स्थिति प्रणाली

स्थिति प्रणाली प्रतिभागियों को एथेरियम मेननेट के साथ न्यूनतम इंटरेक्शन रखते हुए सुरक्षित रूप से ऑफ-चेन लेनदेन करने की अनुमति देती हैं। चैनल पियर चैनल को खोलने और बंद करने के लिए केवल दो ऑन-चेन लेनदेन सबमिट करते हुए मनमाने ढंग से ऑफ-चेन लेनदेन कर सकते हैं। यह अत्यधिक उच्च लेन-देन थ्रूपुट की अनुमति देता है और इसके परिणामस्वरूप उपयोगकर्ताओं के लिए लागत कम होती है।

पूर्वापेक्षाएं

आपको हमारे एथेरियम स्केलिंग और लेयर 2 पर दिए गए पेजों को पढ़ना और समझना चाहिए।

चैनल क्या हैं?

सार्वजनिक ब्लॉकचेन, जैसे कि एथेरियम, को उनकी वितरित वास्तुकला के कारण स्केलेबिलिटी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है: ऑन-चेन लेनदेन को सभी नोड्स द्वारा निष्पादित किया जाना चाहिए। नेटवर्क को विकेंद्रीकृत रखने के लिए लेन-देन थ्रूपुट पर एक सीमा लागू करते हुए, नोड्स को मामूली हार्डवेयर का उपयोग करके एक ब्लॉक में लेनदेन की मात्रा को संभालने में सक्षम होना चाहिए। ब्लॉकचेन चैनल अंतिम निपटान के लिए मुख्य चेन की सुरक्षा पर भरोसा करते हुए उपयोगकर्ताओं को ऑफ-चेन बातचीत करने की अनुमति देकर इस समस्या को हल करते हैं।

चैनल सरल पीयर-टू-पीयर प्रोटोकॉल हैं जो दो पक्षों को अपने बीच कई लेनदेन करने की अनुमति देते हैं और फिर केवल अंतिम परिणामों को ब्लॉकचेन पर पोस्ट करते हैं। चैनल क्रिप्टोग्राफी का उपयोग यह प्रदर्शित करने के लिए करता है कि वे जो सारांश डेटा उत्पन्न करते हैं वह वास्तव में मध्यवर्ती लेनदेन के एक वैध सेट का परिणाम है। एक "मल्टीसिग" स्मार्ट अनुबंध यह सुनिश्चित करता है कि लेनदेन पर सही पक्षों द्वारा हस्ताक्षर किए गए हैं।

चैनलों के साथ, राज्य परिवर्तनों को निष्पादित किया जाता है और इच्छुक पक्षों द्वारा मान्य किया जाता है, एथेरियम की निष्पादन परत पर गणना को कम करता है। यह एथेरियम पर भीड़ को कम करता है और उपयोगकर्ताओं के लिए लेनदेन प्रसंस्करण की गति को भी बढ़ाता है।

प्रत्येक चैनल को एथेरियम पर चलने वाले मल्टीसिग स्मार्ट अनुबंध द्वारा प्रबंधित किया जाता है। एक चैनल खोलने के लिए, प्रतिभागी चैनल अनुबंध को ऑन-चेन तैनात करते हैं और उसमें फंड जमा करते हैं। दोनों पक्ष चैनल की स्थिति को शुरू करने के लिए सामूहिक रूप से एक स्थिति अपडेट पर हस्ताक्षर करते हैं, जिसके बाद वे जल्दी और स्वतंत्र रूप से ऑफ-चेन लेनदेन कर सकते हैं।

चैनल को बंद करने के लिए, प्रतिभागी चैनल की अंतिम सहमत स्थिति को ऑन-चेन सबमिट करते हैं। इसके बाद, स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट चैनल की अंतिम स्थिति में प्रत्येक प्रतिभागी की शेष राशि के अनुसार लॉक किए गए धन का वितरण करता है।

पीयर-टू-पीयर चैनल विशेष रूप से उन स्थितियों के लिए उपयोगी हैं जहां कुछ पूर्वनिर्धारित प्रतिभागी बिना दिखाई देने वाले ओवरहेड के उच्च आवृत्ति के साथ लेन-देन करना चाहते हैं। ब्लॉकचेन चैनल दो श्रेणियों में आते हैं: भुगतान चैनल और स्थिति प्रणाली।

भुगतान चैनल

एक भुगतान चैनल को सबसे अच्छी तरह से दो उपयोगकर्ताओं द्वारा सामूहिक रूप से बनाए रखे गए "दो-तरफा लेजर" के रूप में वर्णित किया जाता है। लेजर का प्रारंभिक बैलेंस चैनल खोलने के चरण के दौरान ऑन-चेन अनुबंध में लॉक की गई जमा राशि का योग है। भुगतान चैनल स्थानांतरण तत्काल और वास्तविक ब्लॉकचेन की भागीदारी के बिना किए जा सकते हैं, सिवाय एक प्रारंभिक एकमुश्त ऑन-चेन निर्माण और चैनल के अंतिम रूप से बंद होने के।

लेजर के शेष (यानी, भुगतान चैनल की स्थिति) में अपडेट के लिए चैनल में सभी पार्टियों की स्वीकृति की आवश्यकता होती है। सभी चैनल प्रतिभागियों द्वारा हस्ताक्षरित एक चैनल अपडेट को अंतिम माना जाता है, जैसे कि एथेरियम पर एक लेनदेन।

