கேஸ்பர் (Gasper)

கேஸ்பர் (Gasper) என்பது கேஸ்பர் தி ஃப்ரெண்ட்லி ஃபைனாலிட்டி கேட்ஜெட் (Casper-FFG) மற்றும் LMD-GHOST ஃபோர்க் சாய்ஸ் (fork choice) அல்காரிதம் ஆகியவற்றின் கலவையாகும். இந்த கூறுகள் ஒன்றாக இணைந்து ப்ரூஃப்-ஆஃப்-ஸ்டேக் (proof-of-stake) Ethereum-ஐப் பாதுகாக்கும் ஒருமித்த பொறிமுறையை (consensus mechanism) உருவாக்குகின்றன. கேஸ்பர் என்பது சில பிளாக்குகளை "இறுதியாக்கப்பட்டது (finalized)" என மேம்படுத்தும் பொறிமுறையாகும், இதனால் நெட்வொர்க்கில் புதிதாக நுழைபவர்கள் தாங்கள் சரியான (canonical) செயினுடன் ஒத்திசைக்கிறோம் என்பதில் நம்பிக்கையுடன் இருக்க முடியும். பிளாக்செயினில் ஃபோர்க்குகள் (forks) எழும்போது, நோடுகள் சரியானதை எளிதாகத் தேர்ந்தெடுக்க முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்த, ஃபோர்க் சாய்ஸ் அல்காரிதம் திரட்டப்பட்ட வாக்குகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

கவனிக்கவும், கேஸ்பரில் சேர்ப்பதற்காக Casper-FFG இன் அசல் வரையறை சற்று புதுப்பிக்கப்பட்டது. இந்தப் பக்கத்தில் புதுப்பிக்கப்பட்ட பதிப்பைக் கருத்தில் கொள்கிறோம்.

முன்நிபந்தனைகள்

இந்தத் தகவலைப் புரிந்துகொள்ள, ப்ரூஃப்-ஆஃப்-ஸ்டேக் (proof-of-stake) பற்றிய அறிமுகப் பக்கத்தைப் படிப்பது அவசியம்.

கேஸ்பரின் பங்கு

கேஸ்பர் ஒரு ப்ரூஃப்-ஆஃப்-ஸ்டேக் பிளாக்செயினின் மேல் அமர்ந்திருக்கிறது, அங்கு நோடுகள் ஈதரை (ether) பாதுகாப்பு வைப்புத்தொகையாக வழங்குகின்றன, பிளாக்குகளை முன்மொழிவதில் அல்லது சரிபார்ப்பதில் அவை சோம்பேறியாகவோ அல்லது நேர்மையற்றதாகவோ இருந்தால் அது அழிக்கப்படலாம். வேலிடேட்டர்களுக்கு எவ்வாறு வெகுமதி அளிக்கப்படுகிறது மற்றும் தண்டிக்கப்படுகிறது, எந்த பிளாக்குகளை ஏற்க வேண்டும் மற்றும் நிராகரிக்க வேண்டும், மற்றும் பிளாக்செயினின் எந்த ஃபோர்க்கில் உருவாக்க வேண்டும் என்பதை வரையறுக்கும் பொறிமுறையே கேஸ்பர் ஆகும்.

இறுதியாக்கம் (finality) என்றால் என்ன?

இறுதியாக்கம் (Finality) என்பது சில பிளாக்குகளின் பண்பாகும், அதாவது ஒரு முக்கியமான ஒருமித்த தோல்வி ஏற்பட்டு, தாக்குபவர் மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் குறைந்தது 1/3 பங்கை அழித்தாலொழிய அவற்றை மாற்றியமைக்க முடியாது. இறுதியாக்கப்பட்ட பிளாக்குகளை பிளாக்செயின் உறுதியாக நம்பும் தகவலாகக் கருதலாம். ஒரு பிளாக் இறுதியாக்கப்படுவதற்கு இரண்டு-படி மேம்படுத்தல் செயல்முறை வழியாக செல்ல வேண்டும்:

மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு, அந்த பிளாக்கை சரியான (canonical) செயினில் சேர்ப்பதற்கு ஆதரவாக வாக்களித்திருக்க வேண்டும். இந்த நிபந்தனை பிளாக்கை "நியாயப்படுத்தப்பட்டது (justified)" என மேம்படுத்துகிறது. நியாயப்படுத்தப்பட்ட பிளாக்குகள் மாற்றியமைக்கப்படுவது சாத்தியமில்லை, ஆனால் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் அவை மாற்றப்படலாம்.
நியாயப்படுத்தப்பட்ட பிளாக்கின் மேல் மற்றொரு பிளாக் நியாயப்படுத்தப்படும்போது, அது "இறுதியாக்கப்பட்டது (finalized)" என மேம்படுத்தப்படும். ஒரு பிளாக்கை இறுதியாக்குவது என்பது சரியான செயினில் அந்த பிளாக்கைச் சேர்ப்பதற்கான ஒரு உறுதிப்பாடாகும். தாக்குபவர் மில்லியன் கணக்கான ஈதரை (பில்லியன் கணக்கான $USD) அழித்தாலொழிய அதை மாற்றியமைக்க முடியாது.

இந்த பிளாக் மேம்படுத்தல்கள் ஒவ்வொரு ஸ்லாட்டிலும் நடக்காது. அதற்குப் பதிலாக, எபோக்-எல்லை (epoch-boundary) பிளாக்குகள் மட்டுமே நியாயப்படுத்தப்பட்டு இறுதியாக்கப்பட முடியும். இந்த பிளாக்குகள் "செக்பாயிண்ட்கள் (checkpoints)" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேம்படுத்துதல் செக்பாயிண்ட்களின் ஜோடிகளைக் கருத்தில் கொள்கிறது. குறைவான சமீபத்திய செக்பாயிண்டை இறுதியாக்கப்பட்டதாகவும், சமீபத்திய பிளாக்கை நியாயப்படுத்தப்பட்டதாகவும் மேம்படுத்த, இரண்டு தொடர்ச்சியான செக்பாயிண்ட்களுக்கு இடையே ஒரு "சூப்பர்மெஜாரிட்டி இணைப்பு (supermajority link)" இருக்க வேண்டும் (அதாவது, செக்பாயிண்ட் B என்பது செக்பாயிண்ட் A இன் சரியான வழித்தோன்றல் என்று மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு வாக்களிக்க வேண்டும்).

ஒரு பிளாக் சரியானது (canonical) என்பதற்கு மூன்றில் இரண்டு பங்கு உடன்பாடு தேவைப்படுவதால், தாக்குபவர் பின்வருவன இல்லாமல் மாற்று இறுதியாக்கப்பட்ட செயினை உருவாக்க முடியாது:

மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் மூன்றில் இரண்டு பங்கை சொந்தமாக வைத்திருப்பது அல்லது கையாளுவது.
மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் குறைந்தது மூன்றில் ஒரு பங்கை அழிப்பது.

ஒரு செயினை இறுதியாக்க மூன்றில் இரண்டு பங்கு ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதர் தேவைப்படுவதால் முதல் நிபந்தனை எழுகிறது. மொத்த ஸ்டேக்கில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு இரண்டு ஃபோர்க்குகளுக்கும் ஆதரவாக வாக்களித்திருந்தால், மூன்றில் ஒரு பங்கு இரண்டிலும் வாக்களித்திருக்க வேண்டும் என்பதால் இரண்டாவது நிபந்தனை எழுகிறது. இரட்டை-வாக்களிப்பு (Double-voting) என்பது அதிகபட்சமாக தண்டிக்கப்படும் ஒரு ஸ்லாஷிங் (slashing) நிபந்தனையாகும், மேலும் மொத்த ஸ்டேக்கில் மூன்றில் ஒரு பங்கு அழிக்கப்படும். மே 2022 நிலவரப்படி, இதற்கு தாக்குபவர் சுமார் $10 பில்லியன் மதிப்புள்ள ஈதரை எரிக்க வேண்டும். கேஸ்பரில் பிளாக்குகளை நியாயப்படுத்தும் மற்றும் இறுதியாக்கும் அல்காரிதம் கேஸ்பர் தி ஃப்ரெண்ட்லி ஃபைனாலிட்டி கேட்ஜெட் (Casper-FFG) (opens in a new tab) இன் சற்று மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிவமாகும்.

