بلاک چین ڈیٹا اسٹوریج کی حکمت عملیاں

معلومات کو براہ راست بلاک چین پر، یا ایسے طریقے سے جو بلاک چین کے ذریعے محفوظ ہو، اسٹور کرنے کے متعدد طریقے ہیں:

• EIP-4844 بلابز (blobs)
• کال ڈیٹا (Calldata)
• L1 میکانزم کے ساتھ آف چین
• کنٹریکٹ "کوڈ"
• ایونٹس (Events)
• EVM اسٹوریج

کون سا طریقہ استعمال کرنا ہے اس کا انتخاب کئی معیارات پر مبنی ہے:

• معلومات کا ذریعہ۔ کال ڈیٹا میں معلومات براہ راست بلاک چین سے نہیں آ سکتیں۔
• معلومات کی منزل۔ کال ڈیٹا صرف اس ٹرانزیکشن میں دستیاب ہوتا ہے جس میں یہ شامل ہو۔ ایونٹس آن چین بالکل بھی قابل رسائی نہیں ہیں۔
• کتنی پریشانی قابل قبول ہے؟ وہ کمپیوٹرز جو فل اسکیل نوڈ چلاتے ہیں وہ براؤزر میں چلنے والی ایپلیکیشن میں موجود لائٹ کلائنٹ سے زیادہ پروسیسنگ کر سکتے ہیں۔
• کیا ہر نوڈ سے معلومات تک آسان رسائی کی سہولت فراہم کرنا ضروری ہے؟
• سیکیورٹی کے تقاضے۔

سیکیورٹی کے تقاضے

عام طور پر، انفارمیشن سیکیورٹی تین خصوصیات پر مشتمل ہوتی ہے:

• رازداری (Confidentiality)، غیر مجاز اداروں کو معلومات پڑھنے کی اجازت نہیں ہے۔ یہ بہت سے معاملات میں اہم ہے، لیکن یہاں نہیں۔ بلاک چین پر کوئی راز نہیں ہوتے۔ بلاک چینز اس لیے کام کرتی ہیں کیونکہ کوئی بھی اسٹیٹ کی تبدیلیوں (state transitions) کی تصدیق کر سکتا ہے، اس لیے انہیں براہ راست راز اسٹور کرنے کے لیے استعمال کرنا ناممکن ہے۔ بلاک چین پر خفیہ معلومات اسٹور کرنے کے طریقے موجود ہیں، لیکن وہ سب کم از کم ایک کلید (key) کو اسٹور کرنے کے لیے کسی آف چین جزو پر انحصار کرتے ہیں۔

• سالمیت (Integrity)، معلومات درست ہیں، اسے غیر مجاز اداروں کے ذریعے، یا غیر مجاز طریقوں سے تبدیل نہیں کیا جا سکتا (مثال کے طور پر، Transfer ایونٹ کے بغیر ERC-20 ٹوکنز (opens in a new tab) منتقل کرنا)۔ بلاک چین پر، ہر نوڈ ہر اسٹیٹ کی تبدیلی کی تصدیق کرتا ہے، جو سالمیت کو یقینی بناتا ہے۔

• دستیابی (Availability)، معلومات کسی بھی مجاز ادارے کو دستیاب ہوتی ہیں۔ بلاک چین پر، یہ عام طور پر ہر فل نوڈ (opens in a new tab) پر معلومات دستیاب کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔

یہاں موجود مختلف حلوں کی سالمیت بہترین ہے، کیونکہ ہیشز (hashes) کو L1 پر پوسٹ کیا جاتا ہے۔ تاہم، ان کی دستیابی کی ضمانتیں مختلف ہیں۔

پیشگی شرائط

آپ کو بلاک چین کے بنیادی اصولوں کی اچھی سمجھ ہونی چاہیے۔ یہ صفحہ یہ بھی فرض کرتا ہے کہ قاری بلاکس، ٹرانزیکشنز، اور دیگر متعلقہ موضوعات سے واقف ہے۔

