Blockchain Parçalama Nasıl Çalışır: Paralelleştirme, Verim ve Tasarım Dengeleri (2026)

Niyet kontrolü: Bu sayfa, tek bir ölçeklenebilirlik mimarisi olarak parçalama hakkındadır. Güvenlik, merkezi olmayan yönetim ve ölçeklenebilirlik arasında daha geniş bir çerçeve istiyorsanız, burayı okuyun Blockchain Ölçeklenebilirliği Takasları.

Tek bir otoyolda tek şerit varsa, hiçbir akıllı trafik ışığı onu otoyola çeviremez. Bu aslında çoğu erken dönem blok zincirinin benimsenmeye başlandığı anda karşılaştığı sorundur. Her tam düğümün her işlemi işlemesi, her durum parçasını saklaması ve her bloğu doğrulaması gerekir. Sonuç, trafik sıkışıklığı, artan ücretler ve merkezi olmayan yönetim ile ölçeklenebilirliğin zıt yönlere doğru ilerlediğinin acı verici bir şekilde farkına varılmasıdır. Parçalama, sektörün sürekli olarak başvurduğu mimari yanıttır ve 2026'da her zamankinden daha anlamlıdır.

Bu kılavuz, parçalama konusunda kriptoya özgü bir yaklaşımdır. Veritabanı konuşmasını bekleyerek "parçalama nedir" diye arama yaptıysanız, doğru yerdesiniz, ancak bir farkla. Parçalamayı içeride yaşadığı için ele alacağız blockchain ağlar: düğümlerin komitelere nasıl bölündüğü, işlemlerin paralel zincirler arasında nasıl yönlendirildiği, devletin nasıl bölündüğü ve tüm karmaşanın çekişmeli koşullar altında nasıl güvende kaldığı. Veritabanı parçalama isme ilham kaynağı oldu, ancak blockchain parçalamanın Sybil direnci, çatal seçimi ve parçalar arası atomiklik gibi hiçbir SQL kümesinin karşılaşmadığı sorunları çözmesi gerekiyor.

Bu makalenin sonunda parçalamanın üç temel türünü, Ethereum'un neden sessizce yürütme parçalamadan veri parçalamaya geçtiğini, NEAR, TON, Polkadot, Zilliqa ve MultiversX gibi ağların bunu üretimde nasıl uyguladığını, toplamaların ve parçalamanın modüler yığında nasıl etkileşime girdiğini ve bir sonraki döngüde hangi açık sorunların çözülmeden kaldığını anlayacaksınız. Bu, slogan değil içerik isteyen geliştiriciler ve ileri düzey kullanıcılar için yazılmış uzun bir okumadır.

Blockchain'de Sharding Nedir?

Parçalama, dağıtılmış veritabanlarından alınan ve blockchain fikir birliğine uyarlanan yatay bir bölümleme tekniğidir. Her düğümden tek bir küresel zincirdeki her işlemi doğrulamasını istemek yerine ağ, parçalar adı verilen daha küçük gruplara bölünür. Her biri shard kendi işlem alt kümesini işler, durumun kendi kısmını korur ve diğerlerine paralel olarak kendi bloklarını üretir. Genellikle işaret zinciri veya aktarma zinciri olarak adlandırılan bir koordinasyon katmanı, her şeyi bir araya getirir ve parçaları küresel düzen ve kesinlik konusunda uyum içinde tutar.

Kriptoya özgü değişim önemlidir. Bir veritabanında operatöre güvenirsiniz ve tek düşmanınız donanım arızasıdır. Halka açık bir blockchainde operatör mevcut değildir ve düşman finansal motivasyona sahip bir saldırgandır. Dolayısıyla bir blockchain parçası basitçe "bu bölümü tutan herhangi bir düğüm" olamaz. Rastgele atanmış, periyodik olarak dönüşümlü olmalıdır. validator subset Yolsuzluğu ekonomik açıdan mantıksız hale getirmeye yetecek kadar ortak paya sahip. Rastgele komite ataması, veritabanı parçalamayı izin gerektirmeyen bir ağ üzerinde konuşlandırılacak güvenli bir şeye dönüştüren gizli sostur.

Parçalanmış bir blockchain'i, güvenlik bütçesini paylaşan mini zincirlerin federasyonu olarak düşünebilirsiniz. Her parça, iş yükünün yalnızca bir kısmını işlerken, rastgele örnekleme ve kriptografik doğrulama yoluyla tüm doğrulayıcı kümesinin güvenliğini devralır. Bu, en azından teoride, toplam ağ veriminin parça sayısıyla kabaca doğrusal olarak büyümesini sağlayan püf noktasıdır. Uygulamada, parçalar arası mesajlaşma, veri kullanılabilirliği ve doğrulayıcı yüküyle ilgili bu kılavuzun geri kalanında açıklanacak uyarılar vardır.

Blockchainlerin Neden Ölçeklenmeye İhtiyacı Var?

Parçalama mekaniğine geçmeden önce sektörün neden ölçeklenebilirlik konusunda takıntılı olduğunu anlamakta fayda var. Bitcoin saniyede yaklaşık 7 işlem gerçekleştirir. Ethereum ana ağı, işlemin karmaşıklığına bağlı olarak yaklaşık 15 ila 30 TPS'de bulunur. Karşılaştırma yapmak gerekirse Visa, normal bir günde saniyede on binlerce kişiyi işliyor ve alışveriş tatillerinde çok daha yüksek seviyelere ulaşıyor. Kripto sosyal ağlara, oyun ekonomilerine ve yüksek frekanslı ticarete ev sahipliği yapmak istiyorsa bu rakamlar başlangıç ​​dışıdır.

