پروف-آف-اسٹیک کے انعامات اور جرمانے

Ethereum کو اس کی مقامی کرپٹو کرنسی، ایتھر (ETH) کا استعمال کرتے ہوئے محفوظ کیا جاتا ہے۔ نوڈ آپریٹرز جو بلاکس کی توثیق کرنے اور چین کے ہیڈ کی شناخت کرنے میں حصہ لینا چاہتے ہیں، وہ ایتھیریم پر deposit contract میں ایتھر جمع کراتے ہیں۔ پھر انہیں ویلیڈیٹر سافٹ ویئر چلانے کے لیے ایتھر میں ادائیگی کی جاتی ہے جو پیئر-ٹو-پیئر نیٹ ورک پر موصول ہونے والے نئے بلاکس کی درستگی کی جانچ کرتا ہے اور چین کے ہیڈ کی شناخت کے لیے فورک-چوائس الگورتھم کا اطلاق کرتا ہے۔

ایک ویلیڈیٹر کے دو بنیادی کردار ہوتے ہیں: 1) نئے بلاکس کی جانچ کرنا اور اگر وہ درست ہوں تو ان کی "تصدیق" (attesting) کرنا، 2) کل ویلیڈیٹر پول سے تصادفی طور پر منتخب ہونے پر نئے بلاکس تجویز کرنا۔ اگر ویلیڈیٹر پوچھے جانے پر ان میں سے کوئی بھی کام کرنے میں ناکام رہتا ہے تو وہ ایتھر کی ادائیگی سے محروم ہو جاتا ہے۔ ویلیڈیٹرز کو بعض اوقات دستخط جمع کرنے (signature aggregation) اور سنک کمیٹیوں (sync committees) میں حصہ لینے کا کام بھی سونپا جاتا ہے۔

کچھ ایسے اعمال بھی ہیں جو غلطی سے کرنا بہت مشکل ہیں اور کسی بدنیتی پر مبنی ارادے کی نشاندہی کرتے ہیں، جیسے ایک ہی سلاٹ کے لیے متعدد بلاکس تجویز کرنا یا ایک ہی سلاٹ کے لیے متعدد بلاکس کی تصدیق کرنا۔ یہ "سلیش ایبل" (slashable) رویے ہیں جن کے نتیجے میں ویلیڈیٹر کو نیٹ ورک سے ہٹائے جانے سے پہلے اس کے ایتھر کی کچھ مقدار (1 ETH تک) جلا دی جاتی ہے، جس میں 36 دن لگتے ہیں۔ سلیش کیے گئے ویلیڈیٹر کا ایتھر ایگزٹ کی مدت کے دوران آہستہ آہستہ ختم ہو جاتا ہے، لیکن 18ویں دن انہیں ایک "کوریلیشن پینلٹی" (correlation penalty) ملتی ہے جو اس وقت زیادہ ہوتی ہے جب ایک ہی وقت کے آس پاس زیادہ ویلیڈیٹرز کو سلیش کیا جاتا ہے۔ لہذا کنسینسس میکانزم کا ترغیبی ڈھانچہ ایمانداری کے لیے ادائیگی کرتا ہے اور برے اداکاروں کو سزا دیتا ہے۔

تمام انعامات اور جرمانے فی ایپوک (epoch) ایک بار لاگو ہوتے ہیں۔

مزید تفصیلات کے لیے آگے پڑھیں...

انعامات اور جرمانے

انعامات

ویلیڈیٹرز کو اس وقت انعامات ملتے ہیں جب وہ ایسے ووٹ دیتے ہیں جو دوسرے ویلیڈیٹرز کی اکثریت کے مطابق ہوتے ہیں، جب وہ بلاکس تجویز کرتے ہیں، اور جب وہ سنک کمیٹیوں میں حصہ لیتے ہیں۔ ہر ایپوک میں انعامات کی قدر کا حساب ایک base_reward سے لگایا جاتا ہے۔ یہ وہ بنیادی اکائی ہے جس سے دوسرے انعامات کا حساب لگایا جاتا ہے۔ base_reward ایک ویلیڈیٹر کی طرف سے فی ایپوک بہترین حالات میں حاصل کردہ اوسط انعام کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس کا حساب ویلیڈیٹر کے موثر بیلنس اور فعال ویلیڈیٹرز کی کل تعداد سے اس طرح لگایا جاتا ہے:

