ब्लॉकचेन शेयरिंग के लिए आधिकारिक गाइड

नमस्ते, मैं शार्प्ड ब्लॉकचैन नियर प्रोटोकॉल के डेवलपर्स में से एक हूं, और इस लेख में इस बारे में बात करना चाहता हूं कि ब्लॉकचैन शार्डिंग क्या है, इसे कैसे लागू किया जाता है, और ब्लॉकचैन शार्डिंग डिजाइन में क्या समस्याएं मौजूद हैं।

यह सर्वविदित है कि इस लेखन के समय में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सामान्य प्रयोजन ब्लॉकचेन, इथेनम, मुख्य श्रृंखला पर प्रति सेकंड केवल 20 से कम लेनदेन की प्रक्रिया कर सकता है। यह सीमा, नेटवर्क की लोकप्रियता के साथ मिलकर, उच्च गैस की कीमतों (नेटवर्क पर लेनदेन को निष्पादित करने की लागत) और लंबी पुष्टि समय की ओर जाता है; इस तथ्य के बावजूद कि इस लेखन के समय ईटीएच गैस स्टेशन के अनुसार, ब्लॉकचेन को जोड़ने के लिए एक नया ब्लॉक लगभग 10-20 सेकंड का औसत उत्पादन होता है, जो वास्तव में लेन-देन के लिए औसत समय लेता है। लो थ्रूपुट, उच्च मूल्य, और उच्च विलंबता सभी एथेरियम को उन सेवाओं को चलाने के लिए उपयुक्त नहीं बनाते हैं जिन्हें अपनाने के लिए पैमाने की आवश्यकता होती है।

इथेरियम के निम्न थ्रूपुट का प्राथमिक कारण क्या है? कारण यह है कि नेटवर्क में प्रत्येक नोड को हर एक लेनदेन को संसाधित करने की आवश्यकता होती है। डेवलपर्स ने प्रोटोकॉल स्तर पर थ्रूपुट के मुद्दे को संबोधित करने के लिए कई समाधान प्रस्तावित किए हैं। इन समाधानों को ज्यादातर उन लोगों में अलग किया जा सकता है जो सभी गणना को शक्तिशाली नोड्स के एक छोटे से समूह में सौंपते हैं, और जिनके पास नेटवर्क में प्रत्येक नोड है वे केवल काम की कुल राशि का सबसेट करते हैं। पूर्व दृष्टिकोण का एक चरम मामला थंडर है, जिसमें एक एकल नोड है जो सभी लेनदेन को संसाधित करता है और 1200 टीएक्स / सेकंड प्राप्त करने का दावा करता है, एथेरियम पर 100x सुधार (हालांकि, मैं नहीं जानता, थंडर का समर्थन करता हूं, या उनके दावों की वैधता की पुष्टि करता हूं) )। अल्गोरंड , स्पेसमेश , सोलाना सभी पूर्व श्रेणी में फिट होते हैं, सर्वसम्मति में विभिन्न सुधारों का निर्माण करते हैं और ब्लॉकचेन की संरचना में काफी अधिक लेनदेन चलाने के लिए, लेकिन फिर भी एक एकल (बहुत शक्तिशाली) मशीन क्या प्रक्रिया कर सकती है।

उत्तरार्द्ध दृष्टिकोण, जिसमें काम सभी भाग लेने वाले नोड्स के बीच विभाजित है, को शार्डिंग कहा जाता है। इस तरह से Ethereum Foundation वर्तमान में Ethereum को स्केल करने की योजना बना रहा है। इस लेखन के समय में अभी भी पूरी कल्पना प्रकाशित नहीं हुई है। यहां Ethereum shard चेन और बीकन चेन के विस्तृत अवलोकन के लिंक दिए गए हैं।

इस पोस्ट में मैं ब्लॉकचेन शार्किंग के मुख्य विचारों को संक्षेप में प्रस्तुत करता हूं, जिस पर पास और अधिकांश अन्य शार्पड प्रोटोकॉल आधारित हैं। बाद की पोस्ट में अधिक उन्नत विषयों को रेखांकित किया जाएगा।

सबसे सरल पैनापन, उर्फ ​​बीनस्टॉक

आइए शुरुआत करने के लिए सबसे सरल दृष्टिकोण के साथ शुरू करें, कि हम इस पूरे लेखन के दौरान एक बीनस्टॉक को बुलाएंगे। इस प्रस्तुति में विटालिक ने "एक हज़ार altcoins द्वारा स्केलिंग" भी कहा है।

