Thread by @OrientusPrime

0)Son Twitter floodunda Random Function'lardan bahsetmiştim. Peki protokoller bu Random Function'lara neden ihtiyaç duyuyor?

Sharding

1)Sharding'de her Shard'ı ayrı bir Blockchain gibi düşünebilirsiniz. Fakat bu Blockchain'lerin hepsinin aynı Coin'in ekosistemine dahil olmasını ve aynı güvenlik seviyesinde olmasını istiyoruz. Bunun için de bu Blockchain'lerin tamamından aynı Validator'ler sorumlu olmalı.

2)Onlarca Blockchain'in tamamından aynı Validator'lerin sorumlu olması, üzerlerindeki yükü çok arttıracağı için genelde yapılacak işler Validator'lere paylaştırılır. Dağıtımlar kötü niyetli Validator'ler tek bir Shard'da toplanıp orada at koşturmasınlar diye random yapılıyor.

3)Bu random dağıtımlar sürekli tekrarlanıyor fakat aslında bu random dağıtımlar tek başına manasızdır.

Çünkü kötü niyetli Validator'ler yeterince beklediklerinde bu Random dağıtımlar sonucunda eninde sonunda bir dağıtımda bir Shard'da çoğunluk olabileceklerdir.

4)Dolasıyla bu ilk Random atama kötü niyetli Validator'lerin herhangi bir zamanda bir Shard'ı bozmasını engellemeye tek başına yetmiyor.

Peki kötü niyetli Validator'lerin bir Shard'da çoğunluk olmasını neden istemiyoruz?

5)Blockchain Sanal Makinesi = State Machine

Hesabındaki bakiyenin 0'dan 100'e çıkması = State transition

Bu State değişikliğini de herkesin bilgisayarında uygulamamız = State Machine Replication(SMR) = Blockchain

6)Hesabındaki bakiye ne zaman 0'dan 100'e çıkmalı?

Birisi sana 100 coin gönderdiği zaman.

Eğer birisi sana 100 coin gönderdiyse ve bakiyen 0'dan 100'e çıktıysa bu Valid yani geçerli bir State Transition'dur.

Kimse sana coin göndermeden bakiyen artarsa bu da Invalid'dir.

7)Kötü niyetli Validator'lerin Shard'lar Invalid State Transition yapmasının anlamı budur. Yani bir Shard'da çoğunluğu ele geçirdim. Kendime milyonlarca coin bastım. Bu bir Invalid State Transition oluyor ve bunun olmasını istemiyoruz.

O zaman ne yapılması gerekiyor?

8)Akla gelen ilk şey birinin bu geçersiz işlemi diğer Validator'lere bildirmesidir. Bunu yapması için geçersiz işlemin olduğu bütün block'u tekrar hesaplayıp göstermesi gerekmiyor. Sadece geçersiz işlemin olduğu kısmı gösterip yapılan hesaplamanın yanlış olduğunu ispatlayabilir.

9)Bu ispata Fraud Proof diyoruz. Sahtekarlığın kanıtı yani. Peki bu Fraud Proof'u kimler bulacak?

İlk akla gelen yöntem Fraud Proof bulunmasını ödüllendirerek teşvik etmek. Sahtekarlığı yapan da cezalandırılacağı için (Slashing) bize bunun ekstra bir maliyeti de olmaz.

10)Bu şekilde ödül vaadi için Fraud Proof bulmaya çalışanlara Fisherman yani Balıkçı denir. Çünkü ancak oltalarına bir sahtekar takılırsa evlerine yemek götürebilirler. Bu da aslında sıkıntılı bir durumdur.

11)Fisherman'ların varolma sebebi sahtekarlığın engellenmesidir. Fakat bu gerçekleştiğinde ve kimse sahtekarlık yapmadığında Fisherman'lar hiçbir ödül kazanamıyor.

12)Bir sahtekarlık bulmadıklarında dahi ödüllendirmek istenirse bu sefer aslında sahtekarlık aramayan ancak bu ödülden faydalanmak için yaptığını söyleyenler çıkacaktır. Gerçekten yapıp yapmadıklarını ise bu şekilde anlama şansımız yok.

