پورٹل نیٹ ورک

ایتھیریم ایک نیٹ ورک ہے جو ان کمپیوٹرز پر مشتمل ہے جو ایتھیریم کلائنٹ سافٹ ویئر چلاتے ہیں۔ ان میں سے ہر کمپیوٹر کو 'نوڈ' کہا جاتا ہے۔ کلائنٹ سافٹ ویئر ایک نوڈ کو ایتھیریم نیٹ ورک پر ڈیٹا بھیجنے اور وصول کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور ایتھیریم پروٹوکول کے قواعد کے مطابق ڈیٹا کی تصدیق کرتا ہے۔ نوڈز اپنے ڈسک اسٹوریج میں بہت سا تاریخی ڈیٹا رکھتے ہیں اور جب وہ نیٹ ورک پر موجود دیگر نوڈز سے معلومات کے نئے پیکٹس، جنہیں بلاکس کہا جاتا ہے، وصول کرتے ہیں تو اس میں اضافہ کرتے ہیں۔ یہ ہمیشہ چیک کرنے کے لیے ضروری ہے کہ آیا نوڈ کے پاس موجود معلومات باقی نیٹ ورک کے ساتھ ہم آہنگ ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ نوڈ چلانے کے لیے بہت زیادہ ڈسک اسپیس درکار ہو سکتی ہے۔ کچھ نوڈ آپریشنز کے لیے بہت زیادہ RAM کی بھی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

اس ڈسک اسٹوریج کے مسئلے سے نمٹنے کے لیے، 'لائٹ' نوڈز تیار کیے گئے ہیں جو تمام معلومات خود اسٹور کرنے کے بجائے مکمل نوڈز سے معلومات کی درخواست کرتے ہیں۔ تاہم، اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ نوڈ آزادانہ طور پر معلومات کی تصدیق نہیں کر رہا ہے اور اس کے بجائے کسی دوسرے نوڈ پر بھروسہ کر رہا ہے۔ اس کا یہ بھی مطلب ہے کہ مکمل نوڈز کو ان لائٹ نوڈز کو سروس فراہم کرنے کے لیے اضافی کام کرنا پڑتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک ایتھیریم کے لیے ایک نیا نیٹ ورکنگ ڈیزائن ہے جس کا مقصد "لائٹ" نوڈز کے لیے ڈیٹا کی دستیابی کے مسئلے کو حل کرنا ہے، بغیر مکمل نوڈز پر بھروسہ کیے یا ان پر اضافی بوجھ ڈالے، ضروری ڈیٹا کو نیٹ ورک پر چھوٹے حصوں میں شیئر کر کے۔

نوڈز اور کلائنٹس کے بارے میں مزید

ہمیں پورٹل نیٹ ورک کی ضرورت کیوں ہے

ایتھیریم نوڈز ایتھیریم بلاک چین کی اپنی مکمل یا جزوی کاپی اسٹور کرتے ہیں۔ یہ مقامی کاپی ٹرانزیکشنز کی توثیق کرنے اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے کہ نوڈ درست چین کی پیروی کر رہا ہے۔ یہ مقامی طور پر اسٹور کیا گیا ڈیٹا نوڈز کو آزادانہ طور پر اس بات کی تصدیق کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ آنے والا ڈیٹا درست اور صحیح ہے، بغیر کسی دوسری ہستی پر بھروسہ کیے۔

بلاک چین کی یہ مقامی کاپی اور اس سے منسلک حالت اور رسید کا ڈیٹا نوڈ کی ہارڈ ڈسک پر بہت زیادہ جگہ لیتا ہے۔ مثال کے طور پر، اتفاقِ رائے کا کلائنٹ کے ساتھ Geth (opens in a new tab) کا استعمال کرتے ہوئے نوڈ چلانے کے لیے 2TB ہارڈ ڈسک کی سفارش کی جاتی ہے۔ اسنیپ ہم آہنگی کا استعمال کرتے ہوئے، جو صرف نسبتاً حالیہ بلاکس کے سیٹ سے چین کا ڈیٹا اسٹور کرتا ہے، Geth عام طور پر تقریباً 650GB ڈسک اسپیس گھیرتا ہے لیکن تقریباً 14GB/week کی رفتار سے بڑھتا ہے (آپ وقتاً فوقتاً نوڈ کو تراش کر واپس 650GB تک لا سکتے ہیں)۔

اس کا مطلب ہے کہ نوڈز چلانا مہنگا ہو سکتا ہے، کیونکہ ڈسک اسپیس کی ایک بڑی مقدار ایتھیریم کے لیے مختص کرنی پڑتی ہے۔ ایتھیریم روڈ میپ پر اس مسئلے کے کئی حل موجود ہیں، جن میں ہسٹری ایکسپائری، اسٹیٹ کی میعاد کا خاتمہ اور غیر حالتی کیفیت شامل ہیں۔ تاہم، ان کے نفاذ میں ممکنہ طور پر کئی سال باقی ہیں۔ ایسے لائٹ نوڈز بھی ہیں جو چین کے ڈیٹا کی اپنی کاپی محفوظ نہیں کرتے، وہ اپنی ضرورت کا ڈیٹا مکمل نوڈز سے طلب کرتے ہیں۔ تاہم، اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ نوڈز کو ایماندارانہ ڈیٹا فراہم کرنے کے لیے مکمل نوڈز پر بھروسہ کرنا پڑتا ہے اور یہ ان مکمل نوڈز پر بھی دباؤ ڈالتا ہے جنہیں لائٹ نوڈز کی ضرورت کا ڈیٹا فراہم کرنا ہوتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کیسے کام کرتا ہے؟

ایتھیریم نوڈز کے سخت پروٹوکولز ہوتے ہیں جو یہ طے کرتے ہیں کہ وہ ایک دوسرے کے ساتھ کیسے بات چیت کرتے ہیں۔ ایگزیکیوشن کلائنٹس ذیلی پروٹوکولز کے ایک سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے بات چیت کرتے ہیں جسے devp2p کہا جاتا ہے، جبکہ اتفاقِ رائے کے کلائنٹس ذیلی پروٹوکولز کا ایک مختلف اسٹیک استعمال کرتے ہیں جسے libp2p کہا جاتا ہے۔ یہ اس ڈیٹا کی اقسام کی وضاحت کرتے ہیں جو نوڈز کے درمیان منتقل کیا جا سکتا ہے۔

نوڈز جے سن آر پی سی API کے ذریعے مخصوص ڈیٹا بھی فراہم کر سکتے ہیں، جس کے ذریعے ایپس اور والیٹس ایتھیریم نوڈز کے ساتھ معلومات کا تبادلہ کرتے ہیں۔ تاہم، ان میں سے کوئی بھی لائٹ کلائنٹس کو ڈیٹا فراہم کرنے کے لیے مثالی پروٹوکول نہیں ہے۔

لائٹ کلائنٹس فی الحال devp2p یا libp2p پر چین کے ڈیٹا کے مخصوص حصوں کی درخواست نہیں کر سکتے کیونکہ وہ پروٹوکولز صرف چین کی ہم آہنگی اور بلاکس اور ٹرانزیکشنز کی گپ شپ (gossiping) کو فعال کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ لائٹ کلائنٹس اس معلومات کو ڈاؤن لوڈ نہیں کرنا چاہتے کیونکہ اس سے وہ "لائٹ" نہیں رہیں گے۔

جے سن آر پی سی API بھی لائٹ کلائنٹ کی ڈیٹا درخواستوں کے لیے ایک مثالی انتخاب نہیں ہے، کیونکہ یہ کسی مخصوص مکمل نوڈ یا مرکزی RPC فراہم کنندہ سے کنکشن پر انحصار کرتا ہے جو ڈیٹا فراہم کر سکتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ کلائنٹ کو ایماندار ہونے کے لیے اس مخصوص نوڈ/فراہم کنندہ پر بھروسہ کرنا پڑتا ہے، اور مکمل نوڈ کو بہت سے لائٹ کلائنٹس کی جانب سے بہت سی درخواستوں کو بھی سنبھالنا پڑ سکتا ہے، جس سے ان کی بینڈوتھ کی ضروریات میں اضافہ ہوتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کا مقصد موجودہ ایتھیریم کلائنٹس کی ڈیزائن کی رکاوٹوں سے ہٹ کر، خاص طور پر ہلکے پن (lightness) کے لیے تعمیر کرتے ہوئے، پورے ڈیزائن پر دوبارہ غور کرنا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کا بنیادی خیال موجودہ نیٹ ورکنگ اسٹیک کے بہترین حصوں کو اپنانا ہے، جس میں لائٹ کلائنٹس کو درکار معلومات، جیسے کہ تاریخی ڈیٹا اور چین کے موجودہ ہیڈ کی شناخت کو ایک DHT (opens in a new tab) (بٹ ٹورینٹ کی طرح) کا استعمال کرتے ہوئے ہلکے وزن والے devp2p طرز کے پیئر ٹو پیئر لامركزی نیٹ ورک کے ذریعے فراہم کرنے کے قابل بنانا ہے۔

