विभिन्न साइडचेन कार्यान्वयन के लिए ट्रेडऑफ़ का अवलोकन

यह शिनोबी का एक राय संपादकीय है, जो बिटकॉइन स्पेस में एक स्व-सिखाया शिक्षक और तकनीक-उन्मुख बिटकॉइन पॉडकास्ट होस्ट है।

यह लेख बिटकॉइन के लिए मौजूद प्रमुख साइडचेन डिज़ाइनों में गोता लगाने वाली श्रृंखला में अंतिम है। इससे पहले पूर्ववर्ती अंशों को पढ़ने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है: (1) अंतरिक्ष श्रृंखला(2) स्पेसचेन उपयोग के मामले(3) सॉफ्टचेन(4) ड्राइवचेन(5) फ़ेडरेटेड चेन.

संक्षेप में साइडचेन क्या हैं? ब्लॉकचेन जो आपको अपने बिटकॉइन को बिटकॉइन ब्लॉकचैन से इस दूसरे साइडचेन में ले जाने की अनुमति देते हैं। इसमें एक साइडचेन डिजाइन करने में समस्या और कठिनाई है - आप वास्तव में ऐसा नहीं कर सकते। आप बिटकॉइन को बिटकॉइन ब्लॉकचेन से दूसरे ब्लॉकचेन में नहीं ले जा सकते हैं; यह संभव नहीं है क्योंकि आपका बिटकॉइन वास्तव में मौजूद एकमात्र स्थान बिटकॉइन ब्लॉकचेन पर है। वे वास्तव में कहीं और मौजूद नहीं हो सकते। वास्तव में केवल इतना करना संभव है कि अपने बिटकॉइन को किसी तरह से बिटकॉइन ब्लॉकचैन पर लॉक करें और फिर उन बिटकॉइन का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक अलग श्रृंखला पर अन्य टोकन बनाएं। एक साइडचैन की उच्चतम आकांक्षा इस तरह से करना है जहां यह सत्यापित किया जा सकता है कि ये टोकन केवल वास्तविक बिटकॉइन (आसान) के साथ 1: 1 मौजूद हैं, और जहां किसी भी स्थिति में मुख्य श्रृंखला पर बिटकॉइन को अनलॉक करने का एकमात्र तरीका है। टोकन आप अन्य श्रृंखला पर वैध रूप से नियंत्रित करते हैं (भरोसेमंद तरीके से करना बहुत कठिन है जो बिटकॉइन को सत्यापित करने के लिए अधिक महंगा नहीं बनाता है)।

एक साइडचेन को डिजाइन करने में लगभग सभी कठिनाइयाँ इस लॉकिंग और अनलॉकिंग तंत्र को कैसे डिज़ाइन किया गया है: कैसे लॉकिंग उन्हें काम करती है, उन्हें अनलॉक करने के लिए किन शर्तों की आवश्यकता होती है और उन शर्तों को कैसे सत्यापित और लागू किया जाता है। वन-वे मैकेनिज्म, जहां आप केवल सिक्कों को लॉक कर सकते हैं और उन्हें कभी भी अनलॉक नहीं कर सकते हैं, वे बहुत ही सरल हैं। बस कुछ बिटकॉइन को OP_RETURN के साथ जलाएं और यह सत्यापित करने की आवश्यकता है कि नई श्रृंखला पर टोकन टकसाल करने के लिए और आपका काम हो गया। लॉकिंग और अनलॉकिंग दोनों का समर्थन करने वाले दो-तरफा तंत्र बहुत अधिक जटिल हैं। अब तक कोई दो-तरफ़ा तंत्र नहीं बनाया गया है, सिवाय उन लोगों के जो मुख्य बिटकॉइन ब्लॉकचेन (सॉफ्टचेन) की सत्यापन लागत को बढ़ाते हैं, या जो "साइडचैन में" लॉक किए गए सिक्कों की सुरक्षा पर नए विश्वास मान्यताओं को पेश करते हैं (ड्राइवचेन और फ़ेडरेटेड चेन) .

साइडचेन की पवित्र कब्र सिक्कों को लॉक करने और अनलॉक करने के लिए एक तंत्र है जिसे इसे लागू करने के लिए किसी ट्रस्ट की आवश्यकता नहीं होती है, और इससे मुख्य बिटकॉइन ब्लॉकचैन की सत्यापन लागत में वृद्धि नहीं होती है (यानी मेनचेन के साथ एक सिंगल साइडचैन इंटरैक्शन अधिक महंगा नहीं है, एक बिटकॉइन लेनदेन की तुलना में सत्यापित करने के लिए देना या लेना)। वर्तमान में कुछ भी पूरा नहीं करता है, इसलिए डाउनसाइड्स से गुजरने का समय है।

खनन केंद्रीकरण

लिक्विड को छोड़कर, मेरे द्वारा देखे गए सभी अलग-अलग डिज़ाइन, एक तरह से या किसी अन्य तरीके से बिटकॉइन खनिकों पर निर्भर करते हैं ताकि साइडचेन के लिए सुरक्षा प्रदान की जा सके। RSK, भले ही यह एक फ़ेडरेटेड पेग है, फिर भी बिटकॉइन माइनर्स का उपयोग करता है। सॉफ्टचेन सिद्धांत रूप में कुछ और इस्तेमाल कर सकते हैं, लेकिन अगर यह बिटकॉइन खनिकों के रूप में ज्यादा सबूत-ऑफ-वर्क (पीओडब्ल्यू) सुरक्षा प्रदान नहीं करता है, तो यह बिटकॉइन ब्लॉकचैन को इनकार-ऑफ-सर्विस (डीओएस) हमलों के लिए खोल देगा। तो, वास्तव में, यदि एक सॉफ्टचेन तैनात किया गया था, तो यह बिटकॉइन खनिकों का उपयोग करेगा। स्पेसचैन्स पीओडब्ल्यू स्पष्ट रूप से बिटकॉइन खनिकों पर आधारित है जो साइडचैन के लिए प्रतिबद्धता लेनदेन की पुष्टि करता है। ड्राइवचेन विशेष रूप से बिटकॉइन खनिकों द्वारा खनन को मर्ज करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। खनिकों को साइडचेन में शामिल होने से कोई बच नहीं सकता है, अगर एक शुद्ध फ़ेडरेटेड साइडचेन को छोड़कर कुछ और है जो कभी भी तैनात किया जाता है।

इस जोखिम में जाने से पहले एक स्पष्ट अंतर किया जाना चाहिए: स्वयं खनिक (हार्डवेयर ऑपरेटर) और खनन समन्वयक (पूल; नोड निर्माण ब्लॉक) के बीच का अंतर। यदि आपके पास बहुत अधिक मात्रा में भौतिक खनन हार्डवेयर नहीं है और केंद्रीकरण का एक वैध बिंदु है, तो नियमित रूप से पुरस्कार एकत्र करने के लिए पूल आवश्यक हैं। खनन केंद्रीकरण/विकेंद्रीकरण कोई आसान विषय नहीं है (अधिक .) यहाँ उत्पन्न करें) और इसमें महत्वपूर्ण बारीकियां हैं कि खनन के विभिन्न पहलुओं को खनन के अन्य पहलुओं के साथ केंद्रीकृत किया जा रहा है। खनन पूल के बिना, एक खनिक की आय पूरी तरह से अनिश्चित, अप्रत्याशित राजस्व धारा है। यह, भविष्य में खनन पूल के संभावित विनियमन के वास्तविक जोखिम के साथ संयोजन (वे एक कस्टोडियल इकाई हैं; वे निकासी तक उपयोगकर्ताओं के धन को हिरासत में रखते हैं), खनन पूल को अंतरिक्ष के लिए केंद्रीकरण का एक बहुत ही खतरनाक बिंदु बनाता है।

इस फ़ंक्शन को आउटसोर्स किया गया है या नहीं, इस पर ध्यान दिए बिना खनिकों को ब्लॉकचैन को मान्य करना होगा। श्रृंखला को मान्य किए बिना, उनके पास कोई सुराग नहीं है कि वे जिस ब्लॉक में खनन कर रहे हैं, उसमें केवल वैध लेनदेन हैं; उनके द्वारा खोजे गए ब्लॉक को अमान्य करने और उनके द्वारा अर्जित किए जा सकने वाले सभी धन को खोने के लिए यह केवल एक अमान्य है। हालांकि, सत्यापन के लिए यह आवश्यकता खनन पूल का उपयोग करने का कारण नहीं है: यह पुरस्कारों की भविष्यवाणी है। 1% हैश दर वाला एक खनिक केवल बहुत कम ही एक ब्लॉक ढूंढेगा और पूरे इनाम को इकट्ठा करेगा, जबकि एक पूल का उपयोग करने वाले 1% हैशरेट के साथ एक खनिक नियमित रूप से पूल द्वारा अर्जित ब्लॉक इनाम का लगभग 1% एकत्र करेगा। सत्यापन लागत छोटी है। इनाम की भविष्यवाणी बिक्री बिंदु है, यही वजह है कि डेवलपर्स एक केंद्रीकृत पूल की आवश्यकता के बिना उन्हीं लाभों को प्राप्त करने का एक तरीका खोजने की कोशिश कर रहे हैं. यह खनिकों को एक केंद्रीकृत इकाई पर निर्भर नहीं होने देगा, जिसका नियंत्रण इस बात पर है कि कौन से लेनदेन एक ब्लॉक में जाते हैं।

अब कल्पना करें कि क्या सत्यापन लागत अधिक थी। बनाई जा सकने वाली अंतरिक्ष श्रृंखलाओं की संख्या की कोई सीमा नहीं है। और जब वे अन्य डिज़ाइनों की तरह बिटकॉइन के लिए आंकी नहीं जाते हैं, तो उनमें से कोई भी जो महत्वपूर्ण मूल्य रखता है, वह अधिक धन प्राप्त करने के लिए खनन पूल (और खनिक) चलाने के लिए इसके लायक होगा। ऐसा करने वाले खनिक उन लोगों की तुलना में अधिक प्रतिस्पर्धी होंगे जिन्होंने नहीं किया, और यदि लंबी अवधि में खनन उस्तरा-पतले लाभ मार्जिन के साथ एक उद्योग बन जाता है, तो यह प्रभावी रूप से इन अन्य श्रृंखलाओं को खदान करने की आवश्यकता बन जाता है। यदि आप नहीं करते हैं तो आप लाभदायक नहीं हैं। खनिक जो उन्हें चलाते हैं, उन खनिकों के लिए लागत अधिक हो सकती है जो अभी भी लाभ नहीं लेते हैं, दूसरों को व्यवसाय से बाहर कर देते हैं।

यह भी याद रखें, एक साइडचेन की सत्यापन लागत पर कोई सीमा नहीं है। कुछ क्रिप्टोग्राफिक कार्यों, एथेरियम जैसी मनमानी जटिलता या बीएसवी जैसी पूर्ण-गीगाब्लॉक मूर्खता को मान्य करना बहुत महंगा हो सकता है। पूर्ण नोड्स चलाने वाले नियमित उपयोगकर्ताओं की सत्यापन लागत को बढ़ाने के अलावा, सॉफ्टचेन में ठीक वैसा ही जोखिम होता है। एकमात्र "बचत अनुग्रह", यदि आप इसे कॉल करना चाहते हैं, तो एक अद्वितीय सॉफ्टफोर्क के साथ एक समय में एक सिंगल साइडचेन को सक्रिय करने की आवश्यकता है। इसका कम से कम मतलब है कि सक्रिय होने से पहले प्रत्येक व्यक्तिगत प्रस्ताव और इसकी सत्यापन लागत की भारी जांच की जाएगी।

ड्राइवचेन? वे इस मुद्दे को हल करने का दावा करते हैं, लेकिन वास्तविकता यह नहीं है। ड्राइवचैन की धारणा यह है कि ब्लॉक निर्माता अपने लिए केवल एक छोटा सा हिस्सा रखते हुए, अपने ब्लॉक को खनन करने के लिए खनिकों को अधिकांश शुल्क का भुगतान करता है। रेज़र-थिन प्रॉफिट मार्जिन की दुनिया में वह छोटा हिस्सा अधिक लाभ है जो हो सकता है, जो फिर से अन्य खनिकों को व्यवसाय से बाहर निकालने में सक्षम होने के लिए वापस आता है यदि आप इसे स्वयं करते हैं। यहां तक ​​​​कि अगर आप मानते हैं कि ड्राइवचैन ब्लॉक निर्माता अपने लिए कोई शुल्क नहीं रखते हैं, खनिकों को 100% देते हैं, तो वे ऐसा क्यों करेंगे यदि इस साइडचैन का कोई अन्य पहलू नहीं है जिससे वे मुद्रीकरण कर सकें? यह संभवतः का एक रूप है खान निकालने योग्य मूल्य (एमईवी) कि खनिक एक ही केंद्रीकरण प्रभाव वाले, पैसे कमा सकते हैं। दीर्घावधि में, किसी भी प्रकार के विकेन्द्रीकृत खनन पूल में एक मेनचेन नोड के अलावा इन सभी साइडचेन नोड्स को चलाने वाले खनिकों को शामिल करना होगा, जो छोटे पैमाने के खनिकों के लिए एक बहुत ही अवास्तविक संभावना बन सकता है। यह एक कृत्रिम मंजिल को प्रतिबंधित करेगा कि विकेंद्रीकृत खनन कैसे हो सकता है।

केवल फ़ेडरेटेड साइडचेन बिटकॉइन माइनिंग पर इस केंद्रीकरण प्रभाव से बचते हैं क्योंकि वे किसी भी तरह से खनिकों के साथ बातचीत नहीं करते हैं, सिवाय साइडचेन से सिक्कों को पेगिंग करने वाले लेनदेन पर माइनर फीस का भुगतान करने के।

खूंटे और सहमति के जोखिम

साइडचेन का खनन कैसे किया जाता है, इसकी प्रक्रिया खनन केंद्रीकरण के लिए जोखिम प्रस्तुत करती है और यह प्रक्रिया कि कैसे सिक्कों को एक साइडचेन खूंटी से लॉक और अनलॉक किया जाता है, आम सहमति के लिए जोखिम पेश कर सकता है। फ़ेडरेटेड पेग्स और वन-वे पेग्स आम सहमति के लिए गंभीर जोखिम नहीं पेश करते हैं। एक फ़ेडरेटेड पेग के मामले में, क्योंकि यह मूल रूप से एक कस्टोडियल एक्सचेंज से अलग नहीं है - आप उन्हें जमा कर सकते हैं और उनसे वापस ले सकते हैं - इसका आम सहमति प्रक्रिया के साथ कोई मौलिक बातचीत नहीं है जो एक्सचेंज करता है और इसलिए कोई नया जोखिम प्रस्तुत नहीं करता है। वन-वे पेग्स आपके बिटकॉइन को जलाने और उन्हें अपरिवर्तनीय बनाने का एक तरीका है। यह आम सहमति में जोखिम या हस्तक्षेप नहीं है। हालाँकि, सॉफ्टचेन और ड्राइवचेन, दोनों अलग-अलग तरीकों से बिटकॉइन की आम सहमति के लिए जोखिम पेश करते हैं।

सॉफ्टचेन मुख्य बिटकॉइन नेटवर्क के लिए एक बहुत ही स्पष्ट आम सहमति जोखिम पेश करते हैं। सबसे पहले यह मेनचेन-ओनली नोड्स के लिए जोड़े गए प्रति सॉफ्टचेन के सत्यापन की लागत को बढ़ाता है, और इसे मान्य करने के लिए ब्लॉक के आकार या नियमों की जटिलता के आधार पर, मामूली वृद्धि या काफी कठोर वृद्धि हो सकती है। दूसरे, गैर-नियतात्मक बग के कारण किसी भी आम सहमति का विभाजन मुख्य श्रृंखला को प्रभावित कर सकता है। इस तरह का एक बग चेनस्प्लिट का कारण था यह 2013 में हुआ था। डेटा पढ़ने और लिखने के काम को संभालने के लिए बिटकॉइन डेटाबेस का उपयोग कैसे करता है, इसके कारण कुछ नोड्स डेटा को पढ़ और लिख सकते हैं और अन्यथा अमान्य ब्लॉक को अमान्य कर सकते हैं। चूंकि ये ऑपरेशन व्यक्तिगत कंप्यूटर संसाधनों के आधार पर सीमित थे, इसलिए ऐसी कोई सुसंगत स्थिति नहीं थी जो इसका कारण बने, क्योंकि प्रत्येक नोड के संसाधन अलग-अलग होते हैं।

सॉफ्टचेन पर इस तरह की घटना मुख्य श्रृंखला के लिए एक आम सहमति जोखिम प्रस्तुत करती है क्योंकि वे कैसे जुड़े हुए हैं। अंत में, सॉफ्टचैन खनन के लिए कठिनाई आवश्यकताओं को कैसे परिभाषित किया जाता है, मुख्य श्रृंखला-केवल नोड्स की सत्यापन लागत के लिए बहुत बड़ा प्रभाव हो सकता है। सॉफ्टचेन चेनस्प्लिट का कोई भी पता लगाने से हर ब्लॉक को उस चेनस्प्लिट की जड़ तक डाउनलोड और मान्य किया जाता है, जो कि एक विशिष्ट सॉफ्टचेन की सत्यापन लागत के आधार पर, मेनचेन नोड्स के लिए बड़े पैमाने पर सत्यापन वृद्धि पैदा कर सकता है। यदि खनन की कठिनाई कुल बिटकॉइन हैश दर के प्रतिशत से बहुत कम होने की अनुमति दी जा सकती है या हो सकती है, तो बिटकॉइन पर हमला करने के लिए सॉफ्टचेन पर चेनस्प्लिट बनाना बहुत सस्ता हो सकता है, केवल मेनचेन नोड लागत को बढ़ाने के लिए।

ड्राइवचिन्स आम सहमति के लिए अधिक सूक्ष्म जोखिम पेश करते हैं। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, उनके पास वास्तव में अन्य साइडचेन डिज़ाइनों की तरह गतिशीलता है जो दबाव को और अधिक केंद्रीकृत खनन बनाते हैं। यह इस तथ्य के साथ बहुत खराब तरीके से बातचीत करता है कि खूंटी अनिवार्य रूप से केवल खनिक है जो ड्राइवचेन में सिक्कों के कुल नियंत्रण में है; उनमें से अधिकांश ड्राइवचेन में बंद सिक्कों के साथ जो कुछ भी चाहते हैं वह प्रभावी ढंग से कर सकते हैं। ड्राइवचेन पर सभी सिक्कों की सुरक्षा 51% हमलों को व्यावहारिक नहीं बनाने के लिए खनिकों के विकेंद्रीकरण पर निर्भर करती है, लेकिन साथ ही साथ दबाव पैदा करती है जो लंबी अवधि में खनन केंद्रीकरण में वृद्धि की संभावना है।

