ڈیٹا کی دستیابی

"بھروسہ نہ کریں، تصدیق کریں" ایتھیریم میں ایک عام کہاوت ہے۔ خیال یہ ہے کہ آپ کا نوڈ ان بلاکس میں موجود تمام ٹرانزیکشنز کو انجام دے کر آزادانہ طور پر اس بات کی تصدیق کر سکتا ہے کہ اسے موصول ہونے والی معلومات درست ہیں، یہ یقینی بنانے کے لیے کہ تجویز کردہ تبدیلیاں بالکل ان سے ملتی ہیں جو نوڈ کے ذریعے آزادانہ طور پر شمار کی گئی ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ نوڈس کو اس بات پر بھروسہ کرنے کی ضرورت نہیں ہے کہ بلاک کے بھیجنے والے ایماندار ہیں۔ اگر ڈیٹا غائب ہو تو یہ ممکن نہیں ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی سے مراد وہ اعتماد ہے جو ایک صارف اس بات پر کر سکتا ہے کہ کسی بلاک کی تصدیق کے لیے درکار ڈیٹا واقعی تمام نیٹ ورک شرکاء کے لیے دستیاب ہے۔ ایتھیریم لیئر 1 پر مکمل نوڈس کے لیے یہ نسبتاً آسان ہے؛ مکمل نوڈ ہر بلاک میں تمام ڈیٹا کی ایک کاپی ڈاؤن لوڈ کرتا ہے - ڈاؤن لوڈنگ کو ممکن بنانے کے لیے ڈیٹا کا دستیاب ہونا ضروری ہے۔ غائب ڈیٹا والے بلاک کو بلاک چین میں شامل کرنے کے بجائے مسترد کر دیا جائے گا۔ یہ "آن چین ڈیٹا کی دستیابی" ہے اور یہ مونو لیتھک بلاک چینز کی ایک خصوصیت ہے۔ مکمل نوڈس کو غلط ٹرانزیکشنز قبول کرنے کے لیے دھوکہ نہیں دیا جا سکتا کیونکہ وہ ہر ٹرانزیکشن کو خود ڈاؤن لوڈ اور انجام دیتے ہیں۔ تاہم، ماڈیولر بلاک چینز، لیئر 2 رول اپس اور لائٹ کلائنٹس کے لیے، ڈیٹا کی دستیابی کا منظر نامہ زیادہ پیچیدہ ہے، جس کے لیے کچھ زیادہ جدید تصدیقی طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔

شرائط

آپ کو بلاک چین کے بنیادی اصولوں، خاص طور پر اتفاق رائے کے طریقہ کار کی اچھی سمجھ ہونی چاہیے۔ یہ صفحہ یہ بھی فرض کرتا ہے کہ قاری بلاکس، ٹرانزیکشنز، نوڈس، اسکیلنگ سلوشنز، اور دیگر متعلقہ موضوعات سے واقف ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی کا مسئلہ

ڈیٹا کی دستیابی کا مسئلہ پورے نیٹ ورک کو یہ ثابت کرنے کی ضرورت ہے کہ بلاک چین میں شامل کیے جانے والے کچھ ٹرانزیکشن ڈیٹا کا خلاصہ شدہ فارم واقعی درست ٹرانزیکشنز کے ایک سیٹ کی نمائندگی کرتا ہے، لیکن ایسا تمام نوڈس سے تمام ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کرنے کی ضرورت کے بغیر کیا جاتا ہے۔ بلاکس کی آزادانہ طور پر تصدیق کے لیے مکمل ٹرانزیکشن ڈیٹا ضروری ہے، لیکن تمام نوڈس کو تمام ٹرانزیکشن ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کرنے کی ضرورت اسکیلنگ میں ایک رکاوٹ ہے۔ ڈیٹا کی دستیابی کے مسئلے کے حل کا مقصد ان نیٹ ورک شرکاء کو کافی یقین دہانی فراہم کرنا ہے جو خود ڈیٹا ڈاؤن لوڈ اور اسٹور نہیں کرتے ہیں کہ تصدیق کے لیے مکمل ٹرانزیکشن ڈیٹا دستیاب کرایا گیا تھا۔

لائٹ نوڈس اور لیئر 2 رول اپس نیٹ ورک شرکاء کی اہم مثالیں ہیں جنہیں ڈیٹا کی دستیابی کی مضبوط یقین دہانی کی ضرورت ہوتی ہے لیکن وہ خود ٹرانزیکشن ڈیٹا ڈاؤن لوڈ اور پراسیس نہیں کر سکتے۔ ٹرانزیکشن ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کرنے سے گریز ہی لائٹ نوڈس کو لائٹ بناتا ہے اور رول اپس کو موثر اسکیلنگ سلوشنز بننے کے قابل بناتا ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی مستقبل کے "اسٹیٹ لیس" ایتھیریم کلائنٹس کے لیے بھی ایک اہم تشویش ہے جنہیں بلاکس کی تصدیق کے لیے اسٹیٹ ڈیٹا ڈاؤن لوڈ اور اسٹور کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ اسٹیٹ لیس کلائنٹس کو اب بھی اس بات کا یقین کرنے کی ضرورت ہے کہ ڈیٹا کہیں نہ کہیں دستیاب ہے اور اسے صحیح طریقے سے پراسیس کیا گیا ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی کے حل

ڈیٹا کی دستیابی کی سیمپلنگ (DAS)

ڈیٹا کی دستیابی کی سیمپلنگ (DAS) نیٹ ورک کے لیے یہ چیک کرنے کا ایک طریقہ ہے کہ ڈیٹا کسی انفرادی نوڈ پر بہت زیادہ دباؤ ڈالے بغیر دستیاب ہے۔ ہر نوڈ (بشمول نان-اسٹیکنگ نوڈس) کل ڈیٹا کا کچھ چھوٹا، تصادفی طور پر منتخب کردہ سب سیٹ ڈاؤن لوڈ کرتا ہے۔ نمونوں کو کامیابی سے ڈاؤن لوڈ کرنا اعلیٰ اعتماد کے ساتھ اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ تمام ڈیٹا دستیاب ہے۔ یہ ڈیٹا ایریزر کوڈنگ پر انحصار کرتا ہے، جو ایک دیئے گئے ڈیٹا سیٹ کو فالتو معلومات کے ساتھ پھیلاتا ہے (ایسا کرنے کا طریقہ یہ ہے کہ ڈیٹا پر ایک فنکشن جسے پولینومیل کہا جاتا ہے فٹ کیا جائے اور اس پولینومیل کو اضافی پوائنٹس پر جانچا جائے)۔ یہ ضرورت پڑنے پر فالتو ڈیٹا سے اصل ڈیٹا کو بازیافت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس ڈیٹا کی تخلیق کا ایک نتیجہ یہ ہے کہ اگر اصل ڈیٹا کا کوئی بھی حصہ دستیاب نہیں ہے، تو توسیع شدہ ڈیٹا کا آدھا حصہ غائب ہو جائے گا! ہر نوڈ کے ذریعے ڈاؤن لوڈ کیے گئے ڈیٹا نمونوں کی مقدار کو اس طرح ٹیون کیا جا سکتا ہے کہ یہ انتہائی ممکن ہے کہ ہر کلائنٹ کے ذریعے نمونہ لیے گئے ڈیٹا کے ٹکڑوں میں سے کم از کم ایک غائب ہو جائے گا اگر نصف سے کم ڈیٹا واقعی دستیاب ہو۔

Full Danksharding کے نفاذ کے بعد یہ یقینی بنانے کے لیے DAS کا استعمال کیا جائے گا کہ رول اپ آپریٹرز اپنا ٹرانزیکشن ڈیٹا دستیاب کرائیں۔ ایتھیریم نوڈس اوپر بیان کردہ ریڈنڈینسی اسکیم کا استعمال کرتے ہوئے بلابز میں فراہم کردہ ٹرانزیکشن ڈیٹا کا تصادفی طور پر نمونہ لیں گے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ تمام ڈیٹا موجود ہے۔ اسی تکنیک کو یہ یقینی بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے کہ بلاک پروڈیوسرز اپنا تمام ڈیٹا محفوظ لائٹ کلائنٹس کو دستیاب کرا رہے ہیں۔ اسی طرح، proposer-builder separation کے تحت، صرف بلاک بلڈر کو ایک پورے بلاک کو پراسیس کرنے کی ضرورت ہوگی - دوسرے ویلیڈیٹرز ڈیٹا کی دستیابی کی سیمپلنگ کا استعمال کرتے ہوئے تصدیق کریں گے۔

ڈیٹا کی دستیابی کی کمیٹیاں

ڈیٹا کی دستیابی کی کمیٹیاں (DACs) قابل اعتماد پارٹیاں ہیں جو ڈیٹا کی دستیابی فراہم کرتی ہیں، یا اس کی تصدیق کرتی ہیں۔ DACs کو DAS کے بجائے، یا اس کے ساتھ ملا کرopens in a new tab استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کمیٹیوں کے ساتھ آنے والی سیکورٹی کی ضمانتیں مخصوص سیٹ اپ پر منحصر ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ایتھیریم لائٹ نوڈس کے لیے ڈیٹا کی دستیابی کی تصدیق کے لیے ویلیڈیٹرز کے تصادفی طور پر نمونہ لیے گئے سب سیٹس کا استعمال کرتا ہے۔

کچھ ویلیڈیمز کے ذریعے DACs کا بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ DAC نوڈس کا ایک قابل اعتماد سیٹ ہے جو ڈیٹا کی کاپیاں آف لائن اسٹور کرتا ہے۔ تنازعہ کی صورت میں DAC کو ڈیٹا دستیاب کرانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ DAC کے اراکین یہ ثابت کرنے کے لیے آن چین تصدیقات بھی شائع کرتے ہیں کہ مذکورہ ڈیٹا واقعی دستیاب ہے۔ کچھ ویلیڈیمز DACs کو پروف-آف-اسٹیک (PoS) ویلیڈیٹر سسٹم سے بدل دیتے ہیں۔ یہاں، کوئی بھی ویلیڈیٹر بن سکتا ہے اور ڈیٹا کو آف چین اسٹور کر سکتا ہے۔ تاہم، انہیں ایک "بانڈ" فراہم کرنا ہوگا، جو ایک اسمارٹ کنٹریکٹ میں جمع کیا جاتا ہے۔ بدنیتی پر مبنی رویے کی صورت میں، جیسے کہ ویلیڈیٹر کا ڈیٹا روکنا، بانڈ کو سلیش کیا جا سکتا ہے۔ پروف-آف-اسٹیک ڈیٹا کی دستیابی کی کمیٹیاں باقاعدہ DACs کے مقابلے میں کافی زیادہ محفوظ ہیں کیونکہ وہ براہ راست ایماندارانہ رویے کی ترغیب دیتی ہیں۔

ڈیٹا کی دستیابی اور لائٹ نوڈس

لائٹ نوڈس کو بلاک ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کیے بغیر موصول ہونے والے بلاک ہیڈرز کی درستگی کی توثیق کرنے کی ضرورت ہے۔ اس ہلکے پن کی قیمت بلاک ہیڈرز کی آزادانہ طور پر تصدیق کرنے میں ناکامی ہے جس طرح مکمل نوڈس مقامی طور پر ٹرانزیکشنز کو دوبارہ انجام دے کر کرتے ہیں۔

ایتھیریم لائٹ نوڈس 512 ویلیڈیٹرز کے تصادفی سیٹوں پر بھروسہ کرتے ہیں جنہیں ایک سنک کمیٹی کو تفویض کیا گیا ہے۔ سنک کمیٹی ایک DAC کے طور پر کام کرتی ہے جو لائٹ کلائنٹس کو اشارہ دیتی ہے کہ ہیڈر میں موجود ڈیٹا کرپٹوگرافک دستخط کا استعمال کرتے ہوئے درست ہے۔ ہر روز، سنک کمیٹی ریفریش ہوتی ہے۔ ہر بلاک ہیڈر لائٹ نوڈس کو خبردار کرتا ہے کہ کن ویلیڈیٹرز سے اگلے بلاک پر دستخط کرنے کی توقع کی جائے، لہذا انہیں حقیقی سنک-کمیٹی ہونے کا بہانہ کرنے والے کسی بدنیتی پر مبنی گروپ پر بھروسہ کرنے کے لیے دھوکہ نہیں دیا جا سکتا۔