1base_reward = effective_balance * (base_reward_factor / (base_rewards_per_epoch * sqrt(sum(active_balance))))

جہاں base_reward_factor 64 ہے، base_rewards_per_epoch 4 ہے اور sum(active balance) تمام فعال ویلیڈیٹرز میں کل اسٹیک کیا گیا ایتھر ہے۔

اس کا مطلب ہے کہ بنیادی انعام ویلیڈیٹر کے موثر بیلنس کے متناسب ہے اور نیٹ ورک پر ویلیڈیٹرز کی تعداد کے الٹ متناسب ہے۔ جتنے زیادہ ویلیڈیٹرز ہوں گے، مجموعی اجراء اتنا ہی زیادہ ہوگا (جیسے sqrt(N) لیکن فی ویلیڈیٹر base_reward اتنا ہی کم ہوگا (جیسے 1/sqrt(N))۔ یہ عوامل ایک اسٹیکنگ نوڈ کے لیے APR کو متاثر کرتے ہیں۔ اس کی دلیل Vitalik کے نوٹس (opens in a new tab) میں پڑھیں۔

کل انعام کا حساب پھر پانچ اجزاء کے مجموعے کے طور پر لگایا جاتا ہے جن میں سے ہر ایک کا ایک وزن ہوتا ہے جو یہ طے کرتا ہے کہ ہر جزو کل انعام میں کتنا اضافہ کرتا ہے۔ اجزاء یہ ہیں:

11. source vote: the validator has made a timely vote for the correct source checkpoint
22. target vote: the validator has made a timely vote for the correct target checkpoint
33. head vote: the validator has made a timely vote for the correct head block
44. sync committee reward: the validator has participated in a sync committee
55. proposer reward: the validator has proposed a block in the correct slot

ہر جزو کے لیے وزن درج ذیل ہیں:

1TIMELY_SOURCE_WEIGHT	uint64(14)
2TIMELY_TARGET_WEIGHT	uint64(26)
3TIMELY_HEAD_WEIGHT	uint64(14)
4SYNC_REWARD_WEIGHT	uint64(2)
5PROPOSER_WEIGHT	uint64(8)

ان وزنوں کا مجموعہ 64 ہے۔ انعام کا حساب قابل اطلاق وزنوں کے مجموعے کو 64 سے تقسیم کر کے لگایا جاتا ہے۔ ایک ویلیڈیٹر جس نے بروقت سورس، ٹارگٹ اور ہیڈ ووٹ دیے ہیں، ایک بلاک تجویز کیا ہے اور ایک سنک کمیٹی میں حصہ لیا ہے وہ 64/64 * base_reward == base_reward حاصل کر سکتا ہے۔ تاہم، ایک ویلیڈیٹر عام طور پر بلاک تجویز کنندہ نہیں ہوتا ہے، لہذا ان کا زیادہ سے زیادہ انعام 64-8 /64 * base_reward == 7/8 * base_reward ہے۔ وہ ویلیڈیٹرز جو نہ تو بلاک تجویز کنندہ ہیں اور نہ ہی کسی سنک کمیٹی میں ہیں وہ 64-8-2 / 64 * base_reward == 6.75/8 * base_reward حاصل کر سکتے ہیں۔

تیز رفتار تصدیق (attestations) کی حوصلہ افزائی کے لیے ایک اضافی انعام شامل کیا جاتا ہے۔ یہ inclusion_delay_reward ہے۔ اس کی قدر base_reward کو 1/delay سے ضرب دینے کے برابر ہے جہاں delay ان سلاٹس کی تعداد ہے جو بلاک کی تجویز اور تصدیق کو الگ کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، اگر تصدیق بلاک کی تجویز کے ایک سلاٹ کے اندر جمع کرائی جاتی ہے تو تصدیق کنندہ کو base_reward * 1/1 == base_reward ملتا ہے۔ اگر تصدیق اگلے سلاٹ میں آتی ہے، تو تصدیق کنندہ کو base_reward * 1/2 ملتا ہے اور اسی طرح آگے بھی۔

