herhangi bir kısıtlama veya varsayımda bulunmadan.
Bu nedenle, Polkadot'un rollup'ları güvenlikten ödün vermeden gerçek ölçeklenebilirlik sağlayabilir.
Evrensellik
Esnek genişleme, rollup'un programlanabilirliğini kısıtlamaz. Polkadot'un rollup modeli, WebAssembly ortamında Turing tam hesaplamaların gerçekleştirilmesini destekler, yeter ki tek bir yürütme 2 saniye içinde tamamlanmış olsun. Esnek genişleme ile her 6 saniyelik döngüde gerçekleştirilebilecek toplam hesaplama miktarı artırılır, ancak hesaplama türü etkilenmez.
karmaşıklık
Daha yüksek bir throughput ve daha düşük gecikme kaçınılmaz olarak karmaşıklığı beraberinde getirir, bu sistem tasarımındaki tek kabul edilebilir ödünleşme yoludur.
Rollup, Agile Coretime arayüzü aracılığıyla kaynakları dinamik olarak ayarlayabilir ve tutarlı bir güvenlik seviyesini sürdürebilir. Ayrıca, farklı kullanım senaryolarına uyum sağlamak için kısmi RFC103 gereksinimlerini de yerine getirmelidir.
Belirli karmaşıklık, rollup'ın kaynak yönetim stratejilerine bağlıdır ve bu stratejiler zincir içi veya zincir dışı değişkenlere dayanabilir. Örneğin:
Basit strateji: Her zaman sabit bir core miktarı kullanın veya zincir dışı olarak manuel ayarlamalar yapın;
Hafif strateji: Düğüm mempool'unda belirli işlem yüklerini izlemek;
Otomatik strateji: Tarihsel veriler ve XCM arayüzü aracılığıyla coretime hizmetini önceden çağırarak kaynakları yapılandırma.
Otomatik yöntemler daha verimli olsa da, uygulama ve test maliyetleri de önemli ölçüde artmaktadır.
birlikte çalışabilirlik
Polkadot, farklı rolluplar arasında etkileşimi desteklerken, esnek ölçeklenebilirlik mesaj iletiminin verimliliğini etkilemez.
Rollup'lar arası mesaj iletişimi, alt düzey iletim katmanı tarafından gerçekleştirilir ve her rollup'ın iletişim blok alanı sabittir, tahsis edilen çekirdek sayısıyla ilgili değildir.
Gelecekte, Polkadot ayrıca, veri düzlemi yerine kontrol düzlemi olarak bir ara zincir kullanarak, zincir dışı mesaj iletimini destekleyecektir. Bu yükseltme, rollup'lar arası iletişim yeteneklerinin esnek bir şekilde ölçeklenmesiyle birlikte artmasını sağlayacak ve sistemin dikey ölçeklenebilirliğini daha da güçlendirecektir.
Diğer protokoller hangi uzlaşmalara gitti?
Herkesin bildiği gibi, performans artışı genellikle merkezileşme ve güvenlikten feragat edilmesiyle gelir. Ancak Nakamoto katsayısına göre, bazı Polkadot rakiplerinin merkeziyetsizlik derecesi düşük olsa da, performansları da pek tatmin edici değil.
Solana
Solana, Polkadot veya Ethereum'un parçalama mimarisini kullanmak yerine, tek katmanlı yüksek işlem hacmi mimarisi ile ölçeklenebilirlik sağlamakta, tarihsel kanıt (PoH), CPU paralel işleme ve lider tabanlı konsensüs mekanizmasına dayanmaktadır, teorik TPS 65.000'e ulaşabilir.
Bir ana tasarım, önceden kamuya açık ve doğrulanabilir liderlik zamanlama mekanizmasıdır:
Her bir epoch (yaklaşık iki gün veya 432.000 slot) başlangıcında, stake miktarına göre slot dağıtılır;
Daha fazla stake yaparsanız, daha fazla dağıtım alırsınız. Örneğin, %1'lik bir doğrulayıcı stake edenler, yaklaşık %1'lik bir blok oluşturma şansına sahip olacaktır;
Tüm blok üreticileri önceden ilan edildi, bu durum ağın hedefli DDoS saldırılarına ve sık sık kesintilere maruz kalma riskini artırdı.
PoH ve paralel işleme, donanım gereksinimlerini son derece yüksek hale getirir, bu da doğrulayıcı düğümlerin merkezileşmesine neden olur. Daha fazla stake yapan düğümlerin blok üretme olasılığı daha yüksektir, küçük düğümlerin neredeyse hiç slotu yoktur, bu da merkezileşmeyi daha da artırır ve saldırı sonrası sistemin çökme riskini artırır.
Solana, TPS peşinde merkeziyetsizlik ve saldırıya dayanıklılık konusunda fedakarlık yapmış, Nakamoto katsayısı yalnızca 20'dir ve bu, Polkadot'un 172'sinin oldukça altındadır.
TON
Bir blockchain projesi, TPS'nin 104.715'e ulaşabileceğini iddia ediyor, ancak bu rakam özel test ağında, 256 düğümle, ideal ağ ve donanım koşullarında gerçekleştirilmiştir. Polkadot ise merkeziyetsiz halka açık ağda 128K TPS'ye ulaşmıştır.