Darboğaz bant genişliği değil, her tam düğümün her işlemi bağımsız olarak doğrulaması gerekliliğidir. Bu gereksinim, bir blockchain'e güveni en aza indirilmiş özelliklerini veren şeydir. Madencilere, doğrulayıcılara veya diğer kullanıcılara güvenmeniz gerekmez çünkü bir düğümü kendiniz çalıştırabilir ve tüm geçmişi kontrol edebilirsiniz. Ancak aynı özellik, en yavaş makul tüketici donanımının hızında verimi sınırlar. Blok boyutunu veya blok süresini çok fazla zorlarsanız, doğrulayıcıları ağdan uzaklaştırırsınız ve zinciri iyi finanse edilen küçük bir operatör grubu halinde merkezileştirirsiniz.

Bu Vitalik Buterin tarafından dile getirilen ünlü blockchain üçlemi: merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik, ikisini seçin. Parçalama, düğüm sayısını azaltmadan düğüm başına iş yükünü azaltarak üçlemi kırmaya yönelik en doğrudan mimari girişimdir. Gibi diğer yaklaşımlar Katman 2 toplamaları yürütmeyi zincir dışına taşıyarak aynı soruna farklı bir açıdan saldırır. Bu iki strateji birbirini dışlayan değil, birbirini tamamlayan niteliktedir ve 2026, bunların birlikte en iyi şekilde çalıştığını göstermiştir.

Tıkanıklık soyut bir sorun değildir. 2021 NFT patlaması ve 2024 yazıt çılgınlığı sırasında Ethereum gas ücretleri düzenli olarak 200 gwei'yi aştı ve tek bir takas maliyeti 100 doların üzerinde oldu. Solana, işlem selinin lider düğümlerini aşması nedeniyle sürekli kesintiler yaşadı. Sıra dışı çılgınlıklar sırasında Bitcoin bellek havuzu birikmeleri, işlem başına ücretleri 50 doların üzerine çıkardı. Her benimseme dalgası, temel mimariyi stres testinden geçirir ve bunu en iyi şekilde idare eden zincirler ya parçalama benzeri tasarımlara ya da agresif Katman 2 ekosistemlerine sahipti.

Parçalama Nasıl Çalışır: Temel Fikir

En temel düzeyde parçalama üç şeyi paralel olarak yapar. Doğrulayıcı kümesini komitelere böler, işlem yükünü bu komiteler arasında böler ve küresel durumu böler, böylece her komitenin yalnızca bir kısmını elinde tutması gerekir. Bu bölünmelerin her biri bağımsız olarak uygulanabilir; bu nedenle, tam bir parçalanmış zincir üçünü de birleştirse bile ağ parçalama, işlem parçalama ve durum parçalamayı ayrı kavramlar olarak duyacaksınız.

Blockchain parçalamayı zorlaştıran şey koordinasyon sorunudur. Parçalanmamış bir zincirde, küresel durum adım adım geçiş yapar: her blok, dokunulan her hesabı günceller ve her düğüm aynı görünümü görür. Parçalı bir zincirde, A parçası iki hesap arasında token aktarırken aynı anda B parçası bu hesaplara bağlı bir akıllı sözleşmeyi güncelliyor olabilir. Dikkatli bir tasarım olmazsa tutarsız bir duruma, iki kat harcamaya veya duraksamaya maruz kalırsınız cross-shard işlemler. Çoğu modern tasarım bunu bir çözümle çözmektedir. beacon chain , parça bloğu başlıklarının kanonik bir sıralamasını ve ayrıca parçaların birbirlerinin sonlandırılmış durumuna referans vermesini sağlayan bir mesajlaşma protokolü üretir.

Yukarıdaki diyagram temel farkı görsel olarak göstermektedir. Sol tarafta, her düğüm tüm yükü taşır; dolayısıyla düğümlerin eklenmesi kapasiteyi değil, yalnızca artıklığı artırır. Sağda, iş bölümlendirilmiştir, bu nedenle parçaların eklenmesi kapasiteyi etkili bir şekilde artırır ve işaret zinciri her şeyi tutarlı tutan küresel tutarlılığı sağlar. İşi bölme ve durumu koordine etmeye yönelik kesin mekanizma, her parçalanmış protokolün farklı olduğu yerdir.

Üç Parçalama Türü

Parçalama tek bir teknik değildir, sıklıkla birleştirilen birbiriyle ilişkili üç teknikten oluşan bir ailedir. Ayrımı anlamak önemlidir çünkü bazı zincirler üçünden yalnızca birini uygularken kendilerini "parçalanmış" olarak adlandırırlar ve güvenlik ve ölçeklenebilirlik sonuçları önemli ölçüde farklılık gösterir.

Ağ Parçalama

Ağ parçalama en temel lezzettir. Doğrulayıcı seti, genellikle işaret zincirindeki doğrulanabilir bir rastgele işlev veya VRF tarafından yönlendirilen rastgele bir karıştırma süreci yoluyla komitelere bölünür. Her komite, belirli bir dönem için bir parçanın fikir birliğinden ve blok üretiminden sorumludur; ardından atama yeniden karıştırılır. Bu rotasyon güvenlik açısından kritik öneme sahiptir çünkü bir saldırganın belirli bir parçanın doğrulayıcılarına rüşvet vermesini veya tehlikeye atmasını ekonomik olarak olanaksız hale getirir, çünkü hangi parçaya ulaşacaklarını önceden bilmezler.

