Rollup’lar, işlemleri off-chain olarak, yani blokzincir dışında işledikten sonra işlem verilerini bir araya toplayarak Ethereum ana ağına ileten bir ölçeklendirme teknolojisidir.

Ethereum şu anda en popüler blokzinciri geliştirme platformudur ve blokzinciri alanında en fazla sayıda merkeziyetsiz uygulamaya (dApps) ev sahipliği yapar. Ancak, popülaritesi nedeniyle ağ, taleplerin arttığı zamanlarda tıkanıklıkla mücadele eder. Ağdaki bu artan yük, artan gas ücretlerine ve daha yavaş işlem sürelerine yol açar, ve bu da ağın ölçeklenebilirliğini büyük ölçüde etkiler. Layer 2 ölçeklenebilirlik protokolleri, Ethereum'un ölçeklenebilirlik sorununu çözmek için ortaya atılan birçok çözümden biridir. Layer 2 (L2) çözümleri genellikle işlemleri blokzincir dışında gerçekleştirerek çalışır.

Rollup Nedir?

Rollup’lar Ethereum ana ağında büyük boyutlu ve ağı tıkayan işlemlerin blokzincir dışında gerçekleştirilip bu işlemlerin yapıldığına dair kanıtın (SNARKların) ana ağa sunulmasına dayanmaktadır. Böylelikle Ethereum ağının merkeziyetsizliğinden ve güvenliğinden, rollup’ların ise hızından ve ucuzluğundan faydalanmış olursunuz.

Örneğin, 10 adet işlemi SNARK’lamak ile 100 adet işlemi SNARK’lamak aynı boyuttur. Boyut değişmiyor ise, aynı boyuttaki 100 işlem 10 işleme göre işlem başına çok daha ucuz maliyette olacaktır.

zk-Rollup Nedir?

zk-Rollup (Sıfır Bilgi Toplamaları), çok sayıda işlemi blokzincir dışında gerçekleştirerek ağı ölçeklendiren Ethereum akıllı sözleşmeleridir. zk-Rollup’lar, yüzlerce zincir dışı aktarımı tek bir işlemde toplayarak gerçekleştirir. Daha sonra, geçerliliğin kanıtı olarak bir SNARK (kısa etkileşimli olmayan bilgi argümanı) ile ana zincire geri gönderir.

Bu, ağır işlem verileri yerine ana Ethereum ağında yalnızca geçerlilik kanıtının tutulmasını sağlayarak, zk-Rollup'ları işlemleri onaylamak için daha hızlı ve daha ucuz bir yol haline getirir. Sıfır-bilgi teknikleri, temeldeki gerçekleri ifşa etmeden veya paylaşmadan herhangi bir şeyi doğrulamaya yönelik matematiksel yaklaşımlardır.

Bir işlem gerçekleştirmek için bankadaki hesap bakiyeniz hakkında daha fazla bir şey öğrenmeden, sadece hesabınızda yeterli para olup olmadığını kontrol eden bir ödeme uygulaması düşünün. Veya bir parolanın geçerliliğini işlemeye gerek kalmadan doğrulayan bir program. Bu yaklaşımda, sıfır bilgi kanıtları, çeşitli önemli anlaşmaların, işlemlerin ve etkileşimlerin daha özel ve güvenli gerçekleştirilmesine yardımcı olabilir.

Optimistic Rollup Nedir?

Optimistic rollup’lar, adından da anlaşılacağı gibi, bir Polyanna naifliğiyle Ethereum ağına gönderilen işlem verilerinin doğru ve meşru olduğunu varsayar. Geçersiz bir işlem tespit edildiğinde, ağ işlemi iptal etmeli ve sorumlu tarafı cezalandırmalıdır. Optimistic rollup’lar bunu, sahtekarlık kanıtlarını doğrulayabilen, sahte işlemleri tespit edebilen ve kötü niyetli aktörleri daha fazla geçersiz işlem veya yanlış sahtekarlık kanıtı göndermekten caydırabilen bir anlaşmazlık çözüm mekanizması uygulayarak yapar.

Optimistic rollup formunda Ethereum ana ağına en çok toplu işlem gönderen tarafın genellikle ETH biçiminde olan bir tahvil sunması gerekir. Her iki taraf da bu işlemde ETH'lerini riske atmış olur, bir taraf işlem verisi grubunu sağlarken diğer taraf sahtekarlık kanıtı sunar.