एक ब्लॉकचेन चलाने के बजाय इस दृष्टिकोण में, हम एक से अधिक चलाएंगे, और इस तरह के प्रत्येक ब्लॉकचैन को "शार्क" कहेंगे। प्रत्येक शार्क के पास सत्यापनकर्ताओं का अपना सेट होगा। यहां और नीचे हम उन प्रतिभागियों को संदर्भित करने के लिए एक सामान्य शब्द "सत्यापनकर्ता" का उपयोग करते हैं जो लेनदेन को सत्यापित करते हैं और ब्लॉक का निर्माण करते हैं, या तो खनन द्वारा, जैसे कि कार्य का प्रमाण, या मतदान-आधारित तंत्र के माध्यम से। अभी के लिए मान लेते हैं कि शार्क एक दूसरे के साथ कभी संवाद नहीं करती हैं।

बर्नस्टॉक डिजाइन, हालांकि सरल है, जो शार्किंग में कुछ प्रमुख चुनौतियों को रेखांकित करने के लिए पर्याप्त है।

विभाजक विभाजन और बीकन श्रृंखलाएं

पहली चुनौती यह है कि प्रत्येक शार्द के पास अपने स्वयं के सत्यापनकर्ता हैं, प्रत्येक शार्द अब पूरी श्रृंखला की तुलना में 10 गुना कम सुरक्षित है। अतः यदि X सत्यापनकर्ताओं के साथ एक नॉन-शार्प्ड चेन, हार्ड-फोर्क में एक शार्प्ड चेन का निर्णय लेती है, और 10 वेरिएंट में X वैलिडेटर्स को विभाजित करती है, तो प्रत्येक शार्क के पास अब केवल X / 10 वेरिएंट होते हैं, और एक शार्क को केवल 5.1% (51%) को दूषित कर रहा है / 10) सत्यापनकर्ताओं की कुल संख्या का।

जो हमें दूसरे बिंदु पर लाता है: जो प्रत्येक शार्क के लिए सत्यापनकर्ता चुनता है? 5.1% सत्यापनकर्ताओं को नियंत्रित करना केवल नुकसानदेह है यदि वे सभी 5.1% सत्यापनकर्ता एक ही हिस्से में हैं। यदि सत्यापनकर्ता यह नहीं चुन सकते हैं कि वे किस शार्ट को मान्य करने के लिए आते हैं, तो एक प्रतिभागी 5.1% को नियंत्रित करने वाले प्रतिभागी को एक ही शार्प में अपने सभी वैध प्राप्त करने की अत्यधिक संभावना नहीं है, जो सिस्टम से समझौता करने की उनकी क्षमता को बहुत कम कर देता है।

लगभग सभी शार्डिंग डिजाइन आज रैंडमनेस के किसी न किसी स्रोत पर भरोसा करते हैं ताकि वे सर्डर्स को वैधीकरण दे सकें। ब्लॉकचेन पर रैंडमनेस अपने आप में एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण विषय है और बाद की किसी तारीख में एक अलग ब्लॉग पोस्ट के लायक होगा, लेकिन अब मान लेते हैं कि रैंडमनेस के कुछ स्रोत हैं जिनका हम उपयोग कर सकते हैं।

यादृच्छिकता और सत्यापनकर्ता असाइनमेंट दोनों को संगणना की आवश्यकता होती है जो किसी विशेष शार्क के लिए विशिष्ट नहीं है। उस संगणना के लिए, व्यावहारिक रूप से सभी मौजूदा डिजाइनों में एक अलग ब्लॉकचेन होता है जिसे पूरे नेटवर्क के रखरखाव के लिए आवश्यक संचालन कार्य करने के लिए सौंपा जाता है। यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने और शार्क को सत्यापनकर्ता नियुक्त करने के अलावा, इन कार्यों में अक्सर शार्क से अपडेट प्राप्त करना और उनमें से स्नैपशॉट लेना, प्रोक-ऑफ-स्टेक सिस्टम में स्टेक को प्रोसेस करना और स्लैश करना और जब उस सुविधा का समर्थन किया जाता है, तो वे भी शामिल होते हैं। इस तरह की श्रृंखला को इथेरेम और नियर में एक बीकन श्रृंखला, पोल्काडॉट में एक रिले श्रृंखला और कॉस्मॉस हब में कॉसमॉस हब कहा जाता है।

