😈 🕺🏻 ◼️ जैसे हमने ब्लॉकचेन नहीं किया 👔 👩🏽‍🍳 ⛅️

आईटी एमटीएस में सर्वश्रेष्ठ तकनीकी परियोजनाओं के चयन के लिए एक प्रणाली के निर्माण के लिए हमने स्मार्ट-कॉन्ट्रैक्ट का उपयोग कैसे किया? और क्या "जाल" हम गिर गए, लेकिन बाहर निकलने में सक्षम थे, अंत में साबित करते हुए कि मोबाइल उपकरणों पर एक वितरित रजिस्ट्री को बनाए रखना संभव है!

ब्लॉकचैन आधारित प्रणाली की आवश्यकता क्यों थी?

चलिए शुरुआत से ही शुरू करते हैं। एमटीएस की एक लंबी परंपरा है - एक वर्ष में बनाई गई सर्वश्रेष्ठ तकनीकी परियोजना का चयन करना और अपनी टीम को पुरस्कृत करना। टीम को पुरस्कार, सम्मान और प्रसिद्धि मिलती है। इन वर्षों में, विभिन्न परियोजनाएं विजेता बन गई हैं: अत्यधिक भरी हुई दूरसंचार प्रणालियों से कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों तक।

सर्वश्रेष्ठ परियोजना का चयन हमेशा कई चरणों में होता है:

टीमें लगाती हैं
सम्मानित तकनीकी विशेषज्ञों की वोटिंग होती है
विशेषज्ञों के बाद, परियोजनाओं का चयन प्रबंधकों द्वारा किया जाता है
सभी चरणों के पूरा होने पर, बिग बॉस सर्वश्रेष्ठ प्रोजेक्ट चुनता है।

हमने फैसला किया कि यह योजना प्रतिभागियों के लिए पर्याप्त पारदर्शी नहीं है और सोचा: क्यों नहीं कंपनी के सभी विशेषज्ञों को सर्वश्रेष्ठ तकनीकी परियोजना चुनने का अवसर दिया जाए?  

यदि हम इस अवसर को फोन पर सही तरीके से लागू करते हैं, तो हम परियोजनाओं की वर्तमान रेटिंग देखेंगे और किसके लिए वोट करेंगे - यह प्रक्रिया की पूरी पारदर्शिता सुनिश्चित करेगा।

हम ब्लॉकचेन के बारे में कई लेख पढ़ते हैं, और एक वितरित रजिस्ट्री प्रणाली के निर्माण का विचार दृढ़ता से हमारे सिर में बस गया है। लेकिन अगर हम यहां स्मार्ट-कॉन्ट्रैक्ट लागू करें तो क्या होगा ?

हम निम्नलिखित गुणों से आकर्षित थे:

खुलापन - कोई एकल सर्वर नहीं है जहां आप जानकारी में हेरफेर कर सकते हैं;
एक वितरित रजिस्ट्री में रखी गई जानकारी वहां हमेशा के लिए रहती है;
जानकारी फेक नहीं हो सकती (अच्छी तरह से ... व्यावहारिक रूप से)

ब्लॉकचेन नहीं

ब्लॉकचेन का इस्तेमाल इस तरह के चुनावों के लिए नहीं किया जाना चाहिए। लेकिन क्या होगा अगर हम वितरित प्रणालियों में आम सहमति बनाने के लिए प्रोटोकॉल लेते हैं और उन्हें मानवीय संबंधों में सहमति बनाने के लिए लागू करते हैं?

यह देखते हुए कि हमें एक खुले नेटवर्क में काम करना होगा, हमें गैर-बीजान्टिन हमलों से और उपयोगकर्ताओं के उपकरणों पर जानकारी के प्रतिस्थापन से खुद को बचाने की आवश्यकता है।

क्या विकल्प हैं

सबसे प्रसिद्ध प्रोटोकॉल PAXOS है। इसमें एक स्पष्ट नेता का अभाव है, और सभी परिवर्तन दो-चरणीय प्रतिबद्धताओं से गुजरते हैं। प्रत्येक परिवर्तन की शुरुआत में, प्रस्ताव होता है। यदि यह सफल रहा, तो स्वीकार भेजा जाता है। 

एल्गोरिथ्म की एक विशेषता को इस तथ्य को कहा जा सकता है कि यह निर्धारित करने के लिए वैश्विक टाइमर का उपयोग करता है कि पहले कौन सा अनुरोध उत्पन्न हुआ था और नोड बनाने वाले परिवर्तन नेटवर्क के सभी नोड्स के साथ संवाद करना चाहिए। एल्गोरिथ्म के बारे में यहाँ और पढ़ें ।

