ডেটা উপলব্ধতা

"বিশ্বাস করবেন না, যাচাই করুন" Ethereum-এর একটি সাধারণ নীতি। ধারণাটি হল যে আপনার নোড স্বাধীনভাবে যাচাই করতে পারে যে এটি যে তথ্য গ্রহণ করে তা সঠিক কিনা। এটি তারা তাদের সহকর্মীদের থেকে প্রাপ্ত ব্লকগুলিতে থাকা সমস্ত লেনদেন সম্পাদন করে করে থাকে, যাতে প্রস্তাবিত পরিবর্তনগুলি নোড দ্বারা স্বাধীনভাবে গণনা করা পরিবর্তনগুলির সাথে হুবহু মিলে যায়। এর মানে হল যে নোডগুলিকে বিশ্বাস করতে হবে না যে ব্লকের প্রেরকরা সৎ। ডেটা অনুপস্থিত থাকলে এটি সম্ভব নয়।

ডেটা উপলব্ধতা বলতে বোঝায় একজন ব্যবহারকারীর সেই আত্মবিশ্বাস যে একটি ব্লক যাচাই করার জন্য প্রয়োজনীয় ডেটা সত্যিই সমস্ত নেটওয়ার্ক অংশগ্রহণকারীদের জন্য উপলব্ধ রয়েছে। Ethereum লেয়ার 1-এর সম্পূর্ণ নোডগুলির জন্য এটি তুলনামূলকভাবে সহজ; সম্পূর্ণ নোড প্রতিটি ব্লকের সমস্ত ডেটার একটি অনুলিপি ডাউনলোড করে - ডাউনলোডের জন্য ডেটা অবশ্যই উপলব্ধ থাকতে হবে। অনুপস্থিত ডেটা সহ একটি ব্লককে ব্লকচেইনে যোগ না করে বাতিল করে দেওয়া হবে। এটি হল "অনচেইন ডেটা উপলব্ধতা" এবং এটি মনোলিথিক ব্লকচেইনের একটি বৈশিষ্ট্য। সম্পূর্ণ নোডগুলিকে অবৈধ লেনদেন গ্রহণ করার জন্য প্রতারিত করা যায় না কারণ তারা নিজেদের জন্য প্রতিটি লেনদেন ডাউনলোড এবং সম্পাদন করে। যাইহোক, মডুলার ব্লকচেইন, লেয়ার 2 রোলআপ এবং লাইট ক্লায়েন্টদের জন্য, ডেটা উপলব্ধতার প্রেক্ষাপট আরও জটিল, যার জন্য কিছু আরও পরিশীলিত যাচাইকরণ পদ্ধতির প্রয়োজন।

পূর্বশর্ত

আপনার ব্লকচেইনের মৌলিক বিষয়গুলি-এর উপর একটি ভালো ধারণা থাকা উচিত, বিশেষ করে কনসেন্সাস মেকানিজম-এর উপর। এই পৃষ্ঠাটি আরও অনুমান করে যে পাঠক ব্লক, লেনদেন, নোড, স্কেলিং সমাধান, এবং অন্যান্য প্রাসঙ্গিক বিষয়গুলির সাথে পরিচিত।

ডেটা উপলব্ধতার সমস্যা

ডেটা উপলব্ধতার সমস্যা হলো সমগ্র নেটওয়ার্ককে প্রমাণ করার প্রয়োজন যে কিছু লেনদেনের ডেটার সংক্ষিপ্ত রূপ যা ব্লকচেইনে যোগ করা হচ্ছে তা সত্যিই বৈধ লেনদেনের একটি সেটকে প্রতিনিধিত্ব করে, কিন্তু সমস্ত নোডকে সমস্ত ডেটা ডাউনলোড করার প্রয়োজন ছাড়াই এটি করা। স্বাধীনভাবে ব্লক যাচাই করার জন্য সম্পূর্ণ লেনদেনের ডেটা প্রয়োজনীয়, কিন্তু সমস্ত নোডকে সমস্ত লেনদেনের ডেটা ডাউনলোড করতে বাধ্য করা স্কেলিংয়ের জন্য একটি বাধা। ডেটা উপলব্ধতার সমস্যার সমাধানগুলি সেই নেটওয়ার্ক অংশগ্রহণকারীদের জন্য যথেষ্ট আশ্বাস প্রদানের লক্ষ্যে করা হয় যারা নিজেদের জন্য ডেটা ডাউনলোড এবং সংরক্ষণ করে না, যাতে যাচাইয়ের জন্য সম্পূর্ণ লেনদেনের ডেটা উপলব্ধ করা হয়েছিল।

