bitcoin
Bitcoin (BTC) $ 70,038.77 1.14%
ethereum
Ethereum (ETH) $ 3,545.55 1.31%
bnb
BNB (BNB) $ 612.96 4.18%
solana
Solana (SOL) $ 185.38 0.66%
xrp
XRP (XRP) $ 0.62286 0.00%
cardano
Cardano (ADA) $ 0.646487 0.87%
dogecoin
Dogecoin (DOGE) $ 0.215188 0.18%

Şifreleme ve Donanımda Yeni Ufuklar (2): ZKP Yongaları

sifreleme ve donanimda yeni ufuklar 2 zkp yongalari

Bu hafta da, önümüzdeki yıl değilse bile gelecek yıllarda çok önemli olmaya başlayacak ve tüm teknoloji ekosistemini değiştirecek bir gelişmeyi anlatmaya devam ediyorum. Blokzinciri teknolojisi, şu anda olduğu dar alandan hızla çok daha geniş bir alana çekilmekte: Bugün sadece coin madenciliğinde gördüğümüz yonga teknolojileri, NFT ve asset tokenization tekniklerinin gelişmesiyle birlikte yaygınlaşacak ve kullanımları çok artacak. Ancak bugünkü komplike yonga üretim sanayisinin bu boyutta bir ölçeklemeyi kaldırması çok zor, neredeyse dünyanın tüm ileri seviye yongaları bugün Tayvan’da tek bir fabrikada üretiliyor. 

ZK madenciliği neden gerekliydi hatırlayalım:

  1. Şu anda tüm blokzincir token kayıtlarında ve kriptopara transferlerinde tarafların kimlikleri şifreli olsa da işlemlerdeki sayılar açık olarak görünmekte. Bunları gizlemenin yolu ZKP olarak kısaltılan “zero knowledge proofs” yani “sıfır bilgi ispatları” denilen şifreleme yönteminden geçiyor.
  2. Blokzincir üzerinde çalışan uygulamalar ve sistemler gitgide daha komplike şifreleme hesapları yapılmasını gerektiriyor. ZKP’ler gizli transferleri ve genel olarak akıllı sözleşme platformlarının gelişimini sağlasa da, ortada hızla benimsenmelerini engelleyen zorluklar var. ZKP hesaplamaları çok fazla hesaplama kapasitesine ihtiyaç duyuyor.
  3. Blokzincirlerinde sadece transferlerin saklanması için değil, ayrıca yapılan tüm hesaplamaların bütünlüğü ve bir servis sağlayıcıdan (mesela bulut tabanlı bir hesaplama hizmetinden) sonucunu almış olduğunuz matematiksel hesaplamanın güvenilirliği açısından da ZKP gerekli olduğundan bu konularda uzmanlaşmış ZK madencileri oluşmaya başlayacak. 
  4. Ayrıca, 1,2 ve 3. maddelerdeki gelişmelerin doğal sonucu olarak, ZK hesaplamalarının çok yaygınlaşmasını takiben bugün gündemimizde olmayan yeni tür bir yonga tipinin ortaya çıkması gerekiyor. 

Şimdi de sıfır bilgi ispatlarının kullanıldığı belli başlı alanlara bir göz atalım…

Transferleri gizlemek için:

Zcash ve Mina gibi blokzincirler, yapılan tüm transferlerde yollanan miktarları, alıcının ve yollayanın da kimliklerini gizliyor. Bu zincirler, tüm gizleme işlemleri için ZKP’leri kullanıyorlar. 

Layer-2 ölçeklendirmesi için:

Ethereum, Cosmos gibi Layer-1 blokzincirleri, işlemlerde hız ve güvenlik sağlamak amacıyla karmaşık hesaplama gerektiren işlemlerini Layer-2 adı verilen özelleşmiş yan-zincirlere yollamaktalar. Örneğin StarkWare blokzinciri, ölçeklenebilir akıllı kontrat platformu StarkNet’i geliştirmekte ve bu platform ZK uyumlu özel bir sanal makine üzerinde çalışmakta. Aztec isimli Layer-2 platform da ZK içeren ve hesaplama gerektiren kullanıcı programlarının gözlerden gizli kalmasını sağlıyor.