एल्गोरिथ्म का उपयोग कई स्थानों पर किया जाता है, उदाहरण के लिए, कैसंड्रा डीबीएमएस में। कार्य के लिए इसके कार्यान्वयन की जटिलता के संदर्भ में हमें यह प्रोटोकॉल पसंद नहीं आया। लेकिन दूसरा विकल्प हमारे सामने आया - यह RAFT है। वास्तव में, यह एक स्पष्ट नेता के साथ PAXOS प्रोटोकॉल का विकास है।

सरलीकृत प्रोटोकॉल को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है:
· उपकरणों का एक नेटवर्क बनाया जा रहा है जो एक दूसरे के बारे में जानते हैं;
· उपकरण आपस में एक ऐसे नेता को चुनते हैं जो "महत्वपूर्ण निर्णय" लेता है (उदाहरण के लिए, रजिस्ट्री में प्रविष्टि जोड़ना या नेटवर्क की संरचना बदलना);
· नेता डिवाइस पूरे नेटवर्क में सूचना के वितरण के लिए जिम्मेदार है ताकि हर जगह यह समान हो;
· जैसे ही नेता अपने कर्तव्यों का सामना करना बंद कर देता है - एक नया नेता चुनें।

प्रोटोकॉल के बारे में यहां पढ़ें ।

हमारा कार्यान्वयन

हम क्या कर रहे हैं और दुनिया एक और बाइक क्यों है?  

हमारी रजिस्ट्री के लगभग सभी उपयोगकर्ताओं के पास मोबाइल डिवाइस हैं जो लगभग हमेशा और लगभग हमेशा ऑनलाइन रहते हैं, और वास्तव में उनका उपयोग लगभग हमेशा ही होता है, इसलिए हमने मोबाइल उपकरणों पर वितरण रजिस्ट्री एल्गोरिदम को चलाने का फैसला किया, न कि अन्य प्रसिद्ध कार्यान्वयनों की तरह, सर्वर इन्फ्रास्ट्रक्चर पर। ।

आइए देखें कि हम किस "जाल" में फंस गए, लेकिन हम बाहर निकलने में कामयाब रहे ...

ट्रैप नंबर 1: "मेरा पता घर नहीं है और सड़क नहीं है"

"अचानक" यह पता चला कि पी 2 पी नेटवर्क बनाने के लिए जो डेटा प्रतिकृति के लिए आरएएफटी प्रोटोकॉल का उपयोग करके एक वितरित रजिस्ट्री को लागू करता है, प्रत्येक डिवाइस एक दूसरे के साथ संवाद कर सकता है, जिसका अर्थ है कि यह क्लाइंट और सर्वर दोनों है। इसलिए, हमें प्रत्येक मोबाइल फोन के लिए एक सार्वजनिक "सफेद" आईपी पते की आवश्यकता है (यह नहीं हो सकता है)।

वास्तविक IPv4s की संख्या बहुत सीमित है, इसलिए दूरसंचार ऑपरेटर PAT (पोर्ट एड्रेस ट्रांसलेशन) मोड में NAT (नेटवर्क एड्रेस ट्रांसलेशन) तकनीक का उपयोग करते हैं, आंतरिक नेटवर्क के कई आईपी पते (जो ग्राहकों को वितरित किए जाते हैं) को एक बाहरी सार्वजनिक आईपी पते में अनुवाद करते हैं। इस प्रकार, इंटरनेट से आने वाले कनेक्शन को स्वीकार करने की क्षमता को बाहर रखा गया है।

अच्छी खबर यह है कि IPv6 का एक बहुत कुछ है!  

हमारे पास आधार पैकेज में शामिल आईपीवी 6 सपोर्ट है। इसके अलावा, सभी आधुनिक फोन IPv6 का समर्थन करते हैं, और ऑपरेटर सब्सक्राइबर को "सफेद" वी 6 पता देता है। हमारी पसंद IPv6 है।

ट्रैप नंबर 2: हर कोई सोने चला गया

सर्वर के विपरीत, मोबाइल फोन अभी भी कभी-कभी बंद हो जाते हैं। हमने पहले प्रोटोटाइप का परीक्षण करते समय यह पाया। इसके अलावा, ऑपरेटर द्वारा प्रदान किया गया IPv6 पता सार्वजनिक है, लेकिन स्थिर नहीं है, प्रत्येक नया संचार सत्र एक नया पता है। मोबाइल डिवाइस का पता किसी भी समय बदल सकता है। और अगर नेटवर्क पर हमारे पास ज्ञात पते के साथ एक भी फोन नहीं है, तो यह बस अस्तित्व में है (इसे बढ़ाने के लिए कनेक्ट करने के लिए कुछ भी नहीं है)। इसलिए, हमें कुछ हद तक अपने "नो सर्वर" नियम का उल्लंघन करना पड़ा। हमने एक स्थिर ज्ञात पते के साथ क्लाउड में एक विशेष नोड बनाया। इसका कार्य नेटवर्क की संरचना को याद रखना / अपडेट करना और बंद नहीं करना है। यही है, यह एक सामान्य साइट है, कोई भी इसे से वोट नहीं करता है, और इसे मोड़कर, आप सभी नेटवर्क प्रतिभागियों के पते की वर्तमान सूची प्राप्त कर सकते हैं।