Bu, herhangi bir taraf herhangi bir yanlış davranışta bulunursa, ETH'lerinin kaybedileceği anlamına gelir. Sahtekarlık kanıtı sunulduğunda, bu sefer ana Ethereum ağında şüpheli işlem tekrar tamamlanır. Başka bir ağ katılımcısı uygunsuz bir işlem fark ederse, sahtekarlık kanıtı sunabilir. Sahtekarlık kanıtı sunulduğunda sistem anlaşmazlık çözüm moduna girer.

Şüpheli işlem bu şekilde yeniden gerçekleştirilir, ancak bu sefer ana Ethereum zincirinde. Bu işlem sonucunda, işlemin hileli olduğunu ortaya çıkarırsa, bunu sunan taraf genellikle bağlı ETH'leri düşürülerek cezalandırılır.

Kötü niyetli aktörlerin ağı geçersiz sahtekarlık kanıtlarıyla doldurmasını önlemek için, sahtekarlık kanıtlarını sunmak isteyen tarafların normalde kesilebilecek bir bonoyu kapatması gerekir.

İşlemin rollup zincirinde ilk gerçekleştirildiğinde sahip olduğu aynı durumla yeniden gerçekleştirilmesini sağlamak için, belirli fonksiyon kodlarını rollup zincirdeki bir durumla değiştiren bir yönetici sözleşmesi oluşturulur.

Bu, optimistic rollup’ların zorlayıcı yönlerinden biridir ve genellikle, belirli fonksiyon kodlarını rollup’ın durumuyla değiştiren ayrı bir yönetici sözleşmesi yazılarak gerçekleştirilir.

Rollup’ın ilerlemesini izleyen ve gerektiği gibi sahtekarlık kanıtları sunan tek bir güvenilir taraf olsa bile sistemin normal şekilde çalışabileceğini ve sahtekarlığı tanımlayabileceğini vurgulamakta fayda var.

Yinelenen bir olay olmaktan ziyade, uyuşmazlık çözüm prosedürüne girmek yalnızca bir kerelik bir süreç olmalıdır. zk-Rollup’lar söz konusu olduğunda, herhangi bir anlaşmazlık çözümü yoktur. zk-Rollup’lar, sıfır-bilgi kanıtları (zero-knowledge proof) olarak bilinen güçlü bir şifreleme tekniği sayesinde mümkün kılınmaktadır. Bu teknikte, Layer 1'e gönderilen her toplu işlemde bir zk-SNARK şifreleme kanıtı bulunur. Layer 1 sözleşmesi, kendisine bir toplu işlem grubu gönderildiğinde, geçersiz grupları reddederek kanıtı hemen kontrol edebilir.

Optimistic Rollup ve zk-Rollup Arasındaki Farklar

zk-Rollup’ın ana ağ üzerinde işlem gerçekleştirme hızının optimistic rollup’a kıyasla daha kısa olması en temel avantajlardan biridir. zk-Rollup işlemleri, işlemin meşruiyetinin sorgulanabileceği herhangi bir bekleme süresi olmadığından, ana ağa optimistic rollup işlemlerinden daha hızlı kaydedilir.

zk-Rollup’lar tarafından kullanılan kriptografik geçerlilik kanıtları ise hesaplamak için çok fazla hash gücüne ihtiyaç duyar. Sonuç olarak, ana ağ üzerinde daha az işlem gerçekleştiren projeler için optimistic rollup çözümleri daha faydalı olabilir.

Geçerlilik kanıtı hesaplamasının olmaması nedeniyle, optimistic rollup’lar artık daha ölçeklenebilir. Optimistic rollup kullanan bir programın, işlemlerdeki büyük bir artıştan etkilenmesi olası değildir, ancak zk-rollup çözümü bu gibi durumlarda ciddi şekilde yavaşlayabilir.

Optimistic rollup’ların ve zk-rollup’ların Ethereum ağındaki akıllı sözleşmelerle etkileşime girme şekli başka bir ayrımdır. Optimistic rollup’lar, doğrudan ana blokzincir üzerinde akıllı sözleşmeler çalıştırabilir. Öte yandan, zk-rolluplar ana blokzincir üzerinde akıllı sözleşmeler yürütemez.

Sonuç olarak, Layer 2 rolluplar Ethereum’un ölçeklenebilirliğini çözmek için geliştirilen birçok çözümden biridir. zk-Rollup’lar bu noktada daha popüler bir çözüm gibi görünüyor, ancak Ethereum’u ölçeklendirmek için çok umut verici bir çözüm olan optimistic rollup’ları da dışarıda tutamayız.

Kaynaklar: