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PIECHAIN डेमो: एक व्यावहारिक ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी फ्रेमवर्क की खोजद्वारा@interoperability
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PIECHAIN डेमो: एक व्यावहारिक ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी फ्रेमवर्क की खोज

द्वारा Interoperability in Software Publication13m2024/04/26
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PIECHAIN ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी के लिए काफ्का-आधारित फ्रेमवर्क प्रस्तुत करता है, जो एटोमिक क्रॉस-चेन लेनदेन को सुनिश्चित करता है और एथेरियम, हाइपरलेजर फैब्रिक और कोरम ब्लॉकचेन के समर्थन के साथ क्रॉस-चेन नीलामी जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों को सक्षम करता है।
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लेखक:

(1) डैनियल रीज्सबर्गेन, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी, सिंगापुर, सिंगापुर;

(2) आंग माव, सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिज़ाइन, सिंगापुर, सिंगापुर;

(3) जिंगची झांग, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी, सिंगापुर, सिंगापुर;

(4) टीएन तुआन आन्ह दीन्ह, डीकिन विश्वविद्यालय, मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया;

(5) अन्वितामन दत्ता, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी, सिंगापुर, सिंगापुर।

सामग्री अवलोकन

सार एवं परिचय

PIEChain का अवलोकन

PIEChain का कार्यान्वयन

प्रदर्शन योजना

एक्सटेंशन

संदर्भ


अमूर्त

हाल के वर्षों में बहुत सारे अलग-अलग ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म उभरे हैं, लेकिन उनमें से कई साइलो में काम करते हैं। ऐसे में, ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी को सक्षम करने के लिए विश्वसनीय क्रॉस-चेन संचार की आवश्यकता है। ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी चुनौतीपूर्ण है क्योंकि लेन-देन को आम तौर पर वापस नहीं किया जा सकता है - जैसे, यदि एक लेनदेन प्रतिबद्ध है तो प्रोटोकॉल को यह सुनिश्चित करना होगा कि सभी संबंधित लेनदेन भी प्रतिबद्ध हैं। मौजूदा इंटरऑपरेबिलिटी दृष्टिकोण, जैसे, कॉसमॉस और पोलकाडॉट, इस अर्थ में सीमित हैं कि वे केवल अपने स्वयं के सबचेन के बीच इंटरऑपरेबिलिटी का समर्थन करते हैं, या मौजूदा ब्लॉकचेन में घुसपैठ परिवर्तनों की आवश्यकता होती है। इस सीमा को पार करने के लिए, हम PIECHAIN, एक सामान्य, काफ़्का-आधारित क्रॉस-चेन संचार ढाँचा प्रस्तावित करते हैं। हम एक व्यावहारिक केस स्टडी के लिए PIECHAIN का उपयोग करते हैं: एक क्रॉस-चेन नीलामी जिसमें कई चेन पर टोकन रखने वाले उपयोगकर्ता किसी अन्य चेन पर बेचे गए टिकट के लिए बोली लगाते हैं। PIECHAIN क्रॉस-चेन संचार के लिए एक सामान्य ढाँचे का पहला सार्वजनिक रूप से उपलब्ध, व्यावहारिक कार्यान्वयन है।


