Teburin Abubuwan Ciki
- 1. Gabatarwa
- 2. Ayyukan Da Aka Yi & Bayanin Matsala
- 3. Tsarin Con_DC_PBFT
- 4. Cikakkun Bayanai na Fasaha & Tsarin Lissafi
- 5. Sakamakon Gwaji & Nazarin Aiki
- 6. Tsarin Nazari: Nazarin Shari'ar Ba Code ba
- 7. Ayyukan Gaba & Hanyoyin Bincike
- 8. Nassoshi
- 9. Ra'ayin Mai Nazari: Fahimtar Asali, Tsarin Ma'ana, Ƙarfafawa & Kurakurai, Fahimtar Aiki
1. Gabatarwa
Hanyoyin yarjejeniya su ne fasahar ginshiƙi da ke ba da damar amincewa da haɗin kai a cikin tsarin blockchain marasa tsakiya. Yayin da Hujjar Aiki (PoW) da Hujjar Hatsari (PoS) suka mamaye tsarin blockchain na cryptocurrency, yawan amfani da makamashi ko tattara jari ya sa su bai dace da aikace-aikacen kamfani da "marasa tsabar kuɗi" ba kamar bin diddigin sarkar wadata, ainihin dijital, da ingancin bayanan IoT. Wannan takarda tana magance iyakokin hanyoyin haɗin gwiwa na yanzu kamar Hujjar Gudunmawa tare da Hujjar Aiki (PoC+PoW) ta hanyar gabatar da sabon tsarin yarjejeniya mai zaren biyu mai inganci da tsaro mai suna Con_DC_PBFT.
2. Ayyukan Da Aka Yi & Bayanin Matsala
Hanyoyin yarjejeniya na yanzu don blockchain masu izini ko marasa tsabar kuɗi sau da yawa suna fuskantar matsala uku tsakanin haɓakawa, tsaro, da raba iko. Tsarin PoC+PoW, wanda aka tsara don tsarin da ake daraja gudunmawar node (misali, samar da bayanai, albarkatun lissafi) fiye da hatsarin kuɗi, yana fama da kurakurai masu mahimmanci da yawa:
- Ƙarancin Ingantacciyar Aiki: Gudanar da bayanan tsari (ƙimar gudunmawa) da bayanan kasuwanci a jere yana haifar da matsaloli.
- Yawan Amfani da Albarkatu: Bangaren PoW yana haifar da ɓarna mai yawa na lissafi.
- Raunin Tsaro: Zaɓen shugaba da ake iya hasashen bisa ga gudunmawar da ake iya gani a bainar jama'a na iya haifar da hare-haren da aka yi niyya.
- Matsalar Guda Daya: Tsarin bayanan da aka haɗa yana ƙara haɗarin tsayawar tsarin.
Wannan yana haifar da buƙatar a fili don tsarin da zai raba sarrafa tsari daga sarrafa ma'amala yayin haɓaka tsaro.
3. Tsarin Con_DC_PBFT
Con_DC_PBFT yana gabatar da sauyin tsari ta hanyar amfani da tsarin zaren biyu don raba damuwa da ba da damar sarrafa ayyuka a layi daya.
3.1 Tsarin Zaren Biyu
An gina tsarin akan zare biyu daban-daban amma masu haɗin kai:
- Zaren Tsarin (Zaren Ƙarami): An keɓe shi don sarrafawa da cimma yarjejeniya akan bayanan yanayin tsarin, musamman Ƙimar Gudunmawa (CV) na kowane node. Wannan zaren yana aiki tare da babban tsaro da ƙananan sabuntawa.
- Zaren Kasuwanci (Babban Zare): Yana kula da ainihin bayanan ma'amala ko dabarun kasuwanci na aikace-aikacen. Tsarin yarjejeniyarsa yana da sauri kuma an inganta shi don ƙarfin aiki.
Zaren suna da "cin gashin kansu kaɗan." Zaren Tsarin baya sarrafa bayanan kasuwanci, amma yana sa ido da daidaita tsarin yarjejeniyar Zaren Kasuwanci.
3.2 Tsarin Yarjejeniya Mai Cin Gashin Kansa
Gudun yarjejeniyar tsarin haɗin gwiwa ne:
- Yarjejeniyar Zaren Tsarin: Nodes suna amfani da tsari mai kama da Aiwatar da Jurewar Laifin Byzantine (PBFT) don yarda da jerin sunayen node na Ƙimar Gudunmawa da aka sabunta, wanda aka kiyaye ta hanyar sirri.
- Kulawa & Ƙayyadaddun Node: Zaren Tsarin, ta amfani da CVs da aka amince da su da kuma algorithm na zaɓi bazuwar, yana ƙayyade shugaba (ko kwamiti) don zagaye na gaba na yarjejeniyar Zaren Kasuwanci. Wannan gudun saƙon kulawa yana da mahimmanci.