Ağ parçalama tek başına verimi fazla artırmaz çünkü her düğümün yine de her parçanın çıkışlarını doğrulaması gerekebilir. Gerçek değeri, diğer iki parçalama türünün bağlı olduğu güvenlik ilkelini ayarlamaktır. Rastgele komite ataması olmadan, işlem ve durum parçalama, belirli bölümlere yönelik hedefli saldırılara tamamen açık olacaktır.

İşlem Parçalama

İşlem parçalama, bireysel işlemleri belirli parçalara yönlendirir. Yönlendirme anahtarı gönderenin adresi, hedef sözleşme veya işlemin kendisinin karması olabilir. İşlem parçalamanın en eski üretim dağıtımlarından biri olan Zilliqa, işlemleri gönderen adresine göre böler. Her bir parça, alt kümesini paralel olarak işler ve ardından sonuçlarını, küresel bloğun bir araya getirildiği son konsensüs adımına sunar.

Yalnızca işlem parçalamanın sorunu, tüm düğümlerin hâlâ tam durumu depolaması gerekmesidir. Yani paralel yürütme elde ederken, durum parçalamayla birlikte gelen depolama azaltımından yararlanamazsınız. Ethereum'un önceki yol haritası belgelerinde buna bazen "yürütme parçalaması" adı veriliyordu.

Durum Parçalaması

Durum paylaşımı en ağır kaldıraç ve en büyük kazançtır. Küresel durum, her parçanın yalnızca bir kısmı depolayacağı şekilde bölümlendirilmiştir. 3. parçaya atanan bir düğümün yalnızca 3. parçada yaşayan hesapları, bakiyeleri ve akıllı sözleşme depolama alanını tutması gerekir. Sonuç, düğüm başına depolama ve bant genişliği gereksinimlerinde çarpıcı bir azalmadır; bu da daha ucuz donanım, daha kolay katılım ve daha fazla merkeziyetsizlik anlamına gelir.

Maliyet karmaşıktır. Bir işlemin gönderildiği parçadan farklı bir parça üzerinde okuma veya yazma durumu yapması gerektiğinde, parçaların iletişim kurması gerekir. Bu, çapraz parça problemidir ve durum parçalı bir zincir oluşturmanın mühendislik zorluklarına hakimdir. Bir sonraki bölümde buna değineceğiz.

Parçalar Arası İletişim

Parçalar arası işlemler teorinin gerçeklikle buluştuğu yerdir. 1. parçadaki Alice'in 2. parçadaki Bob'a jeton göndermek istediğini hayal edin. Durum değişiklikleri, farklı bloklardaki farklı komiteler tarafından üretilen iki bölüme dokunduğundan aktarım tek bir parça içinde atomik olarak tamamlanamaz. 1. parça Alice'in bakiyesinden düşse ancak 2. parça Bob'a kredi kazandıramazsa, para kaybetmişsiniz demektir. Eğer tersi olursa, yoktan fon yaratmış olursunuz. İkisi de kabul edilebilir değil.

Çoğu üretim tasarımı bunu işaret zincirinin aracılık ettiği iki aşamalı bir taahhüt protokolüyle çözer. Parça 1 ilk önce Alice'in parasını kilitler ve blok başlığına kaydedilen bir çapraz parça makbuzunu yayar. İşaret zinciri bu başlığı sonlandırıyor. Parça 2 daha sonra makbuzu bir sonraki bloğuna ekler, Bob'a kredi verir ve işaret zincirine dahil edilecek bir onay gönderir. Ancak her iki ayak da tamamlandıktan sonra transfer tamamlanmış sayılır. Tüm dans, zincirin slot süresine ve final cihazına bağlı olarak genellikle bir ila birkaç saniye sürer.

NEAR Protokolü, asenkron parçalar arası işlemler adı verilen özellikle zarif bir yaklaşımı popüler hale getirdi. NEAR, her çapraz parça çağrısını, mikro hizmetlerin ağ üzerinden iletişim kurma biçimine benzer şekilde, eşzamansız bir mesaj gibi ele alır. Gönderen parça çağrıyı planlar, alıcı parça bunu daha sonraki bir blokta işler ve herhangi bir yanıt eşzamansız olarak geri gelir. Geliştiriciler, zaman uyumsuzluğu uygulama katmanında görünür hale getiren açık söz tabanlı API'lerle sözleşmeler yazar. Buradaki değiş tokuş, akıllı sözleşme kodunun daha ayrıntılı hale gelmesi, ancak protokolün egzotik atomiklik garantileri olmadan temiz bir şekilde ölçeklenmesidir.

Polkadot, Çapraz Konsensüs Mesajlaşma veya XCM adı verilen farklı bir model kullanıyor. Temelde Polkadot'un parçaları olan parachain'ler, aktarma zinciri aracılığıyla XCM mesajları göndererek iletişim kurar. Her parachain bağımsız bir yürütme ortamı olarak çalışır ve XCM, bunların genelinde varlık transferleri, sözleşme çağrıları ve yönetim eylemleri için standartlaştırılmış bir format sağlar. TON çalışma zincirleri, bir parça zincirleri hiyerarşisi ve mesajları yönlendiren bir ana zincir kullanır; ana zincir, her parçanın referans verdiği küresel durum kanıtlarını üretir.

Parçalama Takasları

Parçalama ücretsiz değildir. Paralellik yaratan aynı bölümleme aynı zamanda yeni saldırı yüzeyleri de yaratır ve parçalı bir zincirin mühendisliği sürekli bir dengeleme eylemidir. En çok tartışılan risk, bazen %1 saldırısı olarak da adlandırılan tek parçanın ele geçirilmesidir. 100 parça ve toplam 10.000 doğrulayıcıdan oluşan bir zincirde her parçanın yalnızca 100 doğrulayıcısı olabilir. Toplam hissenin %1'ini kontrol eden bir saldırgan, genel ağda çok küçük bir paya sahip olsa da prensip olarak tek bir parçayı hedefleyebilir ve orada çoğunluğa ulaşabilir.

Rastgele komite ataması birincil savunmadır. Döndürerek validator subset atamaları tahmin edilemeyecek şekilde ve sık sık yaptığından, protokol saldırganın hissesini hedef parça üzerinde yoğunlaştırma şansını reddeder. İyi tasarlanmış bir VRF, hisse ağırlıklı örneklemeyle birleştiğinde, bir saldırganın herhangi bir komitenin üçte birinden fazlasını kontrol etmesi olasılığını, toplam ağın büyük çoğunluğunu kontrol etmediğini varsayarak ortadan kaybolacak kadar küçük hale getirir. Pek çok tasarım aynı zamanda üretim komitesi dışındaki doğrulayıcılardan oluşan bir yeter sayıdan onay almayı gerektirir ve bu da başka bir savunma katmanı ekler.

Bir diğer büyük ödün veri kullanılabilirliğidir. Bir parçanın blok üreticileri bir blok yayınlar ancak temeldeki işlem verilerini saklarsa, ağın geri kalanı bloğu doğrulayamaz veya dolandırıcılığı tespit edemez. Bu, veri kullanılabilirliği sorunudur ve aşağıdakileri içeren bir yenilik dalgasını motive etmiştir: modüler blok zinciri Celestia gibi veri kullanılabilirliği katmanları tasarlar ve özel olarak kullanır. Bu konuyu veri kullanılabilirliği örnekleme bölümünde tekrar ele alacağız.

Durum büyümesi, doğrulayıcı yük dengeleme ve dönem ortasında parçaları değiştirmesi gerekebilecek bir düğümü çalıştırmanın karmaşıklığı, ek sıkıntı noktalarıdır. Bunların hiçbiri aşılamaz değil, ancak üretim parçalı zincirlerinin olgunlaşmasının neden yıllar aldığını ve neden bazı ekiplerin bunun yerine toplama merkezli ölçeklendirmeye yöneldiğini açıklıyorlar.

Parçalama vs Toplamalar vs Yan Zincirler

Crypto'nun ölçeklendirme yığını, örtüşen kavramlardan oluşan bir çorbadır ve parçalama, düzenli olarak toplamalar ve yan zincirlerle karıştırılmaktadır. Kullanıcı açısından benzer görünseler bile temelde farklı yaklaşımlardır. Parçalama, temel zincirin mimarisini değiştiren bir Katman 1 ölçeklendirme tekniğidir. Toplamalar, işlemleri zincir dışında yürüten ve sıkıştırılmış sonuçları temel katmana geri gönderen Katman 2 yapılarıdır. Yan zincirler köprülerle birbirine bağlanan bağımsız zincirlerdir.

Bunları ayırt etmenin en net yolu, infazın nerede gerçekleştiği ve güvenliğin nereden geldiğidir. Parçalama, temel zincir üzerinde, tümü aynı doğrulayıcı seti tarafından güvence altına alınan birden fazla paralel zincir boyunca yürütülür. Toplamalar, zincir dışı olarak kendi sıralayıcılarında yürütülür, ancak verileri ve kanıtları temel katmana gönderir ve güvenliğini kriptografik veya ekonomik garantiler yoluyla devralır. Yan zincirler, kendi doğrulayıcılarıyla kendi altyapılarında çalışır ve köprüler aracılığıyla ana zincire yalnızca gevşek bir şekilde bağlanır, bu da güvenliklerinin bağımsız olduğu anlamına gelir.

Toplamalar içinde arasında başka bir bölünme daha var ZK toplamalarına karşı iyimser temel katmana doğruluğunu nasıl kanıtladıklarına dayanmaktadır. İyimser toplamalar, bir pencere içinde sorgulanmadıkça geçerlilik kazanırken, ZK toplamaları her partiyle birlikte kriptografik doğruluk kanıtları sunar. Her iki yaklaşım da, tam olarak Ethereum'un modern yol haritasının sona erdiği Katman 1'deki parçalanmış veri kullanılabilirliğinden büyük ölçüde yararlanıyor.

Tamamen modüler bir yığında, parçalama ve toplamalar birbirini tamamlar. Parçalanmış Katman 1, ucuz, bol miktarda veri kullanılabilirliği ve yerleşimi sağlar. Bunun üzerine oluşturulan toplamalar, kullanıcı işlemlerinin çoğunu yürütür ve sıkıştırılmış toplu işlerini parçalanmış temel katmana gönderir. Bu, Ethereum'un 2022 birleşmesinden bu yana gittiği yöndür ve bir sonraki döngü için sektördeki fikir birliğinin yerleştiği yer burasıdır.

Uygulamada Parçalama: Gerçek Uygulamalar

Teori başka, nakliyesi başka. Bir avuç ağ, üretimde parçalamayı konuşlandırdı ve yararlanabilecekleri uzun yıllara dayanan operasyonel deneyime sahip. Her biri farklı tasarım tercihleri ​​yaptı ve bunları karşılaştırmak öğretici oldu.

Nightshade'e YAKIN

NEAR'ın Nightshade tasarımı, tüm ağın yuva başına bir mantıksal blok ürettiğini kabul eder, ancak bu blok, her bir parça farklı bir parça tarafından üretilen "parçalardan" oluşur. Doğrulayıcılar, her biri bir parça alan komitelere bölünmüştür ve işaret benzeri bir koordinasyon, birleşik blok başlığını üretir. NEAR, 2020'den beri bu tasarımı kullanıyor ve ağ büyüdükçe yavaş yavaş daha fazla parçaya genişledi. Eşzamansız sözleşmeler arası çağrı modeli, NEAR geliştirmenin tanımlayıcı bir özelliğidir ve sektöre, eşzamansız semantiğin geliştiricilere nasıl sunulacağı konusunda değerli dersler vermiştir.

Zilliqa

Zilliqa 2019'da faaliyete geçti ve parçalama hizmeti sunan ilk büyük halka açık zincir oldu. Ağ parçalamayı ve durum parçalama olmadan işlem parçalamayı kullanır; bu, düğümlerin hala tam durumu elinde tuttuğu anlamına gelir. Verim, parça sayısına göre bir tavana kadar ölçeklenir ve Dizin Hizmeti (DS) komitesi, her parça komitesinden elde edilen sonuçları küresel bir blokta birleştirir. Zilliqa faydalı bir referans noktasıdır çünkü tasarım seçimleri daha sonraki projelerde iyileştirilmiş olsa bile konseptin üretimde işe yaradığını kanıtlar.

Polkadot Parachain'ler

Polkadot'un parachain modeli egemenlik ile parçalanıyor. Her parachain aslında kendi çalışma zamanı mantığına, yönetimine ve tokenomiklerine sahip heterojen bir parçadır, ancak Polkadot'un paylaşımlı güvenlik adı verilen bir süreç aracılığıyla ayarlanan aktarma zinciri doğrulayıcısı tarafından güvence altına alınır. Parachain doğrulayıcıları rastgele atanır ve döndürülür ve aktarma zinciri kesinlik sağlar. Parachain slotları açık artırmaya çıkarılır; bu, aynı anda kaç tane parachain'in bulunabileceğini belirler ancak oyunda her birinin ekonomik görünüme sahip olmasını sağlar.

MultiversX

MultiversX (eski adıyla Elrond), ağ yüküne göre parça sayısını otomatik olarak ayarlayan uyarlanabilir durum parçalamayı uygular. Metachain, çalışan parçalarını koordine eder, doğrulayıcı karıştırmayı yönetir ve parçalar arası sonlandırma işlemlerini işler. MultiversX, üç parçalama türünün tümünü tek bir tasarımda birleştirir ve gerçek dünyadaki kullanım daha düşük olmasına rağmen test ağlarında yüzbinlerce TPS'lik verim göstermiştir.

TON Çalışma Zincirleri

TON, parçalama modelinin alışılmadık derecede iddialı olması nedeniyle özel olarak anılmayı hak ediyor. Ana zincir, çalışma zincirlerini koordine eder ve her bir çalışma zinciri, yük arttığında dinamik olarak parça zincirlerine bölünebilir ve küçüldüğünde tekrar birleşebilir. Bu "sonsuz parçalama paradigması", manuel parça provizyonu gerektirmeden çok büyük ölçekleri işleyecek şekilde tasarlanmıştır. Daha derin bir bakış istiyorsanız, özel TON parçalama kılavuzunda ana zincir, çalışma zincirleri ve parça zincirleri hiyerarşisi ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Ethereum ve Parçalama

Ethereum'un parçalama ile ilişkisi, protokol tasarımındaki en ilginç vaka çalışmalarından biridir. 2017'deki orijinal Ethereum 2.0 yol haritası, her biri kendi durumuna ve işlem işlemine sahip olan ve tümü işaret zinciri tarafından koordine edilen 64 yürütme parçasını öngörüyordu. Beacon Chain'in kendisi Aralık 2020'de piyasaya sürüldü ve topluluk bir süreliğine tam yürütme parçalama işleminin sadece birkaç yıl uzakta olduğunu varsaydı.

Sonra toplama merkezli pivot geldi. 2020'nin sonlarında Vitalik Buterin, Katman 1'de parça yürütme yerine, Ethereum'un toplamaları birincil ölçeklendirme aracı haline getirmesi ve bunun yerine parça veri kullanılabilirliği yapması gerektiğini önerdi. Bunun nedeni, toplamaların, özellikle de ZK toplamalarının, EVM'yi birden çok parçada yeniden oluşturmaktan daha hızlı yürütme ölçeklenebilirliği sunabilmesi ve temel katmanın en iyi yaptığı şeye odaklanabilmesiydi: yerleşim ve veri kullanılabilirliği. Topluluk bunu kabul etti ve yürütme parçalaması fiilen rafa kaldırıldı.

Onun yerine Danksharding geldi. Ethereum araştırmacısı Dankrad Feist tarafından önerilen danksharding, Ethereum'u toplamalar için bir veri kullanılabilirliği katmanına dönüştürüyor. Zincir, birden fazla yürütme parçası yerine, bloklara eklenen ancak EVM tarafından işlenmeyen büyük veri yığınları olan "bloblar" sunar. Toplamalar, sıkıştırılmış işlem verilerini bloblar halinde yayınlar, ucuz depolama alanı elde eder ve Ethereum'un güvenliğini devralır. Proto-danksharding olarak da adlandırılan EIP-4844, 2024'te piyasaya sürüldü ve tam danksharding'in öncüsü olarak blob taşıma işlemlerini başlattı.

