Gasper

Gasper, Casper the Friendly Finality Gadget (Casper-FFG) اور LMD-GHOST فورک چوائس الگورتھم کا ایک امتزاج ہے۔ یہ اجزاء مل کر پروف آف اسٹیک Ethereum کو محفوظ بنانے والا کنسینسس میکانزم بناتے ہیں۔ Casper وہ میکانزم ہے جو بعض بلاکس کو "finalized" میں اپ گریڈ کرتا ہے تاکہ نیٹ ورک میں نئے داخل ہونے والے اس بات پر یقین کر سکیں کہ وہ کینونیکل چین کو مطابقت پذیر کر رہے ہیں۔ فورک چوائس الگورتھم جمع شدہ ووٹوں کا استعمال اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کرتا ہے کہ بلاک چین میں جب فورکس پیدا ہوں تو نوڈز آسانی سے درست کا انتخاب کر سکیں۔

نوٹ کریں کہ Gasper میں شمولیت کے لیے Casper-FFG کی اصل تعریف کو قدرے اپ ڈیٹ کیا گیا تھا۔ اس صفحہ پر ہم اپ ڈیٹ کردہ ورژن پر غور کرتے ہیں۔

شرائط

اس مواد کو سمجھنے کے لیے پروف آف اسٹیک پر تعارفی صفحہ پڑھنا ضروری ہے۔

Gasper کا کردار

Gasper پروف آف اسٹیک بلاک چین کے اوپر ہے جہاں نوڈز سیکیورٹی ڈپازٹ کے طور پر ایتھر فراہم کرتے ہیں جسے تباہ کیا جا سکتا ہے اگر وہ بلاکس کی تجویز یا توثیق کرنے میں سست یا بے ایمان ہوں۔ Gasper وہ میکانزم ہے جو یہ بتاتا ہے کہ توثیق کاروں کو کس طرح انعام اور سزا دی جاتی ہے، یہ فیصلہ کرتا ہے کہ کون سے بلاکس کو قبول اور مسترد کرنا ہے، اور بلاک چین کے کس فورک پر تعمیر کرنا ہے۔

حتمیت کیا ہے؟

حتمیت بعض بلاکس کی ایک خصوصیت ہے جس کا مطلب ہے کہ انہیں اس وقت تک واپس نہیں کیا جا سکتا جب تک کہ کوئی اہم اتفاق رائے کی ناکامی نہ ہوئی ہو اور کسی حملہ آور نے کل اسٹیک شدہ ایتھر کا کم از کم 1/3 حصہ تباہ نہ کر دیا ہو۔ حتمی شکل دیے گئے بلاکس کو ایسی معلومات کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جس کے بارے میں بلاک چین کو یقین ہے۔ ایک بلاک کو حتمی شکل دینے کے لیے اسے دو قدمی اپ گریڈ کے طریقہ کار سے گزرنا ہوگا:

کل اسٹیک شدہ ایتھر کے دو تہائی نے اس بلاک کو کینونیکل چین میں شامل کرنے کے حق میں ووٹ دیا ہو۔ یہ شرط بلاک کو "justified" میں اپ گریڈ کرتی ہے۔ جسٹیفائڈ بلاکس کے واپس ہونے کا امکان نہیں ہے، لیکن وہ کچھ شرائط کے تحت ہو سکتے ہیں۔
جب کسی جسٹیفائڈ بلاک کے اوپر دوسرے بلاک کو جسٹیفائڈ کیا جاتا ہے، تو اسے "finalized" میں اپ گریڈ کیا جاتا ہے۔ بلاک کو حتمی شکل دینا اس بلاک کو کینونیکل چین میں شامل کرنے کا ایک عزم ہے۔ اسے اس وقت تک واپس نہیں کیا جا سکتا جب تک کہ کوئی حملہ آور لاکھوں ایتھر (اربوں $USD) تباہ نہ کر دے۔

