लाइट क्लायंट्स

इथेरियम सोबत संवाद साधण्यासाठी पूर्ण नोड चालवणे हा सर्वात विश्वासरहित, खाजगी, विकेंद्रित आणि सेन्सॉरशिप प्रतिरोधक मार्ग आहे. पूर्ण नोडसह तुम्ही ब्लॉकचेनची तुमची स्वतःची प्रत ठेवता ज्याची तुम्ही त्वरित चौकशी करू शकता आणि तुम्हाला इथेरियमच्या पीअर-टू-पीअर नेटवर्कमध्ये थेट प्रवेश मिळतो. तथापि, पूर्ण नोड चालवण्यासाठी लक्षणीय प्रमाणात मेमरी, स्टोरेज आणि CPU आवश्यक आहे. याचा अर्थ प्रत्येकासाठी स्वतःचा नोड चालवणे शक्य नाही. इथेरियम रोडमॅपवर यावर अनेक उपाय आहेत, ज्यामध्ये अवस्थाहीनता समाविष्ट आहे, परंतु त्यांची अंमलबजावणी होण्यासाठी अजून काही वर्षे लागतील. नजीकच्या काळातील उत्तर म्हणजे पूर्ण नोड चालवण्याच्या काही फायद्यांशी तडजोड करून मोठ्या कार्यप्रदर्शन सुधारणा मिळवणे, ज्यामुळे नोड्स अतिशय कमी हार्डवेअर आवश्यकतांसह चालवता येतात. ही तडजोड करणाऱ्या नोड्सना लाईट नोड्स म्हणून ओळखले जाते.

लाइट क्लायंट म्हणजे काय

लाईट नोड हा लाइट क्लायंट सॉफ्टवेअर चालवणारा नोड आहे. ब्लॉकचेन डेटाच्या स्थानिक प्रती ठेवण्याऐवजी आणि सर्व बदलांची स्वतंत्रपणे पडताळणी करण्याऐवजी, ते त्याऐवजी एखाद्या प्रदात्याकडून आवश्यक डेटाची विनंती करतात. प्रदाता पूर्ण नोडशी थेट जोडलेला असू शकतो किंवा एखाद्या केंद्रीकृत RPC सर्व्हरद्वारे असू शकतो. त्यानंतर लाईट नोडद्वारे डेटाची पडताळणी केली जाते, ज्यामुळे त्याला चेनच्या हेडसोबत अद्ययावत राहता येते. लाईट नोड केवळ ब्लॉक हेडर्सवर प्रक्रिया करतो, आणि केवळ अधूनमधून वास्तविक ब्लॉक सामग्री डाउनलोड करतो. नोड्स ते चालवत असलेल्या लाइट आणि पूर्ण क्लायंट सॉफ्टवेअरच्या संयोजनानुसार त्यांच्या हलकेपणामध्ये भिन्न असू शकतात. उदाहरणार्थ, सर्वात हलके कॉन्फिगरेशन म्हणजे लाइट अंमलबजावणी क्लायंट आणि लाइट सहमती क्लायंट चालवणे. अशीही शक्यता आहे की अनेक नोड्स पूर्ण अंमलबजावणी क्लायंट्ससह लाइट सहमती क्लायंट्स चालवणे निवडतील, किंवा याउलट.

लाइट क्लायंट्स कसे काम करतात?

