پروف آف اتھارٹی (PoA)

پروف آف اتھارٹی (PoA) ایک ساکھ پر مبنی کنسینسس الگورتھم ہے جو پروف آف اسٹیک کا ایک ترمیم شدہ ورژن ہے۔ یہ زیادہ تر پرائیویٹ چینز، ٹیسٹ نیٹس، اور مقامی ڈیولپمنٹ نیٹ ورکس کے ذریعے استعمال ہوتا ہے۔ PoA ایک ساکھ پر مبنی کنسینسس الگورتھم ہے جس میں PoS میں اسٹیک پر مبنی میکانزم کے بجائے بلاکس تیار کرنے کے لیے مجاز دستخط کنندگان (signers) کے ایک سیٹ پر بھروسہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

پیشگی شرائط

اس صفحے کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ پہلے ٹرانزیکشنز، بلاکس، اور کنسینسس میکانزمز کے بارے میں پڑھیں۔

پروف آف اتھارٹی (PoA) کیا ہے؟

پروف آف اتھارٹی پروف آف اسٹیک (PoS) کا ایک ترمیم شدہ ورژن ہے جو PoS میں اسٹیک پر مبنی میکانزم کے بجائے ایک ساکھ پر مبنی کنسینسس الگورتھم ہے۔ یہ اصطلاح پہلی بار 2017 میں Gavin Wood نے متعارف کرائی تھی، اور یہ کنسینسس الگورتھم زیادہ تر پرائیویٹ چینز، ٹیسٹ نیٹس اور مقامی ڈیولپمنٹ نیٹ ورکس کے ذریعے استعمال کیا گیا ہے، کیونکہ یہ PoW کی طرح اعلیٰ معیار کے وسائل کی ضرورت پر قابو پاتا ہے، اور نوڈس کے ایک چھوٹے ذیلی سیٹ کے ذریعے بلاک چین کو اسٹور کرنے اور بلاکس تیار کرنے سے PoS کے اسکیل ایبلٹی کے مسائل پر قابو پاتا ہے۔

پروف آف اتھارٹی کے لیے مجاز دستخط کنندگان کے ایک سیٹ پر بھروسہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جو میں سیٹ کیے جاتے ہیں۔ زیادہ تر موجودہ نفاذات (implementations) میں، چین کے کنسینسس کا تعین کرتے وقت تمام مجاز دستخط کنندگان مساوی طاقت اور مراعات برقرار رکھتے ہیں۔ ساکھ کی اسٹیکنگ کے پیچھے خیال یہ ہے کہ ہر مجاز ویلیڈیٹر ہر کسی کے لیے نو یور کسٹمر (KYC) جیسی چیزوں کے ذریعے، یا کسی معروف تنظیم کے واحد ویلیڈیٹر ہونے کے ذریعے مشہور ہوتا ہے—اس طرح اگر کوئی ویلیڈیٹر کچھ غلط کرتا ہے، تو ان کی شناخت معلوم ہوتی ہے۔

PoA کے متعدد نفاذات ہیں، لیکن معیاری ایتھیریم نفاذ clique ہے، جو EIP-225 (opens in a new tab) کو نافذ کرتا ہے۔ Clique ڈیولپر کے لیے سازگار اور لاگو کرنے میں آسان معیار ہے، جو کلائنٹ کی مطابقت پذیری (syncing) کی تمام اقسام کو سپورٹ کرتا ہے۔ دیگر نفاذات میں IBFT 2.0 (opens in a new tab) اور Aura (opens in a new tab) شامل ہیں۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

PoA میں، نئے بلاکس بنانے کے لیے مجاز دستخط کنندگان کا ایک سیٹ منتخب کیا جاتا ہے۔ دستخط کنندگان کو ان کی ساکھ کی بنیاد پر منتخب کیا جاتا ہے، اور صرف انہیں ہی نئے بلاکس بنانے کی اجازت ہوتی ہے۔ دستخط کنندگان کو راؤنڈ رابن (round-robin) انداز میں منتخب کیا جاتا ہے، اور ہر دستخط کنندہ کو ایک مخصوص ٹائم فریم میں بلاک بنانے کی اجازت ہوتی ہے۔ بلاک بنانے کا وقت مقرر ہوتا ہے، اور دستخط کنندگان کو اس ٹائم فریم کے اندر ایک بلاک بنانا ہوتا ہے۔

