Uzun zamandır geliştirilen Ethereum 2.0 (Eth2), ilk fazını (Faz 0) geride bıraktı. 2022 yılında yayınlanması beklenen kalan iki faz (Faz 1 ve Faz 2) ile Ethereum 2.0 tam anlamıyla kullanıcıların hizmetine sunulmuş olacak. Peki, Ethereum 2.0 nedir?
Blok zincir teknolojisi küresel piyasalarda devrim yaparken, bu devrimin başını Bitcoin (BTC) çekiyordu. Bitcoin, blok zincir teknolojisinin dünya çapında ilk uygulanışıydı. Ancak Bitcoin’in 2008’de icat edilmesinden bu yana blok zincir teknolojisi çok fazla yol kat etti ve yaklaşık 9 bin altcoin ortaya çıktı. Altcoinler arasında en çok öne çıkan ise Ethereum (ETH) oldu ve Ethereum, Bitcoin’in ardından en büyük piyasa değerine sahip ikinci kripto para oldu.
Ethereum’un bu başarısında, blok zincir teknolojisinde açtığı yeni alanlar önemli rol oynadı. Bitcoin, transfer işlemlerini kolaylıkla ve hızlıca gerçekleştirebildiğiniz bir enflasyondan korunma ve varlık depolama aracı olarak ön plana çıktı. Ethereum ise akıllı sözleşmelere ve merkeziyetsiz uygulamalara (dApp) odaklanıyor. NFT’leri ve daha birçok yeniliği de kripto para dünyasına Ethereum getirdi. Ancak Ethereum’un da birçok zaafı, dezavantajı, eksikliği var. Bu yüzden Ethereum Vakfı, Ethereum 2.0 ile Ethereum blok zincirinde önemli performans ve güvenlik geliştirmelerine gidiyor.
Ethereum 2.0 ne yenilikler getiriyor?
Serenity adıyla da bilinen Ethereum 2.0, mevcut Ethereum versiyonuna (Ethereum 1.0) gelen bir güncelleme olma özelliği taşıyor. Ethereum 2.0’ın ana amacı, Ethereum blok zincirinin hızını, verimliliğini ve ölçeklenebilirliğini artırmak. Bununla beraber güncelleme, ağın güvenliğini ve sürdürülebilirliğini de artırmaya odaklanıyor. Ethereum 2.0 ile birlikte Ethereum ağında işlemlerin daha hızlı gerçekleşmesi ve tıkanıklıkların gevşemesi planlanıyor.
Eth2 ile beraber iki önemli yapısal yenilik geliyor.
Proof-of-stake
Ethereum’un mevcut konsensüs mekanizması, proof-of-work (iş ispatı) modeline dayanıyor. Eth2 ile beraber proof-of-work modeli terk ediliyor ve proof-of-stake modeline geçiliyor. Bu modelde blok zincirdeki işlemler madenciler tarafından değil, doğrulayıcılar tarafından gerçekleştiriliyor. Doğrulayıcı olmak için bir kişinin 32 ETH stake etmesi gerekiyor. Ödüller, doğrulayıcılara, stake ettikleri coin adedine göre dağıtılıyor.
Proof-of-stake modeli, proof-of-work modeline göre daha güvenli ve eerji harcaması bakımından daha verimli görülüyor. Ethereum Vakfı’nın hesaplamasına göre, Ethereum 2.0, Ethereum 1.0’dan yüzde 99,95 daha az enerji harcayacak.
Sharding (Bölümleme)
Ethereum 2.0 ile beraber blok zincir, artık çeşitli parçalara, çeşitli blok zincirlere bölünerek çalışacak. Aynı zamanda manipülasyonun önüne geçmek için doğrulayıcılar shard’lar arasında rastgele dağıtılacak.
Sharding, Ethereum blok zincirinin daha verimli çalışmasını ve daha merkeziyetsiz olmasını hedefliyor. Eth2, başlangıçta 64 shard’dan oluşacak. Ethereum ağını bu shard’lara bölme işini ise Eth2’nin temelini oluşturan blok zincir Beacon Chain koordine edecek. Her shard’da 128 doğrulayıcıdan oluşan bir komite bulunacak ve bu komite, ağın bakımından ve altyapısından sorumlu olacak.
Shard’ların oluşumuyla beraber Ethereum ağının yükü 64 yeni zincire dağıtılmış olacak.
Ethereum 2.0 ne kadar hızlı?
Bitcoin ağı, geleneksel bankacılıktan çok daha hızlı olsa da saniyede en fazla 7 işlem yapabiliyor. Ethereum ise saniyede 15 ila 45 işlem gerçekleştirebiliyor. Ethereum 2.0 ile bu sayı muazzam derecede artacak. Eth2 ile Ethereum ağının saniyede gerçekleştirebileceği işlem sayısının 100 bine çıkabileceği düşünülüyor.
Ethereum 2.0’ın aşamaları
Ethereum 2.0’ın kullanıcılarla buluşması ve tamamen Ethereum 1.0’ın yerini alması üç aşamada gerçekleşecek. Bu aşamalar şu şekilde:
- Faz 0: Aralık 2020’de faaliyete geçen Faz 0 ile Ethereum 2.0’ın temelini oluşturacak olan, proof-of-stake modeline dayalı blok zincir Beacon Chain oluşturulmaya başlandı.