भुगतान चैनल सरल उपयोगकर्ता इंटरैक्शन (जैसे ETH स्थानांतरण, एटॉमिक स्वैप, सूक्ष्म भुगतान) की महंगी ऑन-चेन गतिविधि को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए सबसे पहले स्केलिंग समाधानों में से एक थे। चैनल प्रतिभागी एक-दूसरे के बीच असीमित संख्या में तत्काल, शुल्क रहित लेनदेन कर सकते हैं जब तक कि उनके स्थानांतरण का शुद्ध योग जमा किए गए टोकन से अधिक नहीं होता

स्थिति प्रणाली

ऑफ-चेन भुगतानों का समर्थन करने के अलावा, भुगतान चैनल सामान्य स्थिति संक्रमण तर्क को संभालने के लिए उपयोगी साबित नहीं हुए हैं। स्थिति प्रणाली इस समस्या को हल करने और सामान्य-उद्देश्य कंप्यूटेशन के लिए चैनलों को उपयोगी बनाने के लिए बनाए गए थे।

स्थिति प्रणाली में अभी भी भुगतान प्रणाली के साथ बहुत कुछ समान है। उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता क्रिप्टोग्राफिक रूप से हस्ताक्षरित संदेशों (लेनदेन) का आदान-प्रदान करके बातचीत करते हैं, जिन पर अन्य प्रणाली प्रतिभागियों को भी हस्ताक्षर करना चाहिए। यदि एक प्रस्तावित स्थिति अपडेट पर सभी प्रतिभागियों द्वारा हस्ताक्षर नहीं किए जाते हैं, तो इसे अमान्य माना जाता है।

हालांकि, उपयोगकर्ता के शेष राशि को रखने के अलावा, चैनल अनुबंध के संग्रहण की वर्तमान स्थिति (यानी, अनुबंध चर के मूल्य) को भी ट्रैक करता है।

यह दो उपयोगकर्ताओं के बीच एक स्मार्ट अनुबंध को ऑफ-चेन निष्पादित करना संभव बनाता है। इस परिदृश्य में, स्मार्ट अनुबंध की आंतरिक स्थिति के अपडेट के लिए केवल उन सहकर्मियों की स्वीकृति की आवश्यकता होती है जिन्होंने चैनल बनाया था।

हालांकि यह पहले वर्णित स्केलेबिलिटी की समस्या को हल करता है, इसका सुरक्षा पर प्रभाव पड़ता है। एथेरियम पर, स्थिति संक्रमण की वैधता नेटवर्क के सहमति प्रोटोकॉल द्वारा लागू की जाती है। यह एक स्मार्ट अनुबंध की स्थिति में अमान्य अपडेट प्रस्तावित करना या स्मार्ट अनुबंध निष्पादन को बदलना असंभव बनाता है।

स्थिति चैनलों में समान सुरक्षा गारंटी नहीं हैं। कुछ हद तक, एक स्थिति चैनल मेननेट का एक लघु संस्करण है। नियमों को लागू करने वाले सीमित सेट प्रतिभागियों के साथ, दुर्भावनापूर्ण व्यवहार (जैसे, अमान्य स्थिति अपडेट प्रस्तावित करना) की संभावना बढ़ जाती है। स्थिति प्रणाली अपनी सुरक्षा पर आधारित एक विवाद मध्यस्थता प्रणाली से प्राप्त करती हैं।

स्थिति प्रणाली कैसे काम करती हैं

मूल रूप से, एक स्थिति प्रणाली में गतिविधि उपयोगकर्ताओं और एक ब्लॉकचेन प्रणाली के बीच बातचीत का एक सत्र है। उपयोगकर्ता ज्यादातर एक-दूसरे के साथ ऑफ-चेन संवाद करते हैं और केवल चैनल खोलने, चैनल बंद करने, या प्रतिभागियों के बीच संभावित विवादों को निपटाने के लिए अंतर्निहित ब्लॉकचेन के साथ इंटरेक्ट करते हैं।

निम्नलिखित अनुभाग एक स्थिति प्रणाली के बुनियादी कार्यप्रवाह की रूपरेखा प्रस्तुत करता है:

चैनल खोलना

एक चैनल खोलने के लिए प्रतिभागियों को मेननेट पर एक स्मार्ट अनुबंध में धन प्रतिबद्ध करना आवश्यक है। जमा एक आभासी टैब के रूप में भी कार्य करता है, ताकि भाग लेने वाले अभिनेता तुरंत भुगतान निपटाने की आवश्यकता के बिना स्वतंत्र रूप से लेनदेन कर सकें। केवल जब चैनल को ऑन-चेन अंतिम रूप दिया जाता है, तो पार्टियां एक-दूसरे का निपटान करती हैं और अपने टैब में जो बचा है उसे निकाल लेती हैं।

यह जमा प्रत्येक प्रतिभागी से ईमानदार व्यवहार की गारंटी देने के लिए एक बंधन के रूप में भी कार्य करता है। यदि जमाकर्ताओं को विवाद समाधान चरण के दौरान दुर्भावनापूर्ण कार्यों का दोषी पाया जाता है, तो अनुबंध उनकी जमा राशि को कम कर देता है।

चैनल साथियों को एक प्रारंभिक स्थिति पर हस्ताक्षर करना चाहिए, जिस पर वे सभी सहमत हैं। यह राज्य चैनल की उत्पत्ति के रूप में कार्य करता है, जिसके बाद उपयोगकर्ता लेन-देन शुरू कर सकते हैं।

चैनल का उपयोग करना

चैनल की स्थिति को आरंभ करने के बाद, सहकर्मी लेन-देन पर हस्ताक्षर करके और उन्हें अनुमोदन के लिए एक-दूसरे को भेजकर बातचीत करते हैं। प्रतिभागी इन लेन-देनों के साथ राज्य अपडेट शुरू करते हैं और दूसरों से राज्य अपडेट पर हस्ताक्षर करते हैं। प्रत्येक लेन-देन में निम्नलिखित शामिल हैंः

• एक नॉन्स, जो लेनदेन के लिए एक अद्वितीय ID के रूप में कार्य करता है और रीप्ले हमलों को रोकता है। यह प्रणाली अपडेट के क्रम की पहचान भी करता है जिसमें वे हुए थे (जिसका विवाद निपटान के लिए महत्वपूर्ण है)

• प्रणाली की पुरानी हालत

• प्रणाली की नई स्थिति

• वह लेनदेन जिसके कारण स्थिति परिवर्तन होता है (उदाहरण के लिए, एलिस 5 ETH बॉब को भेजती है)

चैनल में स्थिति अपडेट ऑन-चेन प्रसारित नहीं किए जाते हैं जैसा कि सामान्य रूप से Mainnet पर उपयोगकर्ताओं के इंटरेक्ट करने पर होता है, जो ऑन-चेन फुटप्रिंट को कम करने के स्थिति प्रणाली के लक्ष्य के अनुरूप है। जब तक प्रतिभागी राज्य अपडेट पर सहमत हैं, तब तक वे एथेरियम लेनदेन की तरह अंतिम हैं। विवाद उत्पन्न होने पर ही प्रतिभागी मेननेट की सहमति पर निर्भर रहते हैं।

चैनल बंद करना

एक स्थिति प्रणाली को बंद करने के लिए चैनल की अंतिम, सहमत स्थिति को ऑन-चेन स्मार्ट अनुबंध में जमा करना आवश्यक है। स्थिति अपडेट में संदर्भित विवरणों में प्रत्येक प्रतिभागी की चालों की संख्या और स्वीकृत लेनदेन की सूची शामिल है।

यह सत्यापित करने के बाद कि स्थिति अपडेट मान्य है (यानी, यह सभी पार्टियों द्वारा हस्ताक्षरित है) स्मार्ट अनुबंध चैनल को अंतिम रूप देता है और चैनल के परिणाम के अनुसार लॉक किए गए फंड वितरित करता है। ऑफ-चेन किए गए भुगतान एथेरियम की स्थिति पर लागू होते हैं और प्रत्येक प्रतिभागी को लॉक किए गए फंड का उनका शेष हिस्सा प्राप्त होता है।

ऊपर वर्णित परिदृश्य उस स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जो खुशहाल मामले में होता है। कभी-कभी, उपयोगकर्ता समझौते तक पहुंचने और चैनल को अंतिम रूप देने में असमर्थ हो सकते हैं (दुखद मामला)। स्थिति के बारे में निम्नलिखित में से कोई भी सच हो सकता है:

• प्रतिभागी ऑफलाइन हो जाते हैं और स्थिति संक्रमण प्रस्तावित करने में विफल रहते हैं

• प्रतिभागी वैध स्थिति अपडेट पर सह-हस्ताक्षर करने से इनकार करते हैं

• प्रतिभागी ऑन-चेन अनुबंध के लिए एक पुरानी स्थिति अपडेट का प्रस्ताव करके चैनल को अंतिम रूप देने का प्रयास करते हैं

• प्रतिभागी दूसरों के हस्ताक्षर के लिए अमान्य स्थिति संक्रमण प्रस्तावित करते हैं

जब भी एक चैनल में भाग लेने वाले अभिनेताओं के बीच सहमति टूट जाती है, तो अंतिम विकल्प चैनल की अंतिम, वैध स्थिति को लागू करने के लिए मेननेट की सहमति पर निर्भर करना होता है। इस मामले में, स्थिति प्रणाली को बंद करने के लिए ऑन-चेन विवादों को निपटाने की आवश्यकता होती है।

विवादों का निपटारा

आम तौर पर, एक चैनल में पार्टियां पहले से चैनल बंद करने पर सहमत होती हैं और अंतिम स्थिति संक्रमण पर सह-हस्ताक्षर करती हैं, जिसे वे स्मार्ट अनुबंध में जमा करते हैं। एक बार जब अपडेट ऑन-चेन स्वीकृत हो जाता है, तो ऑफ-चेन स्मार्ट अनुबंध का निष्पादन समाप्त हो जाता है और प्रतिभागी अपने पैसे के साथ चैनल से बाहर निकल जाते हैं।

हालांकि, एक पक्ष स्मार्ट अनुबंध के निष्पादन को समाप्त करने और चैनल को अंतिम रूप देने के लिए एक ऑन-चेन अनुरोध सबमिट कर सकता है - अपने समकक्ष की मंजूरी की प्रतीक्षा किए बिना। यदि पहले वर्णित सहमति-तोड़ने वाली स्थितियों में से कोई भी होती है, तो कोई भी पक्ष चैनल को बंद करने और धन वितरित करने के लिए ऑन-चेन अनुबंध को ट्रिगर कर सकता है। यह ट्रस्टलेसनेस प्रदान करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि ईमानदार पक्ष दूसरे पक्ष की कार्रवाइयों की परवाह किए बिना, किसी भी समय अपनी जमा राशि से बाहर निकल सकते हैं।