I. प्रस्तावना

ब्लॉकचेन एक प्रतिकृति, छेड़छाड़-साक्ष्य डेटाबेस है जिसे शत्रुतापूर्ण वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें कई नोड्स होते हैं, जिनमें से कुछ दुर्भावनापूर्ण हो सकते हैं, जो केवल संलग्न करने के लिए लेज़र बनाए रखते हैं। लेज़र कुछ वैश्विक स्थितियों को संशोधित करने वाले लेनदेन संग्रहीत करता है। विहित उदाहरण में, यानी, क्रिप्टोकरेंसी [7], वैश्विक स्थितियाँ उपयोगकर्ता खाते और मूल (फ़ंजिबल) टोकन हैं, और लेज़र में एक खाते से दूसरे खाते में टोकन स्थानांतरित करने वाले लेनदेन होते हैं। एक अन्य उभरते हुए अनुप्रयोग में, ब्लॉकचेन गैर-फ़ंजिबल टोकन (NFT) को विशिष्ट रूप से परिसंपत्तियों का प्रतिनिधित्व करते हुए संग्रहीत करते हैं, जैसे, डिजिटल कला कार्य या संगीत कार्यक्रम के टिकट। कई ब्लॉकचेन स्मार्ट अनुबंधों का भी समर्थन करते हैं जो उपयोगकर्ताओं को अपनी स्वयं की स्थितियाँ और कोड परिभाषित करने देते हैं जो स्थितियों को संशोधित करते हैं। स्मार्ट अनुबंधों को लेज़र में संग्रहीत किया जाता है और सभी ब्लॉकचेन नोड्स द्वारा प्रतिकृति और सुसंगत रखा जाता है। हाल के वर्षों में, कई स्वतंत्र ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म उभरे हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक लंबी पूंछ वाला पारिस्थितिकी तंत्र बन गया है। एक ओर, एथेरियम और हाइपरलेजर जैसे बेहद लोकप्रिय, सामान्य-उद्देश्य वाले ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म की एक छोटी संख्या है। दूसरी ओर, विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हज़ारों छोटे ब्लॉकचेन हैं, जिनमें से अधिकांश केवल विकास के शुरुआती चरणों में हैं। इसमें 2023 की शुरुआत तक 10 000 से अधिक क्रिप्टोकरेंसी [3] शामिल हैं, साथ ही हेल्थकेयर, पहचान प्रबंधन और IoT के लिए ब्लॉकचेन भी शामिल हैं। सामान्य तौर पर, ये ब्लॉकचेन आपस में नहीं जुड़ते हैं, यानी वे साइलो में मौजूद होते हैं। इस प्रकार, ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी, यानी, उपयोगकर्ताओं के लिए विभिन्न ब्लॉकचेन पर सूचना या परिसंपत्तियों का आदान-प्रदान करने की क्षमता, एक ऐसा विषय है जो अनुसंधान समुदाय से बढ़ती रुचि आकर्षित कर रहा है [6], [10], [4], [1], [11]।


चित्र 1. पाईचेन आर्किटेक्चर: क्रॉस-चेन सेवाएं (सीसी-एसवीसी) काफ्का नेटवर्क से/के लिए घटनाओं को पढ़ती/लिखती हैं, और विभिन्न अंतर्निहित ब्लॉकचेन (बीसी) के साथ बातचीत करती हैं।


सुरक्षित ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी फ्रेमवर्क को डिजाइन करने में मुख्य चुनौतियों में से एक परमाणुता की गारंटी देना है, यानी, या तो लेन-देन के एक सहमत सेट के सभी चरण सफलतापूर्वक समाप्त हो जाते हैं, या कोई भी समाप्त नहीं होता है। पारंपरिक डेटाबेस की तुलना में ब्लॉकचेन में यह अधिक जटिल है क्योंकि ब्लॉकचेन लेनदेन (सिद्धांत रूप में) अपरिवर्तनीय हैं। उदाहरण के लिए, यदि चेन ए पर एनएफटी के लिए भुगतान पहले से ही चेन बी पर किया गया है, तो परमाणुता के लिए आवश्यक है कि चेन ए पर लेनदेन आगे बढ़ना चाहिए क्योंकि चेन बी पर लेनदेन को वापस नहीं किया जा सकता है। परमाणुता की गारंटी देने के लिए एक सामान्य दृष्टिकोण स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट में सौदे में शामिल सभी टोकन को एस्क्रो करना है, और उन्हें केवल एक प्रतिबद्ध संदेश के माध्यम से जारी करना है जिस पर सभी पक्षों द्वारा हस्ताक्षर किए गए हैं [6]। ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी में एक और महत्वपूर्ण चुनौती लाइवनेस की गारंटी देना है, ताकि एस्क्रो किए गए टोकन हमेशा के लिए फ्रीज न हो सकें। लाइवनेस सुनिश्चित करने के लिए, नोड्स के लिए एक निरस्त संदेश भेजना संभव होना चाहिए जो सभी पक्षों को एस्क्रो से अपनी संपत्ति वापस लेने की अनुमति देता है।


परमाणुता और जीवंतता दोनों की गारंटी देने के लिए, एक इंटरऑपरेबिलिटी फ्रेमवर्क को प्रतिकूल नोड्स को सहन करने में सक्षम होना चाहिए जो एक ब्लॉकचेन को एक प्रतिबद्ध संदेश और दूसरे को एक निरस्त संदेश भेजते हैं। यह एसिंक्रोनस नेटवर्क (यानी, जहां संदेश देरी पर कोई सीमा नहीं है) के लिए जाना जाता है कि यह एक विश्वसनीय तृतीय पक्ष (टीटीपी) [10] के बिना हासिल करना असंभव है। इस चुनौती को दूर करने के लिए दो मुख्य दृष्टिकोण हैं [6]। पहला दृष्टिकोण गर्भपात के लिए एक कूलडाउन अवधि के साथ एक सिंक्रोनाइज़ेशन धारणा को संयोजित करना है - अर्थात, यह मानते हुए कि एक बार उत्पन्न होने वाला एक प्रतिबद्ध वोट, गर्भपात के लिए किसी भी कूलडाउन अवधि के अंत से पहले सभी प्रभावित ब्लॉकचेन में जोड़ा जा सकता है। यह दृष्टिकोण, उदाहरण के लिए, हैश किए गए टाइमलॉक अनुबंधों में लिया जाता है [5]। दूसरा दृष्टिकोण टीटीपी को दूसरे ब्लॉकचेन से बदलना


हालाँकि वैज्ञानिक साहित्य में दोनों प्रकार के दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन उनके पास या तो सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कार्यान्वयन नहीं है [5], [6], [9], या उनके आवेदन का दायरा सीमित है, जैसे कि किसी अन्य ब्लॉकचेन पर समर्थित संपत्ति बनाना [11] या टोकन स्वैप [8]। एक अलग विकास में, कई ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म उभरे हैं जो डिफ़ॉल्ट रूप से इंटरऑपरेबिलिटी को सक्षम करते हैं, जैसे कि कॉसमॉस और पोलकाडॉट। हालाँकि, ये प्लेटफ़ॉर्म केवल अपने स्वयं के सबचेन के बीच इंटरऑपरेबिलिटी का समर्थन करते हैं, या मौजूदा ब्लॉकचेन में घुसपैठ परिवर्तनों की आवश्यकता होती है। यह एक सामान्य और व्यावहारिक इंटरऑपरेबिलिटी फ्रेमवर्क की आवश्यकता को प्रेरित करता है जिसे मौजूदा ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म में बिना उन्हें संशोधित किए इंटरफेस किया जा सकता है। हमारा लक्ष्य ऐसा ढांचा प्रदान करना है।


योगदान और नवीनता : हम इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए PIECHAIN प्रस्तुत करते हैं। चूंकि व्यवहार में सिंक्रोनाइज़ेशन को मानना मुश्किल है, इसलिए PIECHAIN TTP को बदलने के लिए क्रॉस-चेन सेवाओं का उपयोग करता है। क्रॉस-चेन सेवाएँ एक इवेंट लॉग का उपयोग करके संवाद करती हैं जो दक्षता के लिए अपाचे के काफ़्का प्रोटोकॉल का उपयोग करती हैं। PIECHAIN की व्यावहारिक प्रासंगिकता को प्रदर्शित करने के लिए, हमने एक यथार्थवादी केस स्टडी के लिए एक क्रॉस-चेन सेवा लागू की है: एक क्रॉस-चेन नीलामी। हमने PIECHAIN को कुछ सबसे लोकप्रिय ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म के साथ जोड़ा है जो स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट का समर्थन करते हैं: एथेरियम, हाइपरलेजर फैब्रिक और कोरम। अंत में, हमने अपने केस स्टडी के लिए एक GUI विकसित किया है। नीलामी केस स्टडी तीन केस स्टडीज़ (दो नीलामी और एक फ्लैश लोन [6]) में से एक है जिसका कोड GitHub पर PIEChain कोड रिपॉजिटरी में पाया जा सकता है।



II. पाईचेन का अवलोकन

ए. संस्थाएं

PIECHAIN में मुख्य इकाइयाँ इस प्रकार हैं (चित्र 1 भी देखें):


ब्लॉकचेन, जो उपयोगकर्ताओं द्वारा धारण की जाने वाली परिसंपत्तियों (जैसे, टोकन, कुंजी) को संग्रहीत करते हैं। एक उपयोगकर्ता कई ब्लॉकचेन पर परिसंपत्तियों को धारण कर सकता है। प्रत्येक ब्लॉकचेन का अपना प्रोटोकॉल होता है जो यह निर्धारित करता है कि किसके पास पढ़ने और लिखने की पहुँच है - ब्लॉकचेन आमतौर पर या तो अनुमति प्राप्त होते हैं, यानी, नोड्स के एक निश्चित समूह के पास पढ़ने और लिखने की पहुँच होती है, या अनुमति रहित होते हैं, यानी, सभी के पास पढ़ने की पहुँच होती है और वे लेन-देन कर सकते हैं, और पर्याप्त शक्ति (जैसे, प्रसंस्करण गति) वाले नोड्स ब्लॉकचेन में लेन-देन जोड़ सकते हैं। क्रॉस-चेन सेवाएँ (CC-SVC), जो उपयोगकर्ताओं को विभिन्न ब्लॉकचेन पर परिसंपत्तियों का आदान-प्रदान करने की अनुमति देती हैं। प्रत्येक CC-SVC में एक सर्वर होता है जो क्रॉसचेन संचार को सुविधाजनक बनाने के लिए उपयोगकर्ता क्लाइंट के साथ सहभागिता करता है। व्यवहार में, CC-SVC उपयोगकर्ताओं से भागीदारी के लिए शुल्क लेता है, और यह किसी भी संख्या में ब्लॉकचेन के साथ सहभागिता कर सकता है। निम्नलिखित में, प्रत्येक CC-SVC उन घटनाओं के समूह से मेल खाता है जो परिसंपत्तियों के परमाणु विनिमय में शामिल हैं जिन्हें सर्वर द्वारा काफ़्का लेज़र में भेजा जाता है। व्यवहार में, एक एकल सर्वर कई CC-SVC संचालित कर सकता है।


