لائٹ کلائنٹس

ایک مکمل نوڈ چلانا Ethereum کے ساتھ تعامل کرنے کا سب سے زیادہ ٹرس لیس، نجی، غیر مرکزی اور سنسر شپ مزاحم طریقہ ہے۔ ایک مکمل نوڈ کے ساتھ آپ بلاک چین کی اپنی کاپی رکھتے ہیں جسے آپ فوری طور پر دریافت کرسکتے ہیں اور آپ کو Ethereum کے پیئر ٹو پیئر نیٹ ورک تک براہ راست رسائی حاصل ہوتی ہے۔ تاہم، ایک مکمل نوڈ چلانے کے لیے کافی مقدار میں میموری، اسٹوریج اور CPU کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ہر کسی کے لیے اپنا نوڈ چلانا ممکن نہیں ہے۔ Ethereum روڈ میپ پر اس کے کئی حل موجود ہیں، بشمول اسٹیٹ لیس نیس، لیکن ان کے نفاذ میں کئی سال باقی ہیں۔ قریب کی مدت میں اس کا جواب یہ ہے کہ ایک مکمل نوڈ چلانے کے کچھ فوائد کو بڑی کارکردگی میں بہتری کے لیے ٹریڈ آف کیا جائے جو نوڈز کو بہت کم ہارڈویئر ضروریات کے ساتھ چلانے کی اجازت دیتی ہیں۔ وہ نوڈز جو یہ ٹریڈ آف کرتے ہیں انہیں لائٹ نوڈز کے نام سے جانا جاتا ہے۔

لائٹ کلائنٹ کیا ہے

ایک لائٹ نوڈ ایک ایسا نوڈ ہے جو لائٹ کلائنٹ سافٹ ویئر چلاتا ہے۔ بلاک چین ڈیٹا کی مقامی کاپیاں رکھنے اور تمام تبدیلیوں کی آزادانہ طور پر تصدیق کرنے کے بجائے، وہ اس کے بجائے کسی فراہم کنندہ سے ضروری ڈیٹا کی درخواست کرتے ہیں۔ فراہم کنندہ ایک مکمل نوڈ سے براہ راست کنکشن یا کسی مرکزی RPC سرور کے ذریعے ہو سکتا ہے۔ اس کے بعد ڈیٹا کی تصدیق لائٹ نوڈ کے ذریعے کی جاتی ہے، جس سے وہ چین کے ہیڈ کے ساتھ اپ ٹو ڈیٹ رہ سکتا ہے۔ لائٹ نوڈ صرف بلاک ہیڈرز پر کارروائی کرتا ہے، صرف کبھی کبھار ہی اصل بلاک کے مواد کو ڈاؤن لوڈ کرتا ہے۔ نوڈز اپنے ہلکے پن میں مختلف ہو سکتے ہیں، یہ اس بات پر منحصر ہے کہ وہ لائٹ اور فل کلائنٹ سافٹ ویئر کے کن امتزاج کو چلاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، سب سے ہلکی کنفیگریشن ایک لائٹ ایگزیکیوشن کلائنٹ اور ایک لائٹ کنسینسس کلائنٹ چلانا ہوگی۔ یہ بھی امکان ہے کہ بہت سے نوڈز مکمل ایگزیکیوشن کلائنٹس کے ساتھ لائٹ کنسینسس کلائنٹس، یا اس کے برعکس چلانے کا انتخاب کریں گے۔

لائٹ کلائنٹس کیسے کام کرتے ہیں؟

جب Ethereum نے پروف آف اسٹیک پر مبنی کنسینسس میکانزم کا استعمال شروع کیا، تو خاص طور پر لائٹ کلائنٹس کو سپورٹ کرنے کے لیے نیا انفراسٹرکچر متعارف کرایا گیا۔ یہ ہر 1.1 دن میں 512 ویلیڈیٹرز کے ایک سب سیٹ کو تصادفی طور پر منتخب کرکے کام کرتا ہے تاکہ وہ سنک کمیٹی کے طور پر کام کرے۔ سنک کمیٹی حالیہ بلاکس کے ہیڈر پر دستخط کرتی ہے۔ ہر بلاک ہیڈر میں سنک کمیٹی میں ویلیڈیٹرز کے مجموعی دستخط اور ایک "بٹ فیلڈ" ہوتا ہے جو یہ دکھاتا ہے کہ کن ویلیڈیٹرز نے دستخط کیے اور کن نے نہیں۔ ہر ہیڈر میں ان ویلیڈیٹرز کی فہرست بھی شامل ہوتی ہے جن سے اگلے بلاک پر دستخط کرنے میں حصہ لینے کی توقع کی جاتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ایک لائٹ کلائنٹ تیزی سے دیکھ سکتا ہے کہ سنک کمیٹی نے موصول ہونے والے ڈیٹا پر دستخط کردیے ہیں، اور وہ یہ بھی جانچ سکتا ہے کہ آیا سنک کمیٹی اصلی ہے یا نہیں، اس کا موازنہ اس سے کرکے جس کے بارے میں پچھلے بلاک میں توقع کرنے کے لیے کہا گیا تھا۔ اس طرح، لائٹ کلائنٹ اصل میں بلاک کو ڈاؤن لوڈ کیے بغیر، صرف ہیڈر جس میں خلاصہ معلومات ہوتی ہیں، کے ذریعے تازہ ترین Ethereum بلاک کے بارے میں اپنے علم کو اپ ڈیٹ کرتا رہ سکتا ہے۔

ایگزیکیوشن لیئر پر لائٹ ایگزیکیوشن کلائنٹ کے لیے کوئی واحد تفصیلات موجود نہیں ہے۔ ایک لائٹ ایگزیکیوشن کلائنٹ کا دائرہ کار ایک مکمل ایگزیکیوشن کلائنٹ کے "لائٹ موڈ" سے مختلف ہو سکتا ہے جس میں ایک مکمل نوڈ کی تمام EVM اور نیٹ ورکنگ کی فعالیت ہوتی ہے لیکن وہ صرف بلاک ہیڈرز کی تصدیق کرتا ہے، اور متعلقہ ڈیٹا کو ڈاؤن لوڈ نہیں کرتا، یا یہ ایک زیادہ سٹرپڈ ڈاؤن کلائنٹ ہو سکتا ہے جو Ethereum کے ساتھ تعامل کرنے کے لیے RPC فراہم کنندہ کو درخواستیں بھیجنے پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔

لائٹ کلائنٹس کیوں اہم ہیں؟

لائٹ کلائنٹس اس لیے اہم ہیں کیونکہ وہ صارفین کو آنے والے ڈیٹا کی تصدیق کرنے کی اجازت دیتے ہیں بجائے اس کے کہ وہ آنکھ بند کرکے بھروسہ کریں کہ ان کا ڈیٹا فراہم کنندہ صحیح اور ایماندار ہے، جبکہ ایک مکمل نوڈ کے حسابی وسائل کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ استعمال کرتے ہیں۔ لائٹ کلائنٹس کو موصول ہونے والے ڈیٹا کو ان بلاک ہیڈرز کے خلاف چیک کیا جا سکتا ہے جن کے بارے میں وہ جانتے ہیں کہ ان پر 512 Ethereum ویلیڈیٹرز کے بے ترتیب سیٹ کے کم از کم 2/3 نے دستخط کیے ہیں۔ یہ اس بات کا بہت مضبوط ثبوت ہے کہ ڈیٹا درست ہے۔

لائٹ کلائنٹ صرف بہت کم کمپیوٹنگ پاور، میموری اور اسٹوریج کا استعمال کرتا ہے اس لیے اسے موبائل فون پر چلایا جا سکتا ہے، کسی ایپ میں ایمبیڈ کیا جا سکتا ہے یا براؤزر کے حصے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لائٹ کلائنٹس Ethereum تک ٹرسٹ منیمائزڈ رسائی کو اتنا ہی آسان بنانے کا ایک طریقہ ہیں جتنا کسی تیسرے فریق فراہم کنندہ پر بھروسہ کرنا۔

آئیے ایک سادہ مثال لیتے ہیں۔ تصور کریں کہ آپ اپنے اکاؤنٹ کا بیلنس چیک کرنا چاہتے ہیں۔ ایسا کرنے کے لیے آپ کو Ethereum نوڈ سے درخواست کرنی ہوگی۔ وہ نوڈ آپ کے بیلنس کے لیے Ethereum اسٹیٹ کی اپنی مقامی کاپی کو چیک کرے گا اور اسے آپ کو واپس کر دے گا۔ اگر آپ کو کسی نوڈ تک براہ راست رسائی نہیں ہے، تو مرکزی آپریٹرز ہیں جو اس ڈیٹا کو بطور سروس فراہم کرتے ہیں۔ آپ انہیں ایک درخواست بھیج سکتے ہیں، وہ اپنے نوڈ کو چیک کرتے ہیں، اور نتیجہ آپ کو واپس بھیجتے ہیں۔ اس میں مسئلہ یہ ہے کہ پھر آپ کو فراہم کنندہ پر بھروسہ کرنا پڑتا ہے کہ وہ آپ کو صحیح معلومات دے رہا ہے۔ اگر آپ خود اس کی تصدیق نہیں کر سکتے تو آپ کبھی بھی واقعی یہ نہیں جان سکتے کہ معلومات درست ہے۔

ایک لائٹ کلائنٹ اس مسئلے کو حل کرتا ہے۔ آپ اب بھی کسی بیرونی فراہم کنندہ سے ڈیٹا کی درخواست کرتے ہیں، لیکن جب آپ کو ڈیٹا واپس ملتا ہے تو یہ ایک ثبوت کے ساتھ آتا ہے جسے آپ کا لائٹ نوڈ بلاک ہیڈر میں موصول ہونے والی معلومات کے خلاف چیک کر سکتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ کسی بھروسہ مند آپریٹر کے بجائے Ethereum آپ کے ڈیٹا کی درستگی کی تصدیق کر رہا ہے۔

لائٹ کلائنٹس کن اختراعات کو ممکن بناتے ہیں؟

لائٹ کلائنٹس کا بنیادی فائدہ یہ ہے کہ وہ زیادہ لوگوں کو نہ ہونے کے برابر ہارڈویئر کی ضروریات اور تیسرے فریق پر کم سے کم انحصار کے ساتھ آزادانہ طور پر Ethereum تک رسائی حاصل کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ یہ صارفین کے لیے اچھا ہے کیونکہ وہ اپنے ڈیٹا کی خود تصدیق کر سکتے ہیں اور یہ نیٹ ورک کے لیے بھی اچھا ہے کیونکہ یہ ان نوڈز کی تعداد اور تنوع کو بڑھاتا ہے جو چین کی تصدیق کر رہے ہیں۔

بہت کم اسٹوریج، میموری اور پروسیسنگ پاور والے آلات پر Ethereum نوڈز چلانے کی صلاحیت لائٹ کلائنٹس کے ذریعے ممکن ہونے والے اختراع کے بڑے شعبوں میں سے ایک ہے۔ جبکہ آج Ethereum نوڈز کو بہت زیادہ کمپیوٹنگ وسائل کی ضرورت ہوتی ہے، لائٹ کلائنٹس کو براؤزرز میں ایمبیڈ کیا جا سکتا ہے، موبائل فونز پر چلایا جا سکتا ہے اور شاید اسمارٹ واچز جیسے چھوٹے آلات پر بھی۔ اس کا مطلب ہے کہ ایمبیڈڈ کلائنٹس والے Ethereum والیٹس موبائل فون پر چل سکتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ موبائل والیٹس زیادہ غیر مرکزی ہو سکتے ہیں کیونکہ انہیں اپنے ڈیٹا کے لیے مرکزی ڈیٹا فراہم کنندگان پر بھروسہ نہیں کرنا پڑے گا۔

اس کی ایک توسیع انٹرنیٹ آف تھنگز (IoT) آلات کو فعال کرنا ہے۔ ایک لائٹ کلائنٹ کو کسی ٹوکن بیلنس یا NFT کی ملکیت کو تیزی سے ثابت کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، سنک کمیٹیوں کی طرف سے فراہم کردہ تمام سیکیورٹی گارنٹیوں کے ساتھ، جو ایک IoT نیٹ ورک پر کسی عمل کو متحرک کرتا ہے۔ ایک سائیکل کرائے کی سروس (opens in a new tab) کا تصور کریں جو ایک ایمبیڈڈ لائٹ کلائنٹ والی ایپ کا استعمال کرتی ہے تاکہ یہ تیزی سے تصدیق کی جا سکے کہ آپ رینٹل سروس کے NFT کے مالک ہیں اور اگر ایسا ہے تو، آپ کے لیے سواری کرنے کے لیے ایک سائیکل ان لاک کر دیتی ہے!

