लाईट क्लायंट्स

पूर्ण नोड चालवणे हा इथेरियमशी संवाद साधण्याचा सर्वात ट्रस्टलेस, खाजगी, विकेंद्रित आणि सेन्सॉरशिप-प्रतिरोधक मार्ग आहे. पूर्ण नोडसह, तुम्ही ब्लॉकचेनची तुमची स्वतःची प्रत ठेवता, ज्याला तुम्ही त्वरित क्वेरी करू शकता आणि तुम्हाला इथेरियमच्या पीअर-टू-पीअर नेटवर्कमध्ये थेट प्रवेश मिळतो. तथापि, पूर्ण नोड चालवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात मेमरी, स्टोरेज आणि CPU आवश्यक असते. याचा अर्थ प्रत्येकासाठी स्वतःचा नोड चालवणे व्यवहार्य नाही. इथेरियम रोडमॅपवर यासाठी अनेक उपाय आहेत, ज्यात स्टेटलेसनेसचा समावेश आहे, परंतु ते लागू होण्यापासून अनेक वर्षे दूर आहेत. नजीकच्या काळातील उत्तर म्हणजे मोठ्या कार्यप्रदर्शन सुधारणांसाठी पूर्ण नोड चालवण्याच्या काही फायद्यांशी तडजोड करणे, जे नोड्सना अत्यंत कमी हार्डवेअर आवश्यकतांसह चालविण्यास अनुमती देतात. ही तडजोड करणारे नोड्स लाईट नोड्स म्हणून ओळखले जातात.

लाईट क्लायंट म्हणजे काय

लाईट नोड हा लाईट क्लायंट सॉफ्टवेअर चालवणारा नोड आहे. ब्लॉकचेन डेटाच्या स्थानिक प्रती ठेवण्याऐवजी आणि सर्व बदलांची स्वतंत्रपणे पडताळणी करण्याऐवजी, ते काही प्रदात्याकडून आवश्यक डेटाची विनंती करतात. प्रदाता हा पूर्ण नोडशी थेट कनेक्शन किंवा काही केंद्रीकृत RPC सर्व्हरद्वारे असू शकतो. नंतर डेटाची लाईट नोडद्वारे पडताळणी केली जाते, ज्यामुळे त्याला चेनच्या हेडसोबत राहता येते. लाईट नोड फक्त ब्लॉक हेडर्सवर प्रक्रिया करतो, केवळ अधूनमधून वास्तविक ब्लॉक सामग्री डाउनलोड करतो. नोड्स त्यांच्या लाईटनेसमध्ये (हलकेपणात) भिन्न असू शकतात, जे ते चालवत असलेल्या लाईट आणि पूर्ण क्लायंट सॉफ्टवेअरच्या संयोजनावर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, सर्वात लाईट कॉन्फिगरेशन म्हणजे लाईट एक्झिक्युशन क्लायंट आणि लाईट कन्सेन्सस क्लायंट चालवणे. हे देखील शक्य आहे की अनेक नोड्स पूर्ण एक्झिक्युशन क्लायंटसह लाईट कन्सेन्सस क्लायंट चालवणे निवडतील किंवा याउलट.

लाईट क्लायंट कसे काम करतात?

जेव्हा इथेरियमने प्रूफ-ऑफ-स्टेक आधारित कन्सेन्सस मेकॅनिझम वापरण्यास सुरुवात केली, तेव्हा विशेषतः लाईट क्लायंटना समर्थन देण्यासाठी नवीन पायाभूत सुविधा सादर केल्या गेल्या. हे ज्या प्रकारे कार्य करते ते म्हणजे दर 1.1 दिवसांनी 512 व्हॅलिडेटर्सचा एक उपसंच सिंक कमिटी म्हणून काम करण्यासाठी यादृच्छिकपणे निवडला जातो. सिंक कमिटी अलीकडील ब्लॉक्सच्या हेडरवर स्वाक्षरी करते. प्रत्येक ब्लॉक हेडरमध्ये सिंक कमिटीमधील व्हॅलिडेटर्सची एकत्रित स्वाक्षरी आणि एक "बिटफील्ड" असते, जे दर्शवते की कोणत्या व्हॅलिडेटर्सनी स्वाक्षरी केली आणि कोणी केली नाही. प्रत्येक हेडरमध्ये पुढील ब्लॉकवर स्वाक्षरी करण्यासाठी अपेक्षित असलेल्या व्हॅलिडेटर्सची यादी देखील समाविष्ट असते. याचा अर्थ असा की लाईट क्लायंट त्वरीत पाहू शकतो की सिंक कमिटीने त्यांना मिळालेल्या डेटावर स्वाक्षरी केली आहे, आणि ते मागील ब्लॉकमध्ये अपेक्षित असलेल्या सिंक कमिटीशी त्यांना मिळालेल्या सिंक कमिटीची तुलना करून ती खरी आहे की नाही हे देखील तपासू शकतात. अशाप्रकारे, लाईट क्लायंट प्रत्यक्ष ब्लॉक डाउनलोड न करता, केवळ सारांश माहिती असलेले हेडर वापरून नवीनतम इथेरियम ब्लॉकबद्दलचे आपले ज्ञान अद्यतनित ठेवू शकतो.

