विकेंद्रीकरण: ब्लॉकचेन के लिए एक बड़ी समस्या

नमस्कार, हेब्र! मैं आपके लिए "विकेंद्रीकरण: ब्लॉकचेन के लिए बड़ी समस्या" लेख का अनुवाद प्रस्तुत करता हूं ।



विकेंद्रीकरण ब्लॉकचेन तकनीक के कीवर्ड में से एक है: कंपनियों और वेबसाइटों ने प्रकट किया है कि उनके नाम में यह शब्द शामिल है।

विकेंद्रीकरण को सबसे उन्नत फिनटेक फीचर के रूप में टाल दिया गया। संक्षिप्त DLT (Decentralized Ledger Technology) का संक्षिप्त नाम फिनटेक वातावरण में ब्लॉकचैन का पर्याय बन गया है।

कुछ लोगों को एहसास है कि विकेंद्रीकरण अपने आप में एक समस्या है, और ब्लॉकचेन तकनीक कई वर्षों से बंद हो गई है।

मुझे समझाने दो:

1960 के दशक में, कंप्यूटर सिस्टम को स्टार नेटवर्क टोपोलॉजी के रूप में केंद्रीकृत या कॉन्फ़िगर किया गया था। केवल 1970 के दशक की शुरुआत में, कई निर्माताओं से कंप्यूटर को जोड़ने की आवश्यकता तत्काल बन गई।

उस समय, कई मौजूदा संचार नेटवर्कों के नोड्स को व्यवस्थित रूप से व्यवस्थित किया गया था, लेकिन शुरुआत से ही ARPA, RPCNET, PISA और इंटरनेट से पहले के अन्य नवीन नेटवर्कों में लागू प्रोटोकॉल सामान्य रूप से विकसित किए गए थे कि केंद्रीय नोड या प्राधिकरण को नियंत्रित करना चाहिए केंद्र हो, या नेटवर्क का मालिक हो।

दूसरे शब्दों में, हम जानते थे कि एक केंद्रीयकृत मल्टी-लेवल स्टार नेटवर्क, अपने अंतर्निहित बाधाओं के साथ, 1970 के दशक में हजारों उपयोगकर्ताओं की जरूरतों को भी पूरा करने में सक्षम नहीं होगा। हमने यह भी सुझाव दिया कि विकेंद्रीकरण के परिणामस्वरूप आने वाली अड़चनों की संख्या को कम करके समस्या को कम किया जाएगा, लेकिन हल नहीं किया जाएगा। हम जानते थे कि एक समाधान को एक वितरित पीयर-टू-पीयर मॉडल का उपयोग करना चाहिए।

क्योंकि कई संगठन नोड्स, चैनल और अविश्वसनीय हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर प्रदान करने में शामिल होंगे, इसलिए हमने माना कि नेटवर्क अविश्वसनीय था। हमें नहीं पता था कि एक अविशिष्ट नेटवर्क के माध्यम से कई डेटाबेस में एक सुसंगत डेटासेट या यहां तक ​​कि एक एकल लेनदेन का समर्थन कैसे किया जा सकता है, जब कोई भी नोड संदेश भेज सकता है, या फिनटेक शब्दावली में, एक वित्तीय लेनदेन। दुर्भावनापूर्ण खिलाड़ियों की उपस्थिति से समस्या को और बढ़ा दिया गया।

क्यों ब्लॉकचैन तकनीक विकेंद्रीकरण को हतोत्साहित करती है

सामान्य शब्दों में, हम स्वीकार करते हैं कि जब नेटवर्क प्रबंधन नेटवर्क नोड्स के सबसेट द्वारा साझा किया जाता है तो एक नेटवर्क विकेंद्रीकृत होता है।

एक नेटवर्क वितरित किया जाता है जब सभी नोड समान रूप से जिम्मेदारियों को साझा करते हैं और समान नोड सॉफ़्टवेयर चलाते हैं।