इस पोस्ट के दौरान हम एक बीकन श्रृंखला के रूप में ऐसी श्रृंखला का उल्लेख करेंगे। बीकन श्रृंखला का अस्तित्व हमें अगले दिलचस्प विषय, द्विघात शार्पिंग पर लाता है।

द्विघात शार्पनिंग

साझाकरण को अक्सर एक समाधान के रूप में विज्ञापित किया जाता है जो नेटवर्क ऑपरेशन में भाग लेने वाले नोड्स की संख्या के साथ असीम रूप से होता है। हालांकि इस तरह के शार्डिंग सॉल्यूशन को डिजाइन करना सिद्धांत रूप में संभव है, किसी भी सॉल्यूशन जिसमें बीकन चेन की अवधारणा है, उसमें अनंत स्केलेबिलिटी नहीं है। यह समझने के लिए कि क्यों, ध्यान दें कि बीकन श्रृंखला को कुछ बहीखाता गणना करना है, जैसे कि सत्यापनकर्ताओं को शार्क को सौंपना, या शार्क श्रृंखला ब्लॉकों को स्नैपशॉट करना, जो सिस्टम में शार्क की संख्या के लिए आनुपातिक है। चूंकि बीकन श्रृंखला स्वयं एक एकल ब्लॉकचेन है, इसलिए इसे संचालित करने वाले नोड्स की कम्प्यूटेशनल क्षमताओं से बंधे कम्प्यूटेशन के साथ, शार्क की संख्या स्वाभाविक रूप से सीमित है।

हालाँकि, एक शार्प नेटवर्क की संरचना, इसके नोड्स में किसी भी सुधार पर कई गुना प्रभाव डालती है। उस मामले पर विचार करें जिसमें नेटवर्क में नोड्स की दक्षता में एक मनमाना सुधार किया जाता है जो उन्हें तेजी से लेनदेन प्रसंस्करण समय की अनुमति देगा।

यदि बीकन श्रृंखला में नोड्स सहित नेटवर्क को संचालित करने वाले नोड्स चार गुना तेज हो जाते हैं, तो प्रत्येक शार्क चार गुना अधिक लेनदेन को संसाधित करने में सक्षम होगी, और बीकन श्रृंखला 4 गुना अधिक शार्क को बनाए रखने में सक्षम होगी। पूरे सिस्टम में थ्रूपुट 4 x 4 = 16 के कारक से बढ़ेगा - इस प्रकार क्वाड्रैटिक शार्डिंग।

आज कितने शार्क व्यवहार्य हैं, इसके लिए एक सटीक माप प्रदान करना कठिन है, लेकिन यह संभावना नहीं है कि किसी भी भविष्य के भविष्य में ब्लॉकचेन उपयोगकर्ताओं की थ्रूपुट की जरूरतें द्विघात शंटिंग की सीमाओं को पार कर जाएंगी। इस प्रकार की मात्राओं को सुरक्षित रूप से संचालित करने के लिए आवश्यक नोड्स की सरासर संख्या आज के सभी ब्लॉकचेन को संचालित करने वाले नोड्स की संख्या से अधिक परिमाण का आदेश है।

हालांकि, अगर हम भविष्य के प्रूफ प्रोटोकॉल का निर्माण करना चाहते हैं, तो आज इस समस्या का समाधान शुरू करने लायक हो सकता है। अब तक का सबसे विकसित प्रस्ताव घातीय शारडिंग है, जिसमें शार्क खुद एक पेड़ का निर्माण कर रही हैं, और प्रत्येक माता-पिता शार्क बाल शार्क की एक श्रृंखला की परिक्रमा कर रहे हैं, जबकि खुद कुछ अन्य शार्क के बच्चे हो सकते हैं।

Ethereum Foundation के व्लाद ज़म्फिर को एक शार्डिंग डिज़ाइन पर काम करने के लिए जाना जाता है जिसमें बीकन चेन शामिल नहीं होती है; मैंने उनके साथ एक प्रोटोटाइप पर काम किया, जिसका विस्तृत अवलोकन यहाँ है ।