चैनल से बाहर निकलने की प्रक्रिया के लिए, उपयोगकर्ता को एप्लिकेशन की अंतिम वैध स्थिति अपडेट को ऑन-चेन अनुबंध में जमा करना होगा। यदि यह सही पाया जाता है (यानी, इस पर सभी पार्टियों के हस्ताक्षर हैं), तो धन उनके पक्ष में पुनर्वितरित किया जाता है।

हालाँकि, एकल-उपयोगकर्ता द्वारा निकासी अनुरोध को निष्पादित करने में देरी होती है। यदि चैनल को समाप्त करने का अनुरोध सर्वसम्मति से स्वीकृत हो जाता है, तो ऑन-चेन निकास लेनदेन तुरंत निष्पादित होता है।

धोखाधड़ी की संभावनाओं के कारण एकल-उपयोगकर्ता निकास में देरी होती है। उदाहरण के लिए, एक चैनल प्रतिभागी एथेरियम पर चैनल को अंतिम रूप देने के लिए एक पुरानी स्थिति अपडेट को ऑन-चेन सबमिट करने का प्रयास कर सकता है।

एक जवाबी उपाय के रूप में, स्थिति प्रणाली ईमानदार उपयोगकर्ताओं को चैनल की नवीनतम, वैध स्थिति को ऑन-चेन सबमिट करके अमान्य स्थिति अपडेट को चुनौती देने की अनुमति देती हैं। स्थिति प्रणालियों को इस प्रकार डिज़ाइन किया गया है कि नए, सहमत स्थिति अपडेट पुराने स्थिति अपडेट से अधिक होते हैं।

एक बार जब कोई पियर ऑन-चेन विवाद-समाधान प्रणाली को ट्रिगर करता है, तो दूसरे पक्ष को एक समय सीमा (जिसे चुनौती विंडो कहा जाता है) के भीतर जवाब देना आवश्यक होता है। यह उपयोगकर्ताओं को निकासी लेनदेन को चुनौती देने की अनुमति देता है, विशेष रूप से यदि दूसरी पार्टी कोई पुरानी अपडेट लागू कर रही है।

जो भी स्थिति हो, चैनल उपयोगकर्ताओं के पास हमेशा मजबूत अंतिम स्थिति की गारंटी होती है: यदि उनके पास मौजूद स्थिति संक्रमण पर सभी सदस्यों द्वारा हस्ताक्षर किए गए थे और यह सबसे हालिया अपडेट है, तो यह एक नियमित ऑन-चेन लेनदेन के समान अंतिम स्थिति का है। उन्हें अभी भी दूसरे पक्ष को ऑन-चेन चुनौती देनी होगी, लेकिन एकमात्र संभावित परिणाम अंतिम वैध स्थिति को अंतिम रूप देना है, जो उनके पास है।

स्थिति प्रणाली एथेरियम के साथ कैसे संपर्क करती है? स्थिति प्रणाली एथेरियम के साथ कैसे इंटरैक्ट करती हैं?

यद्यपि वे ऑफ-चेन प्रोटोकॉल के रूप में मौजूद हैं, स्थिति प्रणाली का एक ऑन-चेन घटक होता है: चैनल खोलते समय एथेरियम पर तैनात स्मार्ट अनुबंध। यह अनुबंध चैनल में जमा की गई संपत्तियों को नियंत्रित करता है, स्थिति अपडेट को सत्यापित करता है, और प्रतिभागियों के बीच विवादों का समाधान करता है।

स्थिति प्रणाली, लेयर 2 स्केलिंग समाधानों के विपरीत, Mainnet पर लेनदेन डेटा या स्थिति प्रतिबद्धताओं को प्रकाशित नहीं करते हैं। हालांकि, वे Mainnet से, कहें तो साइडचेन की तुलना में अधिक जुड़े हुए हैं, जो उन्हें कुछ हद तक सुरक्षित बनाता है।

स्थिति प्रणालियाँ निम्नलिखित के लिए मुख्य एथेरियम प्रोटोकॉल पर निर्भर करती हैं:

1. जीवंतता

चैनल खोलते समय तैनात ऑन-चेन अनुबंध चैनल की कार्यक्षमता के लिए जिम्मेदार होता है। यदि अनुबंध एथेरियम पर चल रहा है, तो चैनल हमेशा उपयोग के लिए उपलब्ध होता है। इसके विपरीत, एक पक्षचेन हमेशा विफल हो सकता है, भले ही मेननेट चालू हो, जिससे उपयोगकर्ता के फंड जोखिम में पड़ सकते हैं।

२. सुरक्षा

कुछ हद तक, स्थिति प्रणालियाँ एथेरियम पर निर्भर करती हैं ताकि सुरक्षा प्रदान की जा सके और उपयोगकर्ताओं को दुर्भावनापूर्ण सहकर्मियों से बचाया जा सके। जैसा कि बाद के वर्गों में चर्चा की गई है, चैनल एक धोखाधड़ी प्रमाण तंत्र का उपयोग करते हैं जो उपयोगकर्ताओं को अमान्य या पुरानी अपडेट के साथ चैनल को अंतिम रूप देने के प्रयासों को चुनौती देने की अनुमति देता है।

इस मामले में, ईमानदार पक्ष धोखाधड़ी के सबूत के रूप में चैनल की नवीनतम वैध स्थिति को सत्यापन के लिए ऑन-चेन अनुबंध को प्रदान करता है। धोखाधड़ी के सबूत पारस्परिक रूप से अविश्वासी पक्षों को इस प्रक्रिया में अपने फंड को जोखिम में डाले बिना ऑफ-चेन लेनदेन करने में सक्षम बनाते हैं।

