پورٹل نیٹ ورک

Ethereum ایک ایسا نیٹ ورک ہے جو ان کمپیوٹرز پر مشتمل ہے جو Ethereum کلائنٹ سافٹ ویئر چلاتے ہیں۔ ان میں سے ہر کمپیوٹر کو 'نوڈ' (node) کہا جاتا ہے۔ کلائنٹ سافٹ ویئر ایک نوڈ کو Ethereum نیٹ ورک پر ڈیٹا بھیجنے اور وصول کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور Ethereum پروٹوکول کے اصولوں کے مطابق ڈیٹا کی تصدیق کرتا ہے۔ نوڈز اپنی ڈسک اسٹوریج میں بہت سا تاریخی ڈیٹا رکھتے ہیں اور جب وہ نیٹ ورک پر موجود دیگر نوڈز سے معلومات کے نئے پیکٹس، جنہیں بلاکس کہا جاتا ہے، وصول کرتے ہیں تو اسے شامل کرتے ہیں۔ یہ ہمیشہ چیک کرنے کے لیے ضروری ہے کہ آیا نوڈ کے پاس باقی نیٹ ورک کے ساتھ مطابقت رکھنے والی معلومات موجود ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ نوڈ چلانے کے لیے بہت زیادہ ڈسک اسپیس درکار ہو سکتی ہے۔ کچھ نوڈ آپریشنز کے لیے بہت زیادہ RAM کی بھی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

اس ڈسک اسٹوریج کے مسئلے سے نمٹنے کے لیے، 'لائٹ' (light) نوڈز تیار کیے گئے ہیں جو تمام معلومات خود اسٹور کرنے کے بجائے فل نوڈز سے معلومات کی درخواست کرتے ہیں۔ تاہم، اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ نوڈ آزادانہ طور پر معلومات کی تصدیق نہیں کر رہا ہے اور اس کے بجائے کسی دوسرے نوڈ پر بھروسہ کر رہا ہے۔ اس کا یہ بھی مطلب ہے کہ فل نوڈز کو ان لائٹ نوڈز کو سروس فراہم کرنے کے لیے اضافی کام کرنا پڑتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک (Portal Network) Ethereum کے لیے ایک نیا نیٹ ورکنگ ڈیزائن ہے جس کا مقصد "لائٹ" نوڈز کے لیے ڈیٹا کی دستیابی کے مسئلے کو حل کرنا ہے، بغیر فل نوڈز پر بھروسہ کیے یا ان پر اضافی بوجھ ڈالے، ضروری ڈیٹا کو نیٹ ورک پر چھوٹے حصوں میں شیئر کر کے۔

نوڈز اور کلائنٹس کے بارے میں مزید

ہمیں پورٹل نیٹ ورک کی ضرورت کیوں ہے

Ethereum نوڈز Ethereum بلاک چین کی اپنی مکمل یا جزوی کاپی اسٹور کرتے ہیں۔ یہ مقامی کاپی ٹرانزیکشنز کی توثیق کرنے اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے کہ نوڈ درست چین کی پیروی کر رہا ہے۔ یہ مقامی طور پر اسٹور کیا گیا ڈیٹا نوڈز کو آزادانہ طور پر اس بات کی تصدیق کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ آنے والا ڈیٹا درست اور صحیح ہے، بغیر کسی دوسری ہستی پر بھروسہ کیے۔

بلاک چین کی یہ مقامی کاپی اور اس سے منسلک اسٹیٹ (state) اور رسید کا ڈیٹا نوڈ کی ہارڈ ڈسک پر بہت زیادہ جگہ لیتا ہے۔ مثال کے طور پر، کنسینسس کلائنٹ کے ساتھ جوڑے گئے Geth (opens in a new tab) کا استعمال کرتے ہوئے نوڈ چلانے کے لیے 2TB ہارڈ ڈسک کی سفارش کی جاتی ہے۔ اسنیپ سنک (snap sync) کا استعمال کرتے ہوئے، جو صرف نسبتاً حالیہ بلاکس کے سیٹ سے چین کا ڈیٹا اسٹور کرتا ہے، Geth عام طور پر تقریباً 650GB ڈسک اسپیس گھیرتا ہے لیکن تقریباً 14GB/ہفتہ کی رفتار سے بڑھتا ہے (آپ وقتاً فوقتاً نوڈ کو دوبارہ 650GB تک کم کر سکتے ہیں)۔

