EIP-4844 सह ब्लॉब ट्रान्झॅक्शन्सच्या परिचयापासून इथेरियम प्रोटोकॉलमध्ये सर्वात महत्त्वपूर्ण स्केलिंग अपग्रेड होत आहे. फुसाका अपग्रेडचा भाग म्हणून, PeerDAS ब्लॉब डेटा हाताळण्याचा एक नवीन मार्ग सादर करते, ज्यामुळे स्तर २ (l2) साठी डेटा उपलब्धता (DA) क्षमतेत अंदाजे दहा पटीने वाढ होते.
ब्लॉब स्केलिंग रोडमॅपबद्दल अधिक माहिती (opens in a new tab)
विस्तारक्षमता
इथेरियमचा दृष्टिकोन जगातील प्रत्येकासाठी उपलब्ध असलेला एक तटस्थ, सुरक्षित आणि विकेंद्रित प्लॅटफॉर्म बनण्याचा आहे. नेटवर्कचा वापर जसजसा वाढत जातो, तसतसे नेटवर्कची व्याप्ती, सुरक्षा आणि विकेंद्रीकरण या त्रिकुटाचा समतोल राखणे आवश्यक होते. जर इथेरियमने त्याच्या सध्याच्या डिझाइनमध्ये नेटवर्कद्वारे हाताळला जाणारा डेटा फक्त वाढवला, तर ज्या नोड्सवर इथेरियम त्याच्या विकेंद्रीकरणासाठी अवलंबून आहे त्यांच्यावर अतिरिक्त ताण येण्याचा धोका निर्माण होईल. विस्तारक्षमतेसाठी कठोर यंत्रणा डिझाइन आवश्यक आहे जे तडजोडी कमी करेल.
हे उद्दिष्ट साध्य करण्याच्या धोरणांपैकी एक म्हणजे सर्व ट्रान्झॅक्शन्स मुख्यनेटवर प्रोसेस करण्याऐवजी स्तर २ (l2) स्केलिंग सोल्यूशन्सच्या वैविध्यपूर्ण इकोसिस्टमला अनुमती देणे. किंवा रोलअप्स त्यांच्या स्वतःच्या स्वतंत्र चेन्सवर ट्रान्झॅक्शन्स प्रोसेस करतात आणि पडताळणी व सुरक्षेसाठी इथेरियमचा वापर करतात. केवळ सुरक्षेच्या दृष्टीने महत्त्वपूर्ण असलेल्या बांधिलकी प्रकाशित केल्याने आणि पेलोड्स संकुचित केल्याने स्तर २ (l2) ला इथेरियमची DA क्षमता अधिक कार्यक्षमतेने वापरता येते. परिणामी, सुरक्षा हमींशी तडजोड न करता स्तर १ (l1) कमी डेटा वाहून नेतो, तर स्तर २ (l2) कमी गॅस खर्चात अधिक वापरकर्त्यांना सामावून घेतात. सुरुवातीला, स्तर २ (l2) ने सामान्य ट्रान्झॅक्शन्समध्ये calldata म्हणून डेटा प्रकाशित केला, ज्याने गॅससाठी स्तर १ (l1) ट्रान्झॅक्शन्सशी स्पर्धा केली आणि मोठ्या प्रमाणातील डेटा उपलब्धतेसाठी ते अव्यवहार्य होते.
प्रोटो-डँकशार्डिंग
स्तर २ (l2) स्केलिंगच्या दिशेने पहिले मोठे पाऊल डेंकुन अपग्रेड होते, ज्याने प्रोटो-डँकशार्डिंग (EIP-4844) सादर केले. या अपग्रेडने रोलअप्ससाठी ब्लॉब नावाचा एक नवीन, विशेष डेटा प्रकार तयार केला. ब्लॉब, किंवा बायनरी लार्ज ऑब्जेक्ट्स, हे अनियंत्रित डेटाचे अल्पकालिक तुकडे आहेत ज्यांना EVM अंमलबजावणीची आवश्यकता नसते आणि नोड ते केवळ मर्यादित काळासाठी साठवतात. या अधिक कार्यक्षम प्रक्रियेमुळे स्तर २ (l2) ला इथेरियमवर अधिक डेटा प्रकाशित करण्याची आणि आणखी विस्तार करण्याची अनुमती मिळाली.
स्केलिंगसाठी आधीच मजबूत फायदे असूनही, ब्लॉब वापरणे हा अंतिम उद्दिष्टाचा केवळ एक भाग आहे. सध्याच्या प्रोटोकॉलमध्ये, नेटवर्कमधील प्रत्येक नोडला अद्याप प्रत्येक ब्लॉब डाउनलोड करणे आवश्यक आहे. वैयक्तिक नोड्ससाठी आवश्यक असलेली बँडविड्थ ही एक अडचण बनते, कारण ब्लॉबची संख्या वाढल्यास डाउनलोड कराव्या लागणाऱ्या डेटाचे प्रमाण थेट वाढते.
इथेरियम विकेंद्रीकरणाशी तडजोड करत नाही आणि बँडविड्थ हा सर्वात संवेदनशील घटकांपैकी एक आहे. ज्यांना परवडेल अशा प्रत्येकासाठी शक्तिशाली संगणन मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध असले तरीही, विकसित राष्ट्रांमधील अत्यंत शहरी शहरांमध्येही (जसे की जर्मनी (opens in a new tab), बेल्जियम (opens in a new tab), ऑस्ट्रेलिया (opens in a new tab) किंवा युनायटेड स्टेट्स (opens in a new tab)) अपलोड बँडविड्थ मर्यादा (opens in a new tab) नोड्सना केवळ डेटा सेंटर्समधून चालवण्यापुरते मर्यादित करू शकतात, जर बँडविड्थ आवश्यकता काळजीपूर्वक ट्यून केल्या नाहीत.
ब्लॉब वाढल्यामुळे नोड ऑपरेटर्सना बँडविड्थ आणि डिस्क स्पेसची वाढती आवश्यकता असते. ब्लॉबचा आकार आणि प्रमाण या मर्यादांद्वारे मर्यादित आहे. प्रत्येक ब्लॉब 128kb पर्यंत डेटा वाहून नेऊ शकतो आणि प्रति ब्लॉक सरासरी 6 ब्लॉब असतात. भविष्यातील डिझाइनच्या दिशेने हे केवळ पहिले पाऊल होते जे ब्लॉबचा अधिक कार्यक्षम मार्गाने वापर करते.
डेटा उपलब्धता सॅम्पलिंग
डेटा उपलब्धता ही एक हमी आहे की चेन स्वतंत्रपणे प्रमाणित करण्यासाठी आवश्यक असलेला सर्व डेटा सर्व नेटवर्क सहभागींना उपलब्ध आहे. हे सुनिश्चित करते की डेटा पूर्णपणे प्रकाशित केला गेला आहे आणि चेनची नवीन स्थिती किंवा येणाऱ्या ट्रान्झॅक्शन्सची विश्वासार्हपणे पडताळणी करण्यासाठी त्याचा वापर केला जाऊ शकतो.
इथेरियम ब्लॉब एक मजबूत डेटा उपलब्धता हमी प्रदान करतात जी स्तर २ (l2) ची सुरक्षा सुनिश्चित करते. हे करण्यासाठी, इथेरियम नोड्सना ब्लॉब पूर्णपणे डाउनलोड आणि साठवणे आवश्यक आहे. पण जर आपण नेटवर्कमध्ये ब्लॉब अधिक कार्यक्षमतेने वितरित करू शकलो आणि ही मर्यादा टाळू शकलो तर काय?
डेटा साठवण्याचा आणि त्याची उपलब्धता सुनिश्चित करण्याचा एक वेगळा दृष्टिकोन म्हणजे डेटा उपलब्धता सॅम्पलिंग (DAS). इथेरियम चालवणारा प्रत्येक संगणक प्रत्येक ब्लॉब पूर्णपणे साठवण्याऐवजी, DAS श्रमाची विकेंद्रित विभागणी सादर करते. हे नोड्सच्या संपूर्ण नेटवर्कवर लहान, व्यवस्थापित करण्यायोग्य कार्ये वितरित करून डेटा प्रोसेस करण्याचा भार कमी करते. ब्लॉबचे तुकड्यांमध्ये विभाजन केले जाते आणि सर्व नोड्सवर एकसमान यादृच्छिक वितरणासाठी यंत्रणा वापरून प्रत्येक नोड केवळ काही तुकडे डाउनलोड करतो.
यामुळे एक नवीन समस्या निर्माण होते—डेटाची उपलब्धता आणि अखंडता सिद्ध करणे. जेव्हा वैयक्तिक नोड्सकडे केवळ लहान तुकडे असतात तेव्हा डेटा उपलब्ध आहे आणि तो सर्व योग्य आहे याची हमी नेटवर्क कशी देऊ शकते? एक दुर्भावनापूर्ण नोड बनावट डेटा देऊ शकतो आणि मजबूत डेटा उपलब्धता हमी सहजपणे मोडू शकतो! येथेच गूढलेखन मदतीला येते.
डेटाची अखंडता सुनिश्चित करण्यासाठी, EIP-4844 आधीच KZG बांधिलकीसह लागू केले गेले होते. जेव्हा नेटवर्कमध्ये नवीन ब्लॉब जोडला जातो तेव्हा तयार केलेले हे क्रिप्टोग्राफिक पुरावे आहेत. प्रत्येक ब्लॉकमध्ये एक छोटा पुरावा समाविष्ट केला जातो आणि प्राप्त झालेले ब्लॉब ब्लॉकच्या KZG बांधिलकीशी जुळतात याची नोड पडताळणी करू शकतात.
DAS ही एक यंत्रणा आहे जी यावर आधारित आहे आणि डेटा योग्य आणि उपलब्ध दोन्ही असल्याची खात्री करते. सॅम्पलिंग ही एक प्रक्रिया आहे जिथे नोड डेटाच्या केवळ एका लहान भागाची चौकशी करतो आणि बांधिलकीच्या विरूद्ध त्याची पडताळणी करतो. KZG ही एक बहुपदी बांधिलकी योजना आहे ज्याचा अर्थ बहुपदी वक्र वरील कोणत्याही एका बिंदूची पडताळणी केली जाऊ शकते. बहुपदीवरील केवळ काही बिंदू तपासून, सॅम्पलिंग करणारा क्लायंट डेटा उपलब्ध असल्याची मजबूत संभाव्य हमी मिळवू शकतो.
PeerDAS
PeerDAS (EIP-7594) (opens in a new tab) हा एक विशिष्ट प्रस्ताव आहे जो इथेरियममध्ये DAS यंत्रणा लागू करतो, जो द मर्ज नंतरचा कदाचित सर्वात मोठा अपग्रेड आहे. PeerDAS ब्लॉब डेटा वाढवण्यासाठी, त्याचे स्तंभांमध्ये विभाजन करण्यासाठी आणि नोड्सना उपसंच वितरित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे.
हे साध्य करण्यासाठी इथेरियम काही हुशार गणिताचा वापर करते: ते ब्लॉब डेटावर रीड-सोलोमन शैलीतील इरेजर कोडिंग लागू करते. ब्लॉब डेटा बहुपदी म्हणून दर्शविला जातो ज्याचे गुणांक डेटा एन्कोड करतात, नंतर विस्तारित ब्लॉब तयार करण्यासाठी अतिरिक्त बिंदूंवर त्या बहुपदीचे मूल्यांकन करतात, ज्यामुळे मूल्यांकनांची संख्या दुप्पट होते. ही जोडलेली रिडंडन्सी इरेजर रिकव्हरी सक्षम करते: जरी काही मूल्यमापने गहाळ असली तरीही, जोपर्यंत विस्तारित तुकड्यांसह एकूण डेटापैकी किमान अर्धा डेटा उपलब्ध आहे तोपर्यंत मूळ ब्लॉबची पुनर्रचना केली जाऊ शकते.
प्रत्यक्षात, या बहुपदीमध्ये हजारो गुणांक असतात. KZG कमिट्स ही काही बाइट्सची मूल्ये आहेत, हॅश सारखीच काहीतरी, जी सर्व नोड्सना ज्ञात असतात. पुरेसे डेटा पॉइंट्स धारण करणारा प्रत्येक नोड ब्लॉब डेटाचा संपूर्ण संच कार्यक्षमतेने पुनर्रचित करू शकतो (opens in a new tab).
मनोरंजक तथ्य: हेच कोडिंग तंत्र DVD द्वारे वापरले गेले होते. जर तुम्ही DVD वर ओरखडा काढला, तरीही प्लेयर ते वाचू शकत होता कारण रीड-सोलोमन कोडिंग बहुपदीचे गहाळ तुकडे जोडते.