राज्य का तेज

अब तक हमने बहुत अच्छी तरह से परिभाषित नहीं किया है कि वास्तव में क्या है और एक नेटवर्क में विभाजित होने पर इसे अलग नहीं किया जाता है। विशेष रूप से, ब्लॉकचैन में नोड्स तीन महत्वपूर्ण कार्य करते हैं: न केवल वे 1) प्रक्रिया लेनदेन करते हैं, वे 2 भी) लेन-देन को पूरा करते हैं और अन्य नोड्स को पूर्ण ब्लॉक करते हैं और 3) राज्य और पूरे नेटवर्क लेज़र के इतिहास को संग्रहीत करते हैं। इन तीन कार्यों में से प्रत्येक नेटवर्क को संचालित करने वाले नोड्स पर बढ़ती आवश्यकता को लागू करता है:

1. लेनदेन को संसाधित करने की आवश्यकता को संसाधित किए जाने वाले लेनदेन की बढ़ती संख्या के साथ अधिक गणना शक्ति की आवश्यकता होती है;
2. लेन-देन और ब्लॉकों को रिले करने की आवश्यकता को अधिक नेटवर्क बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, क्योंकि लेन-देन की बढ़ती संख्या में रिले किया जाता है;
3. जैसे-जैसे राज्य बढ़ता है, डेटा को स्टोर करने के लिए अधिक स्टोरेज की आवश्यकता होती है। महत्वपूर्ण रूप से, प्रसंस्करण शक्ति और नेटवर्क के विपरीत, भंडारण आवश्यकता बढ़ती है, भले ही लेनदेन की दर (प्रति सेकंड संसाधित लेनदेन की संख्या) स्थिर बनी रहे।

उपरोक्त सूची से यह प्रतीत हो सकता है कि भंडारण की आवश्यकता सबसे अधिक दबाव वाली होगी, क्योंकि यह केवल एक ही है जिसे समय के साथ बढ़ाया जा रहा है, भले ही प्रति सेकंड लेनदेन की संख्या में बदलाव न हो, लेकिन व्यवहार में आज की सबसे अधिक आवश्यकता है गणना शक्ति है। इस लेखन के रूप में इथेरियम की पूरी स्थिति 100GB है, आसानी से अधिकांश नोड्स द्वारा प्रबंधनीय है। लेकिन इथेरेम लेनदेन की संख्या 20 के आसपास हो सकती है, कई व्यावहारिक उपयोग के मामलों की तुलना में कम परिमाण के आदेश।

Zilliqa सबसे प्रसिद्ध परियोजना है जो प्रसंस्करण को तेज करती है लेकिन भंडारण नहीं करती है। प्रसंस्करण को साझा करना एक आसान समस्या है क्योंकि प्रत्येक नोड में पूरे राज्य होते हैं, जिसका अर्थ है कि अनुबंध स्वतंत्र रूप से अन्य अनुबंधों को लागू कर सकते हैं और ब्लॉकचेन से किसी भी डेटा को पढ़ सकते हैं। राज्य के एक ही हिस्से को अपडेट करने वाले कई शार्प से अपडेट सुनिश्चित करने के लिए कुछ सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है। उन संबंध में ज़िल्लिका एक बहुत ही सरल दृष्टिकोण ले रहा है, जिसकी आलोचना इस पोस्ट में की जा सकती है।

जबकि प्रोसेसिंग को तेज किए बिना भंडारण को तेज करना प्रस्तावित था, मुझे इस पर काम करने वाले किसी भी प्रोजेक्ट के बारे में पता नहीं है। इस प्रकार भंडारण, या स्टेट शेयरिंग के अभ्यास में तेजी लाने का तात्पर्य लगभग हमेशा प्रसंस्करण और नेटवर्क को तेज करने से है।

व्यावहारिक रूप से, स्टेट शेयरिंग के तहत प्रत्येक शार्क में नोड्स अपने स्वयं के ब्लॉकचेन का निर्माण कर रहे हैं जिसमें लेनदेन शामिल हैं जो वैश्विक राज्य के केवल स्थानीय हिस्से को प्रभावित करते हैं जो उस शार्क को सौंपा गया है। इसलिए, शार्दूल में सत्यापनकर्ताओं को केवल वैश्विक राज्य के अपने स्थानीय हिस्से को संग्रहीत करने और केवल निष्पादित करने की आवश्यकता होती है, और इस तरह के केवल रिले, लेनदेन जो राज्य के उनके हिस्से को प्रभावित करते हैं। यह विभाजन सभी गणना शक्ति, भंडारण और नेटवर्क बैंडविड्थ पर रैखिक रूप से आवश्यकता को कम करता है, लेकिन नई समस्याओं का परिचय देता है, जैसे कि डेटा उपलब्धता और क्रॉस-शार्प लेनदेन, जो हम दोनों को कवर करेंगे।