13)Fisherman'leri doğru şekilde ödüllendirmek zor bir iş. Bu soruna Verifier's Dilemma deniyor. Bunu çözmeden Fisherman koydum deyip geçen çok proje var. Bence çözümü var fakat çoğu projede göremiyoruz. Buarada Verifier's Dilemma sorunu Optimistic Rollup'lar için de geçerli.

14)Fraud Proof kontrolünü bu şekilde teşvik etmek yerine bu kontrolü de Validator'lere yaptırabilirsin. Dışardan Fisherman bulmaya çalışmaktan daha sağlıklı bir yöntemdir. İkinci defa Random Validator seçimi yaparsın.

15)İlk seçilen Validator'ler sonrasında kimin seçileceğini bilmediği için çoğunluk olduysa dahi geçersiz işlem yapmaya çalışmaz. Bu yönteme Secondary Checkers yani ikincil kontrolcüler deniyor. Polkadot Fisherman kullanmayı bırakıp bu yönteme geçmiştir.

16)Bu yöntemde de Fraud Proof arayan Validator'lerin tembellik yapması Verifier's Dilemma kapsamına girer ve çözmek istenebilir. Fakat tembellik yapanları da kötü niyetli kabul edersek çoğunluğun iyi niyetli kabul edildiği senaryolarda sorunu çözmüş oluruz.

17)Daha iyisi için Verifier's Dilemma çözümlerine geri dönmek gerekiyor. Bu konunun çözümündeki farklı yaklaşımlar için @Truebitprotocol, @flow_blockchain, @arbitrum gibi projelere bakılabilir.

18)Gelelim ZK STARK ve SNARK'lara. Bu teknolojilerle yapılan State Transition'ın Valid yani geçerli bir değişim olduğunu ufak ve hızlı doğrulanabilir bir kanıt ile ispatlayabiliyoruz. Bu kanıta da Validity Proof deniyor.

19)Validity Proof'lar ile ikincil kontrolcü gerekmediği için Verifier's Dilemma ile uğraşmayız fakat sürekli oluşturulan bu kanıtların hesaplama maliyeti yüksektir. Altyapısını kurmak çok zordur. İyi yanı ise tek bir kişinin hesaplaması yeterlidir.

20)İşi sadece ne yaptığına indirgersek biraz büyülü durabilir. Yapılan hesaplamanın doğru olduğunu garanti ediyor. Bu şekilde bakıldığında anlatması da kolaydır. Arkaplanda ne yapıldığı ise oldukça karmaşıktır.

21)Fraud Proof'larda ise göz önünde olan tarafı epey komplex olsa da arkaplanda kullanılan teknolojilerin uygulanması oldukça basittir. Vitalik bu ikisinden Encapsulated vs Systemic Complexity olarak bahsediyor.
vitalik.ca/general/2022/0…

22)Örnek olarak da tam bu konuyu vermiş. Kısaca ZK'lerin karmaşıklığı izole edilmiş ve ZK geliştiricilerine yüklenmiş bir karmaşıklık. Geliştiriciler bu sorunları çözüp bu çözümleri bir standarta oturttukça sistemlerin karmaşıklığında ciddi rahatlamalar olacak.

23)ZK tabanlı bu Validity Proof'ların mantıksal temellerini bir miktar anlamak için aşağıdaki flooduma da göz atabilirsiniz.

https://twitter.com/OrientusPrime/status/1482871715659235330

24)Bu floodu @DoganNear'ın bu konuyu açması sebebiyle yazmıştım. Anlaşılmıştır umarım.

Buarada Telegram grubumuzun yanına bir de Twitter Community'si ekledik. Bu konulara ilgiliyseniz sorularınızı sorup aynı ilgi alanındakilerle sohbet edebilirsiniz.
twitter.com/i/communities/…

Twitler silindiği için ekran görüntüsü atmak istemedim fakat arkaplan anlaşılsın diye yazayım. Kısaca konu Near'ın videosu, Invalid State Transition, Fisherman ve ZK Snark idi.

Bahse konu gizemli twitler