بلاک تجویز کنندگان کو بلاک میں شامل ہر درست تصدیق کے لیے 8 / 64 * base_reward ملتا ہے، لہذا انعام کی اصل قدر تصدیق کرنے والے ویلیڈیٹرز کی تعداد کے ساتھ بڑھتی ہے۔ بلاک تجویز کنندگان اپنے تجویز کردہ بلاک میں دوسرے ویلیڈیٹرز کے برے سلوک کے ثبوت شامل کر کے بھی اپنا انعام بڑھا سکتے ہیں۔ یہ انعامات وہ "گاجریں" (carrots) ہیں جو ویلیڈیٹر کی ایمانداری کی حوصلہ افزائی کرتی ہیں۔ ایک بلاک تجویز کنندہ جو سلیشنگ کو شامل کرتا ہے اسے slashed_validators_effective_balance / 512 سے نوازا جائے گا۔

جرمانے

اب تک ہم نے بالکل اچھے سلوک والے ویلیڈیٹرز پر غور کیا ہے، لیکن ان ویلیڈیٹرز کا کیا ہوگا جو بروقت ہیڈ، سورس اور ٹارگٹ ووٹ نہیں دیتے یا ایسا آہستہ کرتے ہیں؟

ٹارگٹ اور سورس ووٹوں سے محروم ہونے کے جرمانے ان انعامات کے برابر ہیں جو تصدیق کنندہ کو ملتے اگر وہ انہیں جمع کراتے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ان کے بیلنس میں انعام شامل ہونے کے بجائے، ان کے بیلنس سے اتنی ہی قدر نکال لی جاتی ہے۔ ہیڈ ووٹ سے محروم ہونے پر کوئی جرمانہ نہیں ہے (یعنی، ہیڈ ووٹوں پر صرف انعام دیا جاتا ہے، کبھی جرمانہ نہیں کیا جاتا)۔ inclusion_delay سے وابستہ کوئی جرمانہ نہیں ہے - انعام محض ویلیڈیٹر کے بیلنس میں شامل نہیں کیا جائے گا۔ بلاک تجویز کرنے میں ناکام ہونے پر بھی کوئی جرمانہ نہیں ہے۔

انعامات اور جرمانوں کے بارے میں مزید پڑھیں کنسینسس اسپیکس (opens in a new tab) میں۔ Bellatrix اپ گریڈ میں انعامات اور جرمانوں کو ایڈجسٹ کیا گیا تھا - ڈینی ریان اور وٹالک کو اس Peep an EIP ویڈیو (opens in a new tab) میں اس پر بحث کرتے ہوئے دیکھیں۔

سلیشنگ

سلیشنگ ایک زیادہ سخت کارروائی ہے جس کے نتیجے میں ویلیڈیٹر کو نیٹ ورک سے زبردستی ہٹا دیا جاتا ہے اور ان کے اسٹیک کیے گئے ایتھر کا نقصان ہوتا ہے۔ ایک ویلیڈیٹر کو سلیش کرنے کے تین طریقے ہیں، یہ سب بلاکس کی بے ایمانی سے تجویز یا تصدیق کے مترادف ہیں:

ایک ہی سلاٹ کے لیے دو مختلف بلاکس تجویز کرنے اور ان پر دستخط کرنے سے
ایک ایسے بلاک کی تصدیق کرنے سے جو دوسرے کو "گھیرتا" ہے (مؤثر طریقے سے تاریخ کو تبدیل کرنا)
ایک ہی بلاک کے لیے دو امیدواروں کی تصدیق کر کے "ڈبل ووٹنگ" کرنے سے

