Gasper

Gasper, Casper द फ्रेंडली फाइनलिटी गैजेट (कैस्पर एफएफजी) और एलएमडी-घोस्ट फोर्क चयन एल्गोरिथ्म का एक संयोजन है। ये घटक एक साथ मिलकर प्रूफ-ऑफ़-स्टेक (PoS) इथेरियम को सुरक्षित करने वाला सर्वसम्मति तंत्र बनाते हैं। Casper वह तंत्र है जो कुछ ब्लॉकों को "अंतिम रूप दिया गया" में अपग्रेड करता है ताकि नेटवर्क में नए प्रवेशकर्ता आश्वस्त हो सकें कि वे कैनोनिकल चेन की सिंकिंग कर रहे हैं। फोर्क चयन एल्गोरिथ्म संचित वोटों का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए करता है कि ब्लॉकचेन में फ़ोर्क उत्पन्न होने पर नोड्स आसानी से सही का चयन कर सकें।

ध्यान दें कि Gasper में शामिल करने के लिए कैस्पर एफएफजी की मूल परिभाषा को थोड़ा अपडेट किया गया था। इस पृष्ठ पर हम अपडेट किए गए संस्करण पर विचार करते हैं।

पूर्वापेक्षाएँ

इस सामग्री को समझने के लिए प्रूफ-ऑफ़-स्टेक (PoS) पर परिचयात्मक पृष्ठ पढ़ना आवश्यक है।

Gasper की भूमिका

Gasper एक प्रूफ-ऑफ़-स्टेक (PoS) ब्लॉकचेन के शीर्ष पर स्थित है जहाँ नोड्स सुरक्षा जमा के रूप में ईथर प्रदान करते हैं जिसे नष्ट किया जा सकता है यदि वे ब्लॉक प्रस्तावित करने या मान्य करने में आलसी या बेईमान हैं। Gasper वह तंत्र है जो यह परिभाषित करता है कि सत्यापकों को कैसे पुरस्कृत और दंडित किया जाता है, यह तय करता है कि किन ब्लॉकों को स्वीकार और अस्वीकार करना है, और ब्लॉकचेन के किस फ़ोर्क पर निर्माण करना है।

अंतिमता क्या है?

अंतिमता कुछ ब्लॉकों का एक गुण है जिसका अर्थ है कि उन्हें तब तक वापस नहीं किया जा सकता जब तक कि कोई गंभीर सर्वसम्मति विफलता न हो और किसी हमलावर ने कुल स्टेक किए गए ईथर का कम से कम 1/3 नष्ट न कर दिया हो। अंतिम रूप दिया गया ब्लॉकों को उस जानकारी के रूप में माना जा सकता है जिसके बारे में ब्लॉकचेन निश्चित है। किसी ब्लॉक को अंतिम रूप दिए जाने के लिए उसे दो-चरणीय अपग्रेड प्रक्रिया से गुजरना होगा:

1. कुल स्टेक किए गए ईथर के दो-तिहाई हिस्से ने उस ब्लॉक को कैनोनिकल चेन में शामिल करने के पक्ष में वोट किया होना चाहिए। यह शर्त ब्लॉक को "औचित्य-सिद्ध" में अपग्रेड करती है। औचित्य-सिद्ध ब्लॉकों के वापस होने की संभावना कम होती है, लेकिन कुछ शर्तों के तहत ऐसा हो सकता है।
2. जब किसी औचित्य-सिद्ध ब्लॉक के ऊपर एक और ब्लॉक औचित्य-सिद्ध हो जाता है, तो इसे "अंतिम रूप दिया गया" में अपग्रेड कर दिया जाता है। किसी ब्लॉक को अंतिम रूप देना उसे कैनोनिकल चेन में शामिल करने की एक प्रतिबद्धता है। इसे तब तक वापस नहीं किया जा सकता जब तक कि कोई हमलावर लाखों ईथर (अरबों $USD) नष्ट न कर दे।