2026'da Ethereum, blob verimini önemli ölçüde artıran ve hiçbir düğümün her blobu indirmesine gerek kalmayacak şekilde veri kullanılabilirliği örneklemesini sunan tam danksharding'i kullanıma sunmanın ortasındadır. Son durum, toplamaların yürütmeyi yönettiği, blobların ucuz veri kullanılabilirliği sağladığı ve sıradan tam düğümlerin örnekleme ve şifreleme taahhütleri yoluyla her şeyi doğruladığı bir zincirdir. Bu parçalamadır ancak 2017 yol haritasının vaat ettiği türden değildir.

Veri Kullanılabilirliği Örneklemesi

Genellikle DAS olarak kısaltılan veri kullanılabilirliği örneklemesi, blockchain ölçeklenebilirlik araştırmasındaki en önemli yeniliklerden biridir ve kendi bölümünü hak etmektedir. Çözdüğü sorun basittir: Parçalanmış veya toplama tabanlı herhangi bir sistemde, tek bir düğüm tamamını indirmemiş olsa bile ağın, bir bloğun arkasındaki verilerin gerçekten yayınlandığından emin olması gerekir. Bu garanti olmadan, kötü niyetli bir blok üreticisi bir başlık yayınlayabilir ancak verileri saklayabilir, bu da dolandırıcılık tespitini imkansız hale getirebilir.

Naif çözüm, her düğümün tüm verileri indirmesini gerektirmektir, ancak bu, parçalamanın amacını ortadan kaldırır. DAS bunu silme kodlaması artı rastgele örneklemeyle çözer. Blok verileri silme kodludur, böylece kodlanmış baytların herhangi bir %50'si tam veriyi yeniden oluşturmak için yeterli olur. Daha sonra her düğüm, ağdaki kodlanmış verilerin küçük dilimlerini rastgele örnekler. Bir üretici verileri saklıyorsa, eksik dilimler birçok bağımsız örnekleyicide hızla ortaya çıkacak ve blok sonlandırılmadan önce reddedilebilecektir.

Matematik çok güzel. Düğüm başına yalnızca birkaç düzine rastgele örnekle, eksik bir veri bloğunun tespit edilememesi olasılığı yok denecek kadar azalır. Bu, mobil ve tarayıcı tabanlı olanlar dahil çok hafif istemcilerin bile tüm zinciri indirmeden veri kullanılabilirliği doğrulamasına katılabileceği anlamına gelir. data availability örnekleme, Ethereum'un tam danksharding planının kalbinde yer alır ve aynı zamanda özel bir veri kullanılabilirliği katmanı olarak sıfırdan tasarlanan ilk zincir olan Celestia'nın arkasındaki temel teknolojidir.

Celestia ve benzeri projeler, yürütme, yerleşim, fikir birliği ve veri kullanılabilirliğini özel katmanlara ayıran modüler blockchain hareketine aittir. Bir toplama işlemleri gerçekleştirebilir, Ethereum üzerindeki anlaşmazlıkları çözebilir, kendi sıralayıcısı aracılığıyla fikir birliğine varabilir ve kullanılabilirlik için verileri Celestia'ya gönderebilir. Parçalanmış veri katmanları ve modüler mimariler aynı vizyon etrafında birleşiyor: her işlevi dar tutun, her katmanı bağımsız olarak ölçeklendirin ve pazarın en iyi kombinasyonu seçmesine izin verin.

Sınırlamalar ve Açık Sorunlar

Tüm vaatlerine rağmen, parçalamanın hala araştırmacıların ve mühendislerin her gün uğraştığı çözülmemiş sorunları var. Çapraz parça atomikliği en zor olanı olmaya devam ediyor. Günümüzde kullanılan iki aşamalı taahhüt protokolleri işe yarıyor ancak çapraz parça işlemlerini birden fazla yuvaya genişletebilen gecikmeye neden oluyorlar. Birden fazla adımı atomik olarak yürütmesi gereken karmaşık DeFi protokolleri gibi eşzamanlı şekillendirilebilirliğe dayanan uygulamalar için bu gecikme gerçek bir kısıtlamadır. Bazı ekipler geri alma ile iyimser çapraz parçalar yürütmeyi araştırıyor; bu, kullanıcıya eşzamanlı hissettirecek, ancak başlık altında periyodik mutabakat gerektirecektir.

Parçalar arası MEV başka bir açık sorundur. Monolitik bir zincirde, bloğu üreten doğrulayıcının, maksimum çıkarılabilir değerin çıkarılacağı tek bir penceresi vardır. Parçalı bir zincirde, MEV fırsatları birden fazla parçayı kapsayabilir ve farklı komitelerdeki blok üreticileri arasında koordinasyon gerektirir. Bu, parça liderleri arasındaki rüşvet veya parçalar arası mesajların seçici sansürü gibi yeni saldırı vektörleri yaratır. 2024'ten 2026'ya kadar olan MEV araştırması dalgası, teklif veren-inşaatçı ayrımının parçalı ortamlara kadar genişletilmesi de dahil olmak üzere çeşitli hafifletme önerileri sunmuştur, ancak hiçbiri bu ölçekte tam olarak uygulanmamıştır.

Doğrulayıcı yük dengeleme daha sessiz ama önemli bir konudur. Bir parça diğerlerinden daha popüler hale gelirse, belki de üzerinde sıcak bir dApp bulunduğu için, doğrulayıcıları daha yüksek hesaplama ve depolama talepleriyle karşı karşıya kalır. MultiversX gibi uyarlanabilir parçalama tasarımları, sıcak parçaları bölerek dinamik olarak yeniden dengelemeye çalışır, ancak süreç önemsiz değildir ve yeni hata modları sunar. NEAR'ın yalnızca parça üreten modeli, doğrulayıcıların esnek kalmasını sağlarken parça üreticilerinin belirli parçalar üzerinde uzmanlaşmasına izin vererek bu sorunu kısmen ele alıyor.