ஊக்கத்தொகைகள் மற்றும் ஸ்லாஷிங் (Slashing)

பிளாக்குகளை நேர்மையாக முன்மொழிவதற்கும் சரிபார்ப்பதற்கும் வேலிடேட்டர்களுக்கு வெகுமதி அளிக்கப்படுகிறது. ஈதர் வெகுமதியாக வழங்கப்பட்டு அவர்களின் ஸ்டேக்கில் சேர்க்கப்படுகிறது. மறுபுறம், இல்லாத மற்றும் அழைக்கப்படும் போது செயல்படத் தவறும் வேலிடேட்டர்கள் இந்த வெகுமதிகளை இழக்கிறார்கள் மற்றும் சில நேரங்களில் தங்களின் தற்போதைய ஸ்டேக்கின் ஒரு சிறிய பகுதியை இழக்கிறார்கள். இருப்பினும், ஆஃப்லைனில் இருப்பதற்கான அபராதங்கள் சிறியவை மற்றும் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், வெகுமதிகளை இழக்கும் வாய்ப்புச் செலவுகளுக்குச் சமம். இருப்பினும், சில வேலிடேட்டர் செயல்களை தற்செயலாகச் செய்வது மிகவும் கடினம் மற்றும் ஒரே ஸ்லாட்டிற்கு பல பிளாக்குகளை முன்மொழிவது, ஒரே ஸ்லாட்டிற்கு பல பிளாக்குகளைச் சான்றளிப்பது அல்லது முந்தைய செக்பாயிண்ட் வாக்குகளுக்கு முரண்படுவது போன்ற சில தீங்கிழைக்கும் நோக்கத்தைக் குறிக்கிறது. இவை "ஸ்லாஷ் செய்யக்கூடிய (slashable)" நடத்தைகள், அவை மிகவும் கடுமையாக தண்டிக்கப்படுகின்றன—ஸ்லாஷிங் செய்வதால் வேலிடேட்டரின் ஸ்டேக்கின் ஒரு பகுதி அழிக்கப்பட்டு, வேலிடேட்டர்களின் நெட்வொர்க்கிலிருந்து வேலிடேட்டர் அகற்றப்படுவார். இந்த செயல்முறைக்கு 36 நாட்கள் ஆகும். 1 ஆம் நாளில், 1 ETH வரை ஆரம்ப அபராதம் விதிக்கப்படும். பின்னர் ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்ட வேலிடேட்டரின் ஈதர் வெளியேறும் காலம் முழுவதும் மெதுவாக வடிகிறது, ஆனால் 18 ஆம் நாளில், அவர்கள் "தொடர்பு அபராதத்தை (correlation penalty)" பெறுகிறார்கள், ஒரே நேரத்தில் அதிக வேலிடேட்டர்கள் ஸ்லாஷ் செய்யப்படும்போது இது பெரியதாக இருக்கும். அதிகபட்ச அபராதம் முழு ஸ்டேக் ஆகும். இந்த வெகுமதிகள் மற்றும் அபராதங்கள் நேர்மையான வேலிடேட்டர்களை ஊக்குவிக்கவும், நெட்வொர்க் மீதான தாக்குதல்களை ஊக்கப்படுத்தவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

செயலற்ற கசிவு (Inactivity Leak)

