Ethereum’un ağının 5. doğum günü yaklaşırken, Proof of Work konsensüs algoritmasından neler öğrendiğimize daha yakından bakalım.
Kripto para piyasasında adını çokça duyduğumuz bir fikir birliği mekanizması olan Proof of Work algoritması aynı zamanda İş Kanıtı olarak da biliniyor. Proof of Work aynı zamanda çok geniş kitlelerce benimsenen ve önde gelen bazı kripto para birimlerinin de bel kemiğini oluşturuyor. Ethereum, Litecoin ve elbette Bitcoin Proof of Work algoritmasını kullanan en popüler kripto para birimleridir.
Blockchain teknolojisiyle yakından ilgilenen birçok kişi Proof of Work‘ün (PoW) tüm bu yıllar boyunca nasıl zorlu koşullarda ayakta kalmayı başarabildiğini merak ediyor. Öyle ki Proof of Work algoritması uzun yıllardır büyüme, performans ve güvenlik konularındaki önemli sorunların altından kalkmayı başardı.
Aşağıdaki çıkarımlar, Consensys tarafından hazırlanan Ethereum’un 5 yıllık Proof of Work deneyimini inceleyen rapordan alınmıştır.
Ethereum ağının %51’lik kısmı iki madencilik havuzu tarafından kontrol edildi ve bu durum Ethereum’un 5 yıllık tarihinde iki farklı dönemde gerçekleşti.
5 yıllık kısa tarihinde Ethereum gerçekten şaşırtıcı sayılabilecek bir olaya da ev sahipliği yaptı. Madenci sayısı ünlü DAO saldırısından sonraki yıl giderek azalmaya başladı. Bu düşüş, tam da Ethereum cüzdanlarının sayısının arttığı sırada gerçekleşti. Ethereum fiyatı 2017 yılının ortasında gelindiğinde yükselişine devam ediyordu, ancak ağda sadece 61 aktif madencilik havuzu yer alıyordu ve bu sayı tüm zamanların en düşük seviyesi anlamına geliyor.
2018 yılında Ethereum fiyatında meydana gelen düşüşle birlikte aktif madencilik havuzlarının sayısı 2018’in ortalarına doğru artmaya başladı. Bu durum Ethereum ağındaki madencilik havuzu sayısı ile Ethereum fiyatı arasında ters bir ilişki olduğu anlamına geliyordu. Bunun başlıca sebebi madenciler arasında blok ödül teşvikindeki artış ve azalış olabilir.
Ethereum ağında blok ödüllerinin 5’ten 3’e düşürülmesiyle birlikte ETH fiyatında yükseliş yaşandı. Bu durum, ağın işleyişi için gerekli hash oranında da bir artışa yol açtı. Ethereum ağında madencilik ödülünün blok başına 5 ETH’den 3 ETH’ye gerilemesiyle Ethereum madencilerinin büyük bir kısmı, daha yüksek blok ödülü sunan Blockchain ağlarına geçiş yaptı.
Göçün ardından Ethereum ağında geriye kalan bireysel madenciler, blok ödülü kazanma olasılıklarını arttırmak amacıyla madencilik havuzlarına katıldılar.
Ethereum ağında bilinen madencilik havuzlarının 56’sı, Ethereum Blockchain’indeki madenciler tarafından kazanılan tüm blok ödüllerinin ezici çoğunluğunu elde ediyor.
Ethereum ağındaki en büyük 56 madencilik havuzu da son iki yıldır ETH’nin hash oranının da büyük çoğunluğunu oluşturuyor. Bu bir istikrar işareti olarak görülse de aynı zamanda Proof of Work’ün (PoW) yarattığı merkezileşme için güçlü bir argüman olarak da kabul edilebilir.
Consensys, Ethereum 2.0‘ı geliştirmek ve Proof of Work algoritmasını emekliye ayırmak için çalışmalarını sürdürüyor. Bu nedenle, Proof of Work konsensüsünün faydalarının yanı sıra eksikliklerinin de net bir şekilde anlaşılması gerekiyor.