3. अंतिमता

चैनल उपयोगकर्ताओं द्वारा सामूहिक रूप से हस्ताक्षरित स्थिति अपडेट को ऑन-चेन लेनदेन के बराबर अच्छा माना जाता है। फिर भी, चैनल में की गई सभी गतिविधियाँ तभी वास्तविक अंतिमता प्राप्त करती हैं जब चैनल को एथेरियम पर बंद कर दिया जाता है।

आशावादी मामले में, दोनों पक्ष सहयोग कर सकते हैं और अंतिम स्थिति अपडेट पर हस्ताक्षर कर सकते हैं और चैनल को बंद करने के लिए ऑन-चेन सबमिट कर सकते हैं, जिसके बाद फंड चैनल की अंतिम स्थिति के अनुसार वितरित किए जाते हैं। निराशावादी मामले में, जहां कोई ऑन-चेन पर एक गलत स्थिति अपडेट पोस्ट करके धोखा देने की कोशिश करता है, उनका लेनदेन तब तक अंतिम रूप नहीं लेता जब तक कि चुनौती विंडो समाप्त नहीं हो जाती।

वर्चुअल स्थिति प्रणाली

एक स्थिति प्रणाली का सरल कार्यान्वयन एक नया अनुबंध तैनात करना होगा जब दो उपयोगकर्ता ऑफ-चेन एक एप्लिकेशन निष्पादित करना चाहते हैं। यह न केवल अव्यवहारिक है, बल्कि यह स्थिति प्रणाली की लागत-प्रभावशीलता को भी नकारता है (ऑन-चेन लेनदेन लागत जल्दी से बढ़ सकती है)।

इस समस्या को हल करने के लिए, "वर्चुअल चैनल" बनाए गए। नियमित चैनलों के विपरीत जिन्हें खोलने और समाप्त करने के लिए ऑन-चेन लेनदेन की आवश्यकता होती है, एक वर्चुअल चैनल को मुख्य चेन के साथ इंटरेक्ट किए बिना खोला, निष्पादित और अंतिम रूप दिया जा सकता है। इस पद्धति का उपयोग करके ऑफ-चेन विवादों को निपटाना भी संभव है।

यह प्रणाली तथाकथित "लेजर चैनल" के अस्तित्व पर निर्भर करती है, जिन्हें ऑन-चेन वित्त पोषित किया गया है। दो पक्षों के बीच वर्चुअल चैनल मौजूदा लेजर चैनल के शीर्ष पर बनाया जा सकता है, जिसमें लेजर चैनल के मालिक मध्यस्थ के रूप में कार्य करते हैं।

प्रत्येक वर्चुअल चैनल के उपयोगकर्ता एक नए अनुबंध उदाहरण के माध्यम से बातचीत करते हैं, जिसमें लेजर चैनल कई अनुबंध उदाहरणों का समर्थन करने में सक्षम होता है। लेजर चैनल की स्थिति में एक से अधिक अनुबंध भंडारण स्थिति भी होती है, जो विभिन्न उपयोगकर्ताओं के बीच ऑफ-चेन अनुप्रयोगों के समानांतर निष्पादन की अनुमति देती है।

सामान्य चैनल की तरह, उपयोगकर्ता स्थिति मशीन को आगे बढ़ाने के लिए स्थिति अपडेट का आदान-प्रदान करते हैं। जब तक कोई विवाद उत्पन्न नहीं होता है, मध्यस्थ से केवल चैनल खोलने या समाप्त करने पर संपर्क करना होता है।

वर्चुअल भुगतान चैनल

वर्चुअल भुगतान चैनल वर्चुअल स्थिति प्रणाली के समान विचार पर काम करते हैं: एक ही नेटवर्क से जुड़े प्रतिभागी ऑन-चेन पर एक नया चैनल खोलने की आवश्यकता के बिना संदेश भेज सकते हैं। वर्चुअल भुगतान चैनल में, मूल्य हस्तांतरण एक या अधिक मध्यस्थों के माध्यम से मार्गित किया जाता है, इस गारंटी के साथ कि केवल इच्छित प्राप्तकर्ता ही हस्तांतरित धन प्राप्त कर सकता है।

स्थिति प्रणाली के अनुप्रयोग

भुगतान

प्रारंभिक ब्लॉकचेन चैनल सरल प्रोटोकॉल थे जो दो प्रतिभागियों को Mainnet पर उच्च लेनदेन शुल्क का भुगतान किए बिना तेजी से, कम शुल्क वाले ऑफ-चेन हस्तांतरण करने की अनुमति देते थे। आज, भुगतान चैनल एथेर और टोकन के आदान-प्रदान और जमा के लिए डिज़ाइन किए गए अनुप्रयोगों के लिए अभी भी उपयोगी हैं।

चैनल-आधारित भुगतानों के निम्नलिखित लाभ होते हैं:

1. थ्रुपुट: प्रति चैनल ऑफ-चेन लेनदेन की मात्रा एथेरियम के थ्रुपुट से असंबद्ध है, जो विभिन्न कारकों, विशेष रूप से ब्लॉक आकार और ब्लॉक समय से प्रभावित होती है। ऑफ-चेन लेनदेन निष्पादित करके, ब्लॉकचेन चैनल उच्च थ्रुपुट प्राप्त कर सकते हैं।