লাইট নোড এবং লেয়ার 2 রোলআপ হলো নেটওয়ার্ক অংশগ্রহণকারীদের গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ যাদের শক্তিশালী ডেটা উপলব্ধতার আশ্বাস প্রয়োজন কিন্তু তারা নিজেদের জন্য লেনদেনের ডেটা ডাউনলোড এবং প্রক্রিয়া করতে পারে না। লেনদেনের ডেটা ডাউনলোড করা এড়ানোই লাইট নোডগুলিকে হালকা করে তোলে এবং রোলআপগুলিকে কার্যকর স্কেলিং সমাধান হতে সক্ষম করে।

ভবিষ্যতের "স্টেটলেস" Ethereum ক্লায়েন্টদের জন্য ডেটা উপলব্ধতা একটি গুরুত্বপূর্ণ উদ্বেগের বিষয়, যাদের ব্লক যাচাই করার জন্য স্টেট ডেটা ডাউনলোড এবং সংরক্ষণ করার প্রয়োজন হয় না। স্টেটলেস ক্লায়েন্টদের এখনও নিশ্চিত হতে হবে যে ডেটা কোথাও উপলব্ধ আছে এবং এটি সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করা হয়েছে।

ডেটা উপলব্ধতার সমাধান

ডেটা উপলব্ধতা স্যাম্পলিং (DAS)

ডেটা উপলব্ধতা স্যাম্পলিং (DAS) হল নেটওয়ার্কের জন্য ডেটা উপলব্ধ কিনা তা পরীক্ষা করার একটি উপায়, যা কোনো একক নোডের উপর খুব বেশি চাপ সৃষ্টি করে না। প্রতিটি নোড (নন-স্টেকিং নোড সহ) মোট ডেটার কিছু ছোট, এলোমেলোভাবে নির্বাচিত উপসেট ডাউনলোড করে। নমুনাগুলি সফলভাবে ডাউনলোড করা উচ্চ আত্মবিশ্বাসের সাথে নিশ্চিত করে যে সমস্ত ডেটা উপলব্ধ রয়েছে। এটি ডেটা ইরেজার কোডিং-এর উপর নির্ভর করে, যা একটি প্রদত্ত ডেটাসেটকে রিডান্ড্যান্ট তথ্য দিয়ে প্রসারিত করে (এটি করার উপায় হলো ডেটার উপর একটি পলিনোমিয়াল নামে পরিচিত একটি ফাংশন ফিট করা এবং অতিরিক্ত পয়েন্টে সেই পলিনোমিয়ালটিকে মূল্যায়ন করা)। এটি প্রয়োজনে রিডান্ড্যান্ট ডেটা থেকে মূল ডেটা পুনরুদ্ধার করতে দেয়। এই ডেটা তৈরির একটি পরিণতি হলো যদি মূল ডেটার কোনো অংশ অনুপলব্ধ থাকে, তাহলে প্রসারিত ডেটার অর্ধেক অনুপস্থিত থাকবে! প্রতিটি নোড দ্বারা ডাউনলোড করা ডেটা নমুনার পরিমাণ এমনভাবে টিউন করা যেতে পারে যাতে এটি অত্যন্ত সম্ভাব্য যে প্রতিটি ক্লায়েন্ট দ্বারা নমুনা করা ডেটা খণ্ডগুলির মধ্যে অন্তত একটি অনুপস্থিত থাকবে যদি অর্ধেকের কম ডেটা সত্যিই উপলব্ধ থাকে।