Projenin konsensüs mekanizmasında güvenlik açıkları bulunmaktadır: parça doğrulayıcı düğümlerinin kimliği önceden ifşa edilebilir. Beyaz kitapta da açıkça belirtildiği gibi, bu bant genişliğini optimize edebilir ancak kötü niyetli kişiler tarafından istismar edilebilir. "Kumarbaz iflası" mekanizmasının eksikliği nedeniyle, saldırganlar bir parçayı tamamen kontrol altına alana kadar bekleyebilir veya dürüst doğrulayıcıları engellemek için DDoS saldırıları gerçekleştirebilirler, böylece durumu değiştirebilirler.
Buna karşılık, Polkadot'un doğrulayıcıları rastgele atanır ve gecikmeli olarak açıklanır; saldırganlar doğrulayıcıların kimliğini önceden bilemez. Saldırı, tüm kontrolü başarılı bir şekilde kumar oynamak zorundadır; eğer bir dürüst doğrulayıcı itirazda bulunursa, saldırı başarısız olur ve saldırganın stake kaybına yol açar.
Avalanche
Avalanche, ana ağ + yan ağ mimarisini kullanarak genişler. Ana ağ, X-Chain (para transferi, ~4,500 TPS), C-Chain (akıllı sözleşmeler, ~100-200 TPS) ve P-Chain (doğrulayıcıları ve yan ağları yönetme) bileşenlerinden oluşur.
Her bir alt ağın teorik TPS'si ~5,000'e ulaşabilir, Polkadot'un yaklaşımına benzer: tek bir shard'ın yükünü azaltarak ölçeklenme sağlamak. Ancak Avalanche, doğrulayıcıların alt ağlara katılmayı serbestçe seçmelerine izin verir ve alt ağlar coğrafi, KYC gibi ek gereksinimler belirleyebilir, bu da merkeziyetsizlik ve güvenlikten fedakarlık eder.
Polkadot'ta, tüm rolluplar ortak bir güvenlik garantisi paylaşır; ancak Avalanche'ın alt ağlarının varsayılan bir güvenlik garantisi yoktur, bazıları tamamen merkezi hale gelebilir. Güvenliği artırmak istendiğinde, performansta taviz vermek gerekmekte ve belirli bir güvenlik taahhüdü sağlamak zorlaşmaktadır.
Ethereum
Ethereum'un genişleme stratejisi, temel katmanda doğrudan sorun çözmek yerine rollup katmanının ölçeklenebilirliğine bahis yapmaktır. Bu yaklaşım esasen sorunu çözmemekte, yalnızca sorunu yığının bir üst katmanına aktarmaktadır.
İyimser Rollup
Şu anda çoğu Optimistic rollup merkezileşmiştir (bazılarının tek bir sıralayıcı bile vardır) ve güvenlik eksikliği, birbirinden izole olma, yüksek gecikme (dolandırıcılık kanıtı süresinin beklenmesi gerektiğinden, genellikle birkaç gün) gibi sorunlar yaşamaktadır.
ZK Rollup
ZK rollup'un uygulanması, tek bir işlem başına işlenebilecek veri miktarı ile sınırlıdır. Sıfır bilgi kanıtı oluşturma işleminin hesaplama gereksinimleri son derece yüksektir ve "kazanan her şeyi alır" mekanizması sistemin merkezi hale gelmesine neden olabilir. TPS'yi sağlamak için, ZK rollup genellikle her bir işlem grubunun hacmini sınırlar; bu da yüksek talep dönemlerinde ağ tıkanıklığına ve gas fiyatlarının artmasına yol açarak kullanıcı deneyimini olumsuz etkileyebilir.
Buna karşılık, Turing tam ZK rollup maliyeti, Polkadot'un temel kripto ekonomik güvenlik protokolünün yaklaşık 2x10^6 katıdır.
Ayrıca, ZK rollup'ın veri kullanılabilirliği sorunları dezavantajlarını artırabilir. Herkesin işlemleri doğrulayabilmesi için tam işlem verilerinin sağlanması gerekmektedir. Bu genellikle ek veri kullanılabilirliği çözümlerine bağımlıdır ve maliyetleri ve kullanıcı ücretlerini daha da artırır.
Sonuç
Ölçeklenebilirliğin sonu, bir uzlaşma olmamalıdır.
Diğer kamu blok zincirlerine kıyasla, Polkadot merkeziyete geçerek performans elde etme veya önceden belirlenmiş güven ile verimlilik sağlama yoluna gitmemiştir. Bunun yerine, esnek ölçeklenebilirlik, izin gerektirmeyen protokol tasarımı, birleşik güvenlik katmanı ve esnek kaynak yönetim mekanizmaları ile güvenlik, merkeziyetsizlik ve yüksek performans arasında çok boyutlu bir denge sağlanmıştır.
Günümüzde daha büyük ölçekli uygulamaların hayata geçirilmesini hedeflerken, Polkadot'un ısrarla savunduğu "sıfır güven ölçeklenebilirliği", belki de Web3'ün uzun vadeli gelişimini destekleyen gerçek çözüm.