- Yarjejeniyar Zaren Kasuwanci: Nodes da aka ƙayyade daga mataki na 2 suna aiwatar da ingantaccen tsarin yarjejeniya (misali, bambancin BFT mai sauƙi) don tabbatarwa da ƙara sabbin ma'amaloli na kasuwanci zuwa Zaren Kasuwanci.
Wannan rabuwa yana ba da damar tsarin yarjejeniya biyu su faru a layi daya ko a cikin tsarin da aka haɗa sosai, yana rage jinkirin gaba ɗaya sosai.
3.3 Zaɓin Node & Fasalolin Tsaro
An inganta tsaro ta hanyar ƙira guda biyu masu mahimmanci:
- Tsarin Sadarwa na Byzantine: Zaren Tsarin yana amfani da ingantaccen sadarwar BFT don jure nodes marasa aminci ($f$ nodes marasa aiki daga cikin $3f+1$ gabaɗaya), yana tabbatar da ingancin bayanan Ƙimar Gudunmawa.
- Zaɓin Node Bazuwar: Shugaban Zaren Kasuwanci ba kawai node mai mafi girman CV ba ne. A maimakon haka, Zaren Tsarin yana amfani da aikin bazuwar da za a iya tantancewa (VRF) ko makamancin haka algorithm, tare da CV a matsayin ma'aunin nauyi, don zaɓar shugaban. Wannan yana sa hasashen hari ya zama da wahala.
- Keɓance Bayanai: Tunda Ƙimar Gudunmawa ana adana su kuma an yarda da su daban a kan Zaren Tsarin, ba a samun sauƙin isa gare su ko sarrafa su daga Zaren Kasuwanci ba, yana ɗaga shingen kai hari.
4. Cikakkun Bayanai na Fasaha & Tsarin Lissafi
Yiwuwar zaɓi node $i$ a matsayin shugaban Zaren Kasuwanci a cikin zagaye aiki ne na Ƙimar Gudunmawarsa $CV_i$ da iri bazuwar $R$ daga Zaren Tsarin.
Yiwuwar Zaɓi: $P_i = \frac{f(CV_i)}{\sum_{j=1}^{N} f(CV_j)}$
Inda $f(CV_i)$ aikin nauyi ne (misali, $CV_i^\alpha$, tare da $\alpha$ yana sarrafa adalci da gane gudunmawa). Ainihin zaɓin yana amfani da wannan rarraba yiwuwar tare da iri bazuwar $R$ don tabbatar da rashin hasashe: $Shugaba = \text{VRF}(R, P_1, P_2, ..., P_N)$.
Yarjejeniyar Zaren Tsarin: Yana aiki azaman tsarin maye gurbin injin jihar mai jure wa laifuffukan Byzantine. Ga $N$ nodes, zai iya jure $f$ nodes marasa aiki inda $N \ge 3f + 1$. Tsarin ya ƙunshi matakai uku: Pre-Prepare, Prepare, da Commit, yana tabbatar da cewa duk nodes masu gaskiya sun yarda da jerin tubalan Zaren Tsarin iri ɗaya waɗanda ke ɗauke da sabuntattun CVs.
5. Sakamakon Gwaji & Nazarin Aiki
Takardar ta gabatar da cikakken kwatancen gwaji tsakanin Con_DC_PBFT da tsarin tushe na PoC+PoW.
Ma'auni & Sakamako Masu Muhimmanci:
- Amfani da Albarkatu: Con_DC_PBFT ya nuna ragewa fiye da 50% a cikin amfani da ƙwaƙwalwar ajiya da albarkatun ajiya. Wannan da farko saboda kawar da wasan gwada ilimin lissafi na PoW mai ɓarna.
- Jinkirin Yarjejeniya: An inganta jinkirin yarjejeniya gabaɗaya (lokaci daga shawarar ma'amala zuwa ƙarshe) da fiye da 30%. Gudanar da ayyuka a layi daya/tsarin bututun zaren biyu shine babban mai ba da gudummawa.
- Haɓakawa: Gwaje-gwajen da suka bambanta adadin node sun nuna cewa aikin Con_DC_PBFT yana raguwa cikin ladabi idan aka kwatanta da PoC+PoW, kamar yadda za a iya inganta yarjejeniyar Zaren Kasuwanci da kansa.
- Jurewar Kuskure: Ƙimar gazawar batu ɗaya ta ragu sosai. Keɓance Zaren Tsarin yana kare dabarun kasuwanci daga hare-haren kai tsaye kan shugabancin yarjejeniya.
