ब्लॉकचेन का अंतिम मील: RPC और नोड-एज़-ए-सर्विस

लिंक की तालिका

सार और I. परिचय

II. ब्लॉकचेन पहुंच की अपेक्षाएँ

III. दृष्टिकोण I: स्थानीय स्तर पर एक खाता बही बनाए रखें - एक पूर्ण नोड चलाएं

IV. दृष्टिकोण II: थर्ड-पार्टी लेजर-नोड-एज़-ए-सर्विस (NAAS) से पूछताछ करें

V. दृष्टिकोण III: लाइट नोड - बाहरी क्वेरी और स्थानीय सत्यापन

VI. समापन टिप्पणी और संदर्भ

सार - जबकि बहुत से शोध ब्लॉकचेन को सुरक्षित करने के विभिन्न तरीकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, चेन पर जानकारी को उपयोगी होने के लिए अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा एक्सेस किया जाना चाहिए। यह स्थिति पत्र विभिन्न तरीकों का सर्वेक्षण करता है जिससे अंतिम उपयोगकर्ता ब्लॉकचेन तक पहुँच सकते हैं। हम देखते हैं कि पूर्ण नोड चलाने और किसी विश्वसनीय तृतीय-पक्ष सेवा का पूर्ण उपयोग करने के दो चरम सीमाओं के बीच, लाइट नोड्स के संबंध में कई समाधान उभर रहे हैं। हम वेब संचार के तीन बुनियादी गुणों के आधार पर इन समाधानों का विश्लेषण करते हैं: अखंडता, उपलब्धता और गोपनीयता। हम निष्कर्ष निकालते हैं कि वर्तमान में, इन तीन गुणों को बनाए रखते हुए ब्लॉकचेन तक पहुँचने का सबसे अच्छा तरीका अभी भी एक पूर्ण नोड चलाना है। हम इसे आवश्यक मानते हैं कि भविष्य की ब्लॉकचेन पहुँच सेवाएँ इन तीन अपेक्षाओं को ध्यान में रखते हुए बनाई जानी चाहिए।

I. प्रस्तावना

ब्लॉकचेन नोड्स का एक समूह है जो छेड़छाड़ से सुरक्षित लेनदेन के सार्वजनिक रूप से सत्यापन योग्य बहीखाते को बनाए रखने की कोशिश करता है। 2009 में बिटकॉइन [41] के रूप में इसके पहले प्रस्ताव के बाद, ब्लॉकचेन ने वित्तीय साधनों के रूप में बहुत लोकप्रियता हासिल की है। बिटकॉइन और एथेरियम [20] जैसे अधिकांश प्रसिद्ध ब्लॉकचेन की सफलता को काफी हद तक उनके विकेंद्रीकृत स्वभाव और उन्नत क्रिप्टोग्राफ़िक प्राइमेटिव के साथ जटिल लेनदेन को संभालने की उनकी क्षमताओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। वर्तमान में एक बड़े बाजार के साथ, ब्लॉकचेन में 21वीं सदी में वित्त और ई-कॉमर्स क्षेत्रों में एक अग्रणी नवाचार बनने की क्षमता है।

मौजूदा ब्लॉकचेन इंफ्रास्ट्रक्चर रिसर्च और इनोवेशन में से अधिकांश भाग लेने वाले नोड्स के लिए सार्वजनिक खाता बही (जिसे लेयर-1 प्रोटोकॉल के रूप में जाना जाता है) को बनाए रखने के लिए सुरक्षित और कुशल तरीकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हालाँकि, हम देखते हैं कि एक अच्छी तरह से बनाए गए बहीखाते से जानकारी प्राप्त करना भी एक गैर-तुच्छ मुद्दा है। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि ब्लॉकचेन हर उपयोगकर्ता के लिए सुलभ रहें यदि ब्लॉकचेन को रोजमर्रा की जिंदगी में बड़ी भूमिका निभानी है - एक सार्वजनिक खाता बही, परिभाषा के अनुसार, केवल तब तक उपयोगी है जब तक लोग इसके साथ बातचीत कर सकते हैं।

ब्लॉकचेन में हाल ही में बढ़ती सार्वजनिक रुचि को देखते हुए, अधिक उपयोगकर्ता हर महीने ब्लॉकचेन के साथ बातचीत कर रहे हैं, एथेरियम [20] जैसे लोकप्रिय ब्लॉकचेन के लिए प्रतिदिन 875,000 से अधिक लेनदेन होते हैं। लेन-देन की बाढ़ से उपयोगी जानकारी निकालने की कोशिश करने के लिए एक मानक ब्लॉकचेन उपयोगकर्ता के लिए भी शक्तिशाली हार्डवेयर की आवश्यकता होती है जो लाभ-उत्पादक व्यवहार (जैसे खनन) में संलग्न नहीं होता है, और ऐसा प्रतीत होता है कि अधिकांश ब्लॉकचेन में प्रोत्साहन तंत्र इस मुद्दे से निपटने के लिए सुसज्जित नहीं है।

बिटकॉइन और एथेरियम जैसे अधिकांश ब्लॉकचेन प्रोटोकॉल में, भाग लेने वाले नोड्स (प्रूफ-ऑफ-वर्क सिस्टम में माइनर्स और प्रूफ-ऑफ-स्टेक सिस्टम में वैलिडेटर) को लेजर में एक नया ब्लॉक प्रस्तावित करने पर एक छोटा सा शुल्क अर्जित करके लेजर को बनाए रखने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। जबकि इन ब्लॉकचेन प्रोटोकॉल में भाग लेने वाले नोड्स को अपने लाभ को सुनिश्चित करने के लिए लेनदेन एकत्र करने और कच्चे ब्लॉकों को प्रसारित करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, उन्हें उनके द्वारा बनाए गए लेजर के बारे में परिष्कृत जानकारी प्रकाशित करने के लिए प्रोत्साहित नहीं किया जाता है। इन दो उदाहरणों पर विचार करें: (1) एक उपयोगकर्ता जानना चाहता है कि उसके बिटकॉइन वॉलेट में कितने सिक्के हैं। (2) एक उपयोगकर्ता उस स्मार्ट अनुबंध की वर्तमान स्थिति जानना चाहता है जिसे वे निष्पादित करना चाहते हैं।

इन उदाहरणों के समान, अधिकांश जानकारी जो उपयोगकर्ता जानना चाहते हैं, वह सीधे तौर पर उन कच्चे ब्लॉकों से संबंधित नहीं है जिन्हें खनिक और सत्यापनकर्ता प्रकाशित करते हैं। उपयोगकर्ता अपनी संपत्ति को पूरी तरह से किसी तीसरे पक्ष के एक्सचेंज को सौंप सकते हैं और एक्सचेंज से जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन यह तरीका काफी जोखिम भरा है जैसा कि हाल ही में FTX पतन [31] से स्पष्ट है। इसलिए, ब्लॉकचेन उपयोगकर्ताओं को ब्लॉक से ऐसी जानकारी निकालने के लिए एक विधि तैयार करने की आवश्यकता है, या तो उनके पास मौजूद कुछ कम्प्यूटेशन पावर के माध्यम से या किसी तीसरे पक्ष के सेवा प्रदाता पर भरोसा करके।

इस पेपर में, हम दो मौजूदा तरीकों की तुलना करते हैं जिन्हें उपयोगकर्ता ब्लॉकचेन से परिष्कृत जानकारी प्राप्त करने के लिए अपनाते हैं। एक विधि में स्थानीय रूप से एक पूर्ण नोड चलाना शामिल है। यह विधि आमतौर पर बाहरी निर्भरता के बिना ब्लॉकचेन से बहुत अधिक जानकारी निकालने में सक्षम है। हालाँकि कुछ मामलों में, तेज़ क्वेरी सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त इंडेक्स रखे जाते हैं, जैसे कि एथेरियम आर्काइव नोड्स और सोलाना RPC नोड्स। दूसरी विधि किसी तृतीय-सेवा प्रदाता पर निर्भर रहना है। हम इस प्रवृत्ति को देखते हैं कि जैसे-जैसे पूर्ण नोड चलाने की लागत बढ़ती है, विशेष रूप से एथेरियम में, कई उपयोगकर्ता तृतीय-पक्ष सेवाओं की ओर रुख कर रहे हैं, जो अपने स्वयं के सुरक्षा जोखिम रखते हैं। हम देखते हैं कि पूर्ण नोड चलाना और किसी विश्वसनीय तृतीय-पक्ष सेवा का पूरी तरह से उपयोग करना ब्लॉकचेन पहुँच के संबंध में दो चरम सीमाओं का प्रतिनिधित्व करता है: एक न्यूनतम निर्भरता और अधिकतम हार्डवेयर आवश्यकता के साथ और दूसरा अधिकतम निर्भरता और न्यूनतम हार्डवेयर आवश्यकता के साथ।

हमने यह भी देखा कि जब ब्लॉकचेन पर आवश्यक डेटा विशिष्ट और सीमित होता है, जैसे कि जब उपयोगकर्ता केवल अपने स्वामित्व वाले एक पते की परवाह करते हैं, तो उपयोगकर्ताओं के लिए विशिष्ट वॉलेट सॉफ़्टवेयर उपलब्ध होता है। जबकि कुछ वॉलेट सॉफ़्टवेयर सीधे डेटा के लिए बाहरी नोड से पूछताछ करते हैं, अन्य ब्लॉकचेन का एक हिस्सा डाउनलोड कर सकते हैं और उपयोगकर्ताओं की परवाह की जाने वाली जानकारी के लिए सीधे उसका विश्लेषण कर सकते हैं। हम सॉफ़्टवेयर को विशिष्ट लाइट नोड्स के रूप में वर्गीकृत करते हैं। इस बीच, हम एक सार्वभौमिक लाइट नोड को साकार करने की हालिया प्रवृत्ति को रेखांकित करते हैं जो किसी भी जानकारी को प्रदान कर सकता है

उपयोगकर्ता, न कि केवल एक पता [12], जैसे कि एथेरियम [24] द्वारा प्रस्तावित एक। वर्तमान शोध में तथाकथित अल्ट्रालाइट नोड्स भी शामिल हैं, जैसे कि फ्लाईक्लाइंट [10], जो तीसरे पक्ष की सेवा पर निर्भर होने के करीब है जो सत्यापन के लिए अतिरिक्त संदर्भ प्रदान करता है (जिसे इस संदर्भ में प्रूवर के रूप में भी जाना जाता है) पारंपरिक लाइट नोड्स की तुलना में जो केवल पूर्ण नोड्स पर निर्भर करते हैं। चित्र 1 ब्लॉकचेन तक पहुँचने के विभिन्न तरीकों की एक सूची दिखाता है।

हमारा मानना है कि ब्लॉकचेन तक पहुँचने के कई तरीकों के बीच, किसी भी वेब सेवा की बुनियादी बातों की जाँच करना अभी भी महत्वपूर्ण है: अखंडता, उपलब्धता और गोपनीयता। ब्लॉकचेन अपने आप में विकेंद्रीकरण की एक तकनीक है, फिर भी तीसरे पक्ष की एक छोटी संख्या पर बहुत अधिक निर्भरता इस आधार के विरुद्ध है। डेटा की शुद्धता को सत्यापित करने की विधि के बिना, यदि उक्त तृतीय पक्ष गलत डेटा प्रदान करते हैं, तो अखंडता से समझौता किया जा सकता है। पहुँच प्रदान करने के लिए चयनित तृतीय पक्षों पर बहुत अधिक निर्भरता के साथ, यदि वे सेवा प्रदान करने में असमर्थ या अनिच्छुक हैं, तो उपलब्धता प्रभावित हो सकती है। गोपनीयता भी एक चिंता का विषय है जिसे किसी भी तीसरे पक्ष से पूछताछ करते समय संबोधित करने की आवश्यकता है।

हम बाजार में मौजूदा प्रोटोकॉल की जांच करते हैं और पाते हैं कि उनमें से कई में इनमें से कम से कम एक पहलू में खामियां हो सकती हैं। वर्तमान में, अखंडता, उपलब्धता और गोपनीयता बनाए रखते हुए ब्लॉकचेन तक पहुंचने का सबसे अच्छा तरीका अभी भी स्थानीय रूप से एक पूर्ण नोड चलाना है। हम कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए ब्लॉकचेन के साथ बातचीत करने के लिए किसी भी प्रोटोकॉल को डिज़ाइन करते समय इन तीन पहलुओं पर ध्यान देना महत्वपूर्ण मानते हैं।