एक्झिक्युशन लेअरवर लाईट एक्झिक्युशन क्लायंटसाठी कोणतेही एकच स्पेसिफिकेशन नाही. लाईट एक्झिक्युशन क्लायंटची व्याप्ती बदलू शकते: तो पूर्ण एक्झिक्युशन क्लायंटचा "लाईट मोड" असू शकतो, ज्यात पूर्ण नोडची सर्व EVM आणि नेटवर्किंग कार्यक्षमता असते पण तो संबंधित डेटा डाउनलोड न करता केवळ ब्लॉक हेडर्सची पडताळणी करतो; किंवा तो एक अधिक मर्यादित स्वरूपाचा क्लायंट असू शकतो, जो इथेरियमशी संवाद साधण्यासाठी RPC प्रदात्याकडे विनंत्या फॉरवर्ड करण्यावर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतो.

लाईट क्लायंट महत्त्वाचे का आहेत?

लाईट क्लायंट महत्त्वाचे आहेत कारण ते वापरकर्त्यांना त्यांच्या डेटा प्रदात्यावर तो बरोबर आणि प्रामाणिक आहे यावर आंधळा विश्वास ठेवण्याऐवजी, येणाऱ्या डेटाची पडताळणी करण्याची परवानगी देतात, आणि हे सर्व पूर्ण नोडच्या संगणकीय संसाधनांच्या केवळ एका लहान अंशाचा वापर करून शक्य होते. लाईट क्लायंटना मिळणारा डेटा अशा ब्लॉक हेडर्सच्या विरोधात तपासला जाऊ शकतो ज्यांच्यावर 512 इथेरियम व्हॅलिडेटर्सच्या यादृच्छिक संचापैकी किमान 2/3 ने स्वाक्षरी केली आहे हे त्यांना माहीत असते. हा डेटा बरोबर असल्याचा एक खूप भक्कम पुरावा आहे.

लाईट 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. लाईट क्लायंट हा इथेरियममध्ये ट्रस्ट-मिनिमाइज्ड प्रवेश तृतीय-पक्ष प्रदात्यावर विश्वास ठेवण्याइतकाच घर्षणरहित बनवण्याचा एक मार्ग आहे.

एक सोपे उदाहरण घेऊया. कल्पना करा की तुम्हाला तुमच्या खात्यातील शिल्लक तपासायची आहे. हे करण्यासाठी, तुम्हाला इथेरियम नोडला विनंती करावी लागेल. तो नोड तुमच्या शिलकीसाठी इथेरियम स्टेटची त्याची स्थानिक प्रत तपासेल आणि ती तुम्हाला परत करेल. जर तुमच्याकडे नोडमध्ये थेट प्रवेश नसेल, तर असे केंद्रीकृत ऑपरेटर आहेत जे ही माहिती एक सेवा म्हणून प्रदान करतात. तुम्ही त्यांना विनंती पाठवू शकता, ते त्यांचा नोड तपासतात, आणि निकाल तुम्हाला परत पाठवतात. यातील समस्या ही आहे की तुम्हाला प्रदात्यावर विश्वास ठेवावा लागतो की तो तुम्हाला योग्य माहिती देत आहे. जर तुम्ही स्वतः त्याची पडताळणी करू शकत नसाल, तर माहिती योग्य आहे की नाही हे तुम्ही कधीच खऱ्या अर्थाने जाणू शकत नाही.

लाईट क्लायंट या समस्येचे निराकरण करतो. तुम्ही अजूनही काही बाह्य प्रदात्याकडून डेटाची विनंती करता, परंतु जेव्हा तुम्हाला डेटा परत मिळतो, तेव्हा तो एका पुराव्यासह येतो जो तुमचा लाईट नोड ब्लॉक हेडरमध्ये मिळालेल्या माहितीनुसार तपासू शकतो. याचा अर्थ असा की, तुमचा डेटा एखाद्या विश्वासू ऑपरेटरऐवजी इथेरियम स्वतः सत्यापित करत आहे.

लाईट क्लायंट कोणते नवकल्पना सक्षम करतात?

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

अतिशय कमी स्टोरेज, मेमरी आणि प्रोसेसिंग पॉवर असलेल्या उपकरणांवर इथेरियम नोड्स चालवण्याची क्षमता हे लाईट क्लायंटमुळे शक्य झालेल्या नवकल्पनेच्या प्रमुख क्षेत्रांपैकी एक आहे. आज इथेरियम नोड्सना बरीच संगणकीय संसाधने आवश्यक असताना, लाईट क्लायंट ब्राउझरमध्ये एम्बेड केले जाऊ शकतात, मोबाईल फोनवर चालवले जाऊ शकतात आणि कदाचित स्मार्ट घड्याळांसारख्या लहान उपकरणांवरही चालवले जाऊ शकतात. याचा अर्थ एम्बेडेड क्लायंट असलेले इथेरियम वॉलेट्स मोबाईल फोनवर चालू शकतील. याचा अर्थ मोबाईल वॉलेट्स अधिक विकेंद्रित होऊ शकतील कारण त्यांना त्यांच्या डेटासाठी केंद्रीकृत डेटा प्रदात्यांवर विश्वास ठेवावा लागणार नाही.