क्रॉस-शार्क लेनदेन

एक मॉडल के रूप में बीनस्टॉक को तेज करने के लिए बहुत उपयोगी दृष्टिकोण नहीं है, क्योंकि यदि व्यक्तिगत शार्क एक दूसरे के साथ संवाद नहीं कर सकते हैं, तो वे कई स्वतंत्र ब्लॉकचेन से बेहतर नहीं हैं। आज भी, जब शार्किंग उपलब्ध नहीं है, तो विभिन्न ब्लॉकचेन के बीच इंटरऑपरेबिलिटी की भारी मांग है।

आइए अब केवल सरल भुगतान लेनदेन पर विचार करें, जहां प्रत्येक प्रतिभागी के खाते में बिल्कुल एक शार्क है। यदि कोई एक ही शार्क के भीतर एक खाते से दूसरे खाते में धनराशि स्थानांतरित करना चाहता है, तो लेनदेन को पूरी तरह से सत्यापनकर्ताओं द्वारा उस शार्क में संसाधित किया जा सकता है। अगर, हालांकि, ऐलिस जो कि शार्द # 1 पर रहती है, वह बॉब को पैसा भेजना चाहती है, जो शार्प # 2 पर रहता है, न तो शार्द # 1 पर सत्यापनकर्ता (वे बॉब के खाते को क्रेडिट नहीं कर पाएंगे) और न ही शार्द # 2 पर ( वे ऐलिस के खाते को डेबिट नहीं कर पाएंगे) पूरे लेनदेन को संसाधित कर सकते हैं।

क्रॉस-शार्क लेनदेन के दृष्टिकोण के दो परिवार हैं:

1. सिंक्रोनस : जब भी क्रॉस-शार्क लेनदेन को निष्पादित करने की आवश्यकता होती है, तो कई लेन-देन वाले ब्लॉक जिनमें लेन-देन से संबंधित राज्य संक्रमण होता है, वे सभी एक ही समय में उत्पन्न होते हैं, और कई शार्क के सत्यापनकर्ता ऐसे लेनदेन को निष्पादित करने में सहयोग करते हैं। मेरे लिए सबसे विस्तृत प्रस्ताव मर्ज ब्लॉक है, जिसका वर्णन यहां किया गया है ।
2. एसिंक्रोनस : एक क्रॉस-शार्प ट्रांजेक्शन जो कई शार्क को प्रभावित करता है उन एसिंक्रोनस रूप से निष्पादित किया जाता है, "क्रेडिट" शार्क ने अपने आधे को निष्पादित करते हुए एक बार यह पर्याप्त सबूत है कि "डेबिट" शार्क ने अपने हिस्से को निष्पादित किया है। यह दृष्टिकोण अपनी सरलता और समन्वय की आसानी के कारण अधिक प्रचलित हो जाता है। यह प्रणाली आज कॉस्मॉस, एथेरियम सेरेनिटी, नियर, कडेना और अन्य में प्रस्तावित है। इस दृष्टिकोण के साथ एक समस्या यह है कि यदि ब्लॉक स्वतंत्र रूप से उत्पादित किए जाते हैं, तो एक गैर-शून्य संभावना है कि कई ब्लॉकों में से एक अनाथ हो जाएगा, इस प्रकार लेनदेन को केवल आंशिक रूप से लागू किया जाएगा। नीचे दिए गए आंकड़े पर विचार करें, जिसमें दो शार्कों को दर्शाया गया है, जिनमें से एक कांटा का सामना करना पड़ा, और एक क्रॉस-शार्प लेनदेन जो कि ब्लॉक ए और एक्स में संगत था। यदि चेन एबी और V'-X'-Y'-Z 'अंत में इसी क्रम में विहित किया जा रहा है, लेन-देन पूरी तरह से अंतिम रूप दिया गया है। यदि A'-B'-C'-D 'और VX विहित हो जाते हैं, तो लेनदेन पूरी तरह से छोड़ दिया जाता है, जो स्वीकार्य है। लेकिन अगर, उदाहरण के लिए, एबी और वीएक्स विहित हो जाते हैं, तो लेनदेन का एक हिस्सा अंतिम रूप दे दिया जाता है और एक को छोड़ दिया जाता है, जिससे परमाणु की विफलता होती है। हम इस बात को कवर करेंगे कि दूसरे भाग में प्रस्तावित प्रोटोकॉल में इस समस्या का समाधान कैसे किया जाता है, जब कांटा-पसंद नियमों और आम सहमति एल्गोरिदम में बदलाव को शामिल किया गया है।

ध्यान दें कि जंजीरों के बीच संचार तेज ब्लॉकचिन के बाहर भी उपयोगी है। जंजीरों के बीच अंतर एक जटिल समस्या है जिसे कई परियोजनाएं हल करने की कोशिश कर रही हैं। ब्लॉक किए गए ब्लॉकचेन में समस्या कुछ हद तक आसान है क्योंकि ब्लॉक संरचना और सर्वसम्मति समान है, और यह एक बीकन श्रृंखला है जिसे समन्वय के लिए उपयोग किया जा सकता है। एक शार्पड ब्लॉकचेन में, हालांकि, सभी शार्द चेन एक समान हैं, जबकि वैश्विक ब्लॉकचेन इकोसिस्टम में बहुत सारे अलग-अलग ब्लॉकचेन हैं, जिनमें अलग-अलग लक्ष्य उपयोग के मामले, विकेंद्रीकरण और गोपनीयता की गारंटी है।

एक ऐसी प्रणाली का निर्माण जिसमें जंजीरों के एक समूह में अलग-अलग गुण होते हैं, लेकिन समान रूप से समान सहमति और ब्लॉक संरचना का उपयोग करते हैं और एक सामान्य बीकन श्रृंखला होती है, जो विषम ब्लॉकचिन के एक पारिस्थितिकी तंत्र को सक्षम कर सकती है, जिसमें एक काम करने वाली अंतर उप-प्रणाली होती है। इस तरह की प्रणाली को सत्यापनकर्ता घुमाव की संभावना नहीं है, इसलिए सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कुछ अतिरिक्त उपाय किए जाने की आवश्यकता है। कॉस्मॉस और पोलकडॉट दोनों ही इस तरह के सिस्टम हैं। कॉस्मॉस से जकी मियांन का यह राइटअप दोनों परियोजनाओं के प्रमुख पहलुओं की विस्तृत जानकारी और तुलना प्रदान करता है।

दुर्भावनापूर्ण व्यवहार

अब आपको इस बात की अच्छी समझ हो गई है कि कैसे शार्पिंग को लागू किया जाता है, जिसमें बीकन चेन, वैलिडेटर घुमाव और क्रॉस-शार्द लेन-देन की अवधारणाएं शामिल हैं।

उस सभी जानकारी के साथ, विचार करने के लिए एक अंतिम महत्वपूर्ण बात है। विशेष रूप से, जो प्रतिकूल व्यवहार दुर्भावनापूर्ण सत्यापनकर्ता व्यायाम कर सकता है।

दुर्भावनापूर्ण कांटे

दुर्भावनापूर्ण सत्यापनकर्ताओं का एक सेट एक कांटा बनाने का प्रयास कर सकता है। ध्यान रखें कि यदि अंतर्निहित सहमति BFT है या नहीं, तो पर्याप्त संख्या में सत्यापनकर्ताओं को दूषित करने से हमेशा एक कांटा बनाना संभव होगा।