ये ब्लॉक अपग्रेड हर स्लॉट में नहीं होते हैं। इसके बजाय, केवल एपॉक-सीमा वाले ब्लॉकों को ही औचित्य-सिद्ध और अंतिम रूप दिया जा सकता है। इन ब्लॉकों को "जाँच-बिंदु" के रूप में जाना जाता है। अपग्रेडिंग जाँच-बिंदुओं के जोड़े पर विचार करती है। कम हाल के जाँच-बिंदु को अंतिम रूप दिया गया और अधिक हाल के ब्लॉक को औचित्य-सिद्ध में अपग्रेड करने के लिए दो क्रमिक जाँच-बिंदुओं के बीच एक "महाबहुमत लिंक" मौजूद होना चाहिए (यानी, कुल स्टेक किए गए ईथर का दो-तिहाई यह वोट करता है कि जाँच-बिंदु B, जाँच-बिंदु A का सही वंशज है)।

चूँकि अंतिमता के लिए दो-तिहाई सहमति की आवश्यकता होती है कि एक ब्लॉक कैनोनिकल है, एक हमलावर इसके बिना एक वैकल्पिक अंतिम रूप दिया गया चेन नहीं बना सकता है:

1. कुल स्टेक किए गए ईथर के दो-तिहाई हिस्से का स्वामित्व या हेरफेर करना।
2. कुल स्टेक किए गए ईथर का कम से कम एक-तिहाई नष्ट करना।

पहली शर्त इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि किसी चेन को अंतिम रूप देने के लिए स्टेक किए गए ईथर के दो-तिहाई हिस्से की आवश्यकता होती है। दूसरी शर्त इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि यदि कुल स्टेक के दो-तिहाई ने दोनों फ़ोर्क के पक्ष में वोट किया है, तो एक-तिहाई ने दोनों पर वोट किया होगा। डबल-वोटिंग एक कटौती की स्थिति है जिसे अधिकतम दंडित किया जाएगा, और कुल स्टेक का एक-तिहाई नष्ट हो जाएगा। मई 2022 तक, इसके लिए एक हमलावर को लगभग $10 बिलियन मूल्य के ईथर को बर्न करने की आवश्यकता है। Gasper में ब्लॉकों को औचित्य-सिद्ध और अंतिम रूप देने वाला एल्गोरिथ्म Casper द फ्रेंडली फाइनलिटी गैजेट (कैस्पर एफएफजी) (opens in a new tab) का थोड़ा संशोधित रूप है।

प्रोत्साहन और कटौती

सत्यापकों को ईमानदारी से ब्लॉक प्रस्तावित करने और मान्य करने के लिए पुरस्कृत किया जाता है। ईथर को इनाम के रूप में दिया जाता है और उनके स्टेक में जोड़ा जाता है। दूसरी ओर, जो सत्यापक अनुपस्थित रहते हैं और बुलाए जाने पर कार्य करने में विफल रहते हैं, वे इन पुरस्कारों से चूक जाते हैं और कभी-कभी अपने मौजूदा स्टेक का एक छोटा हिस्सा खो देते हैं। हालाँकि, ऑफ़लाइन रहने के लिए दंड छोटे होते हैं और, ज्यादातर मामलों में, पुरस्कारों से चूकने की अवसर लागत के बराबर होते हैं। हालाँकि, कुछ सत्यापक कार्य गलती से करना बहुत मुश्किल होता है और किसी दुर्भावनापूर्ण आशय को दर्शाते हैं, जैसे कि एक ही स्लॉट के लिए कई ब्लॉक प्रस्तावित करना, एक ही स्लॉट के लिए कई ब्लॉकों को प्रमाणित करना, या पिछले जाँच-बिंदु वोटों का खंडन करना। ये "कटौती योग्य" व्यवहार हैं जिन्हें अधिक कठोरता से दंडित किया जाता है—कटौती के परिणामस्वरूप सत्यापक के स्टेक का कुछ हिस्सा नष्ट हो जाता है और सत्यापक को सत्यापकों के नेटवर्क से हटा दिया जाता है। इस प्रक्रिया में 36 दिन लगते हैं। पहले दिन, 1 ETH तक का प्रारंभिक जुर्माना होता है। फिर कटौती किए गए सत्यापक का ईथर निकास अवधि के दौरान धीरे-धीरे खत्म हो जाता है, लेकिन 18वें दिन, उन्हें "सहसंबंध जुर्माना" (correlation penalty) मिलता है, जो तब बड़ा होता है जब एक ही समय के आसपास अधिक सत्यापकों की कटौती की जाती है। अधिकतम जुर्माना पूरा स्टेक होता है। ये पुरस्कार और दंड ईमानदार सत्यापकों को प्रोत्साहित करने और नेटवर्क पर हमलों को हतोत्साहित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

