비탈릭 부테린(Vitalik Buterin), 이더리움(ETH) ağının ‘yürütme katmanı(execution layer)’ mimarisini kökten değiştirecek yeni bir plan ortaya koydu. Amaç, özellikle geniş ölçekli ‘sıfır bilgi(Zero-Knowledge, ZK) kanıtları’ ve istemci tarafı(client-side) doğrulama ortamlarında ortaya çıkan en büyük *tıkanıklığı* gidermek. Bu kapsamda hem ‘durum ağacı(state tree)’ hem de sanal makine(VM) yapısının yeniden tasarlanması gündemde.
X’te(eskiden Twitter) yayımladığı uzun değerlendirmede konuşan ‘Büterin’, mevcut durum ağacı ve sanal makine mimarisinin, tüm kanıt verimliliği kısıtlarının ‘yüzde 80’den fazlasını’ oluşturduğunu belirtti. Bu iki alanı “fiilen mutlaka dokunulması gereken(targets)” bileşenler olarak nitelendiren ‘Buterin’, ‘ölçeklenebilirlik’ ve ‘mahremiyet’ hedeflerinin birlikte yakalanabilmesi için çekirdek mimarinin güncellenmesinin şart olduğunu vurguladı.
Buterin’in teknik önerilerinin temelini, geliştirici Giullaume Ballet ve ekibinin hazırladığı EIP-7864 oluşturuyor. Reuters’e göre 24’ünde (yerel saatle) paylaşılan bu teklif, bugün kullanılan ‘hexary(16 tabanlı) + Keccak tabanlı Merkle Patricia Tree(MPT)’ yapısının, daha verimli bir ‘ikili(binar y) Merkle ağacı’ ile değiştirilmesini öngörüyor.
Buterin’in hesabına göre, ikili ağaç yapısına geçiş, tek bir doğrulama için gereken ‘Merkle dalını(Merkle branch)’ yaklaşık dörtte birine kadar kısaltabiliyor. ‘Dal’ kısaldıkça, ağ üzerinden taşınması gereken veri azalıyor ve istemci tarafında bu dalı doğrulamanın hesaplama maliyeti ciddi biçimde düşüyor. Buterin, sadece bu değişiklikle bile toplam kanıt verimliliğinin ‘3–4 kat’ artabileceğini savunuyor.
Bu dönüşüme, kullanılan ‘hash fonksiyonunun’ da güncellenmesi eklendiğinde tablo daha da değişiyor. Buterin, örnek olarak BLAKE3’ü gösteriyor ve Keccak’a kıyasla yaklaşık ‘3 kat’ daha verimli olabileceğini dile getiriyor. Ayrıca ‘Poseidon’ ailesi benzeri alan tabanlı hash fonksiyonları kullanılırsa teorik olarak ‘100 kata kadar’ verim artışı mümkün olabileceğini, ancak bu senaryoda ek ‘güvenlik denetimlerinin’ kritik olduğunu ifade ediyor.
Yeni binar y durum ağacı tasarımının, sadece ZK kanıt maliyetini düşürmekle sınırlı kalmayacağını belirten Buterin, teklif edilen yapının depolama yuvalarını(storage slots) 64–256’lık ‘sayfalar(pages)’ halinde grupladığını hatırlatıyor. Bu sayede birbiriyle ilişkili veriler daha verimli biçimde okunup güncellenebiliyor. Özellikle sözleşme depolamasının ‘başlangıç yuvalarını’ sıkça kullanan merkeziyetsiz uygulamalarda, işlem başına ‘10 bin gas(gas)’ ve üzerinde tasarruf mümkün olabilir.
Buterin’e göre, ‘kanıt üreticisi(prover) dostu bir durum ağacı’ inşa edilmesi, sıfır bilgi uygulamalarının doğrudan ‘Ethereum(State)’ ile entegre çalışmasını da kolaylaştıracak. Bugün bu tür projeler genellikle kendi bağımsız durum ağaçlarını kurmak zorunda kalıyor. Yeni mimari ile bu yük önemli ölçüde hafifleyebilir. Aynı zamanda, daha sade bir yapı üzerine kurulacak ‘durum zaman aşımı(state expiry)’ gibi gelecekteki mekanizmalar için gerekli ‘meta veri katmanlarının’ da çok daha esnek biçimde eklenebileceği öngörülüyor.
Buterin’in yol haritasındaki ikinci büyük başlık ise ‘Ethereum Sanal Makinesi(EVM)’ ile ilgili. Orta–uzun vadede, mevcut EVM’in, ‘RISC-V tabanlı’ yeni bir sanal makineyle değiştirilmesi fikri masada. Bloomberg’e göre 20 Aralık’ta (yerel saatle) ayrıntıları tartışılan bu fikir, Buterin tarafından “uzun vadeli ve konsensüs katmanı doğrudan etkilenmeyecek” bir taslak olarak sınıflandırılıyor. Ancak durum ağacı dönüşümü tamamlandıktan sonra ‘RISC-V’e geçişin “bariz bir sonraki adım(obvious thing to do)” olacağına dikkat çekiyor.
Buterin, bu yaklaşımı üç temel gerekçeyle savunuyor: Daha yüksek ‘çalıştırma verimliliği’, ‘kanıta daha uygun bir tasarım’ ve ‘sadelik’. Zaten bugün pek çok ZK kanıtlayıcısının(prover) RISC-V üzerinde çalıştığını, RISC-V yorumlayıcısının ise ‘birkaç yüz satırlık kodla’ yazılabildiğini anımsatıyor.
Önerilen geçiş süreci de kademeli. İlk adımda yeni sanal makine, zincir üzerindeki ‘ön-derlenmiş fonksiyonlar(precompiles)’ için devreye alınacak. Sonraki aşamada geliştiricilerin doğrudan bu yeni VM’i hedefleyerek akıllı kontrat yayınlamalarının önü açılacak. Son fazda ise EVM bir ‘uyumluluk katmanı(compatibility layer)’ olacak; yani EVM, yeni sistemin üzerinde çalışan sıradan bir akıllı kontrata dönüştürülecek. Bu senaryoda ‘gas maliyeti’ dengesinin değişmesi muhtemel ancak Buterin, önümüzdeki yıllarda beklediği ‘ölçeklenebilirlik kazanımlarının’ bu farkı fazlasıyla telafi edeceği görüşünde.
Bu yeni mimari öneriler, Buterin’in kısa süre önce açıkladığı ‘kuantum dirençli(quantum-resistance) yol haritasının’ hemen ardından geldi. O planda, konsensüs katmanında kullanılan ‘BLS imzalarını’, ‘hash tabanlı (örneğin Winternitz varyantı gibi)’ yapılara dönüştürme olasılığı tartışılmıştı. CoinDesk’e göre 20 Ocak 2024’te (yerel saatle) gündeme getirilen bu yaklaşım, Ethereum(ETH) protokolünün uzun vadeli risklere ‘önleyici’ biçimde hazırlanması gerektiği mesajını veriyordu.
Buterin’in son çıkışı, aynı vizyonu yürütme katmanına taşıyor. ‘Durum ağacının’ ikili yapıya geçirildiği, ‘hash fonksiyonlarının’ gözden geçirildiği ve ‘RISC-V tabanlı’ yeni sanal makinenin devreye alındığı bir senaryoda, Ethereum’un hem ZK kanıtları hem de istemci tarafı doğrulama süreçlerinde çarpan etkisi yaratacak bir verimlilik artışı yakalayabileceği değerlendiriliyor. Yorum
Yorum 0