विकेंद्रीकृत (अनुमत और नेता-आधारित) नेटवर्क अक्सर केंद्रीकृत नेटवर्क के विस्तार थे, जो आवेदन आवश्यकताओं से उत्पन्न होते हैं, उदाहरण के लिए, फिनटेक उद्योग में।

ब्लॉकचैन नेटवर्क सॉफ़्टवेयर (मूल सिस्टम सॉफ़्टवेयर) को एप्लिकेशन की आवश्यकताओं के अनुसार विकसित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि वे बदल जाएंगे। हम केवल 1970 के दशक की आवश्यकताओं के आधार पर इंटरनेट और इंटरनेट के नेटवर्क पूर्ववर्तियों को डिजाइन नहीं करते थे। हम यह अनुमान नहीं लगा सकते हैं कि विश्व स्तर पर सूचनाओं के आदान-प्रदान की क्षमता के आधार पर कौन से उद्योग विकसित होंगे।

इसी तरह, कोर ब्लॉकचैन नेटवर्क जितना संभव हो उतना सामान्य, लचीला और स्केलेबल होना चाहिए। अनुमतियाँ, क्लाइंट-सर्वर और निजी नेटवर्क आवश्यकताओं को तब वितरित नेटवर्क के विशेष मामलों के रूप में माना जा सकता है, उदाहरण के लिए, वर्चुअल प्राइवेट ब्लॉकचेन नेटवर्क की अवधारणा का उपयोग करना।



वितरित नेटवर्क किसी विशेष भौतिक संरचना से स्वतंत्र होने की अधिक संभावना है। नोड्स गतिशील रूप से एक दूसरे से जुड़ सकते हैं, और यादृच्छिक कनेक्शन प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है। वितरित नेटवर्क में कार्यान्वित सहमति समाधान भी अमान्य, बहुमत और पुनरावर्ती द्वारा प्रबंधित किया जा सकता है।

वितरण, विकेंद्रीकरण नहीं, क्रिप्टोक्यूरेंसी डिज़ाइन का मुख्य लक्ष्य होना चाहिए था।

हम असफल क्यों हुए

वितरित सहमति समझौतों की जांच करने में विफलता आंशिक रूप से बीजान्टिन जनरलों की समस्या के 1982 के फॉर्मूलेशन के कारण है, जो कि एक अविश्वसनीय वातावरण में सूचना अखंडता को कैसे बनाए रखा जा सकता है। बीजान्टिन जनरलों की समस्या का अध्ययन शोधकर्ताओं ने तीस से अधिक वर्षों से किया है।



घिरे शहर को संभालने वाले कई संबद्ध सेना प्रभागों की सादृश्यता ने सुझाव दिया कि मैदान पर किसी को भी संदेश देने के लिए भरोसा नहीं किया जा सकता है, और यह कि कुछ सेनापतियों को खुद एक आदेश जारी करने में भरोसा नहीं किया जा सकता है।

हालांकि, सेना सादृश्य के शब्दों ने सेना के कम से कम दो वर्गों: जनरलों और सैनिकों की उपस्थिति का अनुमान लगाया।

फिर कुछ लोगों ने अपनी सोच को एक अधिक विशिष्ट मामले तक सीमित कर दिया, जब जनरलों ने आज्ञा दी कि अन्य जनरलों को स्थानांतरित करने और घुसपैठियों या देशद्रोहियों द्वारा हस्तक्षेप से संरक्षित करने की आवश्यकता है।

अंत में, इस दृष्टिकोण ने सर्वसम्मति समस्या की एक सीमित परिभाषा को जन्म दिया।



पाक्सोस और रफ़ट जैसे लीडर-आधारित सर्वसम्मति मॉडल विश्वविद्यालयों में पढ़ाए जाते थे और ब्लॉकचेन नेटवर्क डेवलपर्स द्वारा मॉडल के रूप में उपयोग किए जाते थे।