- Faz 1: 2022 yılının ilk yarısında başlaması beklenen Faz 1 aşamasında Beacon Chain ile mevcut Ethereum ağı birleşecek ve proof-of-work modelinden proof-of-stake modeline geçiş sağlanacak. Sharding sistemi de bu aşamada Ethereum ağına eklenecek.
- Faz 2: Faz 1 gibi 2022 yılında başlaması beklenen Faz 2 ile beraber Ethereum Virtual Machine’in yerini Ethereum WebAssembly (eWASM) alacak. Yine Faz 2, shard’ları geliştirecek ve Faz 2’nin getirdiği yeni katman yürütmeyi sağlayacak. 64 shard’ın tamamı bu aşamada tam olarak çalışmaya başlayacak. Ethereum platformunda faaliyet gösteren akıllı sözleşmeler de yeni sistemde işlenecek.
Ethereum 1.0’dan Ethereum 2.0’a geçişte kullanıcıların herhangi bir işlem yapmaları gerekmiyor. Kullanıcıların sahip oldukları ETH’ler otomatik olarak yeni sisteme entegre edilecek.
Ethereum WebAssembly (eWASM) nedir?
Ethereum 2.0 ile beraber mevcut Ethereum sürümündeki Ethereum Virtual Machine’in (Ethereum Sanal Makinesi - EVM) yerini Ethereum WebAssembly (eWASM) alacak.
Ethereum Virtual Machine
EVM, Ethereum ağında akıllı sözleşmeler yürütmek için tasarlanmış hafif bir sanal makinedir. Sanal makineler, yerel bir işletim sistemi üzerine kurulmuş bir fiziksel makineyi taklit eden üst düzey soyutlamalardır. Aynı platformun birçok farklı donanım mimarisi ve işletim sisteminde çalışmasına izin verirler. Bu da sanal makineleri Ethereum gibi dağıtılmış ağlar için ideal hale getirir. EVM, fiziksel CPU tarafından gerçekleştirilebilecek işlemleri simüle etmek için oluşturulmuştur ve aynı zamanda Ethereum'un birçok temel özelliğinden sorumludur.
EVM, bir sanal makine olmasının yanı sıra aynı zamanda bir yığın makinesi ve bir durum makinesidir de. Bir durum makinesi, girdileri okuyabilir ve bu girdilere dayalı olarak bir durumu yeni bir duruma dönüştürebilir. Yığın tabanlı sanal makineler ise bellek yapılarını bir yığın halinde organize eder ve bunlara bir yığın olarak erişir.
Yığının yanı sıra EVM, verileri, hem belleğe (RAM) hem de disk depolama alanına depolayabilir. Verileri belleğe depolamak, yığına depolamaktan daha fazla gaz gerektirir. EVM, verilerin nereye gönderileceğine verilerin kullanım amacına ve beklenen gaz maliyetine göre karar verir.
EVM ayrıca blok numarası, gaz ücreti, adres ve bakiye ile ilgili hesap bilgilerini de işler. EVM, Ethereum ağındaki birçok önemli işlevden sorumlu olduğundan, işlemleri ve işlemleri yönetme yeteneği, tüm ağın genel hızını ve performansını etkileyebilir. Benzer şekilde, EVM'nin kod yürütme verimliliği, ağın verimliliğini doğrudan etkiler. Bu nedenle, son yıllarda, Ethereum ağ yükündeki artış, EVM'nin kendisini bir darboğaz haline getirdi. Bu durum da ağ verimliliğini azalttı ve işlem sürelerini artırdı. Ethereum 2.0 ile EVM'den eWASM’a geçilmesinin ana nedenlerinden biri de bu oldu.
Ethereum WebAssembly (eWASM)
Ethereum 2.0 ile gelen en önemli yeniliklerden biri, EVM sisteminden Ethereum WebAssembly (eWASM) sistemine geçiştir.
WebAssembly (WASM), internet için tasarlanmış yeni ve ikili bir programlama standardıdır. WASM, ikili formatıyla kodları JavaScript’ten daha hızlı işler. Nitekim WASM hızlı, verimli ve taşınabilir olacak şekilde tasarlanmıştır. WASM’ın en önemli amaçlarından biri yerel hızda çalışmaktır.
eWASM ise Ethereum ağı için özel olarak değiştirilmiş, kısıtlı bir WASM alt kümesidir. EWAM, kullanıcılar tarafından okunabilen ve geliştiricilerin kodu manuel olarak görüntülemesine, yazmasına ve koddaki hataları ayıklamasına olanak tanıyan bir metin biçiminde tasarlanmıştır. Bu da okunabilmesini ve hatalarının ayıklanmasını kolay hale getirmiştir. Bu sistem aynı zamanda geriye dönük uyumlu ve güvenlidir.
eWASM’ın EVM’den en büyük farkı verimliliği ve hızı öncelemesidir. EVM aslen verimlilikten çok doğruluğu vurgulamak için tasarlanmıştır. WASM ise EVM'ye benzese de internet için icat edilmiştir ve doğruluğun aksine verimliliği ve hızı vurgular. Ethereum geliştiricisi Lane Rettig, EVM'nin pratik bir perspektiften ziyade teorik bir perspektifle yaratıldığını söylüyor. WASM, gerçek donanım talimatlarına daha yakın yazılmıştır; bu da onu daha verimli hale getirir ve WASM’ın daha yüksek performans göstermesini sağlar.
eWASM ile beraber Ethereum ağındaki en önemli gelişme de büyük ölçekli işlemlerin çok daha hızlı yapılabilmesi olacak.