जेव्हा इथेरियमने प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS) आधारित सहमती यंत्रणा वापरण्यास सुरुवात केली, तेव्हा विशेषतः लाइट क्लायंट्सना समर्थन देण्यासाठी नवीन पायाभूत सुविधा सादर केल्या गेल्या. हे कसे कार्य करते तर, सिंक समिती म्हणून काम करण्यासाठी दर 1.1 दिवसांनी 512 व्हॅलिडेटर्सचा एक उपसंच यादृच्छिकपणे निवडला जातो. सिंक समिती अलीकडील ब्लॉक्सच्या हेडरवर स्वाक्षरी करते. प्रत्येक ब्लॉक हेडरमध्ये सिंक समितीमधील व्हॅलिडेटर्सची एकत्रित स्वाक्षरी आणि एक "बिटफील्ड" असते जे दर्शवते की कोणत्या व्हॅलिडेटर्सनी स्वाक्षरी केली आणि कोणी नाही. प्रत्येक हेडरमध्ये पुढील ब्लॉकवर स्वाक्षरी करण्यात सहभागी होणे अपेक्षित असलेल्या व्हॅलिडेटर्सची सूची देखील समाविष्ट असते. याचा अर्थ असा की लाइट क्लायंट त्वरीत पाहू शकतो की सिंक समितीने त्यांना प्राप्त झालेल्या डेटावर स्वाक्षरी केली आहे, आणि ते मागील ब्लॉकमध्ये अपेक्षित असलेल्या समितीशी त्यांना प्राप्त झालेल्या समितीची तुलना करून सिंक समिती खरी आहे की नाही हे देखील तपासू शकतात. अशा प्रकारे, लाइट क्लायंट प्रत्यक्ष ब्लॉक डाउनलोड न करता, केवळ सारांश माहिती असलेल्या हेडरद्वारे नवीनतम इथेरियम ब्लॉकचे त्याचे ज्ञान अद्यतनित करत राहू शकतो.

अंमलबजावणी स्तरावर लाइट अंमलबजावणी क्लायंटसाठी कोणतेही एकच तपशील नाही. लाइट अंमलबजावणी क्लायंटची व्याप्ती पूर्ण अंमलबजावणी क्लायंटच्या "लाइट मोड" पासून भिन्न असू शकते, ज्यामध्ये पूर्ण नोडची सर्व EVM आणि नेटवर्किंग कार्यक्षमता असते परंतु संबंधित डेटा डाउनलोड न करता केवळ ब्लॉक हेडर्सची पडताळणी करते, किंवा तो एक अधिक कमी केलेला क्लायंट असू शकतो जो इथेरियमशी संवाद साधण्यासाठी RPC प्रदात्याकडे विनंत्या पाठवण्यावर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतो.

लाइट क्लायंट्स का महत्त्वाचे आहेत?

लाइट क्लायंट्स महत्त्वाचे आहेत कारण ते वापरकर्त्यांना त्यांचा डेटा प्रदाता योग्य आणि प्रामाणिक आहे यावर आंधळेपणाने विश्वास ठेवण्याऐवजी येणाऱ्या डेटाची पडताळणी करण्याची परवानगी देतात, आणि तेही पूर्ण नोडच्या संगणकीय संसाधनांचा केवळ एक छोटासा भाग वापरून. लाइट क्लायंट्सना प्राप्त होणारा डेटा ब्लॉक हेडर्सच्या विरूद्ध तपासला जाऊ शकतो जे त्यांना माहित आहे की 512 इथेरियम व्हॅलिडेटर्सच्या यादृच्छिक संचापैकी किमान 2/3 द्वारे स्वाक्षरी केलेले आहेत. डेटा योग्य असल्याचा हा अत्यंत भक्कम पुरावा आहे.

लाइट क्लायंट केवळ थोड्या प्रमाणात संगणकीय शक्ती, मेमरी आणि स्टोरेज वापरतो त्यामुळे तो मोबाईल फोनवर चालवला जाऊ शकतो, ॲपमध्ये एम्बेड केला जाऊ शकतो किंवा ब्राउझरचा भाग म्हणून वापरला जाऊ शकतो. लाइट क्लायंट्स हा इथेरियममध्ये किमान-विश्वास प्रवेश तृतीय-पक्ष प्रदात्यावर विश्वास ठेवण्याइतकाच घर्षणरहित बनवण्याचा एक मार्ग आहे.