3:  

किसी तरह समस्या को हल करना आवश्यक था, ताकि हर कोई परियोजनाओं के लिए वोट न दे सके, लेकिन जिन्हें इसकी आवश्यकता थी। पहला विचार यह था: विशेषज्ञों के फोन नंबर का एक डेटाबेस बनाए रखें। लेकिन उन्होंने इससे इनकार कर दिया, क्योंकि वे इस जानकारी को एक्सेस करने का अधिकार आवेदन को नहीं देना चाहते थे।
नतीजतन, उन्होंने सब कुछ सरल बना दिया: उन्होंने फैशनेबल अण्डाकार वक्रों पर एक डिजिटल हस्ताक्षर के साथ हर आवाज, प्रत्येक रजिस्ट्री प्रविष्टि की आपूर्ति करने का फैसला किया, जो रिकॉर्ड की प्रामाणिकता का निर्धारण करेगा। एक WEB सेवा को कॉर्पोरेट नेटवर्क पर रखा गया था, जो कि डोमेन प्राधिकरण द्वारा, विशेषज्ञ को निर्धारित करता था और सार्वजनिक और निजी एन्क्रिप्शन कुंजी (निश्चित रूप से क्लाइंट की तरफ) के साथ उसके लिए एक अद्वितीय QR कोड उत्पन्न करता था। विशेषज्ञ ने आवेदन से कोड स्कैन किया और जुड़ा। उसके बाद, रजिस्ट्री का वर्तमान वर्तमान संस्करण उसके फोन पर "लुढ़का" और वोट देने का अवसर दिखाई दिया।

4: Android    

परीक्षण के दौरान, यह लगभग "अचानक" पता चला कि कुछ उपयोगकर्ता iOS ऑपरेटिंग सिस्टम चलाने वाले मोबाइल उपकरणों के प्रसिद्ध मॉडल के मालिक हैं। और यह स्पष्ट हो गया कि हमारे रजिस्ट्री सॉफ्टवेयर को विभिन्न प्लेटफार्मों पर चलना चाहिए। हमने कोटलिन प्रोग्रामिंग भाषा की ओर देखा, जो न केवल "ट्रेंडी, स्टाइलिश, युवा" है, बल्कि बहु-मंच भी है ।

कोटलिन में मल्टी-प्लेटफ़ॉर्म की अवधारणा का अर्थ है कि सामान्य और प्लेटफ़ॉर्म-विशिष्ट कोड का एक हिस्सा है, लेकिन चूंकि हमारी टीम के संसाधन सीमित हैं, इसलिए हमने सभी प्लेटफार्मों के लिए स्रोत कोड के एकल संस्करण का उपयोग करने का खुद को निर्धारित किया है! बेशक, निष्पादन योग्य मॉड्यूल प्रत्येक प्लेटफॉर्म के लिए मूल होना चाहिए। कोटलिन इसके लिए सक्षम था।

तुरंत पूरा किया हुआ काम! हमारे पास स्रोत कोड के साथ एक एकल स्रोतसेट है, जिसमें से हम "निर्भर करता है" फिटऑन का उपयोग करके सभी प्लेटफार्मों (!) के लिए बायनेरिज़ इकट्ठा करते हैं । ठंडा? बहुत ही शांत!

ट्रैप नंबर 5: मोबाइल ट्रैफिक फ्री नहीं है  

हम नेटवर्क नोड्स के बीच बातचीत को सबसे प्रभावी ढंग से कार्यान्वित कर सकते हैं ताकि सभी ग्राहकों के ट्रैफ़िक को खर्च न किया जा सके और मोबाइल डिवाइस की बैटरी खत्म न हो? हम मानते हैं कि नेटवर्क में 1000 या अधिक उपकरण शामिल हो सकते हैं! सबसे स्पष्ट विकल्प टीसीपी के बजाय यूडीपी का उपयोग करना है, उदाहरण के लिए, "लीडर" चयन प्रक्रिया में या डेटा के बिना हार्टबीट भेजते समय। यूडीपी अधिक किफायती है क्योंकि यह "हैंडशेक" और पुष्टिकरण के बिना एक सरल डेटा ट्रांसफर मॉडल का उपयोग करता है। ठीक! और क्या? बेशक, अतुल्यकालिक I / O!