Full Danksharding বাস্তবায়িত হওয়ার পরে রোলআপ অপারেটররা যাতে তাদের লেনদেনের ডেটা উপলব্ধ করে তা নিশ্চিত করতে DAS ব্যবহার করা হবে। Ethereum নোডগুলি ব্লব-এ প্রদত্ত লেনদেনের ডেটার এলোমেলোভাবে নমুনা নেবে, উপরে ব্যাখ্যা করা রিডান্ডান্সি স্কিম ব্যবহার করে, যাতে নিশ্চিত করা যায় যে সমস্ত ডেটা বিদ্যমান রয়েছে। একই কৌশলটি ব্লক প্রযোজকরা তাদের সমস্ত ডেটা সুরক্ষিত লাইট ক্লায়েন্টদের জন্য উপলব্ধ করছে কিনা তা নিশ্চিত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। একইভাবে, প্রস্তাবক-নির্মাতা বিচ্ছেদ-এর অধীনে, শুধুমাত্র ব্লক নির্মাতাকে একটি সম্পূর্ণ ব্লক প্রক্রিয়া করতে হবে - অন্যান্য যাচাইকারীরা ডেটা উপলব্ধতা স্যাম্পলিং ব্যবহার করে যাচাই করবে।

ডেটা উপলব্ধতা কমিটি

ডেটা উপলব্ধতা কমিটি (DACs) হল বিশ্বস্ত পক্ষ যারা ডেটা উপলব্ধতা প্রদান করে, বা তার প্রমাণ দেয়। DAC গুলি DAS-এর পরিবর্তে, বা এর সাথে একত্রেopens in a new tab ব্যবহার করা যেতে পারে। কমিটির সাথে আসা নিরাপত্তা নিশ্চয়তা নির্দিষ্ট সেট আপের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, Ethereum লাইট নোডগুলির জন্য ডেটা উপলব্ধতার প্রমাণ দেওয়ার জন্য যাচাইকারীদের এলোমেলোভাবে নমুনা করা উপসেট ব্যবহার করে।

কিছু ভ্যালিডিয়াম দ্বারা DACs ব্যবহার করা হয়। DAC হল একটি বিশ্বস্ত নোড সেট যা অফলাইনে ডেটার অনুলিপি সংরক্ষণ করে। বিবাদের ক্ষেত্রে DAC-কে ডেটা উপলব্ধ করতে হয়। DAC-এর সদস্যরা অনচেইন অ্যাটেস্টেশনও প্রকাশ করে প্রমাণ করার জন্য যে উক্ত ডেটা সত্যিই উপলব্ধ। কিছু ভ্যালিডিয়াম DAC-কে একটি প্রুফ-অফ-স্টেক (PoS) যাচাইকারী সিস্টেম দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। এখানে, যে কেউ একজন যাচাইকারী হতে পারে এবং অফলাইনে ডেটা সংরক্ষণ করতে পারে। তবে, তাদের একটি "বন্ড" প্রদান করতে হবে, যা একটি স্মার্ট কন্ট্র্যাক্টে জমা করা হয়। বিদ্বেষপূর্ণ আচরণের ক্ষেত্রে, যেমন যাচাইকারীর ডেটা আটকে রাখা, বন্ডটি স্ল্যাশ করা যেতে পারে। প্রুফ-অফ-স্টেক ডেটা উপলব্ধতা কমিটিগুলি নিয়মিত DAC-এর চেয়ে যথেষ্ট বেশি সুরক্ষিত কারণ তারা সরাসরি সৎ আচরণকে উৎসাহিত করে।

ডেটা উপলব্ধতা এবং লাইট নোড

লাইট নোড-কে ব্লক ডেটা ডাউনলোড না করেই তাদের প্রাপ্ত ব্লক হেডারগুলির সঠিকতা যাচাই করতে হবে। এই হালকাতার মূল্য হলো সম্পূর্ণ নোডগুলির মতো স্থানীয়ভাবে লেনদেন পুনরায় সম্পাদন করে ব্লক হেডারগুলি স্বাধীনভাবে যাচাই করতে না পারা।