काफ़्का नेटवर्क, जो CC-SVC द्वारा उत्पन्न घटनाओं के केवल-जोड़ने वाले लॉग के रूप में कार्य करता है। घटनाएँ अंतर्निहित ब्लॉकचेन पर किए गए लेन-देन के अनुरूप होती हैं। काफ़्का नेटवर्क नोड्स के एक निश्चित समूह द्वारा संचालित होता है जो घटनाओं को अपलोड करने के लिए CCSVC से शुल्क लेते हैं।


PIECHAIN में, हम मानते हैं कि CC-SVC अर्ध-विश्वसनीय हैं, और वे वाणिज्यिक आउटसोर्स सेवा प्रदाताओं के समान प्रतिष्ठा बनाए रखने के द्वारा ईमानदारी से व्यवहार करने के लिए प्रेरित होते हैं। काफ़्का नेटवर्क संचालक अविश्वसनीय हैं, लेकिन उनके पास दुर्व्यवहार करने के लिए कोई प्रोत्साहन नहीं है क्योंकि वे अंतर्निहित ब्लॉकचेन के साथ बातचीत नहीं करते हैं। यह हमें एक प्रोटोकॉल (काफ़्का) चलाने की अनुमति देता है जो सुरक्षा पर दक्षता को प्राथमिकता देता है। एक वैकल्पिक डिज़ाइन CC-SVC को अविश्वसनीय और काफ़्का नेटवर्क को विश्वसनीय बनाना है। इस मामले में, प्रत्येक काफ़्का नोड उन चेन पर लेनदेन के समावेश को मान्य करने के लिए प्रत्येक अंतर्निहित ब्लॉकचेन के लिए एक (लाइट) क्लाइंट चलाता है। इस मामले में, इवेंट लॉग को PBFT [2] जैसे अधिक सुरक्षित प्रोटोकॉल का उपयोग करना होगा। हम इस तरह के डिज़ाइन को भविष्य के काम के लिए छोड़ देते हैं।


बी. प्रक्रिया प्रवाह

सेक्शन II-A की इकाइयों को देखते हुए, PIECHAIN में प्रक्रिया प्रवाह में क्रॉस-चेन सौदों के समान संरचना है जैसा कि हर्लिही एट अल द्वारा प्रस्तावित किया गया है। [6] क्रॉस-चेन सौदे कई उपयोगकर्ताओं द्वारा विभिन्न ब्लॉकचेन पर परिसंपत्तियों का आदान-प्रदान करने के लिए किए गए समझौते हैं, और इसमें पाँच चरण शामिल हैं (चित्र 2 भी देखें):


  1. समाशोधन चरण: CC-SVC विभिन्न ब्लॉकचेन पर स्मार्ट अनुबंधों का निर्माण करता है, जिनका उपयोग सौदे में शामिल परिसंपत्तियों को एस्क्रो और स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।


  2. एस्क्रो चरण: उपयोगकर्ता अपनी आउटगोइंग परिसंपत्तियों को स्मार्ट अनुबंधों में स्थानांतरित करके एस्क्रो करते हैं।


  3. स्थानांतरण चरण: परिसंपत्तियों का अस्थायी रूप से आदान-प्रदान किया जाता है, अर्थात, स्मार्ट अनुबंधों का निष्पादन तर्क निर्दिष्ट किया जाता है।


  4. सत्यापन चरण: प्रत्येक उपयोगकर्ता यह जांचता है कि निष्पादन तर्क का परिणाम उनकी संतुष्टि के अनुरूप होगा या नहीं।


  5. प्रतिबद्ध चरण: यदि सभी पक्ष संतुष्ट हैं तो सौदा प्रतिबद्धता के माध्यम से संपन्न होता है, या अन्यथा गर्भपात के माध्यम से। प्रतिबद्धता का अर्थ है कि स्मार्ट अनुबंधों में निष्पादन तर्क निष्पादित किया जाता है और परिसंपत्तियों का आदान-प्रदान सौदे द्वारा निर्दिष्ट अनुसार किया जाता है। गर्भपात का अर्थ है कि प्रत्येक स्मार्ट अनुबंध में परिसंपत्तियाँ उनके मूल मालिकों को वापस कर दी जाती हैं।


प्रतिबद्ध करने के लिए, उपयोगकर्ता अंतःक्रियात्मक रूप से एक प्रतिबद्ध वोट का निर्माण करते हैं, जिसे CC-SVC द्वारा काफ़्का लेज़र में भेजा जाता है। निरस्त करने के लिए, एक एकल उपयोगकर्ता CC-SVC को निरस्त संदेश भेजता है। प्रत्येक CC-SVC के लिए, या तो प्रतिबद्ध या निरस्त संदेश को काफ़्का लेज़र में जोड़ा जा सकता है, लेकिन दोनों को नहीं। काफ़्का लेज़र पर प्रतिबद्ध वोट का समावेशन प्रमाण विभिन्न ब्लॉकचेन पर सभी स्मार्ट अनुबंधों द्वारा स्वीकार किया जाता है - यह गारंटी देता है कि एक बार प्रतिबद्ध वोट का निर्माण हो जाने के बाद, या तो सभी परिसंपत्ति हस्तांतरण निष्पादित किए जा सकते हैं या कोई भी नहीं।


चित्र 2. एक CC-SVC (ऊपर), दो उपयोगकर्ता (मध्य) और दो ब्लॉकचेन (नीचे) वाली सेटिंग में सेक्शन II-B के पाँच चरणों का चित्रण। काफ़्का नेटवर्क नहीं दिखाया गया है।



III. पाईचेन का कार्यान्वयन

PIECHAIN की व्यावहारिक प्रयोज्यता को दर्शाने के लिए, हमने इसे कई सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म से जोड़ा है और इसका उपयोग वैज्ञानिक साहित्य [6] से एक एप्लिकेशन को लागू करने के लिए किया है: डिजिटल संपत्ति के लिए क्रॉस-चेन नीलामी। ब्लॉकचेन समर्थन अन्य केस स्टडीज़ तक फैला हुआ है, जैसा कि हम सेक्शन V में चर्चा करते हैं।


A. ब्लॉकचेन समर्थन

PIECHAIN के साथ अंतर्निहित ब्लॉकचेन को इंटरफ़ेस करने के लिए, CC-SVC को उन चेन पर लेनदेन को मान्य करने में सक्षम होना चाहिए। हमारा कार्यान्वयन निम्नलिखित ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म का समर्थन करता है: एथेरियम (निजी एथेरियम के प्रूफ़-ऑफ़-वर्क और प्रूफ़-ऑफ़-ऑथॉरिटी दोनों संस्करण), हाइपरलेजर फ़ैब्रिक और कोरम। बाद के दो अनुमति प्राप्त ब्लॉकचेन का समर्थन करते हैं, जबकि एथेरियम में एक अनुमति रहित मुख्य श्रृंखला है, लेकिन यह समान कार्यक्षमता वाली निजी श्रृंखलाओं का भी समर्थन करता है।


बी. नीलामी

हमारे केस स्टडी में, एक नीलामीकर्ता एक ब्लॉकचेन पर एक संपत्ति बेचता है और दूसरे ब्लॉकचेन पर संपत्ति के रूप में भुगतान प्राप्त करता है। जैसा कि [6] में, हम एक टिकट विक्रेता का उदाहरण लेते हैं। टिकट एक समर्पित ब्लॉकचेन पर एक NFT है, जबकि दूसरा ब्लॉकचेन अधिक सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले फ़ंजिबल टोकन (जैसे, ईथर) का समर्थन करता है। पहले वाले ब्लॉकचेन को टिकट ब्लॉकचेन और दूसरे वाले को कॉइन ब्लॉकचेन कहा जाता है। इसे एक से अधिक कॉइन ब्लॉकचेन वाली सेटिंग्स में आसानी से सामान्यीकृत किया जा सकता है। निम्नलिखित में, हम एक प्रथम-मूल्य नीलामी पर विचार करते हैं (यानी, सबसे अधिक बोली लगाने वाला बोलीदाता अपनी बोली का भुगतान करता है और संपत्ति प्राप्त करता है)। प्रोटोकॉल के पाँच चरण इस प्रकार हैं:


  1. नीलामीकर्ता एक CC-SVC को सूचीबद्ध करता है जो टिकट ब्लॉकचेन और सिक्का ब्लॉकचेन पर स्मार्ट अनुबंध बनाता है।