EIP-4844 بلابز

Dencun ہارڈفورک (opens in a new tab) سے شروع کرتے ہوئے، ایتھیریم بلاک چین میں EIP-4844 (opens in a new tab) شامل ہے، جو ایتھیریم میں محدود مدت (ابتدائی طور پر تقریباً 18 دن (opens in a new tab)) کے ساتھ ڈیٹا بلابز (blobs) کا اضافہ کرتا ہے۔ ان بلابز کی قیمت ایگزیکیوشن گیس سے الگ رکھی گئی ہے، حالانکہ یہ ایک ملتا جلتا میکانزم استعمال کرتے ہیں۔ یہ عارضی ڈیٹا پوسٹ کرنے کا ایک سستا طریقہ ہیں۔

EIP-4844 بلابز کا بنیادی استعمال رول اپس (rollups) کے لیے اپنی ٹرانزیکشنز شائع کرنا ہے۔ آپٹیمسٹک رول اپس کو اپنی بلاک چینز پر ٹرانزیکشنز شائع کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ ٹرانزیکشنز چیلنج کی مدت (opens in a new tab) کے دوران کسی کو بھی دستیاب ہونی چاہئیں تاکہ ویلیڈیٹرز (opens in a new tab) غلطی کو ٹھیک کر سکیں اگر رول اپ کا سیکوینسر (opens in a new tab) غلط اسٹیٹ روٹ (state root) پوسٹ کرتا ہے۔

تاہم، ایک بار جب چیلنج کی مدت گزر جاتی ہے اور اسٹیٹ روٹ کو حتمی شکل دے دی جاتی ہے، تو ان ٹرانزیکشنز کو جاننے کا باقی مقصد چین کی موجودہ اسٹیٹ کو نقل (replicate) کرنا ہوتا ہے۔ یہ اسٹیٹ چین نوڈس سے بھی دستیاب ہے، جس میں بہت کم پروسیسنگ درکار ہوتی ہے۔ لہذا ٹرانزیکشن کی معلومات کو اب بھی چند جگہوں پر محفوظ کیا جانا چاہیے، جیسے کہ بلاک ایکسپلوررز، لیکن سنسرشپ کے خلاف مزاحمت کی اس سطح کے لیے ادائیگی کرنے کی ضرورت نہیں ہے جو ایتھیریم فراہم کرتا ہے۔

زیرو نالج رول اپس بھی اپنا ٹرانزیکشن ڈیٹا پوسٹ کرتے ہیں تاکہ دوسرے نوڈس موجودہ اسٹیٹ کو نقل کر سکیں اور درستگی کے ثبوتوں (validity proofs) کی تصدیق کر سکیں، لیکن یہ بھی ایک قلیل مدتی ضرورت ہے۔

لکھتے وقت EIP-4844 پر پوسٹ کرنے کی لاگت ایک wei (10^-18 ETH) فی بائٹ ہے، جو کہ 21,000 ایگزیکیوشن گیس کے مقابلے میں نہ ہونے کے برابر ہے جو کسی بھی ٹرانزیکشن، بشمول بلابز پوسٹ کرنے والی ٹرانزیکشن، پر خرچ ہوتی ہے (opens in a new tab)۔ آپ موجودہ EIP-4844 کی قیمت blobscan.com (opens in a new tab) پر دیکھ سکتے ہیں۔

یہاں کچھ مشہور رول اپس کے ذریعے پوسٹ کیے گئے بلابز دیکھنے کے لیے پتے (addresses) ہیں۔

کال ڈیٹا (Calldata)

کال ڈیٹا سے مراد وہ بائٹس ہیں جو ٹرانزیکشن کے حصے کے طور پر بھیجے جاتے ہیں۔ یہ اس بلاک میں بلاک چین کے مستقل ریکارڈ کے حصے کے طور پر اسٹور ہوتا ہے جس میں وہ ٹرانزیکشن شامل ہوتی ہے۔