Ethereum লাইট নোডগুলি 512 জন যাচাইকারীর এলোমেলো সেটের উপর বিশ্বাস করে যাদের একটি সিঙ্ক কমিটি-তে নিয়োগ করা হয়েছে। সিঙ্ক কমিটি একটি DAC হিসাবে কাজ করে যা লাইট ক্লায়েন্টদের একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিক স্বাক্ষরের মাধ্যমে সংকেত দেয় যে হেডারের ডেটা সঠিক। প্রতিদিন, সিঙ্ক কমিটি রিফ্রেশ হয়। প্রতিটি ব্লক হেডার লাইট নোডগুলিকে সতর্ক করে যে কোন যাচাইকারীরা পরবর্তী ব্লকে স্বাক্ষর করবে বলে আশা করা যায়, তাই তারা আসল সিঙ্ক-কমিটি হিসাবে ভান করা কোনো বিদ্বেষপূর্ণ গোষ্ঠীর উপর বিশ্বাস করতে প্রতারিত হতে পারে না।

কিন্তু, যদি কোনো আক্রমণকারী কোনোভাবে লাইট ক্লায়েন্টদের কাছে একটি বিদ্বেষপূর্ণ ব্লক হেডার পাঠাতে এবং তাদের বোঝাতে সক্ষম হয় যে এটি একটি সৎ সিঙ্ক-কমিটি দ্বারা স্বাক্ষরিত হয়েছে, তাহলে কী হবে? সেক্ষেত্রে, আক্রমণকারী অবৈধ লেনদেন অন্তর্ভুক্ত করতে পারে এবং লাইট ক্লায়েন্ট অন্ধভাবে সেগুলি গ্রহণ করবে, কারণ তারা ব্লক হেডারে সংক্ষিপ্ত করা সমস্ত স্টেট পরিবর্তনগুলি স্বাধীনভাবে পরীক্ষা করে না। এর থেকে রক্ষা পেতে, লাইট ক্লায়েন্ট জালিয়াতির প্রমাণ (fraud proofs) ব্যবহার করতে পারে।

এই জালিয়াতির প্রমাণগুলি যেভাবে কাজ করে তা হলো, একটি সম্পূর্ণ নোড, নেটওয়ার্কে একটি অবৈধ স্টেট ট্রানজিশন দেখতে পেয়ে, দ্রুত একটি ছোট ডেটা তৈরি করতে পারে যা প্রমাণ করে যে একটি প্রস্তাবিত স্টেট ট্রানজিশন একটি প্রদত্ত লেনদেনের সেট থেকে সম্ভব নয় এবং সেই ডেটা পিয়ারদের কাছে সম্প্রচার করতে পারে। লাইট নোডগুলি সেই জালিয়াতির প্রমাণগুলি তুলে নিতে পারে এবং খারাপ ব্লক হেডারগুলি বাতিল করতে ব্যবহার করতে পারে, যা নিশ্চিত করে যে তারা সম্পূর্ণ নোডগুলির মতো একই সৎ চেইনে থাকে।

এটি সম্পূর্ণ নোডগুলির সম্পূর্ণ লেনদেনের ডেটাতে অ্যাক্সেসের উপর নির্ভর করে। একজন আক্রমণকারী যে একটি খারাপ ব্লক হেডার সম্প্রচার করে এবং লেনদেনের ডেটা উপলব্ধ করতে ব্যর্থ হয়, সে সম্পূর্ণ নোডগুলিকে জালিয়াতির প্রমাণ তৈরি করতে বাধা দিতে সক্ষম হবে। সম্পূর্ণ নোডগুলি হয়তো একটি খারাপ ব্লক সম্পর্কে একটি সতর্কতা সংকেত দিতে পারে, কিন্তু তারা তাদের সতর্কতাকে প্রমাণ দিয়ে সমর্থন করতে পারবে না, কারণ প্রমাণ তৈরি করার জন্য ডেটা উপলব্ধ করা হয়নি!

এই ডেটা উপলব্ধতার সমস্যার সমাধান হল DAS। লাইট নোডগুলি সম্পূর্ণ স্টেট ডেটার খুব ছোট এলোমেলো খণ্ড ডাউনলোড করে এবং সম্পূর্ণ ডেটা সেট উপলব্ধ কিনা তা যাচাই করতে নমুনাগুলি ব্যবহার করে। Nটি এলোমেলো খণ্ড ডাউনলোড করার পরে ভুলভাবে সম্পূর্ণ ডেটা উপলব্ধতা অনুমান করার প্রকৃত সম্ভাবনা গণনা করা যেতে পারে (100টি খণ্ডের জন্য সম্ভাবনা হল 10^-30opens in a new tab, অর্থাৎ, অবিশ্বাস্যভাবে অসম্ভাব্য)।