Bu veri odaklı analizin yapılmasının arkasındaki bir diğer önemli neden ise Ethereum’un en azından önümüzdeki birkaç yıl boyunca PoW zinciri üzerinde çalışmaya devam edecek olması. Bu nedenle, Consensys ekibi, Proof of Work’ü emekliye ayırmadan olmadan önce Ethereum ekosistemini destekleyen fikir birliği mekanizması hakkında mümkün olduğunca fazla veri toplamak istiyor.
Bu bölümde, Proof of Work’ün karşı karşıya olduğu problemlerden ve Proof of Stake’in bu problemlere karşılık ne tür çözümler sunduğu hakkında konuşacağız. Proof of Stake, Proof of Work’teki konsensüs algoritmasıyla ilişkili erişilebilirlik, ölçeklenebilirlik ve merkezileşme gibi en önemli sorunlara çözüm sunuyor.
Çok kısa bir süre içerisinde piyasaya sürülmesi beklenen Ethereum 2.0 Proof of Stake algoritmasıyla hayata geçirilecek ancak bu, Proof of Work’ün varlığının sona ereceği anlamına gelmiyor. Proof of Work Ethereum ağında birkaç yıl daha çalışmaya devam edecek. Çünkü Ethereum’un tamamen Proof of Stake algoritmasına geçmeden önce önümüzdeki birkaç yıl içinde test edilip daha da geliştirilmesi gerekiyor.
Aşama 1.5’e kadar, Ethereum Blockchain’i Proof of Work algoritmasıyla çalışmaya devam edecek. Ancak, PoW zinciri Aşama 1.5’le birlikte PoS zinciri ile birleşecek.
Proof of Work, gelişen zorluklar karşısında diğer teknolojilerin aksine farklı bir sorumluluk üstlenmeyi tercih ediyor. Burada asıl sorulması gereken soru Proof of Work algoritmasının ne kadar önemli olduğudur?
Proof of Work algoritmasının merkezsiz ağlar için kilit öneme sahip. Proof of Work merkezsiz ağlar için çok güvenli bir mekanizma olduğunu kanıtlanmıştır.
Peki merkezsiz ağlar neden PoW’nun desteğine ihtiyaç duyuyor? Yanıt oldukça basit: Merkezsiz ağlar, birçok rakip ve bağımsız node operatörünün proaktif katılımı olmazsa hiçbir işleve sahip olamazlar.
Proof of Work algoritması genel olarak oldukça güvenli olduğunu kanıtladı. Bunun yanı sıra en yaygın olarak benimsenen ve önde gelen Blockchain ağları için çalışıyor olmasına rağmen sapasağlam ayakta kalmayı da başardı. Ancak Proof of Work algoritması tamamen kusursuz değil. Zira 2019 yılının Ocak ayında Ethereum Classic‘e yönelik gerçekleştirilen %51 saldırısı Proof of Work algoritmasının başarısının tek istisnası olarak karşımıza çıkıyor.
Şimdiye kadar Proof of Work’ün tüm iyi yönlerini etraflıca ele aldık. Ancak Proof of Work’ün bu kadar tamamen sağlıklı bir şekilde bir şekilde çalıştığını mı gösteriyor. Tabii ki de hayır. Makalenin bu kısmında Proof of Work’ün derinlerine inip bazı sorunlarını ele alacağız.
Proof of Work, çok daha karmaşık bir yardımcı programa sahip ağlarda uygulanamayacağı için kullanım açısından çok da esnek sayılmaz. Açıkça söylemek gerekirse, Proof of Work’ün servet aktarımı dışındaki hiçbir kullanım alanı yok. Bunun yanında PoW ağlarının karşılaştığı sorunlar üç ana başlık altında kategorize edilebilir; Erişilebilirlik, Merkezileştirme ve Ölçeklenebilirlik.
Mevcut madencilik süreci, oldukça pahalı ve sadece zengin insanlar tarafından gerçekleştirilebilmesi nedeniyle Ethereum ağının geniş kitlelere ulaşmasını engelliyor. Zira pahalı madencilik ekipmanları sadece zengin kesim tarafından ya da devasa madencilik çiftlikleri tarafından satın alınabiliyor. Bu nedenle Proof of Work, Blockchain teknolojisinin varoluş amacıyla çatışıyor. Proof of Stake ise bu sorunu çözecektir çünkü herkese ağın güvenliğine katılma şansı veriyor.
Proof of Work her ne kadar ağının bütünlüğünü sağlasa da bunun yanında Ethereum’da ölçeklenebilirlik ve darboğaz sorunlarına yol açıyor. Öte yandan Proof of Stake ise herhangi bir hesaplama sürecine ihtiyaç duyulmaksızın çalıştığından blok onay sürelerinin gecikmesindeki azalmadan faydalanıyor. Ancak, verim sınırlamalarını tamamen ortadan kaldırmıyor.
İki farklı madencilik havuzunun, Ethereum’un 5 yıllık tarihinde iki farklı dönemde ağın %51’lik kısmının kontrolüne sahip olduğu gerçeği Ethereum’un merkezsizleşme konusunda ne denli büyük bir sorun yaşadığını gözler önüne seriyor. Hatta bu durumun da ötesinde, pahalı madencilik süreci yeni madencilerin ağa dahil olabilmesinin önündeki en büyük engellerden biri. Bu durum Ethereum ağındaki madencilik faaliyetlerinin giderek daha fazla merkezileşmesine neden oluyor.
Proof of Stake algoritmasında pahalı madencilik donanımlarına ihtiyaç duyulmuyor. Ayrıca ağdaki doğruyucuların Proof of Work algoritmasındaki gibi elektrik maliyetleri konusunda endişelenmesine gerek olmadığından yüksek maliyetli engelleriyle karşı karşıya kalınmıyor. Ancak, madencileri Proof of Stake algoritmasına geçildiğinde de dikkate değer bir engel bekliyor olacak.
Ağdaki doğrulayıcılar, Proof of Stake ile tam bir node’u çalıştırmak için sabit miktarda Ethereum’u sahip olmalıdır. Ethereum 2.0 için minimum gereksinimi 32 ETH’dir. Bununla birlikte, ağdaki doğrulayıcılar kendi başlarına 32 ETH kazanamayacakları takdirde madencilik havuzlarının bir parçası olabilirler.
Ölçeklenebilirliğe gelince, Proof of Stake mimarisi güvenliği azaltmadan sharding olarak bilinen bir sürece yol açacak. Sharding işlemi birden fazla parça zinciri oluşturacak ve her bir shard blokları işleyebilecek. Böylece, aynı anda birden fazla blok işlenerek Ethereum Blockchain’inin ölçeklendirilebilirliği arttırılacak.
Proof of Staken, günümüzde Proof of Work’ün karşı karşıya olduğu merkezileşme konusuna olumlu katkıda bulunacak. Proof of Stake algoritmasında doğrulayıcılar sadece bir internet bağlantısı, bir bilgisayar hatta bir akıllı telefon aracılığıyla ağa katkıda bulunabilir. Ancak doğrulayıcı olarak Ethereum ağına katılabilmeniz için belli bir miktarda Ethereum’a sahip olmanız gerekecek. Her halükarda Proof of Stake, daha fazla katılımcının Ethereum ağına katkıda bulunmasına olanacak sağlayacak.
Proof of Work Ethereum tarihinde önemli bir yer elde etti ve son 5 yıldır Ethereum blok zincirinin bel kemiği oldu. Proof of Work’ün önümüzdeki yıllarda başarılı momentumunu sürdürmesi ve kalan son birkaç yılında Ethereum’a fayda sağlamaya devam etmesi bekleniyor.
Bununla birlikte, Proof of Stake ve Ethereum 2.0, biri merkezileştirme sorunlarının iyileştirilmesi olan Ethereum ağına birçok fayda getirecektir.