Fassarar Ginshiƙi (An fayyace): Taswirar sandar za ta iya nuna sandunan Con_DC_PBFT don "Matsakaicin Jinkirin Yarjejeniya" da "Amfani da CPU" gajarta/ƙasa sosai fiye da sandunan PoC+PoW a cikin adadin node daban-daban (misali, nodes 10, 20, 50). Taswirar layi za ta nisa ƙarfin aikin Con_DC_PBFT (ma'amaloli a kowace dakika) yana riƙe da matsayi mafi girma yayin da girman toshe ko adadin node ya karu, yayin da ƙarfin aikin PoC+PoW ya tsaya tsayin daka ko ya faɗi da wuri.
6. Tsarin Nazari: Nazarin Shari'ar Ba Code ba
Yanayi: Blockchain na ƙungiya don bin diddigin sarkar wadata na magunguna ta ketare iyaka.
Matsala tare da Ƙirar Al'ada: Zare guda yana rikodin duka abubuwan da suka faru na ma'amala (misali, "Kaya X ya bar Warehouse Y a lokacin Z") da maki suna na node bisa daidaiton bayanai. Tabbatar da kowane ma'amala yana buƙatar duba tarihin gabaɗaya, gami da sabuntawar suna, yana haifar da raguwar sauri. Mai mugun nufi zai iya yin spam ma'amaloli don ɓoye raguwar sunansa.
Aikace-aikacen Con_DC_PBFT:
- Zaren Tsarin: Yana sarrafa "Makin Amincewa na Node" (Ƙimar Gudunmawa). Kowane awa, nodes suna yin yarjejeniya akan sabon toshe wanda ke sabunta maki bisa ingantaccen bayanin bayanai daga lokacin da ya gabata.
- Zaren Kasuwanci: Yana kula da abubuwan da suka faru na jigilar kaya mai yawan mita. Zaren Tsarin, ta amfani da makin amincewa na baya-bayan nan, yana zaɓar kwamitin node mai babban amincewa bazuwar don tabbatarwa da tara waɗannan abubuwan da suka faru cikin toshe kowane minti.
- Amfani: Bin diddigin jigilar kaya ya kasance da sauri kuma mai haɓakawa. Ƙoƙarin sarrafa tsarin yana buƙatar lalata keɓaɓɓen, mafi jinkirin, kuma mafi tsaro Zaren Tsarin yarjejeniya, wanda ya fi wahala fiye da spam ɗin rafin ma'amala.
7. Ayyukan Gaba & Hanyoyin Bincike
Tsarin Con_DC_PBFT yana da ban sha'awa ga yankuna masu yawa marasa tsabar kuɗi:
- Ainihin Dijital & Takaddun Shaida Marasa Tsakiya: Zaren Tsarin yana sarrafa matakan tabbatar da ainihi, Zaren Kasuwanci yana kula da gabatarwar takaddun shaida na musamman.
- Kasuwanni na Bayanan IoT: Zaren Tsarin yana bin diddigin suna na na'ura da makin ingancin bayanai, Zaren Kasuwanci yana aiwatar da ƙananan biyan kuɗi don rafukan bayanai.
- Asalin Kadarorin Metaverse: Zaren Tsarin yana rubuta haƙƙin mahalicci da tarihin mallaka, Zaren Kasuwanci yana rubuta canja wuri da hulɗa a cikin duniya.
Hanyoyin Bincike:
- Ƙaddamar da Sadarwar Tsakanin Zare: Haɓaka ingantattun hujjojin sirri don saƙonnin kulawa tsakanin zare.
- Rarraba Zare Mai Ƙarfi: Yin bincike kan yanayin da Zaren Kasuwanci da kansa zai iya rabuwa zuwa ƙananan zare don nau'ikan ma'amala daban-daban, duk Zaren Tsarin guda ɗaya yake kula da su.
- Haɗin kai tare da Hujjojin Rashin Sani: Amfani da ZKPs akan Zaren Kasuwanci don tabbatar da ma'amaloli ba tare da bayyana bayanai masu mahimmanci ba, yayin da Zaren Tsarin ke sarrafa maɓallan tabbatar da hujja.
- Aiwatarwa a Duniyar Gaske & Gwajin Danniya: Matsawa daga kwaikwayo zuwa cibiyoyin gwaji tare da yanayin cibiyar sadarwa na gaske da ƙirar adawa.
8. Nassoshi
- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: Tsarin Kuɗin Lantarki na Peer-to-Peer.
- Castro, M., & Liskov, B. (1999). Aiwatar da Jurewar Laifin Byzantine. OSDI.
- Zhu, L., et al. (2022). Bincike kan Hanyoyin Yarjejeniya na Blockchain don Aikace-aikacen IoT. IEEE Internet of Things Journal.