এমনকি এই পরিস্থিতিতেও, মাত্র কয়েকটি বাইট আটকে রাখা আক্রমণগুলি এলোমেলো ডেটা অনুরোধকারী ক্লায়েন্টদের দ্বারা অলক্ষিত থেকে যেতে পারে। ইরেজার কোডিং ডেটার ছোট অনুপস্থিত অংশগুলি পুনর্গঠন করে এটি ঠিক করে, যা প্রস্তাবিত স্টেট পরিবর্তনগুলি পরীক্ষা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পুনর্গঠিত ডেটা ব্যবহার করে একটি জালিয়াতির প্রমাণ তৈরি করা যেতে পারে, যা লাইট নোডগুলিকে খারাপ হেডার গ্রহণ করা থেকে বিরত রাখে।

দ্রষ্টব্য: প্রুফ-অফ-স্টেক Ethereum লাইট ক্লায়েন্টদের জন্য DAS এবং জালিয়াতির প্রমাণ এখনও বাস্তবায়িত হয়নি, তবে সেগুলি রোডম্যাপে রয়েছে, যা সম্ভবত ZK-SNARK ভিত্তিক প্রমাণের রূপ নেবে। আজকের লাইট ক্লায়েন্টরা এক ধরনের DAC-এর উপর নির্ভর করে: তারা সিঙ্ক-কমিটির পরিচয় যাচাই করে এবং তারপর তাদের প্রাপ্ত স্বাক্ষরিত ব্লক হেডারগুলিতে বিশ্বাস করে।

ডেটা উপলব্ধতা এবং লেয়ার 2 রোলআপ

লেয়ার 2 স্কেলিং সমাধান, যেমন , অফলাইনে লেনদেন প্রক্রিয়া করে লেনদেনের খরচ কমায় এবং Ethereum-এর থ্রুপুট বাড়ায়। রোলআপ লেনদেনগুলি সংকুচিত করা হয় এবং ব্যাচ আকারে Ethereum-এ পোস্ট করা হয়। ব্যাচগুলি Ethereum-এ একটি একক লেনদেনে হাজার হাজার স্বতন্ত্র অফচেইন লেনদেনকে প্রতিনিধিত্ব করে। এটি বেস লেয়ারের যানজট কমায় এবং ব্যবহারকারীদের জন্য ফি কমায়।

তবে, Ethereum-এ পোস্ট করা 'সারাংশ' লেনদেনগুলিতে কেবল তখনই বিশ্বাস করা সম্ভব যদি প্রস্তাবিত স্টেট পরিবর্তন স্বাধীনভাবে যাচাই করা যায় এবং নিশ্চিত করা যায় যে এটি সমস্ত স্বতন্ত্র অফচেইন লেনদেন প্রয়োগের ফল। যদি রোলআপ অপারেটররা এই যাচাইয়ের জন্য লেনদেনের ডেটা উপলব্ধ না করে, তাহলে তারা Ethereum-এ ভুল ডেটা পাঠাতে পারে।