یہ بلاک اپ گریڈ ہر سلاٹ میں نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے بجائے، صرف ایپوک-باؤنڈری بلاکس کو جسٹیفائی اور فائنلائز کیا جا سکتا ہے۔ ان بلاکس کو "checkpoints" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اپ گریڈنگ چیک پوائنٹس کے جوڑوں پر غور کرتی ہے۔ دو لگاتار چیک پوائنٹس کے درمیان ایک "سپر میجورٹی لنک" موجود ہونا چاہیے (یعنی، کل اسٹیک شدہ ایتھر کے دو تہائی کا ووٹ دینا کہ چیک پوائنٹ B چیک پوائنٹ A کا صحیح جانشین ہے) تاکہ کم حالیہ چیک پوائنٹ کو فائنلائز کیا جا سکے اور زیادہ حالیہ بلاک کو جسٹیفائی کیا جا سکے۔

چونکہ حتمیت کے لیے دو تہائی معاہدے کی ضرورت ہوتی ہے کہ ایک بلاک کینونیکل ہے، اس لیے کوئی حملہ آور اس کے بغیر متبادل حتمی چین نہیں بنا سکتا:

کل اسٹیک شدہ ایتھر کے دو تہائی کی ملکیت یا اس میں ہیرا پھیری کرنا۔
کل اسٹیک شدہ ایتھر کا کم از کم ایک تہائی تباہ کرنا۔

پہلی شرط اس لیے پیدا ہوتی ہے کیونکہ ایک چین کو حتمی شکل دینے کے لیے اسٹیک شدہ ایتھر کے دو تہائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری شرط اس لیے پیدا ہوتی ہے کیونکہ اگر کل اسٹیک کے دو تہائی نے دونوں فورکس کے حق میں ووٹ دیا ہے، تو ایک تہائی نے دونوں پر ووٹ دیا ہوگا۔ ڈبل ووٹنگ ایک سلیشنگ شرط ہے جس پر زیادہ سے زیادہ سزا دی جائے گی، اور کل اسٹیک کا ایک تہائی تباہ ہو جائے گا۔ مئی 2022 تک، اس کے لیے ایک حملہ آور کو تقریباً 10 بلین ڈالر مالیت کا ایتھر جلانے کی ضرورت ہے۔ Gasper میں بلاکس کو جسٹیفائی اور فائنلائز کرنے والا الگورتھم Casper the Friendly Finality Gadget (Casper-FFG)opens in a new tab کی قدرے ترمیم شدہ شکل ہے۔

مراعات اور سلیشنگ

توثیق کاروں کو ایمانداری سے بلاکس کی تجویز اور توثیق کرنے پر انعام ملتا ہے۔ ایتھر کا انعام دیا جاتا ہے اور ان کے اسٹیک میں شامل کیا جاتا ہے۔ دوسری طرف، وہ توثیق کار جو غیر حاضر ہیں اور بلائے جانے پر کام کرنے میں ناکام رہتے ہیں، ان انعامات سے محروم رہ جاتے ہیں اور کبھی کبھی اپنے موجودہ اسٹیک کا ایک چھوٹا سا حصہ کھو دیتے ہیں۔ تاہم، آف لائن ہونے کے جرمانے چھوٹے ہیں اور، زیادہ تر معاملات میں، انعامات سے محروم ہونے کی موقع کی لاگت کے برابر ہیں۔ تاہم، کچھ توثیق کار کے اعمال غلطی سے کرنا بہت مشکل ہیں اور کچھ بدنیتی پر مبنی ارادے کی نشاندہی کرتے ہیں، جیسے کہ ایک ہی سلاٹ کے لیے متعدد بلاکس کی تجویز دینا، ایک ہی سلاٹ کے لیے متعدد بلاکس کی تصدیق کرنا، یا پچھلے چیک پوائنٹ ووٹوں سے متصادم ہونا۔ یہ "سلیش ایبل" رویے ہیں جن پر زیادہ سختی سے سزا دی جاتی ہے—سلیشنگ کے نتیجے میں توثیق کار کے اسٹیک کا کچھ حصہ تباہ ہو جاتا ہے اور توثیق کار کو توثیق کاروں کے نیٹ ورک سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ اس عمل میں 36 دن لگتے ہیں۔ پہلے دن، 1 ETH تک کا ابتدائی جرمانہ ہے۔ پھر سلیش شدہ توثیق کار کا ایتھر ایگزٹ پیریڈ کے دوران آہستہ آہستہ ختم ہو جاتا ہے، لیکن 18 ویں دن، انہیں ایک "کوریلیشن پینلٹی" ملتی ہے، جو اس وقت بڑی ہوتی ہے جب ایک ہی وقت میں زیادہ توثیق کاروں کو سلیش کیا جاتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ جرمانہ پورا اسٹیک ہے۔ یہ انعامات اور جرمانے ایماندار توثیق کاروں کی حوصلہ افزائی اور نیٹ ورک پر حملوں کی حوصلہ شکنی کے لیے بنائے گئے ہیں۔