2. गोपनीयता: क्योंकि चैनल ऑफ-चेन मौजूद हैं, प्रतिभागियों के बीच इंटरेक्शन का विवरण एथेरियम के सार्वजनिक ब्लॉकचेन पर दर्ज नहीं किया जाता है। चैनल उपयोगकर्ताओं को केवल चैनलों को फंड करते और बंद करते समय या विवादों का निपटारा करते समय ऑन-चेन इंटरेक्ट करना होता है। इसलिए, चैनल उन व्यक्तियों के लिए उपयोगी होते हैं जो अधिक निजी लेनदेन चाहते हैं।

3. विलंबता: चैनल प्रतिभागियों के बीच किए गए ऑफ-चेन लेनदेन को तुरंत निपटाया जा सकता है, यदि दोनों पक्ष सहयोग करते हैं, जिससे देरी कम हो जाती है। इसके विपरीत, मेननेट पर एक लेनदेन भेजने के लिए नोड्स को लेनदेन को संसाधित करने, लेनदेन के साथ एक नया ब्लॉक बनाने और सर्वसम्मति तक पहुँचने के लिए प्रतीक्षा करनी पड़ती है। उपयोगकर्ताओं को लेनदेन को अंतिम रूप देने से पहले अधिक ब्लॉक पुष्टिकरणों की प्रतीक्षा करनी भी पड़ सकती है।

4. लागत: स्थिति प्रणाली उन स्थितियों में विशेष रूप से उपयोगी होती हैं जहां प्रतिभागियों का एक सेट लंबी अवधि में कई स्थिति अपडेट का आदान-प्रदान करेगा। इन्क्रीमेंटल लागत केवल स्थिति प्रणाली स्मार्ट अनुबंध खोलने और बंद करने की होती है; स्थिति खोलने और बंद करने के बीच हर स्थिति परिवर्तन पिछली की तुलना में सस्ता होगा क्योंकि निपटान लागत के अनुसार वितरित होती है।

रोलअप जैसे लेयर 2 समाधानों पर स्थिति प्रणाली लागू करने से वे भुगतान के लिए और भी आकर्षक बन सकते हैं। हालांकि चैनल सस्ते भुगतान प्रदान करते हैं, लेकिन शुरुआती चरण के दौरान Mainnet पर ऑन-चेन अनुबंध स्थापित करने की लागत महंगी हो सकती है - खासकर जब गैस शुल्क बढ़ता है। एथेरियम-आधारित रोलअप कम लेनदेन शुल्क (opens in a new tab) प्रदान करते हैं और सेटअप शुल्क को कम करके चैनल प्रतिभागियों के लिए ओवरहेड को कम कर सकते हैं।

सूक्ष्म लेनदेन

सूक्ष्म भुगतान कम मूल्य वाले भुगतान होते हैं (जैसे, एक डॉलर के अंश से कम) जिन्हें व्यवसाय बिना नुकसान के संसाधित नहीं कर सकते। इन इकाइयों को भुगतान सेवा प्रदाताओं को भुगतान करना पड़ता है, जिसे वे नहीं कर सकते यदि ग्राहक भुगतान पर मार्जिन बहुत कम हो।

भुगतान चैनल इस समस्या को हल करते हैं सूक्ष्म भुगतान के साथ जुड़े ओवरहेड को कम करके। उदाहरण के लिए, एक इंटरनेट सेवा प्रदाता (ISP) ग्राहक के साथ एक भुगतान चैनल खोल सकता है, जिससे उन्हें सेवा का उपयोग करने पर प्रत्येक बार छोटे भुगतान करने की अनुमति मिलती है।

चैनल खोलने और बंद करने की लागत के अलावा, प्रतिभागियों को सूक्ष्म भुगतान पर कोई अतिरिक्त लागत नहीं उठानी पड़ती (कोई गैस शुल्क नहीं)। यह एक जीत-जीत की स्थिति है क्योंकि ग्राहकों को सेवाओं के लिए भुगतान करने में अधिक लचीलापन मिलता है और व्यवसायों को लाभकारी सूक्ष्म भुगतान में नुकसान नहीं होता है।

विकेंद्रीकृत अनुप्रयोग

भुगतान प्रणालियाँ की तरह, स्थिति प्रणालियाँ स्थिति मशीन की अंतिम स्थिति के अनुसार सशर्त भुगतान कर सकती हैं। स्थिति प्रणाली मनमाने स्थिति संक्रमण तर्क का भी समर्थन कर सकती हैं, जो उन्हें सामान्य ऐप्स को ऑफ-चेन निष्पादित करने के लिए उपयोगी बनाती हैं।

स्थिति प्रणाली अक्सर सरल बारी-आधारित अनुप्रयोगों तक सीमित होती हैं, क्योंकि यह ऑन-चेन अनुबंध के लिए प्रतिबद्ध फंड का प्रबंधन करना आसान बनाता है। इसके अलावा, अंतराल पर ऑफ-चेन एप्लिकेशन की स्थिति को अपडेट करने वाले सीमित संख्या में पक्षों के साथ, बेईमान व्यवहार को दंडित करना अपेक्षाकृत सीधा है।

स्थिति प्रणाली एप्लिकेशन की दक्षता भी इसके डिज़ाइन पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, एक डेवलपर ऐप चैनल अनुबंध को एक बार ऑन-चेन तैनात कर सकता है और अन्य खिलाड़ियों को ऑन-चेन जाने के बिना ऐप का पुनः उपयोग करने की अनुमति दे सकता है। इस मामले में, प्रारंभिक ऐप चैनल कई वर्चुअल चैनलों का समर्थन करने वाले लेजर चैनल के रूप में कार्य करता है, जिनमें से प्रत्येक ऐप के स्मार्ट अनुबंध का एक नया उदाहरण ऑफ-चेन पर चला रहा है।

स्थिति प्रणाली अनुप्रयोगों के लिए एक संभावित उपयोग का मामला सरल दो-खिलाड़ी गेम है, जहां गेम के परिणाम के आधार पर फंड वितरित किए जाते हैं। यहाँ लाभ यह है कि खिलाड़ियों को एक-दूसरे पर भरोसा नहीं करना पड़ता (ट्रस्टलेसनेस) और ऑन-चेन अनुबंध, न कि खिलाड़ी, फंड के आवंटन और विवादों के निपटान को नियंत्रित करता है (विकेंद्रीकरण)।

स्थिति प्रणाली ऐप्स के अन्य संभावित उपयोग के मामलों में ईएनएस नाम स्वामित्व, एनएफटी खाता-बही, और कई अन्य शामिल हैं।

एटॉमिक ट्रांसफर

प्रारंभिक भुगतान चैनल दो पक्षों के बीच ट्रांसफर तक ही सीमित थे, जिससे उनकी उपयोगिता सीमित हो गई थी। हालांकि, वर्चुअल चैनलों की शुरूआत ने व्यक्तियों को मध्यस्थों (यानी, कई p2p चैनल) के माध्यम से हस्तांतरण को रूट करने की अनुमति दी, बिना ऑन-चेन पर एक नया चैनल खोले।

सामान्य रूप से "मल्टी-हॉप ट्रांसफर्स" के रूप में वर्णित, मार्गित भुगतान परमाणु होते हैं (अर्थात, लेन-देन के सभी भाग सफल होते हैं या यह पूरी तरह से विफल हो जाता है)। एटॉमिक ट्रांसफर हैशेड टाइमलॉक कॉन्ट्रैक्ट्स (HTLC) (opens in a new tab) का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए करते हैं कि भुगतान केवल तभी जारी किया जाता है जब कुछ शर्तें पूरी होती हैं, जिससे प्रतिपक्ष जोखिम कम हो जाता है।

स्थिति प्रणाली का उपयोग करने के नुकसान

जीवंतता की धारणाएँ

कुशलता सुनिश्चित करने के लिए, स्थिति प्रणाली विवादों का जवाब देने की चैनल प्रतिभागियों की क्षमता पर समय सीमा लगाते हैं। यह नियम मानता है कि पीयर्स हमेशा चैनल गतिविधि की निगरानी करने और आवश्यकतानुसार चुनौतियों का विरोध करने के लिए ऑनलाइन रहेंगे।

वास्तविकता में, उपयोगकर्ता अपने नियंत्रण से बाहर के कारणों से ऑफलाइन हो सकते हैं (जैसे, खराब इंटरनेट कनेक्शन, यांत्रिक खराबी, आदि)। यदि एक ईमानदार उपयोगकर्ता ऑफलाइन जाता है, तो एक दुर्भावनापूर्ण पीयर न्यायनिर्णायक अनुबंध को पुराने मध्यवर्ती राज्य प्रस्तुत करके और प्रतिबद्ध धन को चुराकर स्थिति का दोहन कर सकता है।

कुछ चैनल "वॉचटावर्स" का उपयोग करते हैं—ये ऐसी संस्थाएं हैं जो दूसरों की ओर से ऑन-चेन विवाद की घटनाओं को देखने और आवश्यक कार्रवाई करने के लिए जिम्मेदार हैं, जैसे संबंधित पक्षों को सचेत करना। हालांकि, यह स्थिति प्रणाली का उपयोग करने की लागत में वृद्धि कर सकता है।

डेटा अनुपलब्धता

जैसा कि पहले बताया गया है, एक अमान्य विवाद को चुनौती देने के लिए स्थिति प्रणाली की नवीनतम, मान्य स्थिति प्रस्तुत करने की आवश्यकता होती है। यह एक और नियम है जो एक धारणा पर आधारित है—कि उपयोगकर्ताओं के पास चैनल की नवीनतम स्थिति तक पहुंच है।

यद्यपि चैनल उपयोगकर्ताओं से ऑफ-चेन एप्लिकेशन स्थिति की प्रतियां संग्रहीत करने की अपेक्षा करना उचित है, यह डेटा त्रुटि या यांत्रिक विफलता के कारण खो सकता है। यदि उपयोगकर्ता के पास डेटा का बैकअप नहीं है, तो वे केवल यह आशा कर सकते हैं कि दूसरा पक्ष अपने कब्जे में पुराने स्टेट ट्रांजिशन का उपयोग करके एक अमान्य एग्जिट अनुरोध को अंतिम रूप न दे।

एथेरियम उपयोगकर्ताओं को इस समस्या से निपटने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि नेटवर्क डेटा उपलब्धता पर नियम लागू करता है। लेनदेन डेटा सभी नोड्स द्वारा संग्रहीत और प्रसारित किया जाता है और आवश्यकतानुसार उपयोगकर्ताओं द्वारा डाउनलोड करने के लिए उपलब्ध होता है।

लिक्विडिटी संबंधी समस्याएँ

एक ब्लॉकचेन चैनल स्थापित करने के लिए, प्रतिभागियों को चैनल के जीवनचक्र के लिए एक ऑन-चेन स्मार्ट अनुबंध में फंड लॉक करने की आवश्यकता होती है। यह चैनल उपयोगकर्ताओं की तरलता को कम करता है और चैनलों को उन लोगों तक सीमित करता है जो मेननेट पर धन लॉक रखने का खर्च उठा सकते हैं।