تاہم، کیا ہوگا اگر کوئی حملہ آور کسی طرح لائٹ کلائنٹس کو ایک بدنیتی پر مبنی بلاک ہیڈر بھیجنے میں کامیاب ہو جاتا ہے اور انہیں اس بات پر قائل کر لیتا ہے کہ اس پر ایک ایماندار سنک-کمیٹی نے دستخط کیے تھے؟ اس صورت میں، حملہ آور غلط ٹرانزیکشنز شامل کر سکتا ہے اور لائٹ کلائنٹ انہیں آنکھیں بند کر کے قبول کر لے گا، کیونکہ وہ بلاک ہیڈر میں خلاصہ کردہ تمام اسٹیٹ تبدیلیوں کو آزادانہ طور پر چیک نہیں کرتے ہیں۔ اس سے بچنے کے لیے، لائٹ کلائنٹ فراڈ پروفس کا استعمال کر سکتا ہے۔

یہ فراڈ پروفس اس طرح کام کرتے ہیں کہ ایک مکمل نوڈ، نیٹ ورک کے ارد گرد ایک غلط اسٹیٹ ٹرانزیشن کو گاسپ ہوتے دیکھ کر، تیزی سے ڈیٹا کا ایک چھوٹا ٹکڑا تیار کر سکتا ہے جو یہ ظاہر کرتا ہے کہ ایک مجوزہ اسٹیٹ ٹرانزیشن ٹرانزیکشنز کے دیئے گئے سیٹ سے ممکنہ طور پر پیدا نہیں ہو سکتی اور اس ڈیٹا کو پیئرس تک براڈکاسٹ کر سکتا ہے۔ لائٹ نوڈس ان فراڈ-پروفس کو اٹھا سکتے ہیں اور انہیں خراب بلاک ہیڈرز کو مسترد کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ وہ مکمل نوڈس کی طرح اسی ایماندار چین پر رہیں۔

یہ مکمل نوڈس کو مکمل ٹرانزیکشن ڈیٹا تک رسائی پر انحصار کرتا ہے۔ ایک حملہ آور جو ایک خراب بلاک ہیڈر کو براڈکاسٹ کرتا ہے اور ٹرانزیکشن ڈیٹا کو دستیاب کرانے میں بھی ناکام رہتا ہے وہ مکمل نوڈس کو فراڈ پروفس تیار کرنے سے روک سکے گا۔ مکمل نوڈس شاید ایک خراب بلاک کے بارے میں انتباہ کا اشارہ دے سکیں، لیکن وہ ثبوت کے ساتھ اپنے انتباہ کی پشت پناہی نہیں کر سکے، کیونکہ ثبوت تیار کرنے کے لیے ڈیٹا دستیاب نہیں کرایا گیا تھا!

اس ڈیٹا کی دستیابی کے مسئلے کا حل DAS ہے۔ لائٹ نوڈس مکمل اسٹیٹ ڈیٹا کے بہت چھوٹے تصادفی حصے ڈاؤن لوڈ کرتے ہیں اور نمونوں کا استعمال اس بات کی تصدیق کے لیے کرتے ہیں کہ مکمل ڈیٹا سیٹ دستیاب ہے۔ N تصادفی حصوں کو ڈاؤن لوڈ کرنے کے بعد مکمل ڈیٹا کی دستیابی کو غلط طریقے سے فرض کرنے کا اصل امکان شمار کیا جا سکتا ہے (100 حصوں کے لیے موقع 10^-30 ہےopens in a new tab، یعنی، ناقابل یقین حد تک غیر ممکن)۔