اس کا مطلب ہے کہ نوڈز چلانا مہنگا ہو سکتا ہے، کیونکہ ڈسک اسپیس کی ایک بڑی مقدار Ethereum کے لیے مختص کرنی پڑتی ہے۔ Ethereum روڈ میپ پر اس مسئلے کے کئی حل موجود ہیں، جن میں ہسٹری ایکسپائری، اسٹیٹ ایکسپائری اور اسٹیٹ لیسنیس شامل ہیں۔ تاہم، ان کے نافذ ہونے میں ممکنہ طور پر کئی سال باقی ہیں۔ ایسے لائٹ نوڈز بھی ہیں جو چین کے ڈیٹا کی اپنی کاپی محفوظ نہیں کرتے، وہ فل نوڈز سے اپنی ضرورت کے ڈیٹا کی درخواست کرتے ہیں۔ تاہم، اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ نوڈز کو ایماندارانہ ڈیٹا فراہم کرنے کے لیے فل نوڈز پر بھروسہ کرنا پڑتا ہے اور یہ ان فل نوڈز پر بھی دباؤ ڈالتا ہے جنہیں لائٹ نوڈز کی ضرورت کا ڈیٹا فراہم کرنا ہوتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کیسے کام کرتا ہے؟

Ethereum نوڈز کے سخت پروٹوکولز ہوتے ہیں جو یہ طے کرتے ہیں کہ وہ ایک دوسرے کے ساتھ کیسے بات چیت کرتے ہیں۔ ایگزیکیوشن کلائنٹس ذیلی پروٹوکولز کے ایک سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے بات چیت کرتے ہیں جسے DevP2P کہا جاتا ہے، جبکہ کنسینسس کلائنٹس ذیلی پروٹوکولز کا ایک مختلف اسٹیک استعمال کرتے ہیں جسے libP2P کہا جاتا ہے۔ یہ اس ڈیٹا کی اقسام کی وضاحت کرتے ہیں جو نوڈز کے درمیان منتقل کیا جا سکتا ہے۔

نوڈز JSON-RPC API کے ذریعے مخصوص ڈیٹا بھی فراہم کر سکتے ہیں، جس کے ذریعے ایپس اور والیٹس Ethereum نوڈز کے ساتھ معلومات کا تبادلہ کرتے ہیں۔ تاہم، ان میں سے کوئی بھی لائٹ کلائنٹس کو ڈیٹا فراہم کرنے کے لیے مثالی پروٹوکول نہیں ہے۔

لائٹ کلائنٹس فی الحال DevP2P یا libP2p پر چین کے ڈیٹا کے مخصوص حصوں کی درخواست نہیں کر سکتے کیونکہ وہ پروٹوکولز صرف چین کی ہم آہنگی (synchronization) اور بلاکس اور ٹرانزیکشنز کی گپ شپ (gossiping) کو فعال کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ لائٹ کلائنٹس اس معلومات کو ڈاؤن لوڈ نہیں کرنا چاہتے کیونکہ اس سے وہ "لائٹ" نہیں رہیں گے۔

JSON-RPC API بھی لائٹ کلائنٹ کی ڈیٹا درخواستوں کے لیے ایک مثالی انتخاب نہیں ہے، کیونکہ یہ کسی مخصوص فل نوڈ یا سینٹرلائزڈ RPC پرووائیڈر سے کنکشن پر انحصار کرتا ہے جو ڈیٹا فراہم کر سکتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ لائٹ کلائنٹ کو اس مخصوص نوڈ/پرووائیڈر کے ایماندار ہونے پر بھروسہ کرنا پڑتا ہے، اور فل نوڈ کو بہت سے لائٹ کلائنٹس کی جانب سے بہت سی درخواستوں کو بھی سنبھالنا پڑ سکتا ہے، جس سے ان کی بینڈوتھ کی ضروریات میں اضافہ ہوتا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کا مقصد موجودہ Ethereum کلائنٹس کی ڈیزائن کی رکاوٹوں سے ہٹ کر، خاص طور پر ہلکے پن (lightness) کے لیے تعمیر کرتے ہوئے، پورے ڈیزائن پر دوبارہ غور کرنا ہے۔

پورٹل نیٹ ورک کا بنیادی خیال موجودہ نیٹ ورکنگ اسٹیک کے بہترین حصوں کو اپنانا ہے، جس میں لائٹ کلائنٹس کو درکار معلومات، جیسے کہ تاریخی ڈیٹا اور چین کے موجودہ ہیڈ کی شناخت کو DHT (opens in a new tab) (Bittorrent کی طرح) کا استعمال کرتے ہوئے ایک ہلکے DevP2P طرز کے پیئر ٹو پیئر ڈی سینٹرلائزڈ نیٹ ورک کے ذریعے فراہم کرنے کے قابل بنانا ہے۔