  2. नीलामीकर्ता अपनी परिसंपत्ति (टिकट का एनएफटी) टिकट अनुबंध में स्थानांतरित करता है, और बोलीदाता अपनी बोलियों को अपने सिक्का ब्लॉकचेन पर अनुबंध में स्थानांतरित करते हैं।


  3. निष्पादन तर्क निर्धारित किया जाता है: नीलामीकर्ता प्रत्येक टिकट और सिक्का अनुबंध को अपडेट करता है, यह निर्दिष्ट करके कि कौन सा पक्ष टिकट प्राप्त करता है और कौन सी बोली नीलामीकर्ता को हस्तांतरित की जाती है। (ध्यान दें कि यह तर्क टिकट अनुबंध में पहले से निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है क्योंकि टिकट श्रृंखला पर अनुबंध सिक्का ब्लॉकचेन से डेटा नहीं पढ़ सकता है।)


  4. प्रत्येक उपयोगकर्ता (अर्थात् नीलामीकर्ता और बोलीदाता) यह निर्धारित करता है कि स्थानांतरण प्रोटोकॉल का परिणाम उनके लिए स्वीकार्य है या नहीं, अर्थात, क्या टिकट वास्तव में सही पक्ष को हस्तांतरित किया गया है।


  5. सभी उपयोगकर्ता एक प्रतिबद्ध वोट का निर्माण करते हैं - एक बार इसका निर्माण हो जाने पर, इसे स्थानांतरण चरण में निर्दिष्ट स्थानांतरणों को लागू करने के लिए प्रत्येक अनुबंध को भेजा जाता है।


PIECHAIN में, नीलामी के लिए दो (तार्किक) प्रकार के CC-SVC की आवश्यकता होती है: रिलेयर और हस्ताक्षरकर्ता। रिलेयर कॉइन चेन पर घटनाओं (बोली) को सुनता है और उन्हें टिकट ब्लॉकचेन पर रिले करता है। हस्ताक्षरकर्ता कमिट वोट बनाने में सहायता करता है।


IV. प्रदर्शन योजना

हमारे प्रदर्शन के लिए, हमने क्रॉस-चेन नीलामी को दर्शाने के लिए रिएक्ट फ्रेमवर्क का उपयोग करके एक ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (GUI) विकसित किया है। GUI में तीन मुख्य पृष्ठ होते हैं: एक डैशबोर्ड पृष्ठ जो चित्र 3 में दर्शाए अनुसार ज्ञात नीलामियों की सूची प्रदर्शित करता है, चित्र 5 में दर्शाए अनुसार व्यक्तिगत नीलामियों के लिए एक विस्तृत दृश्य और नई नीलामियों के निर्माण के लिए एक पृष्ठ (प्रदर्शित नहीं)। यह दृश्य नीलामीकर्ता के लिए बोलीदाताओं के लिए समान है। डैशबोर्ड दृश्य पर, संभावित नीलामीकर्ता नीलामी शुरू करने के लिए "नई नीलामी बनाएँ" बटन पर क्लिक कर सकते हैं - नीलामीकर्ता एक CC-SVC, नीलाम की जाने वाली संपत्ति, बोलियाँ स्वीकार करने के लिए अन्य ब्लॉकचेन, विभिन्न ब्लॉकचेन के बीच टोकन के लिए विनिमय दर (जिसे पहले से तय किया जाना चाहिए), और जिस समय नीलामी समाप्त होती है, का चयन करता है। इसके बाद, रिले CC-SVC संबंधित अनुबंध बनाता है, और नीलामीकर्ता को संपत्ति श्रृंखला पर अनुबंध का पता भेजता है। फिर नीलामीकर्ता अनुबंध पता जोड़कर और "मौजूदा नीलामी जोड़ें" बटन पर क्लिक करके अपने डैशबोर्ड पर नीलामी जोड़ सकता है। इस बीच, यह संभावित बोलीदाताओं को अनुबंध का पता विज्ञापित करता है।


जब बोली लगाने वालों को एसेट कॉन्ट्रैक्ट एड्रेस के बारे में पता चलता है, तो वे इसे अपने डैशबोर्ड में भी जोड़ सकते हैं। बोली लगाने वाले द्वारा नीलामी जोड़ने के बाद, वह नीलामी के पैनल में "देखें" बटन दबाकर इसे और अधिक विस्तार से देख सकता है, जो उसे विस्तृत दृश्य पृष्ठ पर ले जाता है। इस पृष्ठ पर, बोली लगाने वाला नीलामी के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी जैसे कि इसके निर्माण और समापन समय, और बोलियों की सूची देखने में सक्षम है। उच्चतम बोली को तारांकन चिह्न से चिह्नित किया जाता है। यदि नीलामी अभी भी चल रही है, तो बोली लगाने वाला ब्लॉकचेन निर्दिष्ट करके बोली जोड़ सकता है



चित्र 4. ब्लॉकचेन क्लाइंट के कंसोल आउटपुट को दिखाने वाली विंडो।



जिस पर बोली लगाई जाती है और बोली लगाने के लिए टोकन की मात्रा। फिर संबंधित कॉइन कॉन्ट्रैक्ट के लिए एक लेनदेन किया जाता है और जानकारी रिले CC-SVC को भेजी जाती है। कोई उपयोगकर्ता CC-SVC के माध्यम से की गई किसी भी बोली को निरस्त भी कर सकता है।


नीलामी समाप्त होने के बाद, रिले CC-SVC सभी प्रतिभागियों को सूचित करता है और स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट में वस्तुओं के संभावित हस्तांतरण को निर्दिष्ट करता है। CC-SVC तब सभी प्रतिभागियों के क्लाइंट को कमिट वोट बनाने में भाग लेने के लिए कहता है। (भाग लेने में विफलता के परिणामस्वरूप जुर्माना लगना चाहिए [4]।) जब कमिट वोट बनाया जाता है, तो इसे परिसंपत्तियों के अंतिम हस्तांतरण को आरंभ करने के लिए सभी अनुबंधों को भेजा जाता है। इस बिंदु पर, GUI दिखाएगा कि नीलामी समाप्त हो गई है।


डेमो का वास्तविक प्रवाह इस प्रकार होगा:


  1. एक उपयोगकर्ता - नीलामीकर्ता - एक वेब-ब्राउज़र आधारित GUI खोलता है और इसका उपयोग किसी चयनित संपत्ति के लिए नीलामी आरंभ करने के लिए करता है। इस प्रक्रिया में, नीलामी निर्माण पृष्ठ पर सभी सुविधाएँ प्रदर्शित की जाती हैं। संपत्ति हाइपरलेजर फैब्रिक में चलने वाली एक समर्पित टिकट श्रृंखला पर मौजूद है। अनुबंध सभी शामिल ब्लॉकचेन पर बनाए जाते हैं (चित्र 2 का चरण 1।


  2. कम से कम दो अन्य उपयोगकर्ता, जो अलग-अलग मशीनों पर ब्राउज़र विंडो का उपयोग करते हैं, नई बनाई गई नीलामी के विवरण पृष्ठ पर जाते हैं और परिसंपत्ति के लिए अपनी व्यक्तिगत बोलियाँ प्रस्तुत करते हैं (चित्र 2 का चरण 2)। कम से कम एक बोलीदाता (निजी) एथेरियम का उपयोग करता है, और दूसरा कोरम का उपयोग करता है।


  3. कुछ समय बाद, नीलामी समाप्त हो जाती है और विजेता बोली निर्धारित की जाती है (चित्र 2 का चरण 3)। इससे नीलामीकर्ता द्वारा रिले CCSVC को "नीलामी समाप्त" घटना भेजी जाएगी। हस्ताक्षरकर्ता, जो इस प्रकार की घटना के लिए सुन रहे हैं, घटना को नोटिस करेंगे और एक प्रतिबद्ध वोट का निर्माण करेंगे (चित्र 2 का चरण 4)। फिर प्रतिबद्ध वोट काफ्का को भेजा जाता है, और रिले नोड द्वारा नीलामी अनुबंध और सिक्का श्रृंखला अनुबंधों को अग्रेषित किया जाता है। इस बिंदु पर, परिसंपत्ति विजेता बोलीदाता को हस्तांतरित की जाती है, और विजेता बोली नीलामीकर्ता को (चित्र 2 का चरण 5)।


डेमो के दौरान, हम प्रत्येक चरण के बाद अंतर्निहित ब्लॉकचेन की स्थिति जानने के लिए टर्मिनल विंडो का उपयोग करेंगे, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है। इससे दर्शकों को पृष्ठभूमि में हो रहे परिवर्तनों का अवलोकन करने और प्रदर्शन के प्रवाह के साथ बातचीत करने का अवसर मिलेगा: उदाहरण के लिए, पृष्ठभूमि की स्थिति में परिवर्तन देखने के लिए नई क्रियाएं पूछकर।