অপ্টিমেস্টিক রোলআপ সংকুচিত লেনদেনের ডেটা Ethereum-এ পোস্ট করে এবং কিছু সময়ের জন্য (সাধারণত 7 দিন) অপেক্ষা করে যাতে স্বাধীন যাচাইকারীরা ডেটা পরীক্ষা করতে পারে। যদি কেউ কোনো সমস্যা শনাক্ত করে, তারা একটি জালিয়াতির প্রমাণ তৈরি করতে পারে এবং রোলআপকে চ্যালেঞ্জ করতে এটি ব্যবহার করতে পারে। এটি চেইনটিকে রোল ব্যাক করতে এবং অবৈধ ব্লকটি বাদ দিতে বাধ্য করবে। ডেটা উপলব্ধ থাকলেই কেবল এটি সম্ভব। বর্তমানে, দুটি উপায়ে অপ্টিমেস্টিক রোলআপগুলি L1-এ লেনদেনের ডেটা পোস্ট করে। কিছু রোলআপ CALLDATA হিসাবে ডেটা স্থায়ীভাবে উপলব্ধ করে, যা স্থায়ীভাবে অনচেইনে থাকে। EIP-4844 বাস্তবায়নের সাথে, কিছু রোলআপ তাদের লেনদেনের ডেটা পরিবর্তে সস্তা ব্লব স্টোরেজে পোস্ট করে। এটি স্থায়ী সংগ্রহস্থল নয়। স্বাধীন যাচাইকারীদের ~18 দিনের মধ্যে ব্লবগুলি জিজ্ঞাসা করতে হবে এবং তাদের চ্যালেঞ্জ উত্থাপন করতে হবে, এরপরে ডেটা Ethereum লেয়ার-1 থেকে মুছে ফেলা হবে। সেই স্বল্প নির্দিষ্ট সময়ের জন্য শুধুমাত্র Ethereum প্রোটোকল দ্বারা ডেটা উপলব্ধতার নিশ্চয়তা দেওয়া হয়। এর পরে, এটি Ethereum ইকোসিস্টেমের অন্যান্য সত্তার দায়িত্ব হয়ে যায়। যেকোনো নোড DAS ব্যবহার করে ডেটা উপলব্ধতা যাচাই করতে পারে, অর্থাৎ, ব্লব ডেটার ছোট, এলোমেলো নমুনা ডাউনলোড করে।

জিরো-নলেজ (ZK) রোলআপ-এর লেনদেনের ডেটা পোস্ট করার প্রয়োজন নেই কারণ স্টেট ট্রানজিশনের সঠিকতার নিশ্চয়তা দেয়। তবে, ডেটা উপলব্ধতা এখনও একটি সমস্যা কারণ আমরা এর স্টেট ডেটাতে অ্যাক্সেস ছাড়া ZK-রোলআপের কার্যকারিতা (বা এর সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করা) নিশ্চিত করতে পারি না। উদাহরণস্বরূপ, যদি একজন অপারেটর রোলআপের স্টেট সম্পর্কে বিশদ বিবরণ আটকে রাখে তবে ব্যবহারকারীরা তাদের ব্যালেন্স জানতে পারে না। এছাড়াও, তারা নতুন যোগ করা ব্লকে থাকা তথ্য ব্যবহার করে স্টেট আপডেট করতে পারে না।

ডেটা উপলব্ধতা বনাম ডেটা পুনরুদ্ধারযোগ্যতা

ডেটা উপলব্ধতা ডেটা পুনরুদ্ধারযোগ্যতা থেকে ভিন্ন। ডেটা উপলব্ধতা হল এই আশ্বাস যে সম্পূর্ণ নোডগুলি একটি নির্দিষ্ট ব্লকের সাথে সম্পর্কিত লেনদেনের সম্পূর্ণ সেট অ্যাক্সেস এবং যাচাই করতে সক্ষম হয়েছে। এর মানে এই নয় যে ডেটা চিরকালের জন্য অ্যাক্সেসযোগ্য।

ডেটা পুনরুদ্ধারযোগ্যতা হল ব্লকচেইন থেকে ঐতিহাসিক তথ্য পুনরুদ্ধার করার জন্য নোডগুলির ক্ষমতা। এই ঐতিহাসিক ডেটা নতুন ব্লক যাচাই করার জন্য প্রয়োজন হয় না, এটি শুধুমাত্র জেনেসিস ব্লক থেকে সম্পূর্ণ নোড সিঙ্ক করার জন্য বা নির্দিষ্ট ঐতিহাসিক অনুরোধ পরিবেশন করার জন্য প্রয়োজন।

মূল Ethereum প্রোটোকল মূলত ডেটা উপলব্ধতা নিয়ে চিন্তিত, ডেটা পুনরুদ্ধারযোগ্যতা নিয়ে নয়। ডেটা পুনরুদ্ধারযোগ্যতা তৃতীয় পক্ষ দ্বারা চালিত আর্কাইভ নোডগুলির একটি ছোট জনসংখ্যা দ্বারা সরবরাহ করা যেতে পারে, অথবা এটি পোর্টাল নেটওয়ার্কopens in a new tab-এর মতো বিকেন্দ্রীভূত ফাইল স্টোরেজ ব্যবহার করে নেটওয়ার্ক জুড়ে বিতরণ করা যেতে পারে।