यदि इस तरह के गतिशील ड्राइवचेन के साथ खेलते हैं और खनिक खूंटी से सिक्के चुराते हैं, तो उस खूंटी को अमान्य करने के लिए उपयोगकर्ता-सक्रिय सॉफ्ट फोर्क (यूएएसएफ) को छोड़कर उस साइडचेन के उपयोगकर्ताओं के लिए वस्तुतः कोई विकल्प नहीं है। यह पिछले यूएएसएफ की तुलना में बहुत अलग गतिशील होगा; 2017 में उपयोगकर्ताओं ने अनिवार्य रूप से चिकन का एक खेल खेला जहां उनके पास कांटे के दोनों किनारों पर सिक्के होंगे। दोनों विकल्प यूएएसएफ का समर्थन करने वाले लोगों के लिए उपलब्ध थे। ड्राइवचेन चोरी को रोकने के लिए यूएएसएफ की स्थिति में, उपयोगकर्ताओं के पास दोनों विकल्प उपलब्ध नहीं होंगे। केवल कांटे के यूएएसएफ पक्ष पर उनके पास सिक्के होंगे; विरासत श्रृंखला पर उनके पास कुछ भी नहीं होगा। यदि यूएएसएफ विफल हो जाता है और एक श्रृंखलाबद्ध हो जाता है तो उनके पास विरासत श्रृंखला में वापस आने के लिए कोई प्रोत्साहन नहीं है।

कुछ का यह भी तर्क है कि खनिकों को कुछ "खराब" साइडचेन पर हमला करना चाहिए (हालांकि यह निश्चित नहीं है कि साइडचेन में "खराब" क्या होता है)। यदि ड्राइवचेन को व्यापक रूप से अपनाया जाता है, तो यह संपूर्ण गतिशील बिटकॉइन ब्लॉकचेन को खंडित कर सकता है और इसके नेटवर्क प्रभाव को कम कर सकता है। ड्राइवचेन चोरी से पीड़ित लोगों के पास कांटा चालू रखने के लिए दुनिया में हर प्रोत्साहन है, क्योंकि इसे मरने देने का मतलब है कि उन्होंने सब कुछ खो दिया है।

लपेटें

इस टुकड़े में फ़ेडरेटेड साइडचेन का उल्लेख नहीं करना मेरे लिए क्षमा होगा; वे अन्य डिजाइनों की तरह बिटकॉइन की आम सहमति के लिए सीधे खतरे नहीं पेश करते हैं, लेकिन उनकी प्रकृति से प्रभावी रूप से एक विश्वसनीय प्रणाली है। ऐसी प्रणालियों के उपयोगकर्ताओं को इस बात पर गहराई से विचार करना चाहिए कि क्या ऐसी प्रणालियों द्वारा दी जाने वाली उपयोगिता सुरक्षा मॉडल में व्यापार बंद के लायक है, और क्या सिस्टम का संचालन करने वाला महासंघ अपने धन की कस्टडी रखने के लिए पर्याप्त भरोसेमंद है।

अंत में, वर्तमान में प्रस्तावित कोई भी साइडचेन डिज़ाइन मूल 2014 के पेपर में निर्धारित साइडचेन के मूल वादे को पूरा करने के करीब नहीं आता है। वे सभी या तो एक पेगिंग तंत्र में वांछित सुरक्षा के स्तर को प्रदान करने में विफल रहते हैं या मुख्य बिटकॉइन नेटवर्क के लिए जोखिम पेश करते हैं। हो सकता है कि एक दिन शून्य-ज्ञान प्रमाण जैसी चीजें एक खूंटी को डिजाइन करने का एक तरीका प्रदान कर सकती हैं जो सॉफ्टचेन जैसे मेनचेन नोड्स पर बढ़ी हुई सत्यापन लागत को लागू नहीं करती है, या उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा के मामले में ड्राइवचैन या फ़ेडरेटेड चेन जैसी नई ट्रस्ट मान्यताओं की आवश्यकता नहीं है। . लेकिन अभी तक ऐसा कोई ठोस डिजाइन मौजूद नहीं है। अगर आपको लगता है कि वास्तव में भरोसेमंद साइडचेन बिटकॉइन के लिए एक महत्वपूर्ण सुधार है, तो उम्मीद है कि एक दिन उन्हें लागू करने की तकनीक विकसित की जाएगी, लेकिन वर्तमान में अस्तित्व में कुछ भी करीब नहीं आया है।

यह शिनोबी की अतिथि पोस्ट है। व्यक्त की गई राय पूरी तरह से उनकी अपनी हैं और जरूरी नहीं कि वे बीटीसी इंक या बिटकॉइन पत्रिका को प्रतिबिंबित करें।