টন: টেলিগ্রাম ওপেন নেটওয়ার্ক। পার্ট 2: ব্লকচেইন, শার্ডিং

এই পাঠ্যটি নিবন্ধগুলির একটি ধারাবাহিকতা যেখানে আমি (সম্ভবত) বিতরণ করা নেটওয়ার্ক টেলিগ্রাম ওপেন নেটওয়ার্ক (TON) এর কাঠামো পরীক্ষা করি, যা এই বছর প্রকাশের জন্য প্রস্তুত করা হচ্ছে। ভিতরে পূর্ববর্তী অংশ আমি এর সবচেয়ে মৌলিক স্তর বর্ণনা করেছি - যেভাবে নোড একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে।

ঠিক সেই ক্ষেত্রে, আমি আপনাকে মনে করিয়ে দিচ্ছি যে এই নেটওয়ার্কের বিকাশের সাথে আমার কিছুই করার নেই এবং সমস্ত উপাদান একটি খোলা (যদিও যাচাই করা হয়নি) উত্স থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল - দলিল (একটি সহগামীও আছে ইস্তাহার, সংক্ষিপ্তভাবে মূল পয়েন্টগুলির রূপরেখা, যা গত বছরের শেষে উপস্থিত হয়েছিল। এই নথিতে তথ্যের পরিমাণ, আমার মতে, এর সত্যতা নির্দেশ করে, যদিও এটির কোনও আনুষ্ঠানিক নিশ্চিতকরণ নেই।

আজ আমরা TON এর প্রধান উপাদান - ব্লকচেইন দেখব।

মৌলিক ধারণা

হিসাব (হিসাব) একটি 256-বিট নম্বর দ্বারা চিহ্নিত ডেটার একটি সেট অ্যাকাউন্ট আইডি (প্রায়শই এটি অ্যাকাউন্টের মালিকের সর্বজনীন কী)। বেস ক্ষেত্রে (নীচে দেখুন শূন্য ওয়ার্কচেইন), এই ডেটা ব্যবহারকারীর ব্যালেন্স বোঝায়। "দখল" নির্দিষ্ট অ্যাকাউন্ট আইডি যে কেউ পারে, কিন্তু এর মান শুধুমাত্র নির্দিষ্ট নিয়ম অনুযায়ী পরিবর্তন করা যেতে পারে।

স্মার্ট চুক্তি (স্মার্ট চুক্তি) সংক্ষেপে, এটি একটি অ্যাকাউন্টের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে, স্মার্ট চুক্তি কোড এবং এর ভেরিয়েবলের সঞ্চয়স্থানের সাথে সম্পূরক। যদি একটি "ওয়ালেট" এর ক্ষেত্রে আপনি অপেক্ষাকৃত সহজ এবং পূর্বনির্ধারিত নিয়ম অনুসারে এটি থেকে অর্থ জমা এবং উত্তোলন করতে পারেন, তবে একটি স্মার্ট চুক্তির ক্ষেত্রে এই নিয়মগুলি তার কোড আকারে লেখা হয় (একটি নির্দিষ্ট টুরিং-সম্পূর্ণ প্রোগ্রাম ভাষা).

ব্লকচেইন রাজ্য (ব্লকচেইনের অবস্থা) সমস্ত অ্যাকাউন্ট/স্মার্ট চুক্তির রাজ্যের সেট (একটি বিমূর্ত অর্থে, একটি হ্যাশ টেবিল, যেখানে কীগুলি অ্যাকাউন্ট শনাক্তকারী এবং মানগুলি অ্যাকাউন্টগুলিতে সংরক্ষিত ডেটা)।

বার্তা (বার্তা) উপরে আমি "ক্রেডিট এবং ডেবিট মানি" অভিব্যক্তি ব্যবহার করেছি - এটি একটি বার্তার একটি বিশেষ উদাহরণ ("স্থানান্তর এন গ্রাম হিসাব থেকে account_1 হিসাবে account_2")। স্পষ্টতই, শুধুমাত্র যে নোডটি অ্যাকাউন্টের প্রাইভেট কী এর মালিক তারাই এই ধরনের বার্তা পাঠাতে পারে account_1 - এবং একটি স্বাক্ষর দিয়ে এটি নিশ্চিত করতে সক্ষম। একটি নিয়মিত অ্যাকাউন্টে এই জাতীয় বার্তাগুলি সরবরাহ করার ফলাফল হ'ল এর ব্যালেন্স বৃদ্ধি এবং স্মার্ট চুক্তির ফলাফল হ'ল এর কোডটি কার্যকর করা (যা বার্তার প্রাপ্তি প্রক্রিয়া করবে)। অবশ্যই, অন্যান্য বার্তাগুলিও সম্ভব (আর্থিক পরিমাণ নয়, তবে স্মার্ট চুক্তির মধ্যে নির্বিচারে ডেটা স্থানান্তর করা)।

লেনদেন (লেনদেন) একটি বার্তা বিতরণ করা হয় যে একটি লেনদেন বলা হয়. লেনদেন ব্লকচেইনের অবস্থা পরিবর্তন করে। এটি লেনদেন (বার্তা বিতরণ রেকর্ড) যা ব্লকচেইনে ব্লক তৈরি করে। এই বিষয়ে, আপনি ব্লকচেইনের অবস্থাকে একটি ক্রমবর্ধমান ডাটাবেস হিসাবে ভাবতে পারেন - সমস্ত ব্লকই "ডিফস" যা ডেটাবেসের বর্তমান অবস্থা পেতে ক্রমানুসারে প্রয়োগ করতে হবে। এই "পার্থক্যগুলি" (এবং সেগুলি থেকে সম্পূর্ণ অবস্থা পুনরুদ্ধার) প্যাকেজিংয়ের সুনির্দিষ্ট বিষয়গুলি পরবর্তী নিবন্ধে আলোচনা করা হবে।

TON-এ ব্লকচেইন: এটা কি এবং কেন?

আগের নিবন্ধে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, ব্লকচেইন হল একটি ডেটা স্ট্রাকচার, যার উপাদানগুলি (ব্লকগুলি) একটি "চেইন" তে অর্ডার করা হয় এবং চেইনের প্রতিটি পরবর্তী ব্লকে আগেরটির একটি হ্যাশ থাকে. মন্তব্যগুলি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেছিল: আমাদের কাছে ইতিমধ্যেই একটি ডিএইচটি - একটি বিতরণ করা হ্যাশ টেবিল থাকা অবস্থায় আমাদের কেন এমন ডেটা কাঠামোর প্রয়োজন? স্পষ্টতই, কিছু ডেটা ডিএইচটি-তে সংরক্ষণ করা যেতে পারে, তবে এটি শুধুমাত্র খুব "সংবেদনশীল" তথ্যের জন্য উপযুক্ত নয়। ক্রিপ্টোকারেন্সি ব্যালেন্স ডিএইচটি-তে সংরক্ষণ করা যায় না - প্রাথমিকভাবে চেকের অভাবের কারণে অখণ্ডতা. প্রকৃতপক্ষে, ব্লকচেইন কাঠামোর সম্পূর্ণ জটিলতা এতে সংরক্ষিত ডেটাতে হস্তক্ষেপ রোধ করার জন্য বৃদ্ধি পায়।

যাইহোক, TON-এ ব্লকচেইন অন্যান্য বিতরণ করা সিস্টেমের তুলনায় আরও জটিল দেখায় - এবং দুটি কারণে। প্রথমটি হল প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করার ইচ্ছা কাঁটা. প্রথাগত ক্রিপ্টোকারেন্সিতে, সমস্ত পরামিতি প্রাথমিক পর্যায়ে সেট করা হয় এবং সেগুলিকে পরিবর্তন করার যে কোনো প্রচেষ্টা আসলে একটি "বিকল্প ক্রিপ্টোকারেন্সি মহাবিশ্বের" উত্থানের দিকে পরিচালিত করে। দ্বিতীয় কারণ পেষণ করার জন্য সমর্থন (শার্ডিং, শার্ডিং) ব্লকচেইন। ব্লকচেইন হল একটি কাঠামো যা সময়ের সাথে ছোট হতে পারে না; এবং সাধারণত নেটওয়ার্কের অপারেশনের জন্য দায়ী প্রতিটি নোড সম্পূর্ণরূপে সংরক্ষণ করতে বাধ্য হয়। ঐতিহ্যগত (কেন্দ্রীকৃত) সিস্টেমে, এই ধরনের সমস্যা সমাধানের জন্য শার্ডিং ব্যবহার করা হয়: ডাটাবেসের কিছু রেকর্ড এক সার্ভারে, কিছু অন্য সার্ভারে, ইত্যাদি। ক্রিপ্টোকারেন্সির ক্ষেত্রে, এই ধরনের কার্যকারিতা এখনও বেশ বিরল - বিশেষ করে, এই কারণে যে এটি একটি সিস্টেমে শার্ডিং যোগ করা কঠিন যেখানে এটি মূলত পরিকল্পনা করা হয়নি।

কিভাবে TON উপরের উভয় সমস্যা সমাধানের পরিকল্পনা করে?

ব্লকচেইন সামগ্রী। ওয়ার্কচেইন।

প্রথমত, ব্লকচেইনে কী সংরক্ষণ করার পরিকল্পনা করা হয়েছে সে সম্পর্কে কথা বলা যাক। অ্যাকাউন্টগুলির অবস্থা (বেস ক্ষেত্রে "ওয়ালেট") এবং স্মার্ট চুক্তিগুলি সেখানে সংরক্ষণ করা হবে (সরলতার জন্য, আমরা ধরে নেব যে এটি অ্যাকাউন্টগুলির মতোই)। সংক্ষেপে, এটি একটি নিয়মিত হ্যাশ টেবিল হবে - এতে কীগুলি শনাক্তকারী হবে অ্যাকাউন্ট আইডি, এবং মান হল ডেটা স্ট্রাকচার যাতে এই ধরনের জিনিস থাকে:

• ভারসাম্য
• স্মার্ট চুক্তি কোড (শুধুমাত্র স্মার্ট চুক্তির জন্য);
• স্মার্ট কন্ট্রাক্ট ডেটা স্টোরেজ (শুধুমাত্র স্মার্ট কন্ট্রাক্টের জন্য);
• পরিসংখ্যান;
• (ঐচ্ছিক) অ্যাকাউন্ট থেকে স্থানান্তরের জন্য সর্বজনীন কী, ডিফল্ট account_id দ্বারা;
• বহির্গামী বার্তাগুলির সারি (এখানে সেগুলি প্রাপকের কাছে ফরওয়ার্ড করার জন্য প্রবেশ করানো হয়);
• এই অ্যাকাউন্টে দেওয়া সর্বশেষ বার্তাগুলির একটি তালিকা৷

উপরে উল্লিখিত হিসাবে, ব্লকগুলি নিজেই লেনদেন নিয়ে গঠিত - বিভিন্ন account_id অ্যাকাউন্টে বিতরিত বার্তা। যাইহোক, account_id ছাড়াও, বার্তাগুলিতে একটি 32-বিট ক্ষেত্রও থাকে workchain_id — তথাকথিত শনাক্তকারী ওয়ার্কচেইন (ওয়ার্কচেইন, ব্লকচেইন কাজ করে) এটি আপনাকে বিভিন্ন কনফিগারেশন সহ একে অপরের থেকে স্বাধীন বেশ কয়েকটি ব্লকচেইন রাখতে দেয়। এই ক্ষেত্রে, workchain_id = 0 একটি বিশেষ ক্ষেত্রে বিবেচিত হয়, শূন্য ওয়ার্কচেইন — এটি এর মধ্যে থাকা ব্যালেন্স যা TON (গ্রাম) ক্রিপ্টোকারেন্সির সাথে মিলে যাবে। সম্ভবত, প্রথমে, অন্যান্য ওয়ার্কচেইনগুলি একেবারেই থাকবে না।

শার্ডচেইন। অসীম শার্ডিং প্যারাডাইম।

কিন্তু ব্লকচেইনের সংখ্যা বৃদ্ধি সেখানে থামে না। এর sharding সঙ্গে মোকাবিলা করা যাক. আসুন কল্পনা করা যাক যে প্রতিটি অ্যাকাউন্ট (account_id) তার নিজস্ব ব্লকচেইন বরাদ্দ করা হয়েছে - এটিতে আসা সমস্ত বার্তা রয়েছে - এবং এই জাতীয় সমস্ত ব্লকচেইনের অবস্থা পৃথক নোডে সংরক্ষণ করা হয়েছে।

অবশ্যই, এটি খুব অপব্যয়: সম্ভবত, এর প্রতিটিতে শার্ডচেইন (শার্ডচেইন, শার্ড ব্লকচেইন) লেনদেন খুব কমই আসবে, এবং প্রচুর শক্তিশালী নোডের প্রয়োজন হবে (সামনের দিকে তাকিয়ে, আমি লক্ষ্য করছি যে আমরা কেবল মোবাইল ফোনে ক্লায়েন্টদের কথা বলছি না - কিন্তু গুরুতর সার্ভার সম্পর্কে)।

অতএব, শার্ডচেইন তাদের শনাক্তকারীর বাইনারি উপসর্গ দ্বারা অ্যাকাউন্টগুলিকে একত্রিত করে: যদি একটি শার্ডচেইনের একটি উপসর্গ 0110 থাকে, তবে এতে এই সংখ্যাগুলি দিয়ে শুরু হওয়া সমস্ত অ্যাকাউন্ট_আইডির লেনদেন অন্তর্ভুক্ত থাকবে। এই shard_prefix 0 থেকে 60 বিট পর্যন্ত দৈর্ঘ্য থাকতে পারে - এবং প্রধান জিনিস হল এটি গতিশীলভাবে পরিবর্তন করতে পারে।

শার্ডচেইনগুলির মধ্যে একটি খুব বেশি লেনদেন পেতে শুরু করার সাথে সাথে, এটিতে কাজ করা নোডগুলি, পূর্বনির্ধারিত নিয়ম অনুসারে, এটিকে দুটি শিশুতে "বিভক্ত" করে - তাদের উপসর্গগুলি এক বিট দীর্ঘ হবে (এবং তাদের একজনের জন্য এই বিটটি হবে 0 এর সমান, এবং অন্যের জন্য - 1)। উদাহরণ স্বরূপ, shard_prefix = 0110b তে বিভক্ত হবে 01100b এবং 01101 খ. পরিবর্তে, যদি দুটি "প্রতিবেশী" শার্ডচেইন যথেষ্ট স্বাচ্ছন্দ্য বোধ করতে শুরু করে (কিছু সময়ের জন্য), তারা আবার একত্রিত হবে।

এইভাবে, শার্ডিং করা হয় "নীচ থেকে উপরে" - আমরা ধরে নিই যে প্রতিটি অ্যাকাউন্টের নিজস্ব শার্ড রয়েছে, তবে আপাতত তারা উপসর্গ দ্বারা "একসাথে আঠালো"। এর মানে এটাই অসীম শার্ডিং প্যারাডাইম (অসীম শার্ডিং প্যারাডাইম).

আলাদাভাবে, আমি জোর দিয়ে বলতে চাই যে ওয়ার্কচেইনগুলি কেবল কার্যত বিদ্যমান - আসলে, workchain_id এটি একটি নির্দিষ্ট শার্ডচেইনের শনাক্তকারীর অংশ। আনুষ্ঠানিক পরিভাষায়, প্রতিটি শার্ডচেইনকে এক জোড়া সংখ্যা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় (workchain_id, shard_prefix).

ত্রুটি সংশোধন. উল্লম্ব ব্লকচেইন।

ঐতিহ্যগতভাবে, ব্লকচেইনের যেকোনো লেনদেনকে "পাথরে সেট করা" বলে মনে করা হয়। যাইহোক, TON এর ক্ষেত্রে, "ইতিহাস পুনর্লিখন" করা সম্ভব - যদি কেউ (তথাকথিত। জেলে গিঁট) প্রমাণ করবে যে ব্লকগুলির মধ্যে একটি ভুলভাবে স্বাক্ষরিত হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, সংশ্লিষ্ট শার্ডচেইনে একটি বিশেষ সংশোধন ব্লক যোগ করা হয়, যার মধ্যে ব্লকের হ্যাশ নিজেই সংশোধন করা হয় (এবং শার্ডচেইনের শেষ ব্লকটি নয়)। শার্ডচেইনকে অনুভূমিকভাবে স্থাপন করা ব্লকের একটি চেইন হিসাবে চিন্তা করে, আমরা বলতে পারি যে সংশোধনমূলক ব্লকটি ভুল ব্লকের সাথে ডানদিকে নয়, উপরে থেকে সংযুক্ত রয়েছে - তাই এটি বিবেচনা করা হয় যে এটি একটি ছোট "উল্লম্ব ব্লকচেইনের" অংশ হয়ে উঠেছে। . সুতরাং, আমরা বলতে পারি যে শার্ডচেইনগুলি দ্বি-মাত্রিক ব্লকচেইন.

যদি, একটি ভুল ব্লকের পরে, এটির দ্বারা করা পরিবর্তনগুলি পরবর্তী ব্লকগুলির দ্বারা উল্লেখ করা হয় (অর্থাৎ, অবৈধগুলির উপর ভিত্তি করে নতুন লেনদেন করা হয়েছিল), সংশোধনমূলকগুলিও এই ব্লকগুলিতে "উপরে" যোগ করা হয়। যদি ব্লকগুলি "আক্রান্ত" তথ্যকে প্রভাবিত না করে তবে এই "সংশোধনমূলক তরঙ্গ" তাদের জন্য প্রযোজ্য নয়। উদাহরণস্বরূপ, উপরের উদাহরণে, প্রথম ব্লকের লেনদেন, অ্যাকাউন্ট সি-এর ব্যালেন্স বাড়ানো, ভুল বলে বিবেচিত হয়েছিল - তাই, তৃতীয় ব্লকে এই অ্যাকাউন্টের ব্যালেন্স হ্রাস করার লেনদেনটিও বাতিল করা উচিত এবং একটি সংশোধনমূলক ব্লক করা উচিত। ব্লক নিজেই উপরে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ করা.

এটি লক্ষ করা উচিত যে যদিও সংশোধনমূলক ব্লকগুলিকে মূলগুলির "উপরে" অবস্থিত হিসাবে চিত্রিত করা হয়েছে, আসলে সেগুলি সংশ্লিষ্ট ব্লকচেইনের শেষে যুক্ত করা হবে (যেখানে তাদের কালানুক্রমিকভাবে হওয়া উচিত)। দ্বি-মাত্রিক অবস্থান শুধুমাত্র দেখায় যে ব্লকচেইনের কোন বিন্দুতে তারা "লিঙ্ক" হবে (তাদের মধ্যে থাকা আসল ব্লকের হ্যাশের মাধ্যমে)।

"অতীত পরিবর্তন করার" সিদ্ধান্তটি কতটা ভাল তা আপনি আলাদাভাবে দর্শন করতে পারেন। এটা মনে হয় যে আমরা যদি শার্ডচেইনে একটি ভুল ব্লক উপস্থিত হওয়ার সম্ভাবনা স্বীকার করি, তাহলে আমরা একটি ভুল সংশোধনমূলক ব্লক উপস্থিত হওয়ার সম্ভাবনা এড়াতে পারি না। এখানে, যতদূর আমি বলতে পারি, পার্থক্য হল নোডের সংখ্যার মধ্যে যেগুলি অবশ্যই নতুন ব্লকগুলিতে ঐক্যমতে পৌঁছাতে হবে - প্রতিটি শার্ডচেইনে তুলনামূলকভাবে অল্প সংখ্যক লোক কাজ করবে।"কাজ গ্রুপ» নোড (যা প্রায়শই এর গঠন পরিবর্তন করে), এবং সংশোধনমূলক ব্লক প্রবর্তনের জন্য সবার সম্মতির প্রয়োজন হবে যাচাইকারী নোড. আমি পরের নিবন্ধে যাচাইকারী, ওয়ার্কগ্রুপ এবং অন্যান্য নোডের ভূমিকা সম্পর্কে আরও কথা বলব।

তাদের সব শাসন করার জন্য একটি ব্লকচেইন

বিভিন্ন ধরণের ব্লকচেইন সম্পর্কে উপরে তালিকাভুক্ত অনেক তথ্য রয়েছে, যা নিজেও কোথাও সংরক্ষণ করা উচিত। বিশেষ করে, আমরা নিম্নলিখিত তথ্য সম্পর্কে কথা বলছি:

• ওয়ার্কচেইনের সংখ্যা এবং কনফিগারেশন সম্পর্কে;
• শার্ডচেইনের সংখ্যা এবং তাদের উপসর্গ সম্পর্কে;
• কোন নোডগুলি বর্তমানে কোন শার্ডচেইনগুলির জন্য দায়ী তা সম্পর্কে;
• শেষ ব্লকের হ্যাশ সব শার্ডচেইনে যোগ করা হয়েছে।

আপনি যেমন অনুমান করতে পারেন, এই সমস্ত জিনিস অন্য ব্লকচেইন স্টোরেজে রেকর্ড করা হয়েছে - মাস্টারচেইন (মাস্টারচেইন, মাস্টার ব্লকচেইন) এর ব্লকগুলিতে সমস্ত শার্ডচেইনের ব্লক থেকে হ্যাশের উপস্থিতির কারণে, এটি সিস্টেমটিকে অত্যন্ত সংযুক্ত করে তোলে। এর মানে হল, অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, মাস্টারচেইনে একটি নতুন ব্লকের জেনারেশন হবে শার্ডচেইনে ব্লক তৈরি হওয়ার পরপরই - এটা প্রত্যাশিত যে শার্ডচেইনে ব্লকগুলি প্রায় প্রতি 5 সেকেন্ডে প্রায় একই সাথে প্রদর্শিত হবে, এবং পরবর্তী ব্লকটি masterchain - তার পর এক সেকেন্ড।

কিন্তু এই সমস্ত টাইটানিক কাজের বাস্তবায়নের জন্য কে দায়ী হবে - বার্তা পাঠানোর জন্য, স্মার্ট চুক্তি সম্পাদন করার জন্য, শার্ডচেইন এবং মাস্টারচেইনে ব্লক তৈরি করা এবং এমনকি ত্রুটিগুলির জন্য ব্লকগুলি পরীক্ষা করার জন্য? এই সব কি গোপনে কোটি কোটি ব্যবহারকারীর ফোনে টেলিগ্রাম ক্লায়েন্ট ইনস্টল করে করা হবে? অথবা, সম্ভবত, দুরভ দল বিকেন্দ্রীকরণের ধারণাগুলি পরিত্যাগ করবে এবং তাদের সার্ভারগুলি পুরানো পদ্ধতিতে এটি করবে?

আসলে, একটি বা অন্য কোন উত্তর সঠিক নয়। কিন্তু এই নিবন্ধের মার্জিনগুলি দ্রুত ফুরিয়ে যাচ্ছে, তাই আমরা পরবর্তী অংশে নোডের বিভিন্ন ভূমিকা (আপনি ইতিমধ্যে তাদের কয়েকটির উল্লেখ লক্ষ্য করেছেন) এবং সেইসাথে তাদের কাজের মেকানিক্স সম্পর্কে কথা বলব।

উত্স: www.habr.com