Ethereum رول اپس کو بھی لائٹ کلائنٹس سے فائدہ ہوگا۔ رول اپس کے لیے ایک بڑا مسئلہ ان برجز کو نشانہ بنانے والے ہیکس رہے ہیں جو فنڈز کو Ethereum Mainnet سے رول اپ میں منتقل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ایک کمزوری وہ اوریکلز ہیں جن کا استعمال رول اپس یہ پتہ لگانے کے لیے کرتے ہیں کہ کسی صارف نے برج میں رقم جمع کرائی ہے۔ اگر کوئی اوریکل غلط ڈیٹا فیڈ کرتا ہے، تو وہ رول اپ کو یہ سوچنے پر مجبور کر سکتا ہے کہ برج میں رقم جمع ہوئی تھی اور وہ غلط طریقے سے فنڈز جاری کر سکتا ہے۔ رول اپ میں ایمبیڈڈ ایک لائٹ کلائنٹ کو کرپٹڈ اوریکلز سے بچانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کیونکہ برج میں جمع کرائی گئی رقم ایک ثبوت کے ساتھ آسکتی ہے جس کی تصدیق رول اپ کے ذریعے کوئی بھی ٹوکن جاری کرنے سے پہلے کی جا سکتی ہے۔ یہی تصور دوسرے انٹرچین برجز پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے۔

لائٹ کلائنٹس کو Ethereum والیٹس کو اپ گریڈ کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ RPC فراہم کنندہ سے فراہم کردہ ڈیٹا پر بھروسہ کرنے کے بجائے، آپ کا والیٹ ایک ایمبیڈڈ لائٹ کلائنٹ کا استعمال کرتے ہوئے آپ کو پیش کیے جانے والے ڈیٹا کی براہ راست تصدیق کر سکتا ہے۔ اس سے آپ کے والیٹ کی سیکیورٹی میں اضافہ ہوگا۔ اگر آپ کا RPC فراہم کنندہ بے ایمان تھا اور اس نے آپ کو غلط ڈیٹا فراہم کیا، تو ایمبیڈڈ لائٹ کلائنٹ آپ کو بتا سکتا ہے!

لائٹ کلائنٹ کی ترقی کی موجودہ حالت کیا ہے؟

کئی لائٹ کلائنٹس ترقی کے مراحل میں ہیں، جن میں ایگزیکیوشن، کنسینسس اور مشترکہ ایگزیکیوشن/کنسینسس لائٹ کلائنٹس شامل ہیں۔ یہ وہ لائٹ کلائنٹ نفاذات ہیں جن کے بارے میں ہم اس صفحہ کو لکھنے کے وقت جانتے ہیں:

Lodestar (opens in a new tab): TypeScript میں کنسینسس لائٹ کلائنٹ
Helios (opens in a new tab): Rust میں مشترکہ ایگزیکیوشن اور کنسینسس لائٹ کلائنٹ
Geth (opens in a new tab): Go میں ایگزیکیوشن کلائنٹ کے لیے لائٹ موڈ (زیرِ ترقی)
Nimbus (opens in a new tab): Nim میں کنسینسس لائٹ کلائنٹ

ہمارے علم کے مطابق ان میں سے کوئی بھی ابھی تک پروڈکشن کے لیے تیار نہیں سمجھا جاتا ہے۔

ان طریقوں کو بہتر بنانے کے لیے بھی بہت کام کیا جا رہا ہے جن سے لائٹ کلائنٹس Ethereum ڈیٹا تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔ فی الحال، لائٹ کلائنٹس کلائنٹ/سرور ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے مکمل نوڈز کو RPC درخواستوں پر انحصار کرتے ہیں، لیکن مستقبل میں Portal Network (opens in a new tab) جیسے ایک وقف شدہ نیٹ ورک کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا کی درخواست زیادہ غیر مرکزی طریقے سے کی جا سکتی ہے، جو پیئر-ٹو-پیئر گوسپ پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے لائٹ کلائنٹس کو ڈیٹا فراہم کر سکتا ہے۔

دیگر روڈ میپ آئٹمز جیسے Verkle trees اور اسٹیٹ لیس نیس بالآخر لائٹ کلائنٹس کی سیکیورٹی گارنٹیوں کو مکمل کلائنٹس کے برابر لے آئیں گے۔