Ethereum hafif müşteri Helios: Güven gerektirmeyen on-chain veri erişimi

Blok zincirinin temel değeri güvene ihtiyaç duymamaktır. Blok zinciri teknolojisi sayesinde, kullanıcılar gerçekten varlıklarını ve verilerini kontrol edebilirler. Ethereum gibi kamu blok zincirleri bu vaadi büyük ölçüde gerçekleştirmiştir, ancak kolaylık arayışında, kullanıcılar genellikle bazı tavizler vermektedirler. En yaygın olanı merkezi RPC hizmetlerinin kullanılmasıdır.

Çoğu kullanıcı, merkezi sağlayıcılar aracılığıyla Ethereum ağına erişir. Bu şirketler, kullanıcıların rahat bir şekilde on-chain veri sorgulama hizmeti alabilmeleri için bulut sunucularında yüksek performanslı düğümler çalıştırır. Cüzdan, token bakiyesini veya işlem durumunu sorgulamak gerektiğinde, neredeyse her zaman bu merkezi sağlayıcılara güvenmektedir.

Ancak, bu yaklaşımın bir sorunu var: kullanıcılar sorgu sonuçlarının doğruluğunu doğrulayamaz, hizmet sağlayıcısına tamamen güvenmek zorundadır. Bu sorunu çözmek için Helios adında bir Ethereum hafif müşteri ortaya çıktı.

Helios, Rust tabanlı geliştirilen bir Ethereum hafif müşteri olup, tamamen güvene ihtiyaç duymadan on-chain veri erişimi sağlar. Ethereum'un PoS'a geçişinden sonra hafif müşteri protokolünden faydalanarak, güvenilmeyen merkezi RPC verilerini doğrulanabilir yerel RPC'ye dönüştürmektedir. Merkezi RPC ile bir araya gelerek, Helios tam düğüm çalıştırmadan veri doğruluğunu doğrulayabilir.

Helios'un büyük avantajı hızlı senkronizasyon ve düşük depolama gereksinimidir. Yaklaşık iki saniye içinde senkronizasyonu tamamlayabilir ve ek depolama alanına ihtiyaç duymaz. Kullanıcılar, herhangi bir cihaz( üzerinden, telefon ve tarayıcı eklentisi) dahil olmak üzere, güvenli bir şekilde on-chain verilere erişebilir. Bu, kullanım kolaylığı ile merkeziyetsizlik arasında dengeleri sağlamakta zorlanan bir sorunu etkili bir şekilde çözmektedir.

Merkezi altyapının potansiyel riskleri

Henüz gerçekleşmemiş olmasına rağmen, teorik olarak merkezi RPC'ye yönelik bir saldırı modeli bulunmaktadır. Saldırganlar, kullanıcıların sıkça kullandığı RPC hizmetlerini taklit ederek tuzak kurabilirler. Kullanıcılar, merkeziyetsiz borsa gibi normal işlemlerini yaparken (, yeni bir tür sandviç saldırısına maruz kalabilirler.

Bu saldırının anahtarı, RPC'nin sunduğu fiyat verilerini manipüle etmektir. Eğer RPC sağlayıcısı doğru akıllı sözleşme teklifini sağlamazsa, kullanıcılar farkında olmadan kayma ile büyük bir takas işlemi imzalayabilirler. Daha da kötüsü, kötü niyetli RPC sağlayıcıları bu işlemi alıkoyarak kamu bellek havuzuna yaymak yerine kâr elde edebilirler.

Bu tür bir saldırının temel nedeni, kullanıcıların blok zinciri durumunu elde etmek için üçüncü taraflara güvenmeleri gerekmektedir. Bazı deneyimli kullanıcılar riski azaltmak için kendi Ethereum düğümlerini çalıştırmayı tercih ediyor, ancak bu büyük miktarda zaman ve kaynak yatırımı gerektiriyor, bu da sıradan kullanıcılar için yüksek bir eşik oluşturuyor.

Dikkat edilmesi gereken bir nokta, şu ana kadar böyle bir saldırı olayının gerçekleşmemiş olmasıdır. Alchemy gibi önde gelen RPC sağlayıcıları iyi bir üne sahiptir ve güvenilirdir. Ancak, tanımadıkları RPC hizmetlerini kullanırken kullanıcıların dikkatli olmaları gerekmektedir.

Helios'un Çalışma Prensibi

Helios, bir yürütme katmanı ve bir konsensüs katmanından oluşur, bu iki katman sıkı bir şekilde bağlıdır, kullanıcıların sadece tek bir yazılım yükleyip çalıştırması yeterlidir.

Konsens katmanında, Helios, işaret zincirinin senkronizasyon komitesi mekanizmasını kullanmaktadır. Senkronizasyon komitesi, rastgele seçilen 512 doğrulayıcıdan oluşur ve hizmet süresi yaklaşık 27 saattir. 2/3'ten fazla komite üyesinin imzaladığı blok başlıkları, standart işaret zincirinde yer alması muhtemel olarak kabul edilir. Helios, en son senkronizasyon komitesi imzalarını sorgulayarak zincir başını izler.

Mevcut senkronizasyon komitesini bulmak için, Helios öncelikle bir zayıf öznelite kontrol noktası olarak güven köküne ihtiyaç duyar. Bu kontrol noktası, geçmişte bir zamanda zincire dahil edilmiş olan eski bir blok hash'inin garanti edileceği bir noktadır. Helios, kodda sabit bir başlangıç kontrol noktası kodlamıştır ve yerel olarak en son nihai blok hash'ini sonraki senkronizasyon kontrol noktası olarak saklar.

İşlem katmanında, Helios'un hedefi, konsensüs katmanında doğrulanmış işaret blok başlıklarını güvenilmeyen işlem katmanı RPC'si ile birleştirerek doğrulanmış işlem katmanı verileri sunmaktır. Hesap bilgileri gibi verilerin doğruluğunu doğrulamak için durum ağacının Merkle kanıtını kullanır.

Bu şekilde, Helios güvenilmeyen RPC'lerden gelen tüm verileri doğrulayabilir. RPC sağlayıcıları veri erişimini sağlamayı reddedebilir, ancak yanlış sonuçlar veremez.

Helios'un Uygulama Geleceği

Helios, kullanıcıların herhangi bir cihazdan güvenli bir şekilde on-chain verilere erişebilmeleri için hafif bir çözüm sunar, tam bir düğüm çalıştırmaya gerek kalmadan. Kullanıcılar, MetaMask gibi cüzdanlarda Helios'u RPC sağlayıcısı olarak ayarlayarak, güvensiz DApp erişimi gerçekleştirebilirler.

Ayrıca, Rust'ın WebAssembly desteği sayesinde, geliştiriciler Helios'u Javascript uygulamalarına, cüzdanlar ve DApp gibi, kolayca entegre edebilirler. Bu, Ethereum ekosisteminin genel güvenliğini artıracak ve merkezi altyapılara olan bağımlılığı azaltacaktır.

Helios projesinin hala büyük bir gelişim alanı var. Gelecekteki olası iyileştirme yönleri arasında: P2P ağından hafif müşteri verilerini doğrudan alma desteği, eksik RPC yöntemlerini tamamlama, WebAssembly sürümünü oluşturma, cüzdan yazılımlarıyla derin entegrasyon, WebAssembly tabanlı bir ağ gösterge panosu geliştirme vb. bulunuyor.

Helios gibi hafif müşteri teknolojilerinin gelişimiyle, Ethereum ekosistemi daha merkeziyetsiz ve güvenli hale gelecek, aynı zamanda iyi bir kullanıcı deneyimi sunmaya devam edecek. Bu, blockchain teknolojisinin daha geniş uygulama senaryolarına yayılmasını teşvik edecek ve daha fazla kullanıcının merkeziyetsiz ağa katılmasını sağlayacaktır.