यह अधिक संभावना है कि अधिक एकल एकल का 50% भ्रष्ट होने की तुलना में, पूरे नेटवर्क के 50% से अधिक भ्रष्ट होने की तुलना में (हम दूसरे भाग में इन संभावनाओं में गहराई से गोता लगाएँगे)। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, क्रॉस-शार्प ट्रांजेक्शन्स में कई शर्ड्स में कुछ राज्य परिवर्तन शामिल हैं, और ऐसे शार्प्स में संबंधित ब्लॉक जो इस तरह के राज्य परिवर्तन लागू करते हैं, उन्हें या तो सभी अंतिम रूप दिया जाना चाहिए (यानी उनके संबंधित शार्प्स में चयनित चेन में दिखाई दें), या सभी अनाथ हो जाएं (यानी उनके संबंधित शार्दों पर चयनित श्रृंखलाओं में नहीं दिखाई देते हैं)। चूंकि आम तौर पर शार्प्स के दूषित होने की संभावना नगण्य नहीं होती है, इसलिए हम यह नहीं मान सकते कि कांटे तब भी नहीं लगेंगे, जब एक बायजेंटाइन सर्वसम्मति को शार्प वैलिडेटरों के बीच पहुंचा दिया गया था, या राज्य परिवर्तन के साथ ब्लॉक के शीर्ष पर कई ब्लॉक बनाए गए थे। ।

इस समस्या के कई समाधान हैं, सबसे आम है जो कि नवीनतम शार्क श्रृंखला ब्लॉक के बीकन श्रृंखला के सामयिक क्रॉस-लिंकिंग हैं। शार्क श्रृंखला में कांटा पसंद नियम को हमेशा उस श्रृंखला को पसंद करने के लिए बदल दिया जाता है जो क्रॉस-लिंक्ड है, और पिछले क्रॉस-लिंक के बाद से प्रकाशित किए गए ब्लॉकों के लिए केवल शार्क-विशिष्ट कांटा-पसंद नियम लागू करें।

अवैध ब्लॉकों को मंजूरी

सत्यापनकर्ताओं का एक समूह एक ब्लॉक बनाने का प्रयास कर सकता है जो राज्य संक्रमण फ़ंक्शन को गलत तरीके से लागू करता है। उदाहरण के लिए, ऐसे राज्य से शुरू करना जिसमें ऐलिस में 10 टोकन हैं और बॉब में 0 टोकन हैं, ब्लॉक में एक लेनदेन हो सकता है जो ऐलिस से बॉब को 10 टोकन भेजता है, लेकिन एक राज्य के साथ समाप्त होता है जिसमें ऐलिस में 0 टोकन और बॉब हैं। टोकन।

एक क्लासिक गैर-शार्पड ब्लॉकचेन में ऐसा हमला संभव नहीं है, क्योंकि नेटवर्क में सभी प्रतिभागी सभी ब्लॉकों को मान्य करते हैं, और इस तरह के अमान्य राज्य संक्रमण वाले ब्लॉक को अन्य ब्लॉक उत्पादकों और नेटवर्क के प्रतिभागियों द्वारा अस्वीकार कर दिया जाएगा। जो ब्लॉक नहीं बनाते हैं। भले ही दुर्भावनापूर्ण सत्यापनकर्ता ऐसे अमान्य ब्लॉक के शीर्ष पर ब्लॉक बनाना जारी रखते हैं, जहां ईमानदार सत्यापनकर्ता तेजी से सही श्रृंखला का निर्माण करते हैं, इस प्रकार अमान्य ब्लॉक के साथ श्रृंखला लंबे समय तक रहती है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, क्योंकि ब्लॉकचेन का उपयोग करने वाले प्रत्येक प्रतिभागी के लिए कोई भी उद्देश्य सभी ब्लॉकों को मान्य करता है, और अमान्य ब्लॉक के शीर्ष पर बनाए गए सभी ब्लॉकों को हटा देता है।

ऊपर दिए गए आंकड़े में पांच वैध हैं, जिनमें से तीन दुर्भावनापूर्ण हैं। उन्होंने एक अमान्य ब्लॉक A 'बनाया, और फिर इसके शीर्ष पर नए ब्लॉकों का निर्माण जारी रखा। दो ईमानदार सत्यापनकर्ताओं ने ए को अवैध माना और अंतिम वैध ब्लॉक के शीर्ष पर निर्माण कर रहे थे, जो एक कांटा बना रहा था। चूंकि ईमानदार कांटे में कम सत्यापनकर्ता होते हैं, इसलिए उनकी श्रृंखला छोटी होती है। हालांकि, क्लासिक गैर-शार्पड ब्लॉकचेन में हर प्रतिभागी जो किसी भी उद्देश्य के लिए ब्लॉकचेन का उपयोग करता है, वह उन सभी ब्लॉकों को मान्य करने के लिए जिम्मेदार है जो उन्हें प्राप्त होते हैं और राज्य को फिर से संगठित करते हैं। इस प्रकार कोई भी व्यक्ति जिसे ब्लॉकचेन में कोई दिलचस्पी है, वह यह देखेगा कि A 'अमान्य है, और इस प्रकार B', C 'और D' को तुरंत छोड़ देगा, जैसे कि AB को वर्तमान सबसे लंबी वैध श्रृंखला के रूप में ले लेता है।

एक शार्पड ब्लॉकचेन में, हालांकि, कोई भी प्रतिभागी सभी लेन-देन पर सभी लेन-देन को मान्य नहीं कर सकता है, इसलिए उन्हें यह पुष्टि करने का कोई तरीका होना चाहिए कि ब्लॉकचैन के किसी भी शार्द के इतिहास में कोई भी अमान्य ब्लॉक शामिल नहीं था।

ध्यान दें कि कांटे के विपरीत, बीकन श्रृंखला से क्रॉस-लिंकिंग एक पर्याप्त समाधान नहीं है, क्योंकि बीकन श्रृंखला में ब्लॉकों को मान्य करने की क्षमता नहीं है। यह केवल यह पुष्टि कर सकता है कि उस शार्क में पर्याप्त संख्या में सत्यापनकर्ताओं ने ब्लॉक पर हस्ताक्षर किए थे (और जैसे कि इसकी शुद्धता के लिए इसे सत्यापित किया गया है)।

मुझे इस समस्या के केवल दो समाधानों की जानकारी है, जिनमें से कोई भी आज वास्तव में संतोषजनक नहीं है:

1. कुछ उचित तंत्र हैं जो राज्य के संक्रमण को गलत तरीके से लागू करने का प्रयास करने पर सिस्टम को सचेत करेंगे। यह मानते हुए कि प्रत्येक शार्प किसी प्रकार का BFT सर्वसम्मति से चल रहा है, जब तक कि किसी विशेष शार्ग में दुर्भावनापूर्ण सत्यापनकर्ता की संख्या ⅔ से कम है, कम से कम एक ईमानदार वैद्य को ब्लॉक में अटेस्ट करने की आवश्यकता होगी, और सत्यापित करें कि राज्य संक्रमण फ़ंक्शन है। सही ढंग से लागू किया गया। यदि नोड्स के ⅔ से अधिक दुर्भावनापूर्ण हैं, तो वे एक एकल ईमानदार नोड भाग के बिना एक ब्लॉक को अंतिम रूप दे सकते हैं। यह मानते हुए कि शार्क में कम से कम एक नोड दुर्भावनापूर्ण नहीं है, कुछ तंत्र की आवश्यकता होती है जो इस तरह के नोड्स की निगरानी करने की अनुमति देगा कि ब्लॉक क्या पैदा कर रहे हैं, और अमान्य राज्य संक्रमण के साथ नोड्स को चुनौती देने के लिए पर्याप्त समय है।
2. ब्लॉकों में कुछ जानकारी रखें जो यह साबित करने के लिए पर्याप्त है कि राज्य संक्रमण को सही तरीके से लागू किया गया है, लेकिन राज्य संक्रमण समारोह के वास्तविक अनुप्रयोग की तुलना में मान्य करने के लिए काफी सस्ता है। यह प्राप्त करने के लिए निकटतम तंत्र zk-SNARKs है (हालांकि हमें वास्तव में "zk" या शून्य-ज्ञान, भाग, एक गैर-zk SNARK पर्याप्त नहीं होगा) की आवश्यकता है, लेकिन zk-SNARKs गणना करने के लिए बहुत धीमी गति से नहीं हैं यह बात।

कई प्रोटोकॉल आज मानते हैं कि उचित सत्यापनकर्ता रोटेशन और एक बीजान्टिन गलती सहिष्णु आम सहमति के साथ न तो कांटे और न ही अमान्य राज्य संक्रमण संभव है। इस धारणा के कारण अनुचित है एक अलग लेख के लिए एक विषय है।

किया

मैं ब्लॉकचेन और शार्किंग के बारे में बहुत कुछ लिखता हूं, और हमारे पास एक वीडियो श्रृंखला भी है जहां हम तकनीक के गहरे गोताखोरों के साथ स्केलेबल प्रोटोकॉल, जैसे कि कॉस्मोस और सोलाना के संस्थापकों से बात करते हैं। आप मुझे यहां ट्विटर पर फॉलो कर सकते हैं ।