خیال یہ ہے کہ کل تاریخی ایتھیریم ڈیٹا کے چھوٹے حصوں اور کچھ مخصوص نوڈ کی ذمہ داریوں کو ہر نوڈ میں شامل کیا جائے۔ پھر، درخواستوں کو ان نوڈز کو تلاش کر کے پورا کیا جاتا ہے جو درخواست کردہ مخصوص ڈیٹا کو اسٹور کر رہے ہوتے ہیں اور ان سے اسے بازیافت کیا جاتا ہے۔

یہ لائٹ نوڈز کے اس عام ماڈل کو الٹ دیتا ہے جس میں وہ ایک ہی نوڈ کو تلاش کرتے ہیں اور ان سے ڈیٹا کی بڑی مقدار کو فلٹر کرنے اور فراہم کرنے کی درخواست کرتے ہیں؛ اس کے بجائے، وہ تیزی سے نوڈز کے ایک بڑے نیٹ ورک کو فلٹر کرتے ہیں جن میں سے ہر ایک تھوڑی مقدار میں ڈیٹا کو سنبھالتا ہے۔

اس کا مقصد ہلکے وزن والے پورٹل کلائنٹس کے ایک لامركزی نیٹ ورک کو درج ذیل کی اجازت دینا ہے:

• چین کے ہیڈ کو ٹریک کرنا
• حالیہ اور تاریخی چین کے ڈیٹا کی ہم آہنگی کرنا
• حالت کا ڈیٹا بازیافت کرنا
• ٹرانزیکشنز کو نشر کرنا
• EVM کا استعمال کرتے ہوئے ٹرانزیکشنز کو انجام دینا

اس نیٹ ورک ڈیزائن کے فوائد یہ ہیں:

• مرکزی فراہم کنندگان پر انحصار کم کرنا
• انٹرنیٹ بینڈوتھ کے استعمال کو کم کرنا
• کم سے کم یا صفر ہم آہنگی
• وسائل کی کمی والے آلات کے لیے قابل رسائی (<1 GB RAM، <100 MB ڈسک اسپیس، 1 CPU)

نیچے دی گئی جدول موجودہ کلائنٹس کے ان افعال کو ظاہر کرتی ہے جو پورٹل نیٹ ورک کے ذریعے فراہم کیے جا سکتے ہیں، جس سے صارفین بہت کم وسائل والے آلات پر ان افعال تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔

پورٹل نیٹ ورکس

پہلے سے طے شدہ طور پر کلائنٹ کا تنوع

پورٹل نیٹ ورک کے ڈیولپرز نے پہلے دن سے ہی چار الگ الگ پورٹل نیٹ ورک کلائنٹس بنانے کا ڈیزائن کا انتخاب بھی کیا۔

پورٹل نیٹ ورک کے کلائنٹس یہ ہیں:

• Trin (opens in a new tab): Rust میں لکھا گیا
• Fluffy (opens in a new tab): Nim میں لکھا گیا
• Ultralight (opens in a new tab): TypeScript میں لکھا گیا
• Shisui (opens in a new tab): Go میں لکھا گیا

متعدد آزاد کلائنٹ کے نفاذ کا ہونا ایتھیریم نیٹ ورک کی لچک اور لامرکزیت کو بڑھاتا ہے۔

اگر ایک کلائنٹ کو مسائل یا کمزوریوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، تو دوسرے کلائنٹس آسانی سے کام کرنا جاری رکھ سکتے ہیں، جس سے ناکامی کے واحد مقام (single point of failure) کو روکا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، متنوع کلائنٹ کے نفاذ جدت اور مسابقت کو فروغ دیتے ہیں، بہتری لاتے ہیں اور ایکو سسٹم کے اندر مونو کلچر کے خطرے کو کم کرتے ہیں۔

مزید مطالعہ

• پورٹل نیٹ ورک (Devcon Bogota میں Piper Merriam) (opens in a new tab)۔
• پورٹل نیٹ ورک ڈسکارڈ (opens in a new tab)
• پورٹل نیٹ ورک کی ویب سائٹ (opens in a new tab)