یہ بلاک چین میں مستقل طور پر ڈیٹا ڈالنے کا سب سے سستا طریقہ ہے۔ فی بائٹ لاگت یا تو 4 ایگزیکیوشن گیس ہے (اگر بائٹ صفر ہے) یا 16 گیس (کوئی اور قدر)۔ اگر ڈیٹا کمپریسڈ (compressed) ہے، جو کہ معیاری عمل ہے، تو ہر بائٹ کی قدر کا امکان یکساں ہوتا ہے، اس لیے اوسط لاگت تقریباً 15.95 گیس فی بائٹ ہے۔

لکھتے وقت، قیمتیں 12 gwei/gas اور 2300 $/ETH ہیں، جس کا مطلب ہے کہ لاگت تقریباً 45 سینٹ فی کلو بائٹ ہے۔ چونکہ EIP-4844 سے پہلے یہ سب سے سستا طریقہ تھا، اس لیے یہ وہ طریقہ ہے جسے رول اپس ٹرانزیکشن کی معلومات کو اسٹور کرنے کے لیے استعمال کرتے تھے، جنہیں فالٹ چیلنجز (opens in a new tab) کے لیے دستیاب ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن انہیں براہ راست آن چین قابل رسائی ہونے کی ضرورت نہیں ہے۔

یہاں کچھ مشہور رول اپس کے ذریعے پوسٹ کی گئی ٹرانزیکشنز دیکھنے کے لیے پتے ہیں۔

L1 میکانزم کے ساتھ آف چین

آپ کے سیکیورٹی کے تجارتی فوائد و نقصانات (tradeoffs) پر منحصر ہے، معلومات کو کہیں اور رکھنا اور ایسا میکانزم استعمال کرنا قابل قبول ہو سکتا ہے جو اس بات کو یقینی بنائے کہ ضرورت پڑنے پر ڈیٹا دستیاب ہو۔ اس کے کام کرنے کے لیے دو تقاضے ہیں:

1. بلاک چین پر ڈیٹا کا ہیش (hash) (opens in a new tab) پوسٹ کریں، جسے ان پٹ کمٹمنٹ (input commitment) کہا جاتا ہے۔ یہ ایک واحد 32-بائٹ کا لفظ ہو سکتا ہے، اس لیے یہ مہنگا نہیں ہے۔ جب تک ان پٹ کمٹمنٹ دستیاب ہے، سالمیت کی یقین دہانی کرائی جاتی ہے کیونکہ کوئی دوسرا ایسا ڈیٹا تلاش کرنا ممکن نہیں ہے جو اسی قدر (value) پر ہیش ہو۔ لہذا اگر غلط ڈیٹا فراہم کیا جاتا ہے، تو اس کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔

2. ایک ایسا میکانزم رکھیں جو دستیابی کو یقینی بنائے۔ مثال کے طور پر، Redstone (opens in a new tab) میں کوئی بھی نوڈ دستیابی کا چیلنج جمع کرا سکتا ہے۔ اگر سیکوینسر آخری تاریخ تک آن چین جواب نہیں دیتا ہے، تو ان پٹ کمٹمنٹ کو ضائع کر دیا جاتا ہے، اس لیے یہ سمجھا جاتا ہے کہ معلومات کبھی پوسٹ ہی نہیں کی گئیں۔

یہ ایک آپٹیمسٹک رول اپ کے لیے قابل قبول ہے کیونکہ ہم پہلے ہی اسٹیٹ روٹ کے لیے کم از کم ایک ایماندار تصدیق کنندہ (verifier) ہونے پر انحصار کر رہے ہیں۔ ایسا ایماندار تصدیق کنندہ اس بات کو بھی یقینی بنائے گا کہ اس کے پاس بلاکس پر کارروائی کرنے کے لیے ڈیٹا موجود ہے، اور اگر معلومات آف چین دستیاب نہیں ہیں تو دستیابی کا چیلنج جاری کرے گا۔ اس قسم کے آپٹیمسٹک رول اپ کو پلازما (plasma) کہا جاتا ہے۔