பாதுகாப்புடன், கேஸ்பர் "நம்பத்தகுந்த நேரலைத்தன்மையையும் (plausible liveness)" வழங்குகிறது. மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு நேர்மையாக வாக்களித்து நெறிமுறையைப் பின்பற்றும் வரை, வேறு எந்தச் செயல்பாட்டையும் (தாக்குதல்கள், தாமதச் சிக்கல்கள் அல்லது ஸ்லாஷிங் போன்றவை) பொருட்படுத்தாமல் செயின் இறுதியாக்க முடியும் என்பதே இந்த நிபந்தனையாகும். வேறு விதமாகக் கூறினால், செயின் இறுதியாக்கப்படுவதைத் தடுக்க மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் மூன்றில் ஒரு பங்கு எப்படியாவது சமரசம் செய்யப்பட வேண்டும். கேஸ்பரில், நேரலைத்தன்மை தோல்விக்கு எதிராக "செயலற்ற கசிவு (inactivity leak)" எனப்படும் கூடுதல் பாதுகாப்புக் கோடு உள்ளது. நான்கு எபோக்குகளுக்கு (epochs) மேல் செயின் இறுதியாக்கத் தவறினால் இந்த பொறிமுறை செயல்படும். பெரும்பான்மை செயினுக்கு தீவிரமாகச் சான்றளிக்காத வேலிடேட்டர்கள், பெரும்பான்மை மொத்த ஸ்டேக்கில் மூன்றில் இரண்டு பங்கை மீண்டும் பெறும் வரை அவர்களின் ஸ்டேக் படிப்படியாக வடிகட்டப்படும், இது நேரலைத்தன்மை தோல்விகள் தற்காலிகமானவை என்பதை உறுதி செய்கிறது.

ஃபோர்க் தேர்வு (Fork choice)

Casper-FFG இன் அசல் வரையறையானது ஒரு ஃபோர்க் சாய்ஸ் அல்காரிதத்தை உள்ளடக்கியது, அது இந்த விதியை விதித்தது: மிகப்பெரிய உயரத்தைக் கொண்ட நியாயப்படுத்தப்பட்ட செக்பாயிண்டைக் கொண்ட செயினைப் பின்பற்றவும் (follow the chain containing the justified checkpoint that has the greatest height) இங்கு உயரம் என்பது ஆதி பிளாக்கிலிருந்து (genesis block) மிகப்பெரிய தூரம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. கேஸ்பரில், LMD-GHOST எனப்படும் மிகவும் அதிநவீன அல்காரிதத்திற்கு ஆதரவாக அசல் ஃபோர்க் சாய்ஸ் விதி நிராகரிக்கப்பட்டது. சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், ஒரு ஃபோர்க் சாய்ஸ் விதி தேவையற்றது என்பதை உணருவது முக்கியம் - ஒவ்வொரு ஸ்லாட்டிற்கும் ஒரு பிளாக் முன்மொழிபவர் (block proposer) இருக்கிறார், மேலும் நேர்மையான வேலிடேட்டர்கள் அதற்குச் சான்றளிக்கிறார்கள். பெரிய நெட்வொர்க் ஒத்திசைவின்மை (asynchronicity) அல்லது நேர்மையற்ற பிளாக் முன்மொழிபவர் முரண்பாடாக செயல்பட்ட (equivocated) சந்தர்ப்பங்களில் மட்டுமே ஃபோர்க் சாய்ஸ் அல்காரிதம் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், அந்த வழக்குகள் எழும்போது, ஃபோர்க் சாய்ஸ் அல்காரிதம் சரியான செயினைப் பாதுகாக்கும் ஒரு முக்கியமான பாதுகாப்பாகும்.

LMD-GHOST என்பது "சமீபத்திய செய்தி-உந்துதல் பேராசை கொண்ட அதிக எடையுள்ள கவனிக்கப்பட்ட துணை மரம் (latest message-driven greedy heaviest observed sub-tree)" என்பதைக் குறிக்கிறது. சான்றளிப்புகளின் (attestations) மிகப்பெரிய திரட்டப்பட்ட எடையைக் கொண்ட ஃபோர்க்கை சரியானதாக (பேராசை கொண்ட அதிக எடையுள்ள துணை மரம்) தேர்ந்தெடுக்கும் அல்காரிதத்தை வரையறுக்க இது ஒரு கடினமான வழியாகும், மேலும் ஒரு வேலிடேட்டரிடமிருந்து பல செய்திகள் பெறப்பட்டால், சமீபத்தியது மட்டுமே கருத்தில் கொள்ளப்படும் (சமீபத்திய-செய்தி உந்துதல்). அதிக எடையுள்ள பிளாக்கை அதன் சரியான செயினில் சேர்ப்பதற்கு முன், ஒவ்வொரு வேலிடேட்டரும் இந்த விதியைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு பிளாக்கையும் மதிப்பிடுகிறார்கள்.