اس منظر نامے میں بھی، صرف چند بائٹس روکنے والے حملے تصادفی ڈیٹا کی درخواست کرنے والے کلائنٹس کی طرف سے ممکنہ طور پر نظر انداز ہو سکتے ہیں۔ ایریزر کوڈنگ ڈیٹا کے چھوٹے غائب ٹکڑوں کو دوبارہ بنا کر اسے ٹھیک کرتی ہے جن کا استعمال مجوزہ اسٹیٹ تبدیلیوں کو چیک کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد دوبارہ بنائے گئے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے ایک فراڈ پروف تیار کیا جا سکتا ہے، جس سے لائٹ نوڈس کو خراب ہیڈرز قبول کرنے سے روکا جا سکتا ہے۔

نوٹ: DAS اور فراڈ پروفس ابھی تک پروف-آف-اسٹیک ایتھیریم لائٹ کلائنٹس کے لیے نافذ نہیں کیے گئے ہیں، لیکن وہ روڈ میپ پر ہیں، زیادہ امکان ہے کہ وہ ZK-SNARK پر مبنی پروفس کی شکل اختیار کریں۔ آج کے لائٹ کلائنٹس DAC کی ایک شکل پر انحصار کرتے ہیں: وہ سنک-کمیٹی کی شناخت کی تصدیق کرتے ہیں اور پھر موصول ہونے والے دستخط شدہ بلاک ہیڈرز پر بھروسہ کرتے ہیں۔

ڈیٹا کی دستیابی اور لیئر 2 رول اپس

لیئر 2 اسکیلنگ سلوشنز، جیسے ، آف چین ٹرانزیکشنز پر کارروائی کرکے ٹرانزیکشن کے اخراجات کو کم کرتے ہیں اور ایتھیریم کی تھرو پٹ میں اضافہ کرتے ہیں۔ رول اپ ٹرانزیکشنز کو کمپریس کیا جاتا ہے اور بیچوں میں ایتھیریم پر پوسٹ کیا جاتا ہے۔ بیچز ایتھیریم پر ایک ہی ٹرانزیکشن میں ہزاروں انفرادی آف چین ٹرانزیکشنز کی نمائندگی کرتے ہیں۔ یہ بیس لیئر پر بھیڑ کو کم کرتا ہے اور صارفین کے لیے فیس کو کم کرتا ہے۔

تاہم، ایتھیریم پر پوسٹ کی گئی 'خلاصہ' ٹرانزیکشنز پر بھروسہ کرنا صرف اس صورت میں ممکن ہے جب مجوزہ اسٹیٹ تبدیلی کو آزادانہ طور پر تصدیق کیا جا سکے اور اس بات کی تصدیق کی جا سکے کہ یہ تمام انفرادی آف چین ٹرانزیکشنز کو لاگو کرنے کا نتیجہ ہے۔ اگر رول اپ آپریٹرز اس تصدیق کے لیے ٹرانزیکشن ڈیٹا دستیاب نہیں کراتے ہیں، تو وہ ایتھیریم کو غلط ڈیٹا بھیج سکتے ہیں۔

آپٹیمسٹک رول اپس کمپریسڈ ٹرانزیکشن ڈیٹا کو ایتھیریم پر پوسٹ کرتے ہیں اور کچھ وقت (عام طور پر 7 دن) انتظار کرتے ہیں تاکہ آزاد تصدیق کنندگان کو ڈیٹا چیک کرنے کی اجازت مل سکے۔ اگر کوئی کسی مسئلے کی نشاندہی کرتا ہے، تو وہ ایک فراڈ-پروف تیار کر سکتا ہے اور اسے رول اپ کو چیلنج کرنے کے لیے استعمال کر سکتا ہے۔ اس سے چین رول بیک ہو جائے گی اور غلط بلاک کو چھوڑ دیا جائے گا۔ یہ صرف اسی صورت میں ممکن ہے جب ڈیٹا دستیاب ہو۔ فی الحال، دو طریقے ہیں جن سے آپٹیمسٹک رول اپس ٹرانزیکشن ڈیٹا کو L1 پر پوسٹ کرتے ہیں۔ کچھ رول اپس ڈیٹا کو CALLDATA کے طور پر مستقل طور پر دستیاب کراتے ہیں جو مستقل طور پر آن چین رہتا ہے۔ EIP-4844 کے نفاذ کے ساتھ، کچھ رول اپس اس کے بجائے اپنے ٹرانزیکشن ڈیٹا کو سستے بلاب اسٹوریج پر پوسٹ کرتے ہیں۔ یہ مستقل اسٹوریج نہیں ہے۔ ایتھیریم لیئر-1 سے ڈیٹا حذف ہونے سے پہلے آزاد تصدیق کنندگان کو بلابز سے استفسار کرنا ہوگا اور ~18 دنوں کے اندر اپنے چیلنجز اٹھانے ہوں گے۔ ڈیٹا کی دستیابی کی ضمانت صرف ایتھیریم پروٹوکول کے ذریعے اس مختصر مقررہ ونڈو کے لیے دی جاتی ہے۔ اس کے بعد، یہ ایتھیریم ایکو سسٹم میں دیگر اداروں کی ذمہ داری بن جاتی ہے۔ کوئی بھی نوڈ DAS کا استعمال کرکے ڈیٹا کی دستیابی کی تصدیق کر سکتا ہے، یعنی، بلاب ڈیٹا کے چھوٹے، تصادفی نمونوں کو ڈاؤن لوڈ کرکے۔

زیرو-نالج (ZK) رول اپس کو ٹرانزیکشن ڈیٹا پوسٹ کرنے کی ضرورت نہیں ہے کیونکہ اسٹیٹ ٹرانزیشنز کی درستگی کی ضمانت دیتے ہیں۔ تاہم، ڈیٹا کی دستیابی اب بھی ایک مسئلہ ہے کیونکہ ہم ZK-رول اپ کی فعالیت (یا اس کے ساتھ تعامل) کی ضمانت اس کے اسٹیٹ ڈیٹا تک رسائی کے بغیر نہیں دے سکتے۔ مثال کے طور پر، اگر کوئی آپریٹر رول اپ کی اسٹیٹ کے بارے میں تفصیلات روک لیتا ہے تو صارفین اپنے بیلنس نہیں جان سکتے۔ اس کے علاوہ، وہ نئے شامل کردہ بلاک میں موجود معلومات کا استعمال کرتے ہوئے اسٹیٹ اپڈیٹس انجام نہیں دے سکتے ہیں۔

ڈیٹا کی دستیابی بمقابلہ ڈیٹا کی بازیافت

ڈیٹا کی دستیابی ڈیٹا کی بازیافت سے مختلف ہے۔ ڈیٹا کی دستیابی اس بات کی یقین دہانی ہے کہ مکمل نوڈس کسی مخصوص بلاک سے وابستہ ٹرانزیکشنز کے مکمل سیٹ تک رسائی حاصل کرنے اور اس کی تصدیق کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔ اس کا لازمی مطلب یہ نہیں ہے کہ ڈیٹا ہمیشہ کے لیے قابل رسائی ہے۔

ڈیٹا کی بازیافت نوڈس کی بلاک چین سے تاریخی معلومات بازیافت کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ تاریخی ڈیٹا نئے بلاکس کی تصدیق کے لیے ضروری نہیں ہے، یہ صرف جینیسس بلاک سے مکمل نوڈس کو سنک کرنے یا مخصوص تاریخی درخواستوں کو پورا کرنے کے لیے درکار ہے۔

بنیادی ایتھیریم پروٹوکول بنیادی طور پر ڈیٹا کی دستیابی سے متعلق ہے، ڈیٹا کی بازیافت سے نہیں۔ ڈیٹا کی بازیافت تیسرے فریقوں کے ذریعے چلائے جانے والے آرکائیو نوڈس کی ایک چھوٹی آبادی کے ذریعے فراہم کی جا سکتی ہے، یا اسے Portal Networkopens in a new tab جیسے غیر مرکزی فائل اسٹوریج کا استعمال کرتے ہوئے پورے نیٹ ورک میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