टन: टेलीग्राम ओपन नेटवर्क। भाग 1: परिचय, नेटवर्क परत, एडीएनएल, डीएचटी, ओवरले नेटवर्क

अब दो सप्ताह से, रूनेट टेलीग्राम और रोसकोम्नाडज़ोर द्वारा संवेदनहीन और निर्दयी अवरोधन की स्थिति के बारे में शोर मचा रहा है। रिकोशे ने कई लोगों को आहत किया, लेकिन ये सभी गीकटाइम्स पर पोस्ट के विषय हैं। मैं किसी और चीज़ से आश्चर्यचकित था - मैंने अभी भी टेलीग्राम - टेलीग्राम ओपन नेटवर्क के आधार पर रिलीज़ के लिए योजनाबद्ध TON नेटवर्क के Habré पर एक भी विश्लेषण नहीं देखा है। मैं इस कमी को पूरा करना चाहता था, क्योंकि वहां अध्ययन करने के लिए कुछ है - इसके बारे में आधिकारिक बयानों की कमी के बावजूद भी।

मैं आपको याद दिला दूं कि ऐसी अफवाहें हैं कि टेलीग्राम ने एक बहुत बड़े पैमाने पर बंद ICO लॉन्च किया है, जिसने पहले ही अविश्वसनीय मात्रा में धन एकत्र कर लिया है। यह उम्मीद की जाती है कि ग्राम की अपनी क्रिप्टोकरेंसी इस साल लॉन्च की जाएगी, और प्रत्येक टेलीग्राम उपयोगकर्ता के पास स्वचालित रूप से एक वॉलेट होगा, जो अपने आप में अन्य क्रिप्टोकरेंसी पर एक महत्वपूर्ण लाभ पैदा करता है।

दुर्भाग्य से, चूंकि कोई आधिकारिक बयान नहीं है, इसलिए मैं केवल इससे आगे बढ़ सकता हूं अज्ञात मूल का दस्तावेज़, जिसके बारे में मैं आपको तुरंत चेतावनी देता हूं। बेशक, यह एक बहुत ही कुशल नकली साबित हो सकता है, लेकिन यह भी संभव है कि यह भविष्य की प्रणाली का एक वास्तविक श्वेतपत्र है, जो निकोलाई ड्यूरोव द्वारा लिखा गया है (और संभवतः निवेशकों में से एक द्वारा लीक किया गया है)। लेकिन भले ही यह नकली हो, कोई भी हमें इसका अध्ययन करने और चर्चा करने से मना नहीं करेगा, है ना?

यह दस्तावेज़ क्या कहता है? मैं इसे अपने शब्दों में, पाठ के करीब, लेकिन रूसी में और थोड़ा अधिक मानवीय तरीके से दोबारा कहने की कोशिश करूंगा (हो सकता है निकोलाई मुझे औपचारिक गणित में जाने की प्रवृत्ति के लिए माफ कर दें)। ध्यान रखें कि भले ही यह वास्तविक हो, यह सिस्टम का एक मसौदा विवरण है और सार्वजनिक लॉन्च के समय तक इसमें बदलाव की बहुत संभावना है।

हम सीखते हैं कि क्रिप्टोकरेंसी के अलावा और भी बहुत कुछ अपेक्षित है। आइए इसे क्रम में लें।