غیرفعالیت کا لیک

سیکیورٹی کے ساتھ ساتھ، Gasper "قابل فہم لائیونیس" بھی فراہم کرتا ہے۔ یہ وہ شرط ہے کہ جب تک کل اسٹیک شدہ ایتھر کا دو تہائی ایمانداری سے ووٹ دے رہا ہے اور پروٹوکول کی پیروی کر رہا ہے، چین کسی بھی دوسری سرگرمی (جیسے حملے، لیٹینسی کے مسائل، یا سلیشنگز) سے قطع نظر حتمی شکل دے سکے گا۔ دوسرے لفظوں میں، چین کو حتمی شکل دینے سے روکنے کے لیے کل اسٹیک شدہ ایتھر کے ایک تہائی کے ساتھ کسی نہ کسی طرح سمجھوتہ کرنا ہوگا۔ Gasper میں، لائیونیس کی ناکامی کے خلاف دفاع کی ایک اضافی لائن ہے، جسے "غیرفعالیت کا لیک" کہا جاتا ہے۔ یہ میکانزم اس وقت فعال ہوتا ہے جب چین چار سے زیادہ ایپوکس تک حتمی شکل دینے میں ناکام ہو جاتا ہے۔ وہ توثیق کار جو اکثریتی چین کی فعال طور پر تصدیق نہیں کر رہے ہیں، ان کا اسٹیک آہستہ آہستہ ختم ہو جاتا ہے جب تک کہ اکثریت کل اسٹیک کا دو تہائی دوبارہ حاصل نہ کر لے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ لائیونیس کی ناکامیاں صرف عارضی ہیں۔

فورک کا انتخاب

Casper-FFG کی اصل تعریف میں ایک فورک چوائس الگورتھم شامل تھا جس نے یہ اصول نافذ کیا تھا: اس چین کی پیروی کریں جس میں سب سے زیادہ اونچائی والا جسٹیفائیڈ چیک پوائنٹ ہو جہاں اونچائی کی تعریف جینیسس بلاک سے سب سے زیادہ فاصلہ کے طور پر کی گئی ہے۔ Gasper میں، اصل فورک چوائس اصول کو LMD-GHOST نامی ایک زیادہ نفیس الگورتھم کے حق میں متروک کر دیا گیا ہے۔ یہ سمجھنا ضروری ہے کہ عام حالات میں، ایک فورک چوائس اصول غیر ضروری ہے - ہر سلاٹ کے لیے ایک ہی بلاک پروپوزر ہوتا ہے، اور ایماندار توثیق کار اس کی تصدیق کرتے ہیں۔ یہ صرف بڑے نیٹ ورک کی غیر مطابقت پذیری کے معاملات میں یا جب کسی بے ایمان بلاک پروپوزر نے گول مول بات کی ہو، تب ہی ایک فورک چوائس الگورتھم کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، جب ایسے معاملات پیدا ہوتے ہیں، تو فورک چوائس الگورتھم ایک اہم دفاع ہے جو درست چین کو محفوظ بناتا ہے۔

LMD-GHOST کا مطلب ہے "latest message-driven greedy heaviest observed sub-tree"۔ یہ ایک الگورتھم کی تعریف کرنے کا ایک جارگن سے بھرا طریقہ ہے جو تصدیقوں کے سب سے بڑے جمع شدہ وزن والے فورک کو کینونیکل کے طور پر منتخب کرتا ہے (greedy heaviest subtree) اور یہ کہ اگر کسی توثیق کار سے متعدد پیغامات موصول ہوتے ہیں، تو صرف تازہ ترین پر غور کیا جاتا ہے (latest-message driven)۔ سب سے بھاری بلاک کو اپنی کینونیکل چین میں شامل کرنے سے پہلے، ہر توثیق کار اس اصول کا استعمال کرتے ہوئے ہر بلاک کا جائزہ لیتا ہے۔