Uzun menzilli durum kanıtları, durum bilgisi olmayan doğrulama ve tanık boyutları da aktif araştırma alanlarıdır. Hayal, telefon istemcileri de dahil olmak üzere her düğümün, herhangi bir parçadaki herhangi bir bloğu minimum veriyle doğrulayabildiği, aksi takdirde terabaytlarca durumu sıkıştıracak kriptografik kanıtlar kullanan parçalanmış bir zincirdir. Verkle ağaçları, Merkle Sıradağları ve özyinelemeli ZK kanıtlarının tümü bu gelecekte rol oynuyor. Henüz o noktaya gelmedik ama gidişat belli.

Parçalamanın Geleceği

Parçalamanın geleceği, 64 yürütme bölmeli monolitik zincirlerin 2017 vizyonuna benzemiyor. Parçalanmış veri kullanılabilirliği katmanlarının toplama ekosistemlerinin altında yer aldığı ve Katman 1 parçalama ile Katman 2 toplamalarının rekabet etmek yerine birbirini tamamladığı modüler bir yığına benziyor. Ethereum'un danksharding artı toplama merkezli yol haritası bunun en açık ifadesidir, ancak ortak güvenliğe sahip Cosmos bölgeleri, Polkadot'un elastik ölçeklendirme parachain'leri ve TON'un sonsuz parçalama işlemlerinin tümü yürüme ile ilgili yollardır.

Veri kullanılabilirliğinin önümüzdeki birkaç yıl içinde ticari bir ürün haline gelmesini bekliyoruz. Birden fazla zincir, toplamalar ve uygulama zincirleri için en ucuz, en güvenilir DA katmanını sunmak için yarışacak. Parçalama, bu rekabeti mümkün kılan temel teknik olacaktır, çünkü o olmadan hiçbir zincir, binlerce toplama ve uygulama zincirinden gelen veri hacmini yönetemez. Düşük gecikmeli ticaret verileri için optimize edilmiş bir parça ve arşiv depolama için başka bir parça gibi belirli iş yükleri için özel parçalar bile görebiliriz.

Parçalar arası mesajlaşma olgunlaştıkça zincirler arası şekillendirilebilirlik önemli ölçüde artacaktır. Parachain'lerin birbirleriyle konuşmasına veya çalışma zincirlerinin TON genelinde koordine olmasına izin veren aynı protokoller, toplamaların üçüncü taraf köprülere dayanmadan yerel olarak konuşmasına izin verecek şekilde genelleştirilebilir. Modüler hareket ile parçalı zincir ekosisteminin yakınlaşmasının nedenlerinden biri de budur: altyapı ihtiyaçlarını paylaşırlar.

Geliştirici açısından bakıldığında, parçalama ön uçtan ziyade arka uçla ilgili bir sorun haline geliyor. İlk parçalı zincirler, geliştiricileri sözleşmelerinin hangi parça üzerinde geçerli olduğu, eşzamansız çağrıların nasıl ele alınacağı ve bölümler arasında durumun nasıl yönetileceği konusunda iyice düşünmeye zorladı. Daha yeni tasarımlar, bunun çoğunu takımlama ve çalışma zamanı soyutlamalarının arkasına gizleyerek geliştiricilerin birçok parçada yürütülmesine rağmen tek zincirli görünen kod yazmasına olanak tanır. Bu eğilim devam ettikçe parçalama altyapıda kaybolacak ve çoğu kullanıcı, geleneksel web uygulamalarındaki CDN önbelleğe alma veya veritabanı parçalama gibi, bunun orada olduğunu asla fark etmeyecek.

SSS

Ethereum hala parçalama kullanıyor mu?

Evet ama başlangıçta planlandığı şekilde değil. Ethereum, yürütme parçalamadan, danksharding olarak adlandırılan veri parçalamaya geçiş yaptı. Beacon Chain hâlâ parçalanmış bir veri kullanılabilirliği katmanını koordine ediyor ve EIP-4844, ilk adım olarak 2024'te blob taşıma işlemlerini başlattı. Tam Danksharding 2026'ya kadar kullanıma sunulacak ve öncelikle toplamalardan yararlanarak zincirin veri kullanılabilirliği kapasitesini önemli ölçüde artıracak. Yani zincir, yürütme yerine yalnızca veri için parçalanmıştır.

Parçalama ve toplamalar arasındaki fark nedir?

Parçalama, temel zinciri farklı doğrulayıcı komiteler tarafından işlenen birden fazla paralel zincire bölen bir Katman 1 ölçeklendirme tekniğidir. Toplamalar, işlemleri zincir dışında yürüten ve sonuçları temel katmana geri gönderen, temel katmanın güvenliğini dolandırıcılık kanıtları veya sıfır bilgi kanıtları yoluyla devralan Katman 2 yapılarıdır. Parçalama, temel katmanı ölçeklendirir, toplamalar ise bunun üzerinde ölçeklenir. Bunlar tamamlayıcıdır ve modern yığın her ikisini de kullanır.

Parçalama güvenli mi?