• टोन ब्लॉकचेन. यह पूरी व्यवस्था का आधार है. यदि आप नहीं जानते कि यह क्या है блокчейн — मैं पता लगाने की सलाह देता हूं, क्योंकि यहां बहुत सारे ब्लॉकचेन होंगे। एक-दूसरे के भीतर निहित, वस्तुतः खंडित और यहां तक ​​कि अन्य ब्लॉकचेन के ब्लॉक के भीतर "ऊर्ध्वाधर" ब्लॉकचेन भी। जैसे कुछ अच्छे लगने वाले शब्द भी होंगे त्वरित हाइपरक्यूब रूटिंग и अनंत साझाकरण प्रतिमान, लेकिन उस पर बाद में। और, निःसंदेह, हिस्सेदारी का प्रमाण और स्मार्ट अनुबंध।
• टन पी2पी नेटवर्क. पीयर-टू-पीयर नेटवर्क जिसके आधार पर सिस्टम बनाया जाएगा। कहानी के इस भाग में सबसे पहले उसकी चर्चा की जाएगी।
• टन भंडारण. फ़ाइल भंडारण, जो ब्लॉकचेन की परवाह किए बिना, उपर्युक्त पीयर-टू-पीयर नेटवर्क पर बनाया जाएगा। इसकी तुलना टोरेंट से की जा सकती है.
• टन प्रॉक्सी. यह एक ऐसी सेवा है जिसका उद्देश्य नेटवर्क प्रतिभागियों की गुमनामी को बढ़ाना है। किसी भी पैकेट को सीधे नहीं, बल्कि अतिरिक्त एन्क्रिप्शन के साथ मध्यस्थ सुरंगों के माध्यम से भेजा जा सकता है - जैसे I2P या TOR।
• टन डीएचटी. मनमाने मूल्यों को संग्रहीत करने के लिए वितरित हैश तालिका। यह शीर्ष पर भी बना हुआ है टन नेटवर्क (लेकिन साथ ही यह उसके द्वारा उपयोग किया जाता है) और मदद करता है टन भंडारण "वितरण" नोड्स ढूंढें, और टन प्रॉक्सी - मध्यवर्ती पुनरावर्तक। लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, ब्लॉकचेन के विपरीत, यह हैश टेबल एक सुरक्षित भंडारण नहीं है - आप इसमें महत्वपूर्ण जानकारी संग्रहीत नहीं कर सकते हैं।
• टन सेवाएं. कस्टम सेवाओं के लिए प्लेटफार्म. संक्षेप में, यह ऊपर वर्णित सभी चीज़ों के शीर्ष पर एक नया इंटरनेट है। डेटा विनिमय - के माध्यम से टन नेटवर्क/टन प्रॉक्सी, और तर्क स्मार्ट अनुबंधों में है टोन ब्लॉकचेन. और काफी परिचित यूआरएल वाला एक इंटरफ़ेस।
• टन डीएनएस. चूँकि हम परिचित यूआरएल के बारे में बात कर रहे हैं, हमें उनसे 256-बिट पतों - खातों, अनुबंधों, सेवाओं और नोड्स में कनवर्टर की भी आवश्यकता है।
• टन भुगतान. और यहीं पर पैसे का मुद्दा सामने आता है। और यह केवल नहीं होगा ग्राम - ईथर की तरह, कोई भी "टोकन" संभव होगा; यहां ग्राम केवल "डिफ़ॉल्ट" मुद्रा होगी।

यह पहला भाग है जो TON की "ग्राउंडेड" परत का वर्णन करता है - इसका नेटवर्क भाग, जो पारंपरिक प्रोटोकॉल के शीर्ष पर बनाया गया है। अगले भाग में हम "सॉफ्ट" - ब्लॉकचेन के बारे में बात करेंगे, जो नीचे वर्णित सिस्टम द्वारा समर्थित होगा। इस प्रकार, पुनर्कथन का मेरा क्रम उपर्युक्त दस्तावेज़ में उपयोग किए गए क्रम से कुछ अलग है (जो अमूर्त स्तर पर तुरंत शुरू होता है)।

मूल अवधारणा

TL (टाइप लैंग्वेज)। यह मनमानी डेटा संरचनाओं के लिए एक अमूर्त बाइनरी प्रारूप है। इसका उपयोग टेलीग्राम प्रोटोकॉल में किया जाता है और इसे TON में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाएगा। यदि आप इसके बारे में विस्तार से जानना चाहते हैं - यहाँ उसका विवरण है.

हैश (हैश). एक फ़ंक्शन जो एक मनमाना डेटा संरचना का एक निश्चित लंबाई की एकल संख्या में अपरिवर्तनीय परिवर्तन करता है। पूरे दस्तावेज़ीकरण में हम फ़ंक्शन के बारे में बात करते हैं शा 256.