اگر ان اعمال کا پتہ چل جاتا ہے، تو ویلیڈیٹر کو سلیش کر دیا جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 32 ETH ویلیڈیٹر کے لیے 0.0078125 فوری طور پر جلا دیا جاتا ہے (فعال بیلنس کے ساتھ لکیری طور پر اسکیل کیا جاتا ہے)، پھر 36 دن کی برطرفی کی مدت شروع ہوتی ہے۔ اس برطرفی کی مدت کے دوران ویلیڈیٹر کا اسٹیک آہستہ آہستہ ختم ہو جاتا ہے۔ درمیانی نقطہ (18ویں دن) پر ایک اضافی جرمانہ لاگو کیا جاتا ہے جس کی شدت سلیشنگ ایونٹ سے پہلے 36 دنوں میں تمام سلیش کیے گئے ویلیڈیٹرز کے کل اسٹیک کیے گئے ایتھر کے ساتھ بڑھتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب زیادہ ویلیڈیٹرز کو سلیش کیا جاتا ہے، تو سلیش کی شدت بڑھ جاتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ سلیش تمام سلیش کیے گئے ویلیڈیٹرز کا مکمل موثر بیلنس ہے (یعنی، اگر بہت سارے ویلیڈیٹرز کو سلیش کیا جا رہا ہے تو وہ اپنا پورا اسٹیک کھو سکتے ہیں)۔ دوسری طرف، ایک واحد، الگ تھلگ سلیشنگ ایونٹ ویلیڈیٹر کے اسٹیک کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ جلاتا ہے۔ یہ درمیانی نقطہ جرمانہ جو سلیش کیے گئے ویلیڈیٹرز کی تعداد کے ساتھ بڑھتا ہے اسے "کوریلیشن پینلٹی" (correlation penalty) کہا جاتا ہے۔

غیر فعالی کا رساؤ (Inactivity leak)

اگر کنسینسس لیئر حتمی شکل دیے بغیر چار سے زیادہ ایپوکس (epochs) تک چلی گئی ہے، تو ایک ہنگامی پروٹوکول جسے "ان ایکٹیویٹی لیک" (inactivity leak) کہا جاتا ہے، فعال ہو جاتا ہے۔ ان ایکٹیویٹی لیک کا حتمی مقصد چین کے لیے فائنلٹی (finality) بحال کرنے کے لیے درکار حالات پیدا کرنا ہے۔ جیسا کہ اوپر وضاحت کی گئی ہے، فائنلٹی کے لیے کل اسٹیک کیے گئے ایتھر کی 2/3 اکثریت کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سورس اور ٹارگٹ چیک پوائنٹس پر اتفاق کیا جا سکے۔ اگر کل ویلیڈیٹرز کے 1/3 سے زیادہ کی نمائندگی کرنے والے ویلیڈیٹرز آف لائن ہو جاتے ہیں یا درست تصدیق جمع کرانے میں ناکام رہتے ہیں تو 2/3 کی زبردست اکثریت کے لیے چیک پوائنٹس کو حتمی شکل دینا ممکن نہیں ہے۔ ان ایکٹیویٹی لیک غیر فعال ویلیڈیٹرز سے تعلق رکھنے والے اسٹیک کو آہستہ آہستہ ختم ہونے دیتا ہے یہاں تک کہ وہ کل اسٹیک کے 1/3 سے کم کو کنٹرول کرتے ہیں، جس سے باقی فعال ویلیڈیٹرز چین کو حتمی شکل دے سکتے ہیں۔ غیر فعال ویلیڈیٹرز کا پول کتنا ہی بڑا کیوں نہ ہو، باقی فعال ویلیڈیٹرز بالآخر اسٹیک کے 2/3 کو کنٹرول کر لیں گے۔ اسٹیک کا نقصان غیر فعال ویلیڈیٹرز کے لیے جلد از جلد دوبارہ فعال ہونے کی ایک مضبوط ترغیب ہے! میڈالا (Medalla) ٹیسٹ نیٹ پر ان ایکٹیویٹی لیک کے منظر نامے کا سامنا کرنا پڑا جب < 66% فعال ویلیڈیٹرز بلاک چین کے موجودہ ہیڈ پر اتفاق رائے تک پہنچنے کے قابل تھے۔ ان ایکٹیویٹی لیک کو فعال کیا گیا اور بالآخر فائنلٹی دوبارہ حاصل کر لی گئی!

کنسینسس میکانزم کا انعام، جرمانہ اور سلیشنگ ڈیزائن انفرادی ویلیڈیٹرز کو درست طریقے سے برتاؤ کرنے کی ترغیب دیتا ہے۔ تاہم، ان ڈیزائن کے انتخاب سے ایک ایسا نظام ابھرتا ہے جو متعدد کلائنٹس میں ویلیڈیٹرز کی مساوی تقسیم کی بھرپور حوصلہ افزائی کرتا ہے، اور سنگل کلائنٹ کے غلبے کی سختی سے حوصلہ شکنی کرتا ہے۔

مزید مطالعہ

ذرائع

https://benjaminion.xyz/eth2-annotated-spec/phase0/beacon-chain/ (opens in a new tab)