हमने कोटलिन नेटिव के दस्तावेज को ध्यान से पढ़ा।

सभी यूनिक्स या विंडोज आधारित लक्ष्य (एंड्रॉइड और आईफोन सहित) के लिए हम पॉज़िक्स प्लेटफ़ॉर्म को प्रदान करते हैं। इसमें प्लेटफ़ॉर्म के पोसिक्स मानक के कार्यान्वयन के लिए बाइंडिंग शामिल हैं।

फिर हम पॉसिक्स मानक प्रलेखन को भी ध्यान से पढ़ते हैं और एक अद्भुत फ़ंक्शन पाते हैं जो हमें सॉकेट घटनाओं को गैर-अवरुद्ध मोड में संसाधित करने की अनुमति देता है! कोराउटीन, सॉकेट्स और सी इंटरोप की अद्भुत दुनिया में सिर के बल गिरने के बाद, हम एक बहुत ही कुशल परिवहन का एहसास करने में सक्षम थे। उत्तम!

और डेटा किस रूप में भेजना है?   

बेशक CBOR!

एक कॉम्पैक्ट बाइनरी डेटा प्रारूप, जो सौभाग्य से, बहु-प्लेटफ़ॉर्म लाइब्रेरी kotlinx.serialization में कार्यान्वित किया जाता है । बस कमाल!

ट्रैप नंबर 6: सीरियलाइजेशन  

इस बार, यह वास्तव में अप्रत्याशित रूप से निकला कि kotlinx.serialization androidNative के तहत नहीं है (androidJvm के तहत, ज़ाहिर है, वहाँ है)। JetBrains के प्रिय सहयोगियों ने पुष्टि की है कि फिलहाल वे androidNative के लिए लाइब्रेरी नहीं बना रहे हैं, और Kotlin 1.4 के रिलीज़ होने से पहले रोडमैप में इस कार्य के लिए कोई जगह नहीं है।  

क्या करें? अगर पहाड़ मोहम्मद के पास नहीं जाता है, तो मोहम्मद पहाड़ पर जाता है!

हमने स्वयं androidNative सहित सभी प्लेटफार्मों के लिए kotlinx.serialization संकलित किया है! सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि यह काम किया!  

ट्रैप नंबर 7: लॉग को कहां स्टोर करें?  

 
जाहिर है, एम्बेडेड कुंजी-मूल्य भंडारण में, लेकिन किस में? हमने कोड, गति, बहु-मंच, और एक वाल फ़ाइल की कमी की कॉम्पैक्टनेस के लिए lmdbx को चुना । इस लाइब्रेरी को पॉजिटिव टेक्नॉलॉजी के लोगों ने विकसित किया है और इसकी शुरुआत ओएमएलडीएपी हावर्ड चू के लेखकों में से एक एलएमडीबी लाइब्रेरी से हुई है। और, बदले में, मार्टिन हेडेनफॉक से बी + पेड़ के कार्यान्वयन में निहित है। वैसे, बॉक्स के बाहर, लाइब्रेरी AndroidNative के लिए नहीं बनाई गई थी। हमने सभी त्रुटियों को सावधानीपूर्वक एकत्र किया, और लेखकों ने तुरंत सुधार प्रदान किया - जिसके लिए उनके लिए विशेष धन्यवाद!

ट्रैप नंबर 8: सी इंटरॉप  

यह सब एक साथ रखना एक बहुत ही गैर-तुच्छ कार्य साबित हुआ। Lmdbx और पॉज़िक्स सॉकेट्स के अलावा, हमने अण्डाकार वक्रों पर डिजिटल हस्ताक्षरों को बनाने / मान्य करने और अद्भुत C Interop तंत्र का उपयोग करके SHA256 की गणना करने के लिए पुस्तकालयों को एकीकृत किया । सरल शब्दों में - कोटलिन पर एक देशी एप्लिकेशन से, आप सी-लाइब्रेरी फ़ंक्शन को पॉइंटर्स टू पॉइंटर्स और अन्य जादू सहित कह सकते हैं, यह सब थोड़ा अजीब लगता है।

उदाहरण के लिए, getaddrinfo को sockaddr पर कॉल करना।

आपको इलोन मास्क कैसे पसंद है?

C-Library को Kotlin Native निष्पादन योग्य से जोड़ना एक अलग खोज है, जिसे हम भी हासिल करने में कामयाब रहे, लेकिन बिना चंगुल के नहीं। हम डायनामिक रूप से डिफ फ़ाइल को बिल्ड स्क्रिप्ट में प्रोजेक्ट रूट डायरेक्टरी के सापेक्ष पुस्तकालयों के लिए सही पथ को इंगित करने के लिए बनाते हैं और फिर सिनेटरॉप