नेटवर्क नोड (नोड). नोड वह सॉफ़्टवेयर है जो सिस्टम के संचालन को सुनिश्चित करेगा। विशेष रूप से, यह माना जाता है कि प्रत्येक टेलीग्राम क्लाइंट एप्लिकेशन में एक TON नोड शामिल होगा। निम्न स्तर पर, नोड्स में IPv4/IPv6 पते होते हैं और UDP प्रोटोकॉल का उपयोग करके संचार करते हैं; उच्च स्तर पर, उनके पास होता है सार पते और एडीएनएल प्रोटोकॉल लागू करें (सार पते और एडीएनएल के बारे में - नीचे देखें)। जब इस तथ्य की बात आती है कि सिस्टम के कुछ हिस्से कुछ करते हैं या कुछ डेटा संग्रहीत करते हैं, तो यह समझा जाता है कि यह नेटवर्क नोड्स द्वारा किया जाता है।

सार पता (या केवल पता, पता). एक नोड का पता उसकी सार्वजनिक कुंजी द्वारा निर्धारित किया जाता है। अधिक सख्ती से, यह सार्वजनिक कुंजी युक्त डेटा संरचना का 256-बिट हैश (SHA256) है (विशिष्ट क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम निर्दिष्ट नहीं है - अण्डाकार वक्र और RSA-2048 उदाहरण के रूप में दिए गए हैं)। एक नोड को दूसरे के साथ संचार करने के लिए, उसे न केवल उस नोड का पता जानना होगा, बल्कि इस डेटा संरचना को भी जानना होगा। सिद्धांत रूप में, एक भौतिक नोड किसी भी संख्या में पते (विभिन्न कुंजियों के अनुरूप) बना सकता है।

इसके अलावा, ऐसे लिंक का अक्सर उपयोग किया जाता है: टीएल संरचना के रूप में एक "प्रोटोटाइप" (जिसमें लगभग कोई भी डेटा होता है), और इसमें से 256-बिट हैश, पते के लिए उपयोग किया जाता है।

Блокчейн (blockchain). ब्लॉकचेन एक डेटा संरचना है, तत्व (ब्लॉक) जिन्हें एक "श्रृंखला" में क्रमबद्ध किया जाता है, और श्रृंखला के प्रत्येक बाद के ब्लॉक में पिछले वाले का हैश होता है। इस तरह, अखंडता हासिल की जाती है - परिवर्तन केवल नए ब्लॉक जोड़कर ही किए जा सकते हैं।

सेवा (सेवा). TON के भीतर सेवाएँ विभिन्न प्रकार की हो सकती हैं, यह इस पर निर्भर करता है कि वे ब्लॉकचेन का उपयोग करते हैं या नहीं। उदाहरण के लिए, एक (या कई) नेटवर्क नोड, पारंपरिक वेब सर्वर की तरह, ब्लॉकचेन में कोई रिकॉर्ड बनाए बिना, नीचे वर्णित एडीएनएल प्रोटोकॉल का उपयोग करके कुछ आरपीसी अनुरोधों को संसाधित कर सकते हैं। जिसमें एडीएनएल पर HTTP को लागू करने की संभावना के साथ-साथ मैसेंजर का इस प्रोटोकॉल में संक्रमण भी शामिल है। टीओआर या आई2पी के अनुरूप, यह इसे विभिन्न अवरोधों के प्रति अधिक प्रतिरोधी बना देगा।

एक ही समय में, कई सेवाओं में ब्लॉकचेन के साथ बातचीत और इसके बाहर प्रसंस्करण अनुरोध दोनों शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, TON स्टोरेज - फ़ाइल स्टोरेज के लिए - फ़ाइलों को ब्लॉकचेन पर स्वयं संग्रहीत करना बहुत उचित नहीं है। इसमें केवल फ़ाइल हैश (उनके बारे में कुछ मेटा-जानकारी के साथ) शामिल होंगे, और विशेष नेटवर्क नोड्स "फ़ाइल सर्वर" के रूप में कार्य करेंगे, जो उन्हें एडीएनएल के माध्यम से अन्य नोड्स पर भेजने के लिए तैयार होंगे।