निष्क्रियता क्षरण

सुरक्षा के साथ-साथ, Gasper "संभावित जीवंतता" (plausible liveness) भी प्रदान करता है। यह वह स्थिति है कि जब तक कुल स्टेक किए गए ईथर का दो-तिहाई ईमानदारी से वोट कर रहा है और प्रोटोकॉल का पालन कर रहा है, तब तक चेन किसी भी अन्य गतिविधि (जैसे हमले, विलंबता के मुद्दे, या कटौती) की परवाह किए बिना अंतिम रूप देने में सक्षम होगी। दूसरे शब्दों में, चेन को अंतिम रूप देने से रोकने के लिए कुल स्टेक किए गए ईथर का एक-तिहाई किसी तरह से समझौता किया जाना चाहिए। Gasper में, जीवंतता विफलता के खिलाफ रक्षा की एक अतिरिक्त पंक्ति है, जिसे "निष्क्रियता क्षरण" के रूप में जाना जाता है। यह तंत्र तब सक्रिय होता है जब चेन चार से अधिक एपॉक तक अंतिम रूप देने में विफल रही हो। जो सत्यापक सक्रिय रूप से बहुमत वाली चेन को प्रमाणित नहीं कर रहे हैं, उनका स्टेक धीरे-धीरे तब तक खत्म हो जाता है जब तक कि बहुमत कुल स्टेक का दो-तिहाई वापस प्राप्त नहीं कर लेता, यह सुनिश्चित करते हुए कि जीवंतता विफलताएं केवल अस्थायी हैं।

फोर्क चयन

कैस्पर एफएफजी की मूल परिभाषा में एक फोर्क चयन एल्गोरिथ्म शामिल था जिसने यह नियम लागू किया था: follow the chain containing the justified checkpoint that has the greatest height जहाँ ऊँचाई को जेनेसिस ब्लॉक से सबसे बड़ी दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है। Gasper में, मूल फोर्क चयन नियम को एलएमडी-घोस्ट नामक अधिक परिष्कृत एल्गोरिथ्म के पक्ष में हटा दिया गया है। यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि सामान्य परिस्थितियों में, फोर्क चयन नियम अनावश्यक है - प्रत्येक स्लॉट के लिए एक ही ब्लॉक प्रस्तावक होता है, और ईमानदार सत्यापक इसे प्रमाणित करते हैं। केवल बड़े नेटवर्क अतुल्यकालिकता (asynchronicity) के मामलों में या जब किसी बेईमान ब्लॉक प्रस्तावक ने गोलमोल बात की हो, तब फोर्क चयन एल्गोरिथ्म की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जब वे मामले उत्पन्न होते हैं, तो फोर्क चयन एल्गोरिथ्म एक महत्वपूर्ण बचाव है जो सही चेन को सुरक्षित करता है।

एलएमडी-घोस्ट का अर्थ "लेटेस्ट मैसेज-ड्रिवन ग्रीडी हेवीएस्ट ऑब्जर्व्ड सब-ट्री" (latest message-driven greedy heaviest observed sub-tree) है। यह एक ऐसे एल्गोरिथ्म को परिभाषित करने का एक तकनीकी तरीका है जो प्रमाणों के सबसे बड़े संचित भार वाले फ़ोर्क को कैनोनिकल (ग्रीडी हेवीएस्ट सबट्री) के रूप में चुनता है और यदि किसी सत्यापक से कई संदेश प्राप्त होते हैं, तो केवल नवीनतम पर विचार किया जाता है (लेटेस्ट-मैसेज ड्रिवन)। सबसे भारी ब्लॉक को अपनी कैनोनिकल चेन में जोड़ने से पहले, प्रत्येक सत्यापक इस नियम का उपयोग करके प्रत्येक ब्लॉक का आकलन करता है।

आगे की पढ़ाई

• Gasper: GHOST और Casper का संयोजन (opens in a new tab)
• Casper द फ्रेंडली फाइनलिटी गैजेट (opens in a new tab)