परिणामस्वरूप, बीजान्टिन जनरलों की समस्या का व्यावहारिक समाधान एक नेता नोड को चुनने के विभिन्न तरीकों पर केंद्रित है जो ब्लॉक की सामग्री पर आम सहमति तक पहुंचने की कोशिश करने के बजाय सभी अन्य नोड्स को सत्यापित जानकारी का एक ब्लॉक भेजेंगे।

निशाना चूक गया

सहमति जिस पर वर्तमान नेता होना चाहिए वह विश्वास की समस्या को हल नहीं करता है। वर्तमान नेता पर भरोसा किया जाना चाहिए। उसे निष्पक्ष तरीके से ब्लॉकों की जाँच और संयोजन का काम करना चाहिए।

इस प्रकार, वर्तमान सर्वसम्मति के प्रोटोकॉल के आधार पर, नेता को कुछ अधिकार प्रदान करने चाहिए: कार्य का प्रमाण, हिस्सेदारी का प्रमाण, क्षमता का प्रमाण या किसी अन्य चीज का प्रमाण।

यह "सबूत" व्यक्तिगत रुचि से अधिक कुछ भी गारंटी नहीं देता है कि अग्रणी साइटें (या अग्रणी साइटें बनने के लिए इच्छुक साइटें) नेटवर्क में हो सकती हैं: जितना अधिक ब्याज वे प्राप्त करते हैं, उतना ही कम वे अपनी आय के रूप को नष्ट करने के लिए तैयार होंगे।

यह "सबूत" सुनिश्चित करता है कि संभावित नेताओं के पास अधिकार है, लेकिन यह गारंटी नहीं है कि ब्लॉक में एकत्रित जानकारी सही है, या यह कि अधिकांश नोड द्वारा सत्यापित किया गया है।

हमने विभिन्न ब्लॉकचेन कार्यान्वयन के लिए नेतृत्व मॉडल के आधार पर 60 से अधिक प्रस्तावित समाधानों को देखा। वे एक सामान्य त्रुटि से पीड़ित हैं: एक नोड यह तय करता है कि ब्लॉकचेन में एक-दूसरे के नोड क्या स्टोर करेंगे। परिणाम लगभग आवश्यक होने के विपरीत है।

नेता प्रोटोकॉल के आधार पर कमियों का सारांश

नेता-आधारित प्रोटोकॉल के निम्नलिखित नुकसान हैं:

• वे विश्वास की समस्या का समाधान नहीं करते हैं। लीडर नोड त्रुटिपूर्ण डेटा दर्ज कर सकता है, जानबूझकर या नहीं, सूचना ब्लॉक में।
• पुरस्कारों की जाँच और संयोजन के काम से जुड़े पुरस्कार, पुरस्कारों के लिए प्रतिस्पर्धा करने और नेतृत्व के पदों पर आगे बढ़ने के लिए नोड्स के लिए एक प्रोत्साहन बनाते हैं। यह प्रोत्साहन नोड्स का एक विशेष वर्ग बनाने के लिए जाता है। नेटवर्क विकेंद्रीकृत नेटवर्क बन रहा है। उदाहरण के लिए, बिटकॉइन भागीदारों के एक नेटवर्क के रूप में शुरू हुआ, जहां प्रत्येक नोड लेनदेन को सत्यापित कर सकता है और इनाम के लिए लड़ सकता है। आज यह दो वर्गों (खनिकों और उपयोगकर्ताओं) का एक नेटवर्क है, जिसे बड़े पूलों के मालिकों द्वारा प्रबंधित किया जाता है।
• जब एक ब्लॉक असेंबली को एक नोड में स्थानांतरित किया जाता है, तो सर्वसम्मति के सिद्धांत की बुनियादी आवश्यकताओं में से एक अमान्य हो जाता है: ब्लॉकचैन में कौन सी जानकारी संग्रहीत की जाएगी, इस बारे में बहुसंख्यक सहमति पर आधारित नहीं है। केवल एक ही समझौता नेता नोड को चुनने की विधि है।
• एक अड़चन, या विफलता का एक बिंदु, पेश किया गया है: एक नोड को एक दूसरे नोड के लिए एक ब्लॉक प्रसारित करना चाहिए।
• दक्षता सबसे अच्छी नहीं है: डेटा के बड़े ब्लॉक संचरण त्रुटियों और अधिकतम आकार के पैकेट के फिर से संचरण के लिए अधिक प्रवण हैं।
• अतिरेक लगभग 100% है: ब्लॉक में शामिल प्रत्येक लेनदेन को पहले से ही प्रत्येक नोड द्वारा अलग से प्राप्त किया गया था जब लेनदेन मूल रूप से पूरा हो गया था।

सर्वश्रेष्ठ सादृश्य

एक असंगठित और अविश्वसनीय वातावरण में एक आम समाधान तक पहुँचने की समस्या के साथ सादृश्य पर चिंतन करते हुए, हम रैंक के बिना सेना सादृश्य का उपयोग कर सकते थे, लेकिन यह बहुत सहज नहीं होगा।

एक बेहतर सादृश्यता स्टॉक एक्सचेंज के दैनिक समापन मूल्य को निर्धारित करने का कार्य होगा। इस सादृश्य द्वारा, कई खरीदार और विक्रेता स्टोकेस्टिक प्रक्रिया का उपयोग करके शेयरों के दैनिक समापन मूल्य का निर्धारण करते हैं, किसी अन्य के लिए कोई विशेष निर्णय-निर्माता के बिना।

शेयर बाजार पर स्टॉक मूल्य का कोई "सही" जवाब नहीं है, लेकिन केवल एक दैनिक समापन मूल्य है।



इसी तरह, एक ब्लॉक में, कई चर, जैसे लेनदेन का क्रम, ब्लॉक की अंतिम संरचना को निर्धारित कर सकते हैं। ब्लॉकों की कोई "सही" रचना नहीं है, केवल एक जिसके साथ नोड्स सुसंगत हैं।

अधिक वितरित सादृश्य के आधार पर सहमति प्रोटोकॉल केंद्रीयकरण की ओर रुझान और नेता-आधारित प्रोटोकॉल के विशिष्ट नोड्स की आवश्यकता से बच सकते हैं।

नेटवर्क बिचौलियों के उदाहरण:

• खनिक, निर्माता या पर्यवेक्षक जो स्वेच्छा से भाग लेते हैं या नेटवर्क सेवाओं के प्रावधान में शामिल होते हैं,
• फ़ेडरेटेड सिस्टम के विशेष नोड जो नेटवर्क की सफलता में रुचि रखते हैं,
• नेटवर्क प्रबंधन के लिए कुछ मानदंडों के साथ चयनित नोड्स,
• विश्वसनीय कंपनियों या संस्थानों के स्वामित्व वाले नोड्स
• विशेष खिलाड़ी, जैसे कि केंद्रीकृत मुद्रा विनिमय, जो उपयोगकर्ता के खुद के पर्स होते हैं।

बिचौलियों का क्या कसूर है?

सबसे पहले, यह लागत का सवाल है: यदि मध्यस्थ काम करते हैं, उदाहरण के लिए, लेनदेन को सत्यापित करें, तो उन्हें पुरस्कृत करने की आवश्यकता है।

यह भी विश्वास का विषय है: बिचौलियों वाले नेटवर्क का उपयोग करने वाले ग्राहकों पर भरोसा करना चाहिए:

• यह मध्यस्थ विशिष्ट उपयोगकर्ताओं या लेनदेन को प्राथमिकता नहीं देता है,
• कि मध्यस्थ हमलावर द्वारा कब्जा किया गया था या नहीं किया जाएगा,
• कि मध्यस्थ प्रणाली बंद नहीं होती है, DoS हमले, सिस्टम की विफलता, या किसी अन्य कारण से नहीं होती है जो सहकारी लेनदेन को प्रभावित या विलंबित करेगी,
• सिस्टम सॉफ्टवेयर और मध्यस्थ डेटा विश्वसनीय हैं, इसलिए डेटा अखंडता और सुरक्षा की गारंटी है।
• कि वे वास्तव में एक विश्वसनीय प्रणाली से जुड़े हैं, न कि किसी नकलची के साथ (उदाहरण के लिए, किसी अन्य प्रणाली के साथ जो एक विश्वसनीय मध्यस्थ होने का दावा करता है), और
• यह कोई अन्य अप्रत्याशित घटना नहीं होगी। हाल ही में, उदाहरण के लिए, कैनेडियन मुद्रा विनिमय क्वाड्रिगा का मालिक मर गया या गायब हो गया। परिणामस्वरूप, लाखों डॉलर के ग्राहक कोष गायब हैं।

अंत में, यह डेटा उपलब्धता की बात है। यदि नेटवर्क में नोड्स का विशेषाधिकार प्राप्त या सीमित वर्ग है जो ब्लॉकचेन को नियंत्रित करता है, तो अधिकांश नोड्स में वर्तमान ब्लॉकचेन प्रतिकृति की त्वरित पहुंच नहीं है। यह स्वचालित व्यापार अनुप्रयोगों जैसे वास्तविक समय के अनुप्रयोगों के विकास में हस्तक्षेप कर सकता है।

क्या ब्लॉकचेन में सर्वसम्मति मॉडल को बदलने में बहुत देर हो चुकी है?

अधिकांश विशेषज्ञ आपको बताएंगे कि नेटवर्क प्रोटोकॉल को बनाए रखने के लिए बातचीत किए गए प्रोटोकॉल का मुख्य कार्य है। यह दृश्य दो मुद्दों को मिलाता है। सुरक्षा आवश्यक है, लेकिन यह पूरी तरह से अलग आवश्यकता है जिसे अन्य तरीकों से हल किया जा सकता है।

हालांकि, कई डेवलपर्स इस विचार को रखते हैं कि आम सहमति का मतलब एक नेता चुनना है, और सुरक्षा बनाए रखने के लिए आम सहमति आवश्यक है।

पीछे देखते हुए, अगर हम एक बेहतर वितरित सादृश्य के बारे में सोच रहे थे, तो अध्ययन एक अलग दिशा में जा सकता है, स्टोकेस्टिक दृष्टिकोण की पेशकश कर सकता है, और हमें बिचौलियों के बिना बेहतर वितरित समाधानों के पहले के विकास के लिए ले जा सकता है।

अब यह शिक्षा की समस्या है, न कि तकनीकी समस्या की। अधिकांश शोधकर्ता, सलाहकार और क्रिप्टो नेटवर्क विशेषज्ञ PoW, PoS, DPoS और एक ही नेता-आधारित मॉडल पर आधारित दर्जनों विकल्पों के सभी विवरणों के मालिक हैं।

वे कुछ समाधान जो नेताओं पर आधारित नहीं हैं, ब्लॉकचेन समाधान नहीं हैं: ये ऐसे समाधान हैं जहां प्रत्येक लेनदेन को अलग से संसाधित किया जाता है।

दूसरी ओर, ज्यादातर लोग और 95% कंपनियां, एक हालिया सर्वेक्षण के अनुसार, ब्लॉकचेन प्रौद्योगिकी की क्षमता को समझती हैं।

एक वितरित मॉडल के विकेन्द्रीकृत से संक्रमण को ब्लॉकचेन की वास्तविक क्षमता को अनलॉक करने, स्केलेबिलिटी की समस्याओं को हल करने और बिचौलियों के बिना किसी भी उपयोगकर्ता डिवाइस पर ब्लॉकचेन चलाने की तत्काल आवश्यकता है।