कोहरा सेवा (कोहरा सेवा). हम कुछ ऐसी सेवाओं के बारे में बात कर रहे हैं जो विकेंद्रीकरण और उनमें खुली भागीदारी का संकेत देती हैं। उदाहरण के लिए, TON प्रॉक्सी एक ऐसी सेवा है जिसे किसी भी प्रतिभागी द्वारा समर्थित किया जा सकता है जो अपने नोड को अन्य नोड्स के बीच एक मध्यस्थ (प्रॉक्सी) अग्रेषण पैकेट के रूप में प्रदान करना चाहता है। यदि वांछित है, तो वह इसके लिए अपने द्वारा निर्धारित शुल्क ले सकता है - माइक्रोपेमेंट के लिए TON भुगतान प्रणाली का उपयोग करके (जो बदले में, एक फॉग सेवा भी है)।

एडीएनएल: सार डेटाग्राम नेटवर्क परत

निम्नतम स्तर पर, नोड्स के बीच संचार यूडीपी प्रोटोकॉल का उपयोग करके किया जाएगा (हालांकि अन्य विकल्प स्वीकार्य हैं)।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक नोड को दूसरे को एक पैकेट भेजने के लिए, उसे अपनी सार्वजनिक कुंजी (और इसलिए वह जो पता परिभाषित करता है) में से एक को जानना होगा। यह इस कुंजी के साथ पैकेट को एन्क्रिप्ट करता है और पैकेट की शुरुआत में 256-बिट गंतव्य पता जोड़ता है - चूंकि एक नोड में इनमें से कई पते हो सकते हैं, इससे यह निर्धारित करने की अनुमति मिल जाएगी कि डिक्रिप्शन के लिए किस कुंजी का उपयोग करना है।

इसके अलावा, प्राप्तकर्ता के पते के बजाय, डेटा पैकेट की शुरुआत में तथाकथित शामिल हो सकता है। पहचानकर्ता चैनल. इस मामले में, पैकेट का प्रसंस्करण पहले से ही नोड्स के बीच विशिष्ट समझौतों पर निर्भर करता है - उदाहरण के लिए, एक निश्चित चैनल को भेजा गया डेटा किसी अन्य नोड के लिए अभिप्रेत हो सकता है और उसे इसे अग्रेषित किया जाना चाहिए (यह सेवा है) टन प्रॉक्सी). एक अन्य विशेष मामला सीधे नोड्स के बीच बातचीत हो सकता है, लेकिन इस चैनल के लिए एक व्यक्तिगत कुंजी जोड़ी का उपयोग करके एन्क्रिप्शन के साथ (डिफी-हेलमैन प्रोटोकॉल का उपयोग करके पूर्व-निर्मित)।

अंत में, एक विशेष मामला "शून्य" चैनल है - यदि कोई नोड अभी तक अपने "पड़ोसियों" की सार्वजनिक कुंजी नहीं जानता है, तो यह उन्हें एन्क्रिप्शन के बिना पैकेट भेज सकता है। यह केवल आरंभीकरण के लिए है - एक बार जब नोड्स अपनी कुंजियों के बारे में जानकारी भेजते हैं, तो उन्हें आगे संचार के लिए उपयोग किया जाना चाहिए।

ऊपर वर्णित प्रोटोकॉल (चैनल पहचानकर्ता के 256 बिट्स + पैकेट सामग्री) को एडीएनएल कहा जाता है। दस्तावेज़ में इसके शीर्ष पर टीसीपी के एक एनालॉग या इसके स्वयं के ऐड-ऑन - आरएलडीपी (विश्वसनीय बड़े डेटाग्राम प्रोटोकॉल) को लागू करने की संभावना का उल्लेख है, लेकिन उनके कार्यान्वयन के बारे में विवरण नहीं दिया गया है।

टन डीएचटी: वितरित हैश तालिका

जैसा कि अन्य वितरित प्रणालियों के मामले में है, TON में DHT का कार्यान्वयन शामिल है - वितरित हैश तालिका. अधिक विशेष रूप से, तालिका है कैडेमलिया जैसा. यदि आप इस प्रकार की हैश तालिका से परिचित नहीं हैं, तो चिंता न करें, नीचे मैं मोटे तौर पर बताऊंगा कि वे कैसे काम करते हैं।