کنٹریکٹ کوڈ

ایسی معلومات جنہیں صرف ایک بار لکھنے کی ضرورت ہوتی ہے، کبھی اوور رائٹ (overwrite) نہیں ہوتیں، اور آن چین دستیاب ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، انہیں کنٹریکٹ کوڈ کے طور پر اسٹور کیا جا سکتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ہم ڈیٹا کے ساتھ ایک "اسمارٹ کنٹریکٹ" بناتے ہیں اور پھر معلومات کو پڑھنے کے لیے EXTCODECOPY (opens in a new tab) کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کا فائدہ یہ ہے کہ کوڈ کاپی کرنا نسبتاً سستا ہے۔

میموری کی توسیع کی لاگت کے علاوہ، EXTCODECOPY پر کنٹریکٹ تک پہلی رسائی کے لیے 2600 گیس (جب یہ "کولڈ" ہو) اور اسی کنٹریکٹ سے بعد کی کاپیوں کے لیے 100 گیس کے علاوہ 3 گیس فی 32 بائٹ لفظ خرچ ہوتی ہے۔ کال ڈیٹا کے مقابلے میں، جس کی قیمت 15.95 فی بائٹ ہے، یہ تقریباً 200 بائٹس سے شروع ہونے پر سستا ہے۔ میموری کی توسیع کے اخراجات کے فارمولے (opens in a new tab) کی بنیاد پر، جب تک آپ کو 4MB سے زیادہ میموری کی ضرورت نہیں ہے، میموری کی توسیع کی لاگت کال ڈیٹا شامل کرنے کی لاگت سے کم ہے۔

یقیناً، یہ صرف ڈیٹا کو پڑھنے کی لاگت ہے۔ کنٹریکٹ بنانے پر تقریباً 32,000 گیس + 200 گیس/بائٹ خرچ ہوتی ہے۔ یہ طریقہ صرف اسی وقت اقتصادی ہوتا ہے جب ایک ہی معلومات کو مختلف ٹرانزیکشنز میں کئی بار پڑھنے کی ضرورت ہو۔

کنٹریکٹ کوڈ بے معنی ہو سکتا ہے، جب تک کہ یہ 0xEF سے شروع نہ ہو۔ وہ کنٹریکٹس جو 0xEF سے شروع ہوتے ہیں انہیں ایتھیریم آبجیکٹ فارمیٹ (ethereum object format) (opens in a new tab) کے طور پر سمجھا جاتا ہے، جس کے تقاضے بہت سخت ہیں۔

ایونٹس (Events)

ایونٹس (opens in a new tab) اسمارٹ کنٹریکٹس کے ذریعے خارج (emit) کیے جاتے ہیں، اور آف چین سافٹ ویئر کے ذریعے پڑھے جاتے ہیں۔ ان کا فائدہ یہ ہے کہ آف چین کوڈ ایونٹس کو سن سکتا ہے۔ اس کی لاگت گیس (opens in a new tab) ہے، 375 جمع 8 گیس فی بائٹ ڈیٹا۔ 12 gwei/gas اور 2300 $/ETH پر، یہ ایک سینٹ جمع 22 سینٹ فی کلو بائٹ بنتا ہے۔

اسٹوریج

اسمارٹ کنٹریکٹس کو مستقل اسٹوریج (persistent storage) (opens in a new tab) تک رسائی حاصل ہوتی ہے۔ تاہم، یہ بہت مہنگا ہے۔ پہلے سے خالی اسٹوریج سلاٹ میں 32 بائٹ کا لفظ لکھنے پر 22,100 گیس خرچ ہو سکتی ہے (opens in a new tab)۔ 12 gwei/gas اور 2300 $/ETH پر، یہ تقریباً 61 سینٹ فی رائٹ (write) آپریشن، یا $19.5 فی کلو بائٹ ہے۔

یہ ایتھیریم میں اسٹوریج کی سب سے مہنگی شکل ہے۔

خلاصہ

یہ جدول مختلف آپشنز، ان کے فوائد اور نقصانات کا خلاصہ کرتا ہے۔