ऐतिहासिकदृष्ट्या, ब्लॉकचेन्समधील डेटा, मग ते ब्लॉक असोत किंवा ब्लॉब, सर्व नोड्सवर प्रसारित केला जात असे. PeerDAS च्या स्प्लिट-अँड-सॅम्पल दृष्टिकोनामुळे, प्रत्येकाला सर्वकाही प्रसारित करणे आता आवश्यक नाही. फुसाका नंतर, सहमती स्तर नेटवर्किंग गॉसिप विषय/सबनेट्समध्ये आयोजित केले जाते: ब्लॉब स्तंभ विशिष्ट सबनेट्सना नियुक्त केले जातात, आणि प्रत्येक नोड पूर्वनिर्धारित उपसंचांची सदस्यता घेतो आणि केवळ त्या तुकड्यांची कस्टडी ठेवतो.
PeerDAS सह, विस्तारित ब्लॉब डेटा 128 तुकड्यांमध्ये विभागला जातो ज्यांना स्तंभ म्हणतात. हा डेटा या नोड्सना एका समर्पित गॉसिप प्रोटोकॉल द्वारे विशिष्ट सबनेट्सवर वितरित केला जातो ज्यांची ते सदस्यता घेतात. नेटवर्कवरील प्रत्येक नियमित नोड किमान 8 यादृच्छिकपणे निवडलेल्या स्तंभ सबनेट्समध्ये भाग घेतो. 128 पैकी केवळ 8 सबनेट्समधून डेटा प्राप्त करणे म्हणजे या डीफॉल्ट नोडला सर्व डेटापैकी केवळ 1/16 भाग मिळतो, परंतु डेटा विस्तारित केल्यामुळे हा मूळ डेटाचा 1/8 वा भाग असतो.
हे सध्याच्या "प्रत्येकजण सर्वकाही डाउनलोड करतो" योजनेच्या 8 पट नवीन सैद्धांतिक स्केलिंग मर्यादेस अनुमती देते. ब्लॉब स्तंभ सर्व्ह करणाऱ्या वेगवेगळ्या यादृच्छिक सबनेट्सची सदस्यता घेणाऱ्या नोड्ससह, ते एकसमान वितरित होण्याची शक्यता खूप जास्त असते आणि त्यामुळे डेटाचा प्रत्येक तुकडा नेटवर्कमध्ये कुठेतरी अस्तित्वात असतो. प्रमाणक चालवणाऱ्या नोड्सना ते चालवत असलेल्या प्रत्येक प्रमाणकासह अधिक सबनेट्सची सदस्यता घेणे आवश्यक आहे.
प्रत्येक नोडचा एक अद्वितीय यादृच्छिकपणे व्युत्पन्न केलेला ID असतो, तो सामान्यतः कनेक्शनसाठी त्याची सार्वजनिक ओळख म्हणून कार्य करतो. PeerDAS मध्ये, या क्रमांकाचा वापर त्याला कोणत्या यादृच्छिक सेट सबनेट्सची सदस्यता घ्यायची आहे हे निर्धारित करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे सर्व ब्लॉब डेटाचे एकसमान यादृच्छिक वितरण होते.
एकदा नोडने मूळ डेटाची यशस्वीरित्या पुनर्रचना केली की, तो पुनर्प्राप्त केलेले स्तंभ परत नेटवर्कमध्ये पुनर्वितरित करतो, कोणत्याही डेटा गॅप्स सक्रियपणे भरून काढतो आणि एकूण सिस्टमची लवचिकता वाढवतो. ≥4096 ETH च्या एकत्रित बॅलन्ससह प्रमाणकांशी जोडलेले नोड्स सुपरनोड असणे आवश्यक आहे आणि म्हणून त्यांनी सर्व डेटा स्तंभ सबनेट्सची सदस्यता घेणे आणि सर्व स्तंभांची कस्टडी ठेवणे आवश्यक आहे. हे सुपरनोड्स सतत डेटा गॅप्स भरून काढतील. प्रोटोकॉलचे संभाव्य स्व-उपचार स्वरूप मजबूत उपलब्धता हमी देते आणि त्याच वेळी केवळ डेटाचे काही भाग धारण करणाऱ्या होम ऑपरेटर्सना मर्यादित करत नाही.
वर वर्णन केलेल्या सॅम्पलिंग यंत्रणेमुळे ब्लॉब डेटाचा केवळ एक छोटा उपसंच धारण करणाऱ्या कोणत्याही नोडद्वारे डेटा उपलब्धतेची पुष्टी केली जाऊ शकते. ही उपलब्धता सक्तीची केली जाते: प्रमाणकांनी नवीन फोर्क-चॉइस नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ ते डेटाच्या उपलब्धतेची पडताळणी केल्यानंतरच ब्लॉक्स स्वीकारतील आणि त्यांच्यासाठी मत देतील.
वापरकर्त्यांवर (विशेषतः स्तर २ (l2) वापरकर्त्यांवर) याचा थेट परिणाम म्हणजे कमी शुल्क. रोलअप डेटासाठी 8 पट अधिक जागेसह, त्यांच्या चेनवरील वापरकर्त्यांचे ऑपरेशन्स वेळेनुसार आणखी स्वस्त होतात. परंतु फुसाका नंतर कमी शुल्क लागू होण्यासाठी वेळ लागेल आणि ते BPOs वर अवलंबून असेल.
ब्लॉब-पॅरामीटर-ओन्ली (BPOs)
नेटवर्क सैद्धांतिकदृष्ट्या 8 पट अधिक ब्लॉब प्रोसेस करण्यास सक्षम असेल, परंतु ब्लॉब वाढ हा एक बदल आहे ज्याची योग्यरित्या चाचणी करणे आणि टप्प्याटप्प्याने सुरक्षितपणे अंमलबजावणी करणे आवश्यक आहे. टेस्टनेट्स मुख्यनेटवर वैशिष्ट्ये प्रस्थापित करणे यासाठी पुरेसा आत्मविश्वास प्रदान करतात परंतु लक्षणीयरीत्या जास्त संख्येने ब्लॉब सक्षम करण्यापूर्वी आम्हाला p2p नेटवर्कची स्थिरता सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे.
नेटवर्कवर ताण न आणता प्रति ब्लॉक ब्लॉबची लक्ष्यित संख्या हळूहळू वाढवण्यासाठी, फुसाका ब्लॉब-पॅरामीटर-ओन्ली (BPO) (opens in a new tab) फोर्क सादर करते. नियमित फोर्कच्या विपरीत ज्यांना व्यापक इकोसिस्टम समन्वय, करार आणि सॉफ्टवेअर अपडेट्सची आवश्यकता असते, BPOs (EIP-7892) (opens in a new tab) हे पूर्व-प्रोग्राम केलेले अपग्रेड आहेत जे हस्तक्षेपाशिवाय कालांतराने ब्लॉबची कमाल संख्या वाढवतात.
याचा अर्थ असा की फुसाका सक्रिय झाल्यानंतर आणि PeerDAS लाइव्ह झाल्यानंतर लगेचच, ब्लॉबची संख्या अपरिवर्तित राहील. ब्लॉबची संख्या जास्तीत जास्त 48 पर्यंत पोहोचेपर्यंत दर काही आठवड्यांनी दुप्पट होण्यास सुरुवात होईल, तर डेव्हलपर्स यंत्रणा अपेक्षेप्रमाणे काम करत आहे आणि नेटवर्क चालवणाऱ्या नोड्सवर त्याचे प्रतिकूल परिणाम होत नाहीत याची खात्री करण्यासाठी निरीक्षण करतील.
भविष्यातील दिशा
PeerDAS हे FullDAS किंवा डँकशार्डिंगच्या मोठ्या स्केलिंग दृष्टिकोनाच्या दिशेने (opens in a new tab) केवळ एक पाऊल आहे. PeerDAS प्रत्येक ब्लॉबसाठी वैयक्तिकरित्या 1D इरेजर कोडिंग वापरत असताना, पूर्ण डँकशार्डिंग ब्लॉब डेटाच्या संपूर्ण मॅट्रिक्समध्ये अधिक परिपूर्ण 2D इरेजर कोडिंग योजना वापरेल. दोन आयामांमध्ये डेटा वाढवल्याने आणखी मजबूत रिडंडन्सी गुणधर्म आणि अधिक कार्यक्षम पुनर्रचना आणि पडताळणी तयार होते. FullDAS साकार करण्यासाठी अतिरिक्त संशोधनासह महत्त्वपूर्ण नेटवर्क आणि प्रोटोकॉल ऑप्टिमायझेशनची आवश्यकता असेल.
पुढील वाचन
- PeerDAS: फ्रान्सिस्को डी'अमाटो (Francesco D'Amato) द्वारे पीअर डेटा उपलब्धता सॅम्पलिंग (opens in a new tab)
- इथेरियमच्या PeerDAS चे दस्तऐवजीकरण (opens in a new tab)
- AGM शिवाय PeerDAS ची सुरक्षा सिद्ध करणे (opens in a new tab)
- विटालिक (Vitalik) PeerDAS, त्याचा प्रभाव आणि फुसाका चाचणीबद्दल (opens in a new tab)