एक अमूर्त अर्थ में, DHT 256-बिट कुंजियों को मनमानी लंबाई के बाइनरी मानों पर मैप करता है। इस मामले में, तालिका में कुंजियाँ एक निश्चित टीएल संरचना से हैश हैं (संरचनाएं स्वयं भी डीएचटी के साथ संग्रहीत होती हैं)। यह नोड पते के गठन के समान है - और वे वास्तव में डीएचटी में मौजूद हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, ऐसी कुंजी का उपयोग करके किसी दिए गए नोड का आईपी पता सार पता, यदि वह इसे छुपाता नहीं है)। लेकिन सामान्य स्थिति में, "कुंजी के प्रोटोटाइप" (उनके विवरण, मुख्य विवरण) मेटाडेटा है जो हैश तालिका में किसी प्रविष्टि के "स्वामी" (अर्थात, कुछ नोड की सार्वजनिक कुंजी), संग्रहीत मूल्य के प्रकार और उन नियमों को इंगित करता है जिनके द्वारा इस प्रविष्टि को बाद में बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक नियम केवल मालिक को मूल्य बदलने की अनुमति दे सकता है, या मूल्य को नीचे की ओर बदलने पर रोक लगा सकता है (रीप्ले हमलों से बचाने के लिए)।

256-बिट कुंजियों के अलावा, DHT पतों की अवधारणा पेश की गई है। नियमित होस्ट पते के साथ अंतर यह है कि DHT पता आवश्यक रूप से एक आईपी पते से जुड़ा होता है। यदि कोई नोड अपना आईपी नहीं छुपाता है, तो वह DHT के लिए एक नियमित पते का उपयोग कर सकता है। लेकिन अक्सर, DHT आवश्यकताओं के लिए एक अलग, "अर्ध-स्थायी" पता बनाया जाएगा।

दूरी की अवधारणा को कुंजियों और DHT पतों के ऊपर प्रस्तुत किया गया है - इसमें सब कुछ तालिकाओं के साथ मेल खाता है काडेमलिया - कुंजियों के बीच की दूरी उनके XOR (बिटवाइज़ एक्सक्लूसिव OR) के बराबर है। कैडेमलिया तालिकाओं की तरह, एक निश्चित कुंजी से संबंधित मान को संग्रहीत किया जाना चाहिए s जिन नोड्स की इस कुंजी से सबसे कम दूरी है (s यहां अपेक्षाकृत कम संख्या है)।

एक DHT नोड को ऐसे अन्य नोड्स के साथ संचार करने के लिए, यह मेमोरी में रहता है DHT रूटिंग टेबल - नोड्स के डीएचटी और आईपी पते जिनके साथ इसने पहले इंटरैक्ट किया था, उनसे दूरी के आधार पर समूहीकृत किए गए। ऐसे 256 समूह हैं (वे दूरी मान में निर्धारित सबसे महत्वपूर्ण बिट के अनुरूप हैं - यानी, 0 से 255 की दूरी पर नोड्स एक समूह में आएंगे, 256 से 65535 तक - अगले में, आदि)। प्रत्येक समूह के भीतर, सीमित संख्या में "सर्वोत्तम" नोड्स संग्रहीत किए जाते हैं (उन्हें पिंग के संदर्भ में)।

प्रत्येक नोड को कई परिचालनों का समर्थन करना चाहिए: किसी कुंजी के लिए मान संग्रहीत करना, नोड खोज и मूल्यों की खोज करें. नोड्स की खोज में किसी दी गई कुंजी के आधार पर, रूटिंग टेबल से उसके निकटतम नोड्स जारी करना शामिल है; मानों को देखना समान है, सिवाय इसके कि जब नोड कुंजी के लिए मान जानता है (तब वह इसे वापस कर देता है)। तदनुसार, यदि कोई नोड DHT में कुंजी द्वारा एक मान खोजना चाहता है, तो वह अपनी राउटिंग टेबल से इस कुंजी के निकटतम नोड्स की एक छोटी संख्या के लिए अनुरोध भेजता है। यदि आवश्यक मान उनकी प्रतिक्रियाओं में नहीं है, लेकिन अन्य नोड पते हैं, तो अनुरोध उन्हें दोहराया जाता है।