اس تناظر میں ساکھ کوئی مقداری (quantified) چیز نہیں ہے بلکہ یہ مائیکروسافٹ اور گوگل جیسی معروف کارپوریشنز کی ساکھ ہے، اس لیے قابل اعتماد دستخط کنندگان کو منتخب کرنے کا طریقہ الگورتھمک نہیں ہے بلکہ یہ اعتماد کا ایک عام انسانی عمل ہے جہاں ایک ادارہ، مثال کے طور پر مائیکروسافٹ، سینکڑوں یا ہزاروں اسٹارٹ اپس کے درمیان ایک PoA پرائیویٹ نیٹ ورک بناتا ہے اور مستقبل میں گوگل جیسے دیگر معروف دستخط کنندگان کو شامل کرنے کے امکان کے ساتھ خود کو واحد قابل اعتماد دستخط کنندہ کے طور پر پیش کرتا ہے، تو اسٹارٹ اپس بلاشبہ مائیکروسافٹ پر ہر وقت ایمانداری سے کام کرنے اور نیٹ ورک استعمال کرنے پر بھروسہ کریں گے۔ یہ مختلف چھوٹے/پرائیویٹ نیٹ ورکس میں اسٹیک کرنے کی ضرورت کو حل کرتا ہے جو مختلف مقاصد کے لیے بنائے گئے تھے تاکہ انہیں ڈی سینٹرلائزڈ اور فعال رکھا جا سکے، اس کے ساتھ ساتھ مائنرز کی ضرورت کو بھی ختم کرتا ہے، جو بہت زیادہ بجلی اور وسائل استعمال کرتے ہیں۔ کچھ پرائیویٹ نیٹ ورکس PoA معیار کو اسی طرح استعمال کرتے ہیں جیسے VeChain، اور کچھ اس میں ترمیم کرتے ہیں جیسے Binance جو PoSA (opens in a new tab) استعمال کرتا ہے جو PoA اور PoS کا ایک کسٹم ترمیم شدہ ورژن ہے۔

ووٹنگ کا عمل خود دستخط کنندگان کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ہر دستخط کنندہ جب نیا بلاک بناتا ہے تو اپنے بلاک میں کسی دستخط کنندہ کو شامل کرنے یا ہٹانے کے لیے ووٹ دیتا ہے۔ نوڈس کے ذریعے ووٹوں کی گنتی کی جاتی ہے، اور ایک مخصوص حد SIGNER_LIMIT تک پہنچنے والے ووٹوں کی بنیاد پر دستخط کنندگان کو شامل کیا جاتا ہے یا ہٹا دیا جاتا ہے۔

ایسی صورتحال ہو سکتی ہے جہاں چھوٹے فورکس (forks) واقع ہوں، بلاک کی مشکل (difficulty) اس بات پر منحصر ہوتی ہے کہ آیا بلاک پر باری کے دوران (in turn) دستخط کیے گئے تھے یا باری کے بغیر (out of turn)۔ "In turn" بلاکس کی مشکل 2 ہوتی ہے، اور "out of turn" بلاکس کی مشکل 1 ہوتی ہے۔ چھوٹے فورکس کی صورت میں، وہ چین جس میں زیادہ تر دستخط کنندگان "in turn" بلاکس کو سیل کرتے ہیں، سب سے زیادہ مشکل جمع کرے گی اور جیت جائے گی۔

حملے کے ویکٹرز (Attack vectors)

بدنیتی پر مبنی دستخط کنندگان

ایک بدنیتی پر مبنی صارف کو دستخط کنندگان کی فہرست میں شامل کیا جا سکتا ہے، یا دستخط کرنے والی کلید/مشین سے سمجھوتہ (compromise) کیا جا سکتا ہے۔ ایسے منظر نامے میں پروٹوکول کو تنظیم نو (reorganizations) اور اسپیمنگ کے خلاف اپنا دفاع کرنے کے قابل ہونے کی ضرورت ہے۔ مجوزہ حل یہ ہے کہ N مجاز دستخط کنندگان کی فہرست کو دیکھتے ہوئے، کوئی بھی دستخط کنندہ ہر K میں سے صرف 1 بلاک منٹ (mint) کر سکتا ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ نقصان محدود ہے، اور بقیہ ویلیڈیٹرز بدنیتی پر مبنی صارف کو ووٹ دے کر باہر کر سکتے ہیں۔

سنسرشپ

ایک اور دلچسپ حملے کا ویکٹر یہ ہے کہ اگر کوئی دستخط کنندہ (یا دستخط کنندگان کا گروپ) ان بلاکس کو سنسر کرنے کی کوشش کرتا ہے جو انہیں اجازت نامے کی فہرست سے ہٹانے پر ووٹ دیتے ہیں۔ اس سے بچنے کے لیے، دستخط کنندگان کی اجازت یافتہ منٹنگ فریکوئنسی کو N/2 میں سے 1 تک محدود کر دیا گیا ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ بدنیتی پر مبنی دستخط کنندگان کو کم از کم 51% دستخط کرنے والے اکاؤنٹس کو کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے، جس مقام پر وہ مؤثر طریقے سے چین کے لیے سچائی کا نیا ذریعہ (source-of-truth) بن جائیں گے۔

اسپیم

ایک اور چھوٹا حملے کا ویکٹر بدنیتی پر مبنی دستخط کنندگان کا ہر اس بلاک کے اندر نئی ووٹنگ کی تجاویز داخل کرنا ہے جو وہ منٹ کرتے ہیں۔ چونکہ نوڈس کو مجاز دستخط کنندگان کی اصل فہرست بنانے کے لیے تمام ووٹوں کی گنتی کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے انہیں وقت کے ساتھ ساتھ تمام ووٹوں کو ریکارڈ کرنا چاہیے۔ ووٹ ونڈو پر حد لگائے بغیر، یہ آہستہ آہستہ بڑھ سکتا ہے، پھر بھی لامحدود ہو سکتا ہے۔ اس کا حل یہ ہے کہ W بلاکس کی ایک متحرک (moving) ونڈو رکھی جائے جس کے بعد ووٹوں کو پرانا (stale) سمجھا جاتا ہے۔ ایک معقول ونڈو 1-2 ایپوکس (epochs) ہو سکتی ہے۔