Parçalama, doğru tasarlandığı takdirde güvenli olabilir. Ana risk, saldırganın hisselerini belirli bir parça üzerinde yoğunlaştırdığı tek parçanın ele geçirilmesidir. Rastgele komite ataması, sık rotasyon, hisse ağırlıklı örnekleme ve yetersayı onayı standart savunmalardır. Veri kullanılabilirliği örneklemesi ve kesinti gibi ekonomik teşviklerle birleştiğinde, modern parçalı zincirler, monolitik zincirlerle karşılaştırılabilir güvenlik seviyelerine ulaşıyor, ancak güvenlik modelinin akıl yürütmesi daha karmaşık. bir %51 saldırı zayıf rastgeleliğe sahip tek bir parçaya saldırmak, tüm zincire saldırmaktan çok daha ucuz olacaktır, bu nedenle rastgelelik kalitesi çok önemlidir.

Veri kullanılabilirliği örneklemesi nedir?

Veri kullanılabilirliği örneklemesi, hafif düğümlerin bloğun tamamını indirmeden blok verilerinin yayınlandığını doğrulamasını sağlayan bir tekniktir. Veriler silme kodludur, böylece herhangi bir kısmı bütünü yeniden oluşturabilir ve düğümler rastgele sample ağdan küçük dilimler. Veriler saklanıyorsa eksik dilimler birçok örnekleyicide hızla ortaya çıkar. DAS, Ethereum'un Danksharding planının ve Celestia gibi özel veri kullanılabilirliği zincirlerinin merkezinde yer alıyor.

2026'da hangi blockchain'ler parçalamayı kullanıyor?

2026'daki üretim parçalı zincirleri arasında NEAR Protokolü (Nightshade), Zilliqa, Polkadot (parachain'ler), MultiversX (adaptif durum parçalama) ve TON (çalışma zincirleri ve parça zincirleri) yer alıyor. Ethereum, danksharding yoluyla veri parçalamayı uygular. Celestia ve benzeri modüler zincirler, veri kullanılabilirliği için parçalama-bitişik teknikleri kullanır. Her tasarım, yürütme parçalaması, durum paylaşımı ve veri paylaşımı arasında farklı değiş tokuşlar yapar, ancak hepsi iş yükünü paralel komiteler arasında bölmeye ilişkin temel fikri paylaşır.

Parçalı bir zincir, birden fazla parçaya yayılan akıllı sözleşmeleri destekleyebilir mi?

Evet, ancak geliştirici deneyimi monolitik bir zincirden farklıdır. Parçalı zincirlerin çoğu, parçalar arası sözleşme çağrılarının eşzamansız olmasını gerektirir; bu, arayanın bir çağrı planladığı ve sonucun daha sonraki bir blokta geri geldiği anlamına gelir. NEAR'ın söze dayalı API'si temsili bir örnektir. Bazı tasarımlar, geri alma ile iyimser yürütme yoluyla senkronize parçalar arası şekillendirilebilirlik sağlamayı amaçlamaktadır, ancak günümüzde üretim dağıtımları büyük ölçüde eşzamansız modellere dayanmaktadır ve bu, DeFi protokollerinin ve oyunlarının parçalı zincirler üzerinde nasıl tasarlandığını etkilemektedir.

Sonuç

Sharding, blockchain mühendisliğindeki en derin mimari fikirlerden biridir. Çalışmayı doğrulayıcı komiteler arasında bölüştürerek, durumu parçalara bölerek ve bir işaret zinciri aracılığıyla koordinasyon sağlayarak üçlemi doğrudan ele alıyor. İyi uygulandığında, merkezi olmayan yapıyı ve güvenliği korurken parça sayısına göre ölçeklenen aktarım hızı sağlar. Kötü yapıldığında yeni saldırı yüzeyleri açar ve geliştirici deneyimini karmaşıklaştırır. Parçalamayı başarıyla gerçekleştiren zincirler, tasarımı yinelemek için yıllar harcadı ve NEAR, Zilliqa, Polkadot, MultiversX ve TON'dan alınan dersler tüm sektörü bilgilendirdi.

2026 resmi, 2017 vizyonundan daha incelikli. Saf yürütme parçalama, yürütme, çözümleme, fikir birliği ve veri kullanılabilirliği için özel katmanları birleştiren modüler mimarilerle büyük ölçüde yerini veri parçalamaya ve toplamalara bıraktı. Ethereum'un 64 yürütme parçacığından danksharding artı toplamalara geçişi bunun en görünür örneğidir, ancak daha geniş bir sektör fikir birliğinin bir parçasıdır. İster bir DeFi protokolü oluşturuyor olun, ister dağıtım için bir zincir seçiyor olun, ister yalnızca kripto altyapısının nereye gittiğini anlamaya çalışıyor olun, parçalama derinlemesine bilinmeye değer bir kavramdır.

Bir dahaki sefere "100.000 TPS" veya "sonsuz ölçeklenebilirlik" reklamı yapan bir zincir gördüğünüzde, parçalamayı nasıl uyguladığına bakın. Ağı, işlemleri, durumu veya verileri parçalayıp parçalamadığını sorun. Komiteleri nasıl rastgele dağıttığını, parçalar arası mesajların nasıl çalıştığını ve veri kullanılabilirliği örneklemesinin yığının bir parçası olup olmadığını kontrol edin. Cevaplar size zincirin gerçek mühendisliği hakkında herhangi bir pazarlama slaytından çok daha fazlasını anlatacaktır. Bu bilgiyi bir anlayışla birleştirin PoW ve PoS konsensüs mekanizmaları ve herhangi bir yeni blockchain'i abartıdan ziyade teknik değerlerine göre değerlendirecek temele sahipsiniz.