TON DHT का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, टोरेंट जैसी फ़ाइल भंडारण को लागू करने के लिए (देखें)। टन भंडारण); कुछ सेवाओं को लागू करने वाले नोड्स के पते निर्धारित करने के लिए; ब्लॉकचेन में खाता मालिकों के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग उनके अमूर्त पतों द्वारा नोड्स की खोज है। ऐसा करने के लिए, पते का उपयोग एक कुंजी के रूप में किया जाता है जिसका मूल्य ज्ञात करने की आवश्यकता होती है। अनुरोध के परिणामस्वरूप, या तो नोड स्वयं मिल जाएगा (यदि खोजा गया पता इसका अर्ध-स्थायी डीएचटी पता था), या मान कनेक्शन के लिए आईपी पता और पोर्ट होगा - या कोई अन्य पता जिसे एक के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए मध्यस्थ सुरंग.

TON में ओवरले नेटवर्क

ऊपर वर्णित एडीएनएल प्रोटोकॉल किसी भी नोड के लिए एक-दूसरे के साथ जानकारी का आदान-प्रदान करने की क्षमता का तात्पर्य करता है - हालांकि जरूरी नहीं कि इष्टतम तरीकों से। हम कह सकते हैं कि ADNL के लिए धन्यवाद, सभी नोड्स एक वैश्विक TON ग्राफ़ (आदर्श रूप से जुड़े हुए) बनाते हैं। लेकिन इस ग्राफ़ के भीतर ओवरले नेटवर्क - सबग्राफ बनाना अतिरिक्त रूप से संभव है।

ऐसे नेटवर्क के भीतर, इंटरैक्शन केवल सीधे तौर पर किया जाता है - नेटवर्क में भाग लेने वाले नोड्स के बीच पूर्व-निर्मित कनेक्शन के माध्यम से (ऊपर वर्णित एडीएनएल चैनलों के माध्यम से)। पड़ोसियों के बीच ऐसे संबंधों का निर्माण, स्वयं पड़ोसियों की खोज, एक स्वचालित प्रक्रिया है जो ओवरले नेटवर्क की कनेक्टिविटी को बनाए रखने और इसमें डेटा के आदान-प्रदान में देरी को कम करने का प्रयास करती है।

इसके अलावा, नेटवर्क के भीतर बड़े प्रसारण अपडेट को तुरंत वितरित करने का एक तरीका है - उन्हें टुकड़ों में तोड़ दिया जाता है, त्रुटि सुधार कोड के साथ पूरक किया जाता है, और ये सभी टुकड़े एक प्रतिभागी से दूसरे प्रतिभागी को भेजे जाते हैं। इस प्रकार, प्रतिभागी को नेटवर्क पर आगे भेजने से पहले सभी भागों को पूरी तरह से प्राप्त करने की आवश्यकता नहीं है।

ओवरले नेटवर्क सार्वजनिक या निजी हो सकते हैं। सार्वजनिक नेटवर्क का सदस्य बनना मुश्किल नहीं है - आपको एक टीएल संरचना ढूंढनी होगी जो इसका वर्णन करती हो (यह सार्वजनिक हो सकती है या डीएचटी में एक निश्चित कुंजी द्वारा पहुंच योग्य हो सकती है)। निजी नेटवर्क के मामले में, इस संरचना के बारे में नोड को पहले से पता होना चाहिए।

को जारी रखा जाएगा

मैंने TON समीक्षा को कई लेखों में विभाजित करने का निर्णय लिया। यहीं पर यह भाग समाप्त होता है, और अगले में मैं ब्लॉकचेन (अधिक सटीक रूप से, ब्लॉकचेन) की संरचना पर विचार करने के लिए आगे बढ़ता हूं जिसमें TON शामिल होगा।

स्रोत: www.habr.com