ہم وقتی بلاکس (Concurrent blocks)

ایک PoA نیٹ ورک میں، جب N مجاز دستخط کنندگان ہوتے ہیں، تو ہر دستخط کنندہ کو K میں سے 1 بلاک منٹ کرنے کی اجازت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ کسی بھی وقت N-K+1 ویلیڈیٹرز کو منٹ کرنے کی اجازت ہوتی ہے۔ ان ویلیڈیٹرز کو بلاکس کے لیے دوڑ لگانے سے روکنے کے لیے، ہر دستخط کنندہ کو نیا بلاک جاری کرنے کے وقت میں ایک چھوٹا سا بے ترتیب "آفسیٹ (offset)" شامل کرنا چاہیے۔ اگرچہ یہ عمل اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ چھوٹے فورکس نایاب ہیں، لیکن مین نیٹ کی طرح کبھی کبھار فورکس اب بھی ہو سکتے ہیں۔ اگر کوئی دستخط کنندہ اپنے اختیار کا غلط استعمال کرتا ہے اور افراتفری کا باعث بنتا ہے، تو دوسرے دستخط کنندگان انہیں ووٹ دے کر باہر کر سکتے ہیں۔

مثال کے طور پر اگر 10 مجاز دستخط کنندگان ہیں اور ہر دستخط کنندہ کو 20 میں سے 1 بلاک بنانے کی اجازت ہے، تو کسی بھی وقت، 11 ویلیڈیٹرز بلاکس بنا سکتے ہیں۔ انہیں بلاکس بنانے کی دوڑ سے روکنے کے لیے، ہر دستخط کنندہ نیا بلاک جاری کرنے کے وقت میں ایک چھوٹا سا بے ترتیب "آفسیٹ" شامل کرتا ہے۔ یہ چھوٹے فورکس کے وقوع پذیر ہونے کو کم کرتا ہے لیکن پھر بھی کبھی کبھار فورکس کی اجازت دیتا ہے، جیسا کہ ایتھیریم مین نیٹ پر دیکھا گیا ہے۔ اگر کوئی دستخط کنندہ اپنے اختیار کا غلط استعمال کرتا ہے اور رکاوٹوں کا باعث بنتا ہے، تو انہیں نیٹ ورک سے ووٹ دے کر باہر کیا جا سکتا ہے۔

فوائد اور نقصانات

فوائد	نقصانات
دیگر مقبول میکانزمز جیسے PoS اور PoW سے زیادہ اسکیل ایبل ہے، کیونکہ یہ بلاک دستخط کنندگان کی محدود تعداد پر مبنی ہے	PoA نیٹ ورکس میں عام طور پر ویلیڈیٹنگ نوڈس کی نسبتاً کم تعداد ہوتی ہے۔ یہ PoA نیٹ ورک کو زیادہ سینٹرلائزڈ بناتا ہے۔
PoA بلاک چینز کو چلانا اور برقرار رکھنا ناقابل یقین حد تک سستا ہے	ایک مجاز دستخط کنندہ بننا عام طور پر ایک عام شخص کی پہنچ سے باہر ہوتا ہے، کیونکہ بلاک چین کو قائم شدہ ساکھ والے اداروں کی ضرورت ہوتی ہے۔
ٹرانزیکشنز کی تصدیق بہت جلد ہو جاتی ہے کیونکہ یہ 1 سیکنڈ سے بھی کم وقت لے سکتی ہے کیونکہ نئے بلاکس کی توثیق کے لیے صرف محدود تعداد میں دستخط کنندگان کی ضرورت ہوتی ہے	بدنیتی پر مبنی دستخط کنندگان نیٹ ورک میں ری آرگ (reorg)، ڈبل اسپینڈ (double spend)، ٹرانزیکشنز کو سنسر کر سکتے ہیں، ان حملوں کو کم کیا گیا ہے لیکن پھر بھی ممکن ہیں

مزید مطالعہ

EIP-225 (opens in a new tab) Clique کا معیار
پروف آف اتھارٹی کا مطالعہ (opens in a new tab) Cryptoeconomics
پروف آف اتھارٹی کیا ہے (opens in a new tab) OpenZeppelin
پروف آف اتھارٹی کی وضاحت (opens in a new tab) binance
بلاک چین میں PoA (opens in a new tab)
Clique کی وضاحت (opens in a new tab)
منسوخ شدہ PoA، Aura کی تفصیلات (opens in a new tab)
IBFT 2.0، ایک اور PoA کا نفاذ (opens in a new tab)

کیا آپ بصری (visual) طور پر سیکھنا پسند کرتے ہیں؟

پروف آف اتھارٹی کی بصری وضاحت دیکھیں: