स्केलिंग एथेरियम की स्थिति

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स्केलिंग एथेरियम की स्थिति

Ethereum network.by ConsenSysApril 24, 2018 को स्केल करने के लिए चुनौतियों और समाधानों का संक्षिप्त अवलोकन 24 अप्रैल, 2018 को पोस्ट किया गया

2017 में द बर्थ ऑफ एंटरप्राइज एथेरियम

Ethereum डेवलपर्स ने लंबे समय से जाना है कि नेटवर्क को स्केल करना चर्चा और निवेश का विषय है। डेवलपर समुदाय से यह मामला काफी हद तक सामने नहीं आया, हालांकि, 2017 के अंत तक, जब क्रिप्टोकरंसीज नामक एक विकेन्द्रीकृत अनुप्रयोग (डीएपी) ने इतना अधिक ट्रैफ़िक आकर्षित किया कि यह नेटवर्क धीमा होने लगा। नेटवर्क विलंबता के शीर्ष पर, गैस की कीमत – Ethereum ब्लॉकचेन पर एक अनुबंध के भीतर प्रत्येक ऑपरेशन को चलाने के लिए आवश्यक शुल्क – उपयोगकर्ताओं द्वारा उनके लेनदेन को मान्य करने के लिए प्रतिस्पर्धा के रूप में बढ़े हुए.

हालाँकि यह कहानी अब खत्म हो गई है और समाप्त हो गई है, क्रिप्टोकरंसीज की स्थिति से पता चला है कि अपने मौजूदा राज्य में एथेरियम ट्रैफ़िक की मात्रा के लिए तैयार नहीं हो सकता है जो एक सफल डीएपी के लॉन्च के साथ होगा। धीमी गति और अस्थिर उपयोग-लागत लोगों को प्लेटफार्मों और अनुप्रयोगों से दूर ले जाती है। डीएपी डेवलपर्स पहले व्यापक रूप से अपनाए गए एप्लिकेशन को जारी करने के लिए चार्ज कर रहे हैं, इसलिए एथेरेम डेवलपर्स को ब्लॉकचेन को स्केल करने के लिए काम करना जारी रखना चाहिए.

“त्रिलम्मा”

ब्लॉकचेन तकनीक का एक सिद्धांत यह है कि एक नेटवर्क निम्न में से केवल दो का समर्थन कर सकता है: सुरक्षा, विकेंद्रीकरण, और स्केलेबिलिटी। यह “त्रिलम्मा” – जैसा कि ज्ञात हो गया है – Ethereum डेवलपर्स की चुनौती रही है क्योंकि वे इसे व्यापक रूप से अपनाने और कार्यान्वयन के लिए स्केल करते हुए ब्लॉकचेन (विकेंद्रीकरण और सुरक्षा) के मूल सिद्धांतों को बनाए रखना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, स्केलेबिलिटी के कुछ और तत्काल सुधार, सुरक्षा या विकेंद्रीकरण को गंभीर रूप से प्रभावित करते हैं:

  1. का उपयोग altcoins स्केलेबिलिटी चिंताओं का एक सैद्धांतिक समाधान है। विकल्प एक ब्लॉकचेन के विचार को छोड़ना है, जिसमें से सभी लेनदेन होते हैं, और इसके बजाय एक मॉडल को अपनाते हैं जहां कई altcoins सह-अस्तित्ववादी होते हैं, जो सभी अलग-अलग ब्लॉकचेन पर काम करते हैं। कम ट्रैफ़िक-प्रति-ब्लॉकचेन ब्लॉकचेन के इस तारामंडल को स्केल करने की अनुमति देगा। हालांकि, प्रत्येक ब्लॉकचेन पर अभिनय करने वाले कम नोड्स के साथ, प्रत्येक ब्लॉकचैन पर हमला करने और दुर्भावनापूर्ण उपयोगकर्ताओं के लिए अतिसंवेदनशील होता है। इसलिए, altcoins का उपयोग विकेंद्रीकरण को बनाए रखता है और स्केलेबिलिटी में सुधार करता है, लेकिन सुरक्षा को गंभीर रूप से प्रभावित करता है.
  2. ब्लॉक आकार में वृद्धि स्केलेबिलिटी चिंताओं का एक और सैद्धांतिक समाधान है। यदि इथेरेम समुदाय ने प्रत्येक ब्लॉक के आकार को बढ़ाने के लिए मतदान किया, तो सभी नोड्स अभी भी सभी ऑपरेशन कर सकते हैं, लेकिन अधिक लेन-देन उसी समय में किया जा सकता है, इसलिए नेटवर्क को तेज किया जा सकता है। बड़े ब्लॉक आकार के साथ, हालांकि, प्रत्येक लेनदेन के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और कम और कम नोड ऊर्जा की उस राशि को खर्च करने में सक्षम होंगे। परिणाम एक ऐसा भविष्य होगा जहां नेटवर्क को प्रत्येक ब्लॉक को सत्यापित करने के लिए आवश्यक जबरदस्त प्रसंस्करण शक्ति वाले सुपर कंप्यूटरों द्वारा बनाए रखा जाता है। इसलिए ब्लॉक आकार में वृद्धि, सुरक्षा बनाए रखती है और स्केलेबिलिटी में सुधार करती है, लेकिन गंभीर रूप से कम हो जाती है कि नेटवर्क कितना विकेंद्रीकृत है.

ब्लॉकचेन विकास के साथ प्राथमिक चिंता सुरक्षा और विकेंद्रीकरण की थी। इसलिए, स्केलेबिलिटी के लिए प्राथमिक बाधा यह है कि प्रत्येक नोड को वर्तमान में प्रत्येक लेनदेन को संसाधित करना होगा। हालांकि निर्विवाद रूप से सुरक्षित और विकेंद्रीकृत है, यह प्रक्रिया स्केलेबल विकास के लिए बहुत जगह नहीं देती है। इसलिए यह सवाल बनता है कि हम कैसे एथेरियम को सुरक्षा और विकेंद्रीकरण से समझौता किए बिना पैमाना बना सकते हैं?

विकास में चार प्राथमिक प्रोटोकॉल हैं जो स्केलेबिलिटी के मुद्दों को संबोधित करेंगे। एथेरियम स्केल की मदद के लिए विशेष रूप से शेयरिंग, प्लाज़्मा और रेडेन प्रस्तावित किए गए थे। चौथा प्रोटोकॉल, कैस्पर, दायरे में बहुत व्यापक है, लेकिन कई अन्य लोगों के शीर्ष पर स्केलेबिलिटी प्रभाव होगा.

साझा करना

शेयरिंग स्केलिंग की एक विधि है जो मूल ब्लॉकचेन पर सभी लेनदेन को बनाए रखती है, इसलिए इसे “ऑन-चेन” समाधान के रूप में जाना जाता है। साझाकरण इस समस्या को हल करता है कि Ethereum पर सभी लेनदेन अनुक्रमिक हैं, क्योंकि प्रत्येक नोड को प्रत्येक लेनदेन को संसाधित करना होगा। साझाकरण एक दूसरे के साथ-साथ संचालन के लिए अनुमति देता है, इसलिए प्रति सेकंड लेनदेन की संख्या में वृद्धि से समग्र ब्लॉकचेन प्रक्रिया कर सकता है। तेज करने के साथ, एथेरियम नेटवर्क नोड्स के कई समूहों में विभाजित है। इन समूहों में से प्रत्येक एक शार्क है, और प्रत्येक शार्क उस समूह के भीतर होने वाले सभी लेनदेन को संसाधित करता है। यह सभी शार्क को प्रत्येक प्रक्रिया में एक साथ अलग-अलग लेनदेन करने की अनुमति देता है

प्रत्येक शार्प के भीतर, “कोलाटर” नामक कुछ नोड्स नियमित रूप से एक “कॉलेशन,” या उस शार्क के बारे में जानकारी का एक सेट बनाएंगे। प्रत्येक टकराव में निम्नलिखित जानकारी होती है:


  1. कोलाज किस शार्प से आया इसकी जानकारी है.
  2. लेन-देन लागू होने से पहले शार्क की स्थिति के बारे में जानकारी.
  3. लेनदेन के बाद शार्क की स्थिति के बारे में जानकारी लागू की जाएगी.
  4. कोलाटर में से डिजिटल हस्ताक्षर कोलाज में जानकारी को मान्य करते हैं

नेटवर्क के पार, प्रत्येक शार्द से टकराव को एक एकल ब्लॉक में एकत्रित किया जाता है और एथेरियम ब्लॉकचेन में जोड़ा जाता है। इसलिए, साझाकरण, नोड्स के इन समूहों को लेनदेन को संसाधित करने और सत्यापित करने की अनुमति देता है, जबकि ब्लॉकचेन में जोड़ी गई एकमात्र जानकारी collations में पाई गई पतला जानकारी है। यदि, उदाहरण के लिए, दस शर्ड हैं, और प्रत्येक शार्ड पांच लेनदेन की प्रक्रिया करता है, तो अगले ब्लॉक में ब्लॉकचेन पर पचास लेनदेन का रिकॉर्ड शामिल होगा, बजाय इसके कि कुछ ने लेन-देन क्रमिक रूप से चलाया था.

दो मुद्दों पर तीखी बहस होती है। नेटवर्क सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सबसे पहले प्रत्येक शर्ड में पर्याप्त नोड्स होने चाहिए। यदि एक शार्क में बहुत कम नोड होते हैं, तो ators टकराने वालों से समझौता किया जा सकता है और दुर्भावनापूर्ण तरीके से काम करना शुरू कर सकता है। दूसरा, एक लेन-देन को संसाधित करने का कोई आसान तरीका नहीं है जो केवल एक के बजाय दो शार्क के बीच होता है (एक मुद्दा जो एक, पूरे ब्लॉकचेन के साथ मौजूद नहीं है)। वर्तमान विधि को प्राप्तियों और प्रमाणों की बोझिल श्रृंखला की आवश्यकता होती है.

प्लाज्मा

प्लाज्मा स्केलिंग का एक और तरीका है जो लेनदेन को “ऑफ-चेन”, यानी प्राथमिक एथेरम ब्लॉकचैन पर नहीं करता है। प्लाज्मा ब्लॉकचेन (“मूल श्रृंखला” कहा जाता है) से स्टेम करने के लिए कई ब्लॉकचेन (“चाइल्ड चेन”) की अनुमति देता है। इसलिए, प्रत्येक चाइल्ड चेन रूट चेन की अंतर्निहित सुरक्षा पर भरोसा करते हुए लेनदेन के अपने रिकॉर्ड को संसाधित और बनाए रख सकती है। प्लाज़्मा के साथ, जड़ श्रृंखला सभी बाल श्रृंखलाओं पर होने वाली गणना का वैश्विक प्रवर्तक है। हालाँकि, मूल श्रृंखला को केवल तभी गणना करने की आवश्यकता होती है जब कोई विवाद बाल श्रृंखलाओं में से एक में उत्पन्न होता है। यह विधि ब्लॉकचेन पर सभी लेन-देन को विभाजित करने के लिए चाइल्ड चेन के पूरे नेटवर्क के लिए अनुमति देती है ताकि गति और दक्षता का सबसे अच्छा अनुकूलन किया जा सके। यदि चाइल्ड चेन की इच्छा होती है, तो वे एग्जिट ट्रांजैक्शन जमा कर सकते हैं और रूट चेन को अपने ट्रांजैक्शन का रिकॉर्ड निर्यात कर सकते हैं.

इस विधि में एक विशेष ताकत है। प्रत्येक प्लाज्मा श्रृंखला के अपने गुण और मानकों का सेट हो सकता है। इसका मतलब यह है कि अलग-अलग चाइल्ड चेन अलग-अलग आवश्यकताओं (यानी गोपनीयता) के साथ लेन-देन का समर्थन कर सकते हैं, जबकि सभी अभी भी उसी, सुरक्षितososystem के भीतर मौजूद हैं।.

रैडेन

रैडेन एक और ऑफ-चेन स्केलिंग समाधान है जो नोड्स को प्रत्येक लेनदेन को सत्यापित करने के लिए रूट चेन की आवश्यकता के बिना उनके बीच एक रिकॉर्ड बनाए रखने की अनुमति देता है। दो नोड्स उनके बीच एक “राज्य चैनल” खोल सकते हैं, जो उपयोगकर्ताओं के बीच एक दो-तरफ़ा चैनल है। “संदेश” – लेनदेन के रूप में – दो नोड्स के बीच होते हैं और प्रत्येक पार्टी द्वारा अपरिवर्तनीयता सुनिश्चित करने के लिए हस्ताक्षर किए जाते हैं। रैडेन उन भुगतानों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो अक्सर और अपेक्षित होते हैं – यानी एक उपयोगकर्ता जो जानता है कि वे एक सेवा के लिए प्रति सप्ताह $ 10 का भुगतान करेंगे, या एक उपयोगकर्ता जो जानता है कि वे नियमित रूप से अपने स्थानीय किराने की दुकान पर पैसा खर्च करेंगे। प्रत्येक ब्लॉक पर इन दो नोड्स के बीच रिकॉर्ड किए गए और सत्यापित किए गए लेनदेन के साथ, रूट चेन को भारी मात्रा में ट्रैफ़िक से मुक्त किया जाता है। किसी भी समय, एक राज्य चैनल में प्रतिभागी लेनदेन को बंद करने का विकल्प चुन सकता है, और सभी लेनदेन का शुद्ध परिणाम रूट ब्लॉकचेन को निर्यात किया जाता है और अगले ब्लॉक में शामिल होता है। इसका मतलब है कि $ 10 / सप्ताह सेवा की सदस्यता लेने के एक वर्ष के बाद, उपयोगकर्ता 52 अलग-अलग $ 10 लेनदेन के बजाय एक $ 520 लेनदेन को ब्लॉक कर सकता है।.

रैडेन समाधान एक प्राथमिक कैविएट और एक प्राथमिक लाभ के साथ आता है। चेतावनी यह है कि नोड केवल अपने “पड़ोसियों” के साथ संवाद कर सकते हैं – जिसका अर्थ है कि यदि नोड ए और नोड बी में एक राज्य चैनल खुला है, और नोड बी और नोड सी में एक बयान चैनल खुला है, नोड ए सीधे नोड सी को धन नहीं भेज सकता है। हालाँकि, लेन-देन को चैनलों के माध्यम से इस तरह से आगे बढ़ाया जा सकता है कि उन्हें चोरी नहीं किया जा सकता है या रास्ते में बंद नहीं किया जा सकता है। नोड ए, नोड बी को एक मध्यस्थ के रूप में इस तरह से नोड सी के लिए एक लेनदेन भेज सकता है कि नोड बी संभवतः धन की चोरी न कर सके। प्राथमिक लाभ के रूप में, रेडेन प्रत्येक लेनदेन के लिए गैस की कीमतों में भारी कमी करता है। नोड्स के बीच ऑफ-चेन होने वाले लेनदेन को रूट चेन पर होने वाले लेनदेन की तुलना में कम गैस की आवश्यकता होती है.

कैस्पर

कैस्पर एक प्रोटोकॉल है जिसके द्वारा Ethereum का वर्तमान प्रूफ ऑफ़ वर्क (PoW) मॉडल प्रूफ ऑफ़ स्टेक (PoD) में बदल जाएगा। पीओडब्ल्यू के साथ, क्रिप्टोग्राफिक समीकरण को हल करने और ब्लॉक करने के लिए खनिक को वर्तमान में ऊर्जा खर्च करनी चाहिए। यदि वे समीकरण को हल करते हैं, तो उन्हें पुरस्कृत किया जाता है, लेकिन इस प्रक्रिया में अपार ऊर्जा की आवश्यकता होती है (और अधिक से अधिक आवश्यकता होती रहेगी)। यह महंगा और ऊर्जा-अक्षम है, वर्तमान में PoW मॉडल को बनाए रखने के लिए $ 1.2 बिलियन अमरीकी डालर / वर्ष की लागत है.

PoS में, “सत्यापनकर्ता” खनिकों को प्रतिस्थापित करते हैं, और वे ब्लॉकचेन पर “मेरा” (मेरे बजाय) ब्लॉक को “मान्य” करते हैं। एक निश्चित ब्लॉक पर ऊर्जा खर्च करने के बजाय, सत्यापनकर्ता अपने फंड को एक निश्चित ब्लॉक पर दांव पर लगाते हैं। जिस ब्लॉक पर सबसे अधिक फंड होता है, उसे सत्यापित किया जाता है और ब्लॉकचेन में जोड़ा जाता है। अनिवार्य रूप से, सत्यापनकर्ता “शर्त” लगाते हैं कि एक निश्चित ब्लॉक को एक अनुबंध में अपने धन को लॉक करके श्रृंखला में जोड़ा जाएगा जब तक कि अगला ब्लॉक नहीं जोड़ा जाता है। उन्हें पुरस्कृत किया जाता है यदि उन्होंने अपनी शर्त सही ब्लॉक पर रखी हो। यदि वे गलत या भ्रष्ट जानकारी के साथ ब्लॉक को मान्य करने का प्रयास करके दुर्भावनापूर्ण तरीके से कार्य करते हैं, तो वे अपने फंड खो देते हैं.

वैचारिक रूप से, यह बदलाव दुर्भावनापूर्ण हमलों के खिलाफ ब्लॉकचेन की रक्षा करना चाहिए। पीओडब्ल्यू के साथ, ब्लॉकचेन पर एक असफल हमले में हमलावर समय और शक्ति खर्च होती है। PoS के साथ, ब्लॉकचेन पर एक असफल हमले से सीधे उपयोगकर्ता के पैसे का खर्च होता है, क्योंकि s / वह तुरंत गलत ब्लॉक पर रखे गए सभी फंड खो देता है।.

कैस्पर के अंतिम रोलआउट को प्रोटोकॉल के दो पुनरावृत्तियों से पहले किया जाएगा: कैस्पर एफएफजी और कैस्पर सीबीसी। इन पुनरावृत्तियों को नेटवर्क पर PoS का परीक्षण करने और पूरी तरह से स्विच करने से पहले संभावित मुद्दों की पहचान करने के लिए Ethereum पर तैनात किया जाएगा.

कैस्पर एफएफजी

कैस्पर एफएफजी (फ्रेंडली फाइनल गैजेट) कैस्पर का पहला पुनरावृत्ति होगा, जो एथेरम की अगली कड़ी कांटा, कॉन्स्टेंटिनोपल के दौरान जारी होने की संभावना है। कैस्पर एफएफजी में, ब्लॉक अभी भी पीओडब्ल्यू के साथ खनन कर रहे हैं। हालांकि, हर पचास ब्लॉक, सत्यापनकर्ता पीओएस तंत्र का परीक्षण करने के लिए कदम रखते हैं। यह “चेकपॉइंट” अंतिमता का आकलन और पुष्टि करने के लिए PoS प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। अंतिमता का मतलब है कि एक ऑपरेशन पूर्ण और पूरी तरह से अपरिवर्तनीय है। एफएफजी में, सत्यापनकर्ता श्रृंखला में पिछले पचास ब्लॉकों को अंतिम रूप देने के लिए फंड को दांव पर लगाते हैं.

कैस्पर सीबीसी

कैस्पर सीबीसी (सही-निर्माण) कैस्पर का दूसरा पुनरावृत्ति होगा। आमतौर पर, एक प्रोटोकॉल औपचारिक रूप से निर्दिष्ट होता है और फिर साबित होता है कि यह सभी दिए गए गुणों को संतुष्ट करता है। CBC के साथ, PoS प्रोटोकॉल केवल आंशिक रूप से निर्दिष्ट किया गया है, और इसके बाद संपत्तियों को संतुष्ट करने के लिए इसे ठीक-ठीक ट्यून किया गया। अनिवार्य रूप से, शुरुआत से पूरी तरह से परिभाषित होने के बजाय, प्रोटोकॉल सक्रिय रूप से और लगातार व्युत्पन्न होता है। यह एक प्रमाण के कार्यान्वयन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है जिसे “आदर्श विरोधी” के रूप में जाना जाता है, जो प्रोटोकॉल के अपवादों, दोषों और भविष्य की विफलताओं को उठाने में सक्षम है।.

अंतिम कैस्पर प्रोटोकॉल को संभवतः एफएफजी और सीबीसी दोनों से सीखने के साथ तैनात किया जाएगा। प्रोटोकॉल केवल मापनीयता की तुलना में बहुत व्यापक है, जिसमें ऊर्जा और सुरक्षा सुधार भी शामिल हैं। श्रृंखला के लिए एक ब्लॉक को जोड़ने के लिए आवश्यक प्रति नोड कम ऊर्जा, हालांकि, इसका मतलब है कि नेटवर्क वर्तमान स्केलेबिलिटी की कठिनाइयों में सुधार करेगा। हालांकि कैस्पर को विशेष रूप से स्केलिंग चिंताओं को संबोधित करने के लिए विकसित नहीं किया जा रहा है, यह निश्चित रूप से उच्च यातायात को संभालने के लिए नेटवर्क की क्षमता पर सकारात्मक प्रभाव डालेगा.

नीचे सड़क पर देख रहे हैं

उपरोक्त चार प्रस्ताव पारस्परिक रूप से अनन्य नहीं हैं – समय के साथ एथेरियम नेटवर्क स्केल की मदद करने के लिए वे संभवत: कुछ हद तक लागू हो सकते हैं। 2018 में एथेरम डेवलपर्स के लिए स्केलिंग दिमाग से ऊपर होगी। जैसा कि अधिक से अधिक लोकप्रिय डैप विकसित और लॉन्च किए गए हैं, हम एथेरम को इसकी पूर्ण क्षमता की अनुमति देने के लिए उपलब्ध स्केलिंग विकल्पों की एक निरंतर ठीक-ट्यूनिंग देखेंगे।.

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