याचाच एक विस्तार म्हणजे इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) उपकरणांना सक्षम करणे. सिंक कमिटीद्वारे प्रदान केलेल्या सर्व सुरक्षा हमींसह, काही टोकन बॅलन्स किंवा NFT च्या मालकीचा त्वरीत पुरावा देण्यासाठी लाईट क्लायंटचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे IoT नेटवर्कवर काही क्रिया सुरू होऊ शकते. एका सायकल भाड्याने देणाऱ्या सेवेची (opens in a new tab) कल्पना करा, जी तुम्ही भाडेतत्त्वावरील सेवेचा NFT धारण करता की नाही हे त्वरीत सत्यापित करण्यासाठी एम्बेडेड लाईट क्लायंटसह एक ॲप वापरते आणि तसे असल्यास, तुमच्यासाठी चालवून नेण्यासाठी एक सायकल अनलॉक करते!

इथेरियम रोलअप्सना देखील लाईट क्लायंट्सचा फायदा होईल. रोलअप्ससाठी एक मोठी समस्या म्हणजे ब्रिजवर होणारे हॅक्स, जे इथेरियम मेननेटवरून रोलअपमध्ये निधी हस्तांतरित करण्याची परवानगी देतात. एक असुरक्षितता म्हणजे ते ओरॅकल्स आहेत जे रोलअप्स वापरकर्त्याने ब्रिजमध्ये ठेव जमा केली आहे की नाही हे शोधण्यासाठी वापरतात. जर एखाद्या ओरॅकलने चुकीचा डेटा पुरवला, तर तो रोलअपला ब्रिजमध्ये ठेव जमा झाली आहे असे वाटायला लावून फसवू शकतो आणि चुकीच्या पद्धतीने निधी जारी करू शकतो. रोलअपमध्ये एम्बेड केलेला लाईट क्लायंट भ्रष्ट ओरॅकल्सपासून संरक्षण करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो, कारण ब्रिजमधील ठेवीसोबत एक पुरावा येऊ शकतो जो कोणतेही टोकन जारी करण्यापूर्वी रोलअपद्वारे सत्यापित केला जाऊ शकतो. हीच संकल्पना इतर इंटरचेन ब्रिजवर देखील लागू केली जाऊ शकते.

इथेरियम वॉलेट्स अपग्रेड करण्यासाठी देखील लाईट क्लायंटचा वापर केला जाऊ शकतो. RPC प्रदात्याकडून प्रदान केलेल्या डेटावर विश्वास ठेवण्याऐवजी, तुमचे वॉलेट एम्बेडेड लाईट क्लायंटचा वापर करून तुम्हाला सादर केलेल्या डेटाची थेट पडताळणी करू शकते. यामुळे तुमच्या वॉलेटची सुरक्षा वाढेल. जर तुमचा RPC प्रदाता अप्रामाणिक असेल आणि त्याने तुम्हाला चुकीची माहिती दिली, तर एम्बेडेड लाईट क्लायंट तुम्हाला ते सांगू शकेल!

लाईट क्लायंट विकासाची सद्यस्थिती काय आहे?

अनेक लाईट क्लायंट विकासाधीन आहेत, ज्यात एक्झिक्युशन, कन्सेन्सस आणि एकत्रित एक्झिक्युशन/कन्सेन्सस लाईट क्लायंट समाविष्ट आहेत. हे पान लिहिण्याच्या वेळेपर्यंत आम्हाला माहीत असलेल्या लाईट क्लायंट अंमलबजावणी खालीलप्रमाणे आहेत:

Lodestar (opens in a new tab): TypeScript मधील कन्सेन्सस लाईट क्लायंट
Helios (opens in a new tab): Rust मधील एकत्रित एक्झिक्युशन आणि कन्सेन्सस लाईट क्लायंट
Geth (opens in a new tab): Go मधील एक्झिक्युशन क्लायंटसाठी लाईट मोड (विकासाधीन)
Nimbus (opens in a new tab): Nim मधील कन्सेन्सस लाईट क्लायंट

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

लाईट क्लायंट इथेरियम डेटामध्ये कसे प्रवेश करू शकतात हे सुधारण्यासाठी बरेच काम केले जात आहे. सध्या, लाईट क्लायंट क्लायंट/सर्व्हर मॉडेल वापरून पूर्ण नोड्सना RPC विनंत्यांवर अवलंबून असतात, परंतु भविष्यात पोर्टल नेटवर्क (opens in a new tab) सारख्या समर्पित नेटवर्कचा वापर करून डेटा अधिक विकेंद्रित पद्धतीने विनंती केला जाऊ शकतो, जे पीअर-टू-पीअर गॉसिप प्रोटोकॉल वापरून लाईट क्लायंटना डेटा देऊ शकते.

इतर रोडमॅप आयटम जसे की Verkle trees आणि statelessness अखेरीस लाईट क्लायंटच्या सुरक्षा हमींना पूर्ण क्लायंटच्या बरोबरीने आणतील.