خیال یہ ہے کہ کل تاریخی Ethereum ڈیٹا کے چھوٹے حصوں اور کچھ مخصوص نوڈ کی ذمہ داریوں کو ہر نوڈ میں شامل کیا جائے۔ پھر، درخواستوں کو ان نوڈز کو تلاش کر کے پورا کیا جاتا ہے جو درخواست کردہ مخصوص ڈیٹا کو اسٹور کر رہے ہوتے ہیں اور ان سے اسے بازیافت کیا جاتا ہے۔

یہ لائٹ نوڈز کے اس عام ماڈل کو الٹ دیتا ہے جس میں وہ ایک ہی نوڈ کو تلاش کرتے ہیں اور ان سے ڈیٹا کی بڑی مقدار کو فلٹر کرنے اور فراہم کرنے کی درخواست کرتے ہیں؛ اس کے بجائے، وہ تیزی سے نوڈز کے ایک بڑے نیٹ ورک کو فلٹر کرتے ہیں جن میں سے ہر ایک ڈیٹا کی تھوڑی مقدار کو سنبھالتا ہے۔

اس کا مقصد ہلکے پورٹل کلائنٹس کے ایک ڈی سینٹرلائزڈ نیٹ ورک کو درج ذیل کی اجازت دینا ہے:

• چین کے ہیڈ کو ٹریک کرنا
• حالیہ اور تاریخی چین کے ڈیٹا کو سنک (sync) کرنا
• اسٹیٹ ڈیٹا بازیافت کرنا
• ٹرانزیکشنز کو براڈکاسٹ کرنا
• EVM کا استعمال کرتے ہوئے ٹرانزیکشنز کو ایگزیکیوٹ کرنا

اس نیٹ ورک ڈیزائن کے فوائد یہ ہیں:

• سینٹرلائزڈ پرووائیڈرز پر انحصار کم کرنا
• انٹرنیٹ بینڈوتھ کے استعمال کو کم کرنا
• کم سے کم یا صفر سنکنگ (syncing)
• محدود وسائل والے آلات کے لیے قابل رسائی (<1 GB RAM, <100 MB ڈسک اسپیس, 1 CPU)

نیچے دیا گیا ٹیبل موجودہ کلائنٹس کے ان فنکشنز کو دکھاتا ہے جو پورٹل نیٹ ورک کے ذریعے فراہم کیے جا سکتے ہیں، جس سے صارفین ان فنکشنز تک بہت کم وسائل والے آلات پر رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔

پورٹل نیٹ ورکس

بائی ڈیفالٹ کلائنٹ کا تنوع

پورٹل نیٹ ورک کے ڈیولپرز نے پہلے دن سے ہی چار الگ الگ پورٹل نیٹ ورک کلائنٹس بنانے کا ڈیزائن انتخاب بھی کیا۔

پورٹل نیٹ ورک کلائنٹس یہ ہیں:

• Trin (opens in a new tab): Rust میں لکھا گیا
• Fluffy (opens in a new tab): Nim میں لکھا گیا
• Ultralight (opens in a new tab): Typescript میں لکھا گیا
• Shisui (opens in a new tab): Go میں لکھا گیا

متعدد آزاد کلائنٹ امپلیمینٹیشنز کا ہونا Ethereum نیٹ ورک کی لچک اور ڈی سینٹرلائزیشن کو بڑھاتا ہے۔

اگر ایک کلائنٹ کو مسائل یا کمزوریوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، تو دوسرے کلائنٹس آسانی سے کام جاری رکھ سکتے ہیں، جس سے ناکامی کے واحد مقام (single point of failure) کو روکا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، متنوع کلائنٹ امپلیمینٹیشنز جدت اور مسابقت کو فروغ دیتی ہیں، بہتری لاتی ہیں اور ایکو سسٹم کے اندر مونو کلچر (monoculture) کے خطرے کو کم کرتی ہیں۔

مزید مطالعہ

• پورٹل نیٹ ورک (Piper Merriam at Devcon Bogota) (opens in a new tab)۔
• پورٹل نیٹ ورک ڈسکارڈ (opens in a new tab)
• پورٹل نیٹ ورک کی ویب سائٹ (opens in a new tab)