Bitcoin Yeni Teknoloji Gelişimi: Yeniden Patlama Eşiğinde

Bitcoin'in orijinal teknolojisi, büyük ölçekli uygulamalar ile Bitcoin'in sahip olması gereken yetenekler arasında bir çelişki sorunu vardır. Büyük ölçekli uygulama ve işlem hacmi, daha karmaşık işlem komutları ve daha büyük bir işlem alanı anlamına mı geliyor? Tüm işlevleri Bitcoin'in tek bir sistemi üzerinde gerçekleştirmek zorunda mıyız? Teknolojinin gelişimiyle birlikte, birçok soruya daha net cevaplar bulunacaktır.

Bu makale bazı ilgili sorunları ve bu sorunların ortaya çıkışı ile çözüm sürecine dair bilgileri listeleyecektir. Bu makale aracılığıyla, bu sorunların teknoloji ile olan ilişkisini ve Bitcoin ana zinciri ile ilgili "test zincirleri" arasındaki değişim sürecini görebilirsiniz. Bitcoin'in teknolojisi, farklı projeler ve ekipler tarafından sürekli olarak araştırılmaktadır, ancak Bitcoin ana ağında meydana gelen değişiklikler her zaman belirgin olmamıştır. Ta ki Taproot gibi teknolojilerin ortaya çıkması ve Ordinals protokolü gibi protokollerin bu gelişmelerle birlikte doğması, yeni bir gelişim zirvesine yeniden girmesine kadar.

Bu gelişim süreçleri ve ortaya çıkan ilgili teknolojilere genel olarak baktığımızda, aralarındaki bağlantıları görebiliriz ve daha fazla gelişim yönü ile genel mimarinin ne olabileceğini tahmin edebiliriz.

1. Bitcoin'ın mevcut teknolojisinin ana keşifleri ve çatışmaları

1.1 Bitcoin'in script dili ve birkaç kesme komutu

Bitcoin'in programlama dili, döngü ifadeleri ve koşul kontrol ifadeleri olmayan bir ters Polonya biçiminde script dilidir. Bu nedenle, insanlar sıklıkla şunu söyler: Bitcoin script dili Turing tamamlayıcı değildir, bu da Bitcoin script dilinin belirli sınırlamalara sahip olduğu anlamına gelir.

Bu sınırlamalar nedeniyle, hackerlar bu betik dilini kullanarak bazı sonsuz döngüler veya DOS saldırılarına neden olabilecek kötü niyetli kodlar yazamazlar, böylece Bitcoin ağı DOS saldırılarından korunur. Bitcoin geliştiricileri, temel blok zincirinin Turing tamlığına sahip olmaması gerektiğini, bazı saldırıları ve ağ tıkanıklığını önlemek için düşündüler.

Ancak, bu sınırlamalar nedeniyle, Bitcoin ağı diğer karmaşık programları çalıştıramaz ve bazı "yararlı" işlevleri yerine getiremez. Daha sonra gelişen bazı blockchain sistemleri, belirli sorunları çözmek ve kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla bu durumu doğrudan değiştirdi. Örneğin, Ethereum'un kullandığı dil Turing tamamlayıcıdır.

Bitcoin script komutlarının yaygın türleri arasında: sabitler, akış kontrolü, yığın, dizgeler, bit mantığı, aritmetik mantık, şifreleme vb.

Bitcoin tarihinde birçok kez azaltma talimatlarının gerçekleştiği olmuştur. Azaltma talimatlarının nedenleri arasında güvenlik dikkate alınması ve temel protokolün daha temel ve daha stabil hale getirilmesi yer almaktadır. Bu da bir gerçeği ortaya çıkarmaktadır ki, sadece Bitcoin birinci katman ağı olarak uygundur. Bitcoin'in temel özellikleri ve katmanlı tasarım açısından, neredeyse yalnızca Bitcoin birinci katman ağ altyapısı olarak hizmet edebilir, alternatif zincirler bile 1.5 katman ürünü olmaktadır.

1.2 Bitcoin çatallama tarihi, nedenleri ve önemi

Bitcoin'in gelişim tarihi boyunca, komut kesme sorunlarının yanı sıra, bir diğer mesele de blok boyutu tartışmasıdır; bu sık sık Bitcoin'in sert çatallara neden olmaktadır.

BTC'nin kuruluşunda blok boyutu sınırlaması yoktu. Ancak, erken dönemlerde BTC fiyatı çok düşük olduğu için, kötü niyetli işlemlerin maliyeti de çok düşüktü. Bu sorunu çözmek için, Satoshi Nakamoto 12 Eylül 2010'da bir yazılım çatalı gerçekleştirdi ve blok hacminin 1MB'yi geçemeyeceği kısıtlamasını ekledi. Satoshi Nakamoto, bu kısıtlamanın geçici olduğunu ve gelecekte kontrol edilebilir ve aşamalı bir şekilde blok sınırlamasının artırılabileceğini, böylece genişleme ihtiyaçlarını karşılayabileceğini belirtti.

Bitcoin'in popülaritesi ile birlikte, ağdaki işlemlerin yoğunluğu ve onay sürelerinin artışı sorunu giderek daha da ciddi hale geldi. 2015 yılında Gavin Andresen ve Mike Hearn, yeni versiyon BitcoinXT'de BIP-101 önerisini gerçekleştireceklerini duyurdular ve blok sınırını 8MB'ye yükseltmeyi umdular. Ancak Greg Maxell, Luke Jr, Pieter Wuille gibi ana geliştiriciler karşıt görüş bildirdiler ve bu tür bir yaklaşımın tüm düğümleri çalıştırmanın zorluğunu artıracağını ve kontrol edilemeyen etkiler yaratacağını savundular. Bu tartışma sonunda, hem konunun hem de katılımcıların kapsamı genişledi.

Sürekli tartışmalar içinde birçok örnek ortaya çıkmıştır. Örneğin, BCH blok boyutu 8M'dir, daha sonra 32M'ye çıkarılmıştır. BSV blok boyutu ise 128M'dir. Bunun dışında BCH( ve ardından gelen BSV) haricinde, bu dönemde birçok başka BTC fork coin de ortaya çıkmıştır. BitMEXResearch'a göre, BCH fork'undan sonraki bir yıl içinde en az 50 yeni fork coin ortaya çıkmıştır.

Bitcoin'in çatallanması, daha fazla talebi desteklemek için kendi değişimi aracılığıyla gerçekleştirmeye çalıştığı bir gelişim keşfidir. Burada kullanıcı talepleri, madenci talepleri, yatırımcı talepleri, geliştirici talepleri gibi birçok talep bulunmaktadır.

1.3 Bitcoin gelişiminde birkaç tipik keşif

Satoshi Nakamoto'nun ayrılmasından sonra, halef Gavin Andresen Bitcoin Core ve Bitcoin Vakfı'nın kurulmasında öncülük etti. Bu süreçte, özellikle varlık ihraç alanında BTC'nin ölçeklenebilirliği üzerine araştırmalar devam etti.

Colored Coins(Renklı coin)

eToro CEO Yoni Assia, 27 Mart 2012'de renkli madeni paraları ilk kez önerdi. Bu fikir sürekli olarak gelişti ve Bitcointalk gibi forumlarda renkli paraların konsepti şekillenmeye başladı ve ilgi görmeye başladı. Sonunda Meni Rosenfeld, 4 Aralık 2012'de renkli paraları detaylı bir şekilde tanıtan bir beyaz kağıt yayınladı.

Dye coin fikri, Bitcoin'in belirli kısımlarına özel etiketler ekleyerek ( yani dye ) eklemek suretiyle daha geniş varlık ve değerleri temsil etmektir. Dye coin uygulamada bir dizi varlık ortaya çıkmıştır, genel olarak iki sınıfa ayrılmaktadır:

1. OP_RETURN'a dayalı: Flavien Charlon'un 2013'te önerdiği Open Assets gibi, OP_RETURN'i script'e depolayarak ve dışarıdan okuma yöntemiyle "boyama" ve işlem gerçekleştirme.

2. OP_RETURN'a dayalı: Tipik örnek, ChromaWay'in 2014 yılında önerdiği EPOBC Protokolü'dür. EPOBC varlıklarının ek bilgileri, Bitcoin işlemlerinin nSequence alanında saklanır; her EPOBC varlığının kategorisi ve geçerliliği, genesis işlemi ile belirlenmelidir.

MasterCoin(OMNI)

JR Willett, 6 Ocak 2012'de MasterCoin'un taslağını yayınladı ve buna "Bitcoin'in ikinci beyaz kitabı" adını verdi. 2013'ün Temmuz ayında ICO yoluyla projeyi resmi olarak başlattı ve sonunda 5120 BTC topladı. MasterCoin ve Colored Coins arasındaki fark, bir tam düğüm katmanı oluşturmasıdır; bu, Bitcoin bloklarını tarayarak durum model veritabanını korur ve bu veritabanı blok zinciri dışındaki düğümlerde bulunur. Bu tasarım, Colored Coins'tan daha karmaşık işlevler sunabilir, örneğin yeni varlıklar oluşturma, merkeziyetsiz borsa, otomatik fiyat geri bildirimleri gibi. 2014 yılında, Tether de Mastercoin protokolü aracılığıyla Bitcoin üzerinde stabilcoin olan Tether USD'yi, yani bildiğimiz Tether USD (OMNI)'i piyasaya sürdü.

CounterParty

Counterparty 2014 yılında resmi olarak piyasaya sürüldü. Counterparty ayrıca verileri BTC ağına OP_RETURN kullanarak depolar. Ancak renkli paraların aksine, Counterparty'deki varlıklar UTXO biçiminde mevcut değildir, bunun yerine OP_RETURN aracılığıyla bilgi yükleyerek varlık transferini belirtir. Bir varlık sahibi, sahip olduğu adresle özel verilere sahip bir işlemi imzaladığında, varlık transferi tamamlanır. Bu şekilde, Counterparty varlıkların ihraç edilmesini, ticaretini ve Ethereum akıllı sözleşmelerine uyumlu bir platform sunabilir.

Bunun dışında, Ethereum, Ripple ve BitShares'in daha geniş bir "Bitcoin 2.0" kavramına ait olduğu görüşü de vardır.

1.4 Bitcoin'in kusurları ve katmanlı protokolü

Bitcoin sisteminin eksiklikleri ( veya sınırlamaları ) esasen birkaç alanda kendini göstermektedir:

1. Bitcoin'in hesap sistemi UTXO

Mevcut blockchain projelerinde, iki ana kayıt tutma yöntemi vardır; biri hesap/bakiye modeli, diğeri ise UTXO modelidir. Bitcoin, UTXO modelini kullanırken, Ethereum, EOS gibi projeler hesap/bakiye modelini kullanmaktadır.

UTXO(Harcanmamış İşlem Çıktıları), Bitcoin işlemlerinin oluşturulması ve doğrulanmasında temel bir kavramdır. İşlemler, zincirleme bir yapı oluşturur; tüm yasal Bitcoin işlemleri, bir veya daha fazla işlemin çıktısına geri izlenebilir ve bu zincirlerin kaynağı madencilik ödülleridir, ucu ise mevcut harcanmamış işlem çıktılarıdır.

Akıllı sözleşmeleri gerçekleştirmek için, UTXO gibi bir hesap modelinin büyük sorunları vardır. Ethereum'un sarı kitabının tasarımcısı Gavin Wood, UTXO'yu çok iyi anlamaktadır. Ethereum'un en büyük yenilik noktası akıllı sözleşmelerdir, çünkü akıllı sözleşmelerin dikkate alınması nedeniyle, Gavin Wood'un UTXO'ya dayanarak Turing tam akıllı sözleşmeler gerçekleştirmesi zordur. Hesap modeli doğal olarak nesne yönelimlidir, her işlem, ilgili hesapta kaydedilir (nonce++). Hesapların yönetimini kolaylaştırmak için, küresel bir durum tanıtılmıştır, her işlem bu küresel durumu değiştirecektir.

UTXO'nun bir diğer ciddi dezavantajı, hesapların çekim limitleri üzerinde hassas kontrol sağlamamasıdır.

2. Bitcoin'in betik dili, Turing tam değildir

Bitcoin betik dili birçok hesaplamayı desteklese de, her türlü hesaplamayı destekleyemez. En önemli eksiklik, Bitcoin'in betik dilinde döngü ifadeleri ve koşul kontrol ifadelerinin olmamasıdır. Bu nedenle, şunu söyleyebiliriz: Bitcoin betik dili Turing tam değildir. Bu durum, Bitcoin betik dilinin belli başlı sınırlamaları olduğu anlamına gelir.

Güvenlik açısından, Turing tamlığına destek vermemenin nedeni yetersizdir. Ayrıca, Turing tam olmayan dillerin gerçekleştirebileceği şeyler oldukça sınırlıdır.

3. Bitcoin'in Diğer Eksiklikleri, Güvenlik ve Ölçeklenebilirlik

Madenciliğin merkezileşme sorunu, Bitcoin madencilik algoritması esasen madencilerin blok başlığını on milyonlarca kez hafifçe değiştirmesini sağlar, ta ki nihayet bir düğümün değiştirilmiş versiyonunun hash'i hedef değerinin altına düşene kadar. Ancak, bu madencilik algoritması iki tür merkezileşme saldırısına karşı kolayca savunmasızdır. Birincisi, madencilik ekosistemi özel olarak tasarlanmış ve bu nedenle Bitcoin madenciliği gibi özel bir görevde verimliliği binlerce kat artıran ASIC'ler( entegre devreler) ve bilgisayar çipleri tarafından kontrol edilmektedir. Bu, Bitcoin madenciliğinin artık yüksek derecede merkezileşmiş ve eşitlikçi bir hedef olarak kalmadığı, aksine büyük miktarda sermaye gerektiren etkili bir katılım gerektirdiği anlamına gelmektedir. İkincisi, çoğu Bitcoin madencisi aslında blok doğrulamasını yerel olarak tamamlamamaktadır; bunun yerine merkezileşmiş madencilik havuzlarına blok başlıkları sağlamaları için güvenmektedirler. Bu sorun oldukça ciddidir: şu anda, en büyük üç madencilik havuzu, Bitcoin ağının yaklaşık %50'sini dolaylı olarak kontrol etmektedir.

Ölçeklenebilirlik sorunu, Bitcoin'in önemli bir sorunudur. Bitcoin kullanıldığı zaman, saatte yaklaşık 1MB büyür. Eğer Bitcoin ağı, Visa'nın saniyede 2000 işlemine işlev gösteriyorsa, her üç saniyede 1MB( büyüyecek ve saatte 1GB, yılda 8TB) olacaktır. Daha düşük işlem sayıları, Bitcoin topluluğunda tartışmalara neden olmuştur; büyük blok zincirleri performansı artırabilse de, sorun merkeziyetçilik riskidir.

Katmanlı Tasarım

Katmanlı tasarım, karmaşık sistemleri ele almanın bir aracı ve metodolojisidir. Sistemi birden fazla katman yapısına ayırarak, katmanlar arasındaki ilişkileri ve işlevleri tanımlayarak, sistemin modülerliğini, bakımını ve ölçeklenebilirliğini sağlamak için tasarlanmıştır. Böylece sistemin tasarım verimliliği ve güvenilirliği artırılır.

Geniş ve büyük bir protokol sistemi için, katmanlı yapının belirgin avantajları olacaktır. Bu yaklaşım, insanların anlamasını kolaylaştırır, iş bölümünü ve modüler iyileştirmeleri kolaylaştırır. Bilgisayar ağlarındaki ISO/OSI yedi katman model tasarımı gibi, ancak belirli uygulamalarda bazı katmanlar birleştirilebilir; örneğin, belirli bir ağ protokolü olan TCP/IP dört katmanlı bir protokoldür. Protokol katmanlarının belirli avantajları şunlardır: Katmanlar arasında bağımsızlık, iyi esneklik, yapısal olarak bölünebilirlik, kolay uygulanabilirlik ve bakım, standartlaştırma çalışmalarını teşvik etme.

Katmanlı protokol açısından bakıldığında, Bitcoin en temel katmanda olması gerektiğinden, UTXO'su, Turing tam olmaması, blok süresi uzun, blok kapasitesi küçük ve kurucusunun kaybolması gibi durumlar dezavantaj değil, aksine bir katman ağının sahip olması gereken özelliklerdir.

2. Bitcoin gelişimindeki önemli yeni teknolojiler ( blok genişletme ve kapasite artırma )

Bitcoin'in kendisi üzerindeki bu blok zincirinde, bu tür keşifler birçok sonuç doğurdu, esasen blokların kapasitesinin ve yeteneklerinin genişlemesi anlamına geliyor. Bunlar başlıca aşağıdaki birkaç alanda kendini gösteriyor.

2.