Veri depolama bütünlüğü için:

Blokzinciri teknolojisinde işleyen veri depolama platformları, ses, film, kitap gibi büyük veri içeren dosya yapılarının gayri-merkezi olarak saklanmasında kullanılmakta. Bu depolama platformlarında kullanılan sistemlerde, veri bütünlüğünün korunduğundan emin olunması için de sıfır bilgi ispatına başvurulmakta. Örneğin Filecoin isimli depolama platformunda GPU’lar, yani grafik işlemciler üzerinde çalışan ZKP’ler kullanılıyor. 

(Eğer eski bir bit-torrent kullanıcısıysanız, bu devrim yaratmış eşten-eşe depolama ve arşiv sisteminde taa 2000’lerin başından beri hash fonksiyonları kullanılarak veri bütünlüğü denetimi yapılabildiğini biliyorsunuzdur.)

Blokzincir sıkıştırması için:

Şu anda yeni gelişen Mina ve Celo adlı platformlar, zincirdeki son durumun doğru ve senkron bir şekilde kaydedilerek sıkıştırılması amacıyla ZKP’lere başvurmakta. 

Tüm bu gibi ve ileride ortaya çıkabilecek yeni fonksiyonlar için şu anda kullandığımız CPU (merkezi işlemci) mimarileri geri ve yavaş kalıyorlar. CPU’lara ek olarak bilgisayarlarda kurulu gelen grafik işlemciler ise bazı tür hesaplamalar için örneğin hash fonksiyonları için yeterli olsa da sıfır bilgi ispatı algoritmaları tümden yeni metodlar, donanım, yani kısaca yeni yonga tasarımları geliştirilmesini gerektiriyor. 

Özet olarak yonga terminolojisine de bir göz atalım:

  1. CPU: Merkezi işlem birimi olarak çevirebileceğimiz bu yongalar tüm akıllı telefonlar ve tabletler de dahil olmak üzere tüm dizüstü ve masaüstü bilgisayarların beyinlerini oluşturuyorlar. Ancak CPU’lar genel hesaplama amaçlı olduklarından özel matematik işlemler gerektiren hesaplamaları yapmaya uygun değiller.
  2. GPU: Satın aldığınız bilgisayarla üç boyutlu oyunları sorunsuz oynayabiliyorsanız makinenizde muhtemelen bir veya birkaç GPU vardır. Normalde oyunlardaki üç boyutlu grafikler ve imge işleme gibi işlevler için geliştirilmiş olan bu hesaplama canavarları, yıllardır Ethereum platformu madenciliğinde de kullanılmaktalar. Ancak bu yazıda anlattığım özel ZK hesaplama yöntemleri için GPU’lar da yavaş kalıyor.
  3. ASIC : Bu kısaltmayı, “amaca özel entegre devre” diye Türkçeye çevirebilirim. Bunlar, içlerindeki transistörlerin ve devrelerin özel bir amaca göre tasarlanmış olduğu yongalardır. Örneğin bitcoin madenciliği yapmak üzere tasarlanmış, sadece bu işi yapan ASIC’ler mevcut; bu yongaları alıp cep telefonunuza veya oyun cihazınıza takarsanız işinize yaramayacaktır. Sadece tek amaca uygun tasarlanmış oldukları için hem çok hızlı olup hem de az pil harcayan ASIC’lerin en temel sorunu imal edilmeleri için pahalı fabrikalar ve süreçler gerektirmeleri. Bitcoin madenciliğinde kullanılan AntMiner isimli ASIC yongalar, 5nm yani en ileri teknoloji içeren metodlarla Tayvan’daki TSMC fabrikasında üretilmekte. Tabii bu durumda bu chip’lerin fiyatları da çok özel oluyor!
  4. FPGA : Bu yongaların açılımının Türkçe mot-a-mot çevirisi yapıldığında “arazide programlamaya uygun mantık kapıları dizisi” gibi garip bir cümle çıkıyor ortaya. (Bkz: Ref.2) Kullanıcıları tarafından belirli bir amaca uygun programlamaya imkan veren yongalara FPGA deniliyor dersem sanırım daha net anlaşılacaktır. Uzaktan kumandalı bir otomobiliniz olduğunu düşünelim, oyuncak fabrikasında bu amaçla imal edilmiş olsun. Bir de evinizde oturup yüzlerce lego parçasını kullanarak kendinize uzaktan kumandalı bir oyuncak araba yapmış olun. İşte FPGA lego ile yapılmış araba gibi, ilki de ASIC gibi. Şu anda eskisinden (yani mesela benim üniversite zamanlarıma göre) çok daha yaygın kullanılıyor, zira ASIC yongaları üretmek hem pahalı hem de biz de dahil pek çok ülkenin elinde yonga fabrikası ve üretim teknolojisi bulunmuyor. O nedenle de FPGA’lerin yavaş çalışmaları ve çok pil tüketmelerine aldırmadan bazen paralel sistemler kurarak bugün endüstride ve silah sanayilerinde bolca kullanıldıklarını görmekteyiz. Belki de bu ikinci türden kullanımı kısıtlamak amacıyla bu yongaların üretimlerine sınırlamalar getiriliyor. Çin, Rusya hatta Türkiye gibi ülkeler, FPGA’leri çok yaratıcı şekillerde savunma sanayilerinde kullanarak fabrikasına izin verilmeyen ASIC eksikliklerini giderebiliyorlar.