- Buterin, V. (2014). Takardar Farin Ethereum.
- Gartner. (2023). Zagayowar Hype don Blockchain da Web3.
- Hyperledger Foundation. (2023). Bayanin Tsarin Gine-gine.
9. Ra'ayin Mai Nazari: Fahimtar Asali, Tsarin Ma'ana, Ƙarfafawa & Kurakurai, Fahimtar Aiki
Fahimtar Asali: Con_DC_PBFT ba kawai ƙaramin gyara ba ne; yana da cikakkiyar ƙirar cewa makomar blockchain na kamfani yana taɓa ne a cikin ƙwarewa ta hanyar rabuwa. Takardar ta gano daidai cewa haɗa mulkin tsari tare da dabarun kasuwanci shine tushen farko na rashin inganci da rauni a cikin tsarin marasa tsabar kuɗi. Fahimtarsu tana kama da yanayin tsarin tsarin al'ada (misali, ƙananan ayyuka) kuma tana amfani da shi cikin wayo ga matakin yarjejeniya. Wannan hanya ce mafi ƙwarewa fiye da maganganun da aka ambata sau da yawa amma masu sauƙi na "sharding", kamar yadda ta yarda cewa ba duk bayanai ba ne daidai—wasu (mulki) suna buƙatar mafi girman tsaro da jinkirin yarjejeniya, yayin da wasu (ma'amaloli) ke buƙatar sauri.
Tsarin Ma'ana: Hujja tana da ban sha'awa. Fara da mafi girman matsalolin PoC+PoW (ɓarna, jinkiri, rauni). Gabatar da tsarin gine-gine mai tsabta wanda ke raba damuwa ta hanyar tiyata. Yi amfani da PBFT da aka fahimta sosai a matsayin tushen tsaro don Zaren Tsarin. Gabatar da hanyar haɗin "kulawa" mai wayo don kiyaye daidaituwar tsarin ba tare da sake haɗa zaren ba. A ƙarshe, tabbatar da ma'auni waɗanda suka dace da masu amfani da kamfani: ceton albarkatu da rage jinkiri. Ma'ana daga matsala zuwa mafita zuwa hujja ba ta da iska.
Ƙarfafawa & Kurakurai:
Ƙarfafawa: Samfurin zaren biyu yana da kyau kuma yana magance buƙatun duniyar gaske. Ceton albarkatu na 50% fasali ne mai kisa ga kamfanoni masu kulawar farashi. Hujjar tsaro, motsawa daga PoW/PoC mai bayyana zuwa zaɓi bazuwar da aka ɓoye, mai nauyin CV, yana da mahimmanci. Yana magance kai tsaye "hare-haren cin hanci" ko kai hari na DDoS akan shugabannin da aka sani.
Kurakurai: Achilles na takardar shine rikitarwa. Gabatar da zare na biyu yana ninka yanayin da ake buƙatar a daidaita shi da kiyaye shi. Tsarin haɗin gwiwa na "cin gashin kansa kaɗan" sabon yanki ne na kai hari—menene idan an lalata saƙon kulawa? Ribobin aikin, duk da yake yana da ban sha'awa, ana nuna su a cikin yanayi mai sarrafawa. Aiwatarwa a duniyar gaske tare da nodes daban-daban da cibiyoyin sadarwa marasa aminci na iya ganin waɗannan fa'idodin suna lalacewa. Bugu da ƙari, kamar yadda aka lura a cikin Tsarin Gine-ginen Hyperledger, ƙara yadudduka na yarjejeniya na iya rikitarwa da gyara kuma yana ƙara "nauyin dalili" ga masu sarrafa tsarin.
Fahimtar Aiki: Ga CTOs masu kimanta blockchain: Wannan tsarin gine-gine shine babban mai fafatawa ga kowane tsarin da aka ba da izini inda dokokin mulki (wanene zai yanke shawara, kuma bisa ga wane cancanta) suna da mahimmanci kamar ma'amalolin da kansu. Ba da fifiko ga hujjar hujja a cikin yanayi mai sarrafawa don dannawa gwada sadarwar tsakanin zare. Ga masu bincike: Aikin mafi gaggawa shine tabbatar da tsarin haɗin gwiwa na yau da kullun. Ga masu haɓakawa: Dubi tsarin kamar Cosmos SDK's Inter-Blockchain Communication (IBC) don kwaikwayi akan aiwatar da matakin kulawa da ƙarfi. Kar a ɗauki wannan azaman mafita mai toshewa da kunnawa; ɗauki shi azaman zanen gini wanda ke buƙatar aikin ƙwararru mai hankali don cimma cikakkiyar yuwuwarsa ba tare da gabatar da sabbin gazawar mahimmanci ba.