हालांकि, लेजर चैनल—जो एक ऑफ-चेन सेवा प्रदाता (OSP) द्वारा संचालित होते हैं—उपयोगकर्ताओं के लिए लिक्विडिटी संबंधी समस्याओं को कम कर सकते हैं। एक लेजर चैनल से जुड़े दो पीयर एक वर्चुअल चैनल बना सकते हैं, जिसे वे जब चाहें पूरी तरह से ऑफ-चेन खोल और अंतिम रूप दे सकते हैं।

ऑफ-चेन सेवा प्रदाता कई पीयर के साथ चैनल भी खोल सकते हैं, जो उन्हें भुगतानों को रूट करने के लिए उपयोगी बनाता है। बेशक, उपयोगकर्ताओं को अपनी सेवाओं के लिए OSP को शुल्क देना होगा, जो कुछ लोगों के लिए अवांछनीय हो सकता है।

ग्रीफिंग अटैक

ग्रीफिंग हमले धोखाधड़ी प्रमाण-आधारित प्रणालियों की एक सामान्य विशेषता हैं। एक ग्रीफिंग हमला सीधे हमलावर को लाभ नहीं पहुंचाता है लेकिन पीड़ित को दुःख (यानी नुकसान) पहुंचाता है, इसलिए इसका नाम।

धोखाधड़ी साबित करना ग्रीफिंग हमलों के प्रति संवेदनशील है क्योंकि ईमानदार पक्ष को हर विवाद का जवाब देना होता है, यहां तक कि अमान्य विवादों का भी, या अपने धन को खोने का जोखिम उठाना पड़ता है। एक दुर्भावनापूर्ण प्रतिभागी बार-बार बासी स्थिति संक्रमणों को ऑन-चेन पोस्ट करने का निर्णय ले सकता है, जिससे ईमानदार पक्ष को वैध स्थिति के साथ जवाब देने के लिए मजबूर होना पड़ता है। उन ऑन-चेन लेनदेन की लागत जल्दी से बढ़ सकती है, जिससे ईमानदार पक्षों को इस प्रक्रिया में नुकसान हो सकता है।

पूर्वनिर्धारित प्रतिभागी सेट

डिजाइन के अनुसार, एक स्थिति प्रणाली में शामिल प्रतिभागियों की संख्या उसके जीवनकाल भर स्थिर रहती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रतिभागी समूह को अपडेट करना चैनल के संचालन को जटिल बना देगा, विशेष रूप से चैनल को फंड करते समय या विवादों को निपटाते समय। प्रतिभागियों को जोड़ने या हटाने के लिए अतिरिक्त ऑन-चेन गतिविधि की भी आवश्यकता होगी, जो उपयोगकर्ताओं के लिए ओवरहेड बढ़ाता है।

जबकि यह स्टेट चैनलों के बारे में तर्क करना आसान बनाता है, यह एप्लिकेशन डिवेलपर्स के लिए चैनल डिजाइन की उपयोगिता को सीमित करता है। यह आंशिक रूप से समझाता है कि क्यों स्थिति प्रणाली को अन्य स्केलिंग समाधानों, जैसे रोलअप्स के पक्ष में छोड़ दिया गया है।

समानांतर लेनदेन प्रसंस्करण

स्थिति प्रणाली में प्रतिभागी बारी-बारी से स्टेट अपडेट भेजते हैं, इसलिए वे "टर्न-आधारित एप्लिकेशन" (जैसे, दो खिलाड़ियों का शतरंज खेल) के लिए सबसे अच्छा काम करते हैं। यह एक साथ स्थिति अपडेट को संभालने की आवश्यकता को समाप्त करता है और उस काम को कम करता है जो ऑन-चेन अनुबंध को बासी अपडेट पोस्ट करने वालों को दंडित करने के लिए करना चाहिए। हालांकि, इस डिजाइन का एक साइड-इफेक्ट यह है कि लेनदेन एक दूसरे पर निर्भर होते हैं, जो विलंबता को बढ़ाता है और समग्र उपयोगकर्ता अनुभव को कम करता है।

कुछ स्थिति प्रणाली इस समस्या को "फुल-डुप्लेक्स" डिजाइन का उपयोग करके हल करती हैं जो ऑफ-चेन स्थिति को दो एक-दिशात्मक "सिम्प्लेक्स" स्थितियों में अलग करती है, जिससे समवर्ती स्थिति अपडेट की अनुमति मिलती है। ऐसे डिजाइन ऑफ-चेन थ्रुपुट में सुधार करते हैं और लेनदेन में देरी को कम करते हैं।

स्थिति प्रणाली का उपयोग करें

कई प्रोजेक्ट्स स्टेट चैनलों के कार्यान्वयन प्रदान करते हैं जिन्हें आप अपने dapps में एकीकृत कर सकते हैं:

• Connext (opens in a new tab)
• Kchannels (opens in a new tab)
• Perun (opens in a new tab)
• Raiden (opens in a new tab)
• Statechannels.org (opens in a new tab)

आगे की रीडिंग

स्टेट चैनल

• एथेरियम के लेयर 2 स्केलिंग समाधानों को समझना: स्थिति प्रणाली, प्लाज्मा, और Truebit (opens in a new tab) – जोश स्टार्क, 12 फरवरी 2018
• स्थिति प्रणाली - एक व्याख्या (opens in a new tab) 6 नवंबर, 2015 - जेफ कोलमैन
• स्थिति प्रणाली की मूल बातें (opens in a new tab) District0x
• ब्लॉकचेन स्थिति प्रणाली: अत्याधुनिक (opens in a new tab)

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