एक साधे उदाहरण घेऊ. कल्पना करा की तुम्हाला तुमच्या खात्यातील शिल्लक तपासायची आहे. हे करण्यासाठी तुम्हाला इथेरियम नोडला विनंती करावी लागेल. तो नोड तुमच्या शिल्लक रकमेसाठी इथेरियम स्थितीची त्याची स्थानिक प्रत तपासेल आणि ती तुम्हाला परत करेल. जर तुमच्याकडे नोडमध्ये थेट प्रवेश नसेल, तर असे केंद्रीकृत ऑपरेटर आहेत जे हा डेटा सेवा म्हणून प्रदान करतात. तुम्ही त्यांना विनंती पाठवू शकता, ते त्यांचा नोड तपासतात आणि परिणाम तुम्हाला परत पाठवतात. यातील अडचण अशी आहे की तुम्हाला योग्य माहिती देण्यासाठी प्रदात्यावर विश्वास ठेवावा लागतो. जर तुम्ही स्वतः त्याची पडताळणी करू शकत नसाल तर माहिती योग्य आहे की नाही हे तुम्हाला कधीच खरोखर कळू शकत नाही.

लाइट क्लायंट या समस्येचे निराकरण करतो. तुम्ही अद्याप काही बाह्य प्रदात्याकडून डेटाची विनंती करता, परंतु जेव्हा तुम्हाला डेटा परत मिळतो तेव्हा तो एका पुराव्यासह येतो जो तुमचा लाईट नोड ब्लॉक हेडरमध्ये प्राप्त झालेल्या माहितीच्या विरूद्ध तपासू शकतो. याचा अर्थ असा की काही विश्वासार्ह ऑपरेटरऐवजी इथेरियम तुमच्या डेटाच्या अचूकतेची पडताळणी करत आहे.

लाइट क्लायंट्स कोणत्या नवकल्पना सक्षम करतात?

लाइट क्लायंट्सचा प्राथमिक फायदा म्हणजे नगण्य हार्डवेअर आवश्यकता आणि तृतीय पक्षांवर कमीत कमी अवलंबून राहून अधिक लोकांना स्वतंत्रपणे इथेरियममध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम करणे. हे वापरकर्त्यांसाठी चांगले आहे कारण ते त्यांच्या स्वतःच्या डेटाची पडताळणी करू शकतात आणि हे नेटवर्कसाठी चांगले आहे कारण यामुळे चेनची पडताळणी करणाऱ्या नोड्सची संख्या आणि विविधता वाढते.

अतिशय कमी स्टोरेज, मेमरी आणि प्रक्रिया शक्ती असलेल्या उपकरणांवर इथेरियम नोड्स चालवण्याची क्षमता हे लाइट क्लायंट्सद्वारे उघडलेल्या नवकल्पनांच्या प्रमुख क्षेत्रांपैकी एक आहे. आज इथेरियम नोड्सना भरपूर संगणकीय संसाधनांची आवश्यकता असताना, लाइट क्लायंट्स ब्राउझरमध्ये एम्बेड केले जाऊ शकतात, मोबाईल फोनवर चालवले जाऊ शकतात आणि कदाचित स्मार्ट घड्याळांसारख्या लहान उपकरणांवर देखील चालवले जाऊ शकतात. याचा अर्थ एम्बेडेड क्लायंट्स असलेली इथेरियम वॉलेट्स मोबाईल फोनवर चालवता येतील. याचा अर्थ मोबाईल वॉलेट्स अधिक विकेंद्रित असू शकतात कारण त्यांना त्यांच्या डेटासाठी केंद्रीकृत डेटा प्रदात्यांवर विश्वास ठेवावा लागणार नाही.

याचाच एक विस्तार म्हणजे इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) उपकरणांना सक्षम करणे. सिंक समित्यांद्वारे प्रदान केलेल्या सर्व सुरक्षा हमींसह, IoT नेटवर्कवर काही कृती ट्रिगर करून, काही टोकन शिल्लक किंवा NFT ची मालकी त्वरित सिद्ध करण्यासाठी लाइट क्लायंटचा वापर केला जाऊ शकतो. अशा एका सायकल भाड्याने देणाऱ्या सेवेची (opens in a new tab) कल्पना करा जी एम्बेडेड लाइट क्लायंट असलेले ॲप वापरून तुम्ही भाड्याने देणाऱ्या सेवेच्या NFT चे मालक आहात हे त्वरित सत्यापित करते आणि तसे असल्यास, तुम्हाला चालवण्यासाठी सायकल अनलॉक करते!

इथेरियम रोलअप्सना देखील लाइट क्लायंट्सचा फायदा होईल. रोलअप्ससाठी एक मोठी समस्या म्हणजे इथरियम मेननेटवरून रोलअपमध्ये निधी हस्तांतरित करण्यास अनुमती देणाऱ्या सेतूंना लक्ष्य करणारे हॅक्स. एक असुरक्षितता म्हणजे ओरॅकल्स जे रोलअप्स वापरकर्त्याने सेतूमध्ये ठेव केली आहे हे शोधण्यासाठी वापरतात. जर ओरॅकलने चुकीचा डेटा दिला, तर ते रोलअपला सेतूमध्ये ठेव जमा झाली आहे असे समजण्यास फसवू शकतात आणि चुकीच्या पद्धतीने निधी सोडू शकतात. रोलअपमध्ये एम्बेड केलेला लाइट क्लायंट दूषित ओरॅकल्सपासून संरक्षण करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो कारण सेतूमध्ये केलेली ठेव एका पुराव्यासह येऊ शकते ज्याची कोणतीही टोकन्स सोडण्यापूर्वी रोलअपद्वारे पडताळणी केली जाऊ शकते. हीच संकल्पना इतर इंटरचेन सेतूंवर देखील लागू केली जाऊ शकते.

इथेरियम वॉलेट्स अपग्रेड करण्यासाठी देखील लाइट क्लायंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो. RPC प्रदात्याकडून प्रदान केलेल्या डेटावर विश्वास ठेवण्याऐवजी, तुमचे वॉलेट एम्बेडेड लाइट क्लायंट वापरून तुम्हाला सादर केल्या जाणाऱ्या डेटाची थेट पडताळणी करू शकते. यामुळे तुमच्या वॉलेटमध्ये सुरक्षितता वाढेल. जर तुमचा RPC प्रदाता अप्रामाणिक असेल आणि त्याने तुम्हाला चुकीचा डेटा दिला असेल, तर एम्बेडेड लाइट क्लायंट तुम्हाला सांगू शकेल!

लाइट क्लायंट विकासाची सद्यस्थिती काय आहे?

अंमलबजावणी, सहमती आणि एकत्रित अंमलबजावणी/सहमती लाइट क्लायंट्ससह अनेक लाइट क्लायंट्स विकसित होत आहेत. हे पृष्ठ लिहिण्याच्या वेळी आम्हाला माहित असलेले लाइट क्लायंट अंमलबजावणी खालीलप्रमाणे आहेत:

लोडस्टार (Lodestar) (opens in a new tab): TypeScript मधील सहमती लाइट क्लायंट
हेलिओस (Helios) (opens in a new tab): Rust मधील एकत्रित अंमलबजावणी आणि सहमती लाइट क्लायंट
गेथ (Geth) (opens in a new tab): Go मधील अंमलबजावणी क्लायंटसाठी लाइट मोड (विकासाधीन)
निंबस (Nimbus) (opens in a new tab): Nim मधील सहमती लाइट क्लायंट

आमच्या माहितीनुसार यापैकी कोणतेही अद्याप उत्पादन-तयार मानले जात नाही.

लाइट क्लायंट्स इथेरियम डेटामध्ये प्रवेश करू शकतील अशा मार्गांमध्ये सुधारणा करण्यासाठी देखील बरेच काम केले जात आहे. सध्या, लाइट क्लायंट्स क्लायंट/सर्व्हर मॉडेल वापरून पूर्ण नोड्सना केलेल्या RPC विनंत्यांवर अवलंबून असतात, परंतु भविष्यात पोर्टल नेटवर्क (opens in a new tab) सारख्या समर्पित नेटवर्कचा वापर करून अधिक विकेंद्रित मार्गाने डेटाची विनंती केली जाऊ शकते जे पीअर-टू-पीअर गॉसिप प्रोटोकॉल वापरून लाइट क्लायंट्सना डेटा देऊ शकेल.

व्हर्कल ट्रीज आणि अवस्थाहीनता यांसारख्या इतर रोडमॅप बाबी अखेरीस लाइट क्लायंट्सची सुरक्षा हमी पूर्ण क्लायंट्सच्या बरोबरीने आणतील.