डेमो के प्रवाह को दर्शाने के लिए, एक वीडियो ऑनलाइन पाया जा सकता है 2 जिसमें अस्थायी डेमो स्लाइड्स और स्क्रीन को दर्शाया गया है, यदि नीलामीकर्ता और बोलीदाता एक ही कंप्यूटर का उपयोग करके अपनी क्रियाएं करते हैं। (यह PIECHAIN की सीमा नहीं है, लेकिन इससे वीडियो रिकॉर्ड करना आसान हो जाता है।)


चित्र 5. सक्रिय नीलामी का विस्तृत दृश्य।


वी. एक्सटेंशन

CC-SVC फ्रेमवर्क और समर्थित ब्लॉकचेन के लिए इंटरफ़ेस का उपयोग PIECHAIN को अन्य उपयोग-मामलों में आसानी से विस्तारित करने के लिए किया जा सकता है। इनमें से एक क्रॉस-चेन फ्लैश लोन है जैसा कि [6] में वर्णित है। फ्लैश लोन के लिए एक GUI की व्यावहारिक प्रासंगिकता सीमित होगी क्योंकि आर्बिट्रेज के अवसर आमतौर पर तेजी से हल हो जाते हैं, इसलिए CC-SVC के साथ बातचीत आमतौर पर ट्रेडिंग बॉट्स द्वारा की जाएगी। हालाँकि, अगर समय की अनुमति है, तो हम विभिन्न शामिल अनुबंधों की स्थिति पर फ्लैश लोन में चरणों के प्रभाव के लिए एक विज़ुअलाइज़ेशन प्रदर्शित करेंगे।


प्रतिक्रिया दें संदर्भ

[1] राफेल बेल्चियोर, आंद्रे वास्कोनसेलोस, एस´ एर्गियो गुएरेरो, और मिगुएल´ कोरेया। ब्लॉकचेन इंटरऑपरेबिलिटी पर एक सर्वेक्षण: अतीत, वर्तमान और भविष्य के रुझान। ACM कंप्यूटिंग सर्वेक्षण (CSUR), 2021।


[2] मिगुएल कास्त्रो और बारबरा लिस्कोव। प्रैक्टिकल बीजान्टिन फॉल्ट टॉलरेंस। ओएसडीआई में, खंड 99, पृष्ठ 173-186, 1999।


[3] कॉइनलोर. https://www.coinlore.com/all सिक्के, 2023.


[4] डैनियल एंगेल, मौरिस हर्लिही और यिंगजी ज़ू। विफलता (शाब्दिक रूप से) एक विकल्प है: विकेंद्रीकृत वित्त में परमाणु प्रतिबद्धता बनाम वैकल्पिकता। एसएसएस 2021, 2021 में।


[5] मौरिस हेर्लिही। एटॉमिक क्रॉस-चेन स्वैप। ACM PODC में, पृष्ठ 245-254, 2018।


[6] मौरिस हर्लिही, बारबरा लिस्कोव और लिउबा श्रीरा। क्रॉस-चेन डील और प्रतिकूल वाणिज्य। वीएलडीबी जर्नल, 2021।


[7] सातोशी नाकामोतो. बिटकॉइन: एक पीयर-टू-पीयर इलेक्ट्रॉनिक कैश सिस्टम, 2008.


[8] श्री अरविंदकृष्णन त्यागराजन, गिउलिओ मालावोल्टा, और पेड्रो मोरेनो-सांचेज़। यूनिवर्सल एटॉमिक स्वैप: सभी ब्लॉकचेन में सिक्कों का सुरक्षित आदान-प्रदान। IEEE S&P, 2022 में।


[9] विक्टर ज़खारी, दिव्यकांत अग्रवाल, और अमर अल अब्बादी। ब्लॉकचेन में परमाणु प्रतिबद्धता। वीएलडीबी एंडोमेंट की कार्यवाही, 13(9), 2021।


[10] एलेक्सी ज़मायटिन, मुस्तफ़ा अल-बस्सम, डायोनिसिस ज़िंड्रोस, एलिफथेरियोस कोकोरिस-कोगियास, पेड्रो मोरेनो-सांचेज़, एग्गेलोस कियायस और विलियम जे नॉटेनबेल्ट। SoK: वितरित लेज़रों में संचार। फाइनेंशियल क्रिप्टो में, 2021।


[11] एलेक्सी ज़मायटिन, डोमिनिक हार्ज़, जोशुआ लिंड, पानायियोटिस पानायियोटौ, आर्थर गेरवाइस और विलियम नॉटेनबेल्ट। एक्सक्लेम: भरोसेमंद, इंटरऑपरेबल, क्रिप्टोकरेंसी-समर्थित संपत्तियाँ। IEEE S&P, 2019 में।


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