Neden yeni yonga tasarımı gerekiyor?

Bu bilgilerden sonra ZK ispatı için özel yongalara ihtiyaç duyulduğunda neden hemen ASIC imalatına girişilemeyeceğini sanırım anlamışsınızdır. ZK madenciliğinin başlayabilmesi için öncelikle sıfır ispat hesaplamalarını destekleyen rutinleri içeren FPGA yongaların tasarlanması ve test edilmeleri gerekli. Sıfır bilgi ispatları iki türden işleme dayanıyor: İlki için çok büyük sayıların birbirleri ile bolca çarpılmaları gerekli, ikincisi için de Fast Fourier Transformları yani FFT’ler ve ters FFT’lerin çok sayıda ve hızla yapılması lazım. Bu hesaplamalarla ilgili daha fazla teknik detaya girmeden var olan CPU ve GPU tasarımlarının bu tarz çok büyük sayıların çarpılmasını desteklemediklerini söylemekle yetineyim ki son söze sıra gelsin. 

Son söz:

Sıfır ispat (ZK) madenciliğine gidilen yolda muhtemelen önce GPU’larla daha sonra da FPGA’lerle çalışan sistemler kurulacaktır; henüz ASIC’ler kullanılarak ZK ispatları yapıldığını görmemize vakit var zira işler daha emekleme safhasında.

Muhtemelen önümüzdeki 5-10 yılda hem yonga üretimi bizim gibi orta seviye ülkelere de gelecek ve hatta bir noktada donanım tasarımı lise düzeyinde eğitimin parçası haline gelecek. 2000’lerde 3D yazıcılarda görülene benzer bir devrimi bu defa da yonga üretiminde bekleyebiliriz demektir, kısacası, beş yıl içinde evlerde yonga “print” edebilir hale gelebiliriz.

Referans:

  1. https://www.paradigm.xyz/2022/04/zk-hardware
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Field-programmable_gate_array

Bu makale yatırım tavsiyesi veya önerisi içermemektedir. Her yatırım ve alım satım hareketi risk içerir ve okuyucular karar verirken kendi araştırmalarını yapmalıdır.

btchaber bh logo

Cemil Şinasi Türün

30 yılı aşkın tecrübesiyle fintech ve pazarlama dünyasındaki öncü isimlerden olan Cemil Şinasi Türün bilgisayar oyunlarından üç boyutlu sanal dünyalara kadar pek çok çalışmaya imza attı. Yerel ve uluslararası firmalar için kampanyalar hazırlayan Türün; teknoloji, blokzincir, kripto para ve dijital varlık konularında projeler üretti.
https://cemilturun.medium.com/





Blokzincirin ve kripto paraların, geleceği nasıl değiştireceğini bugünden öğrenin.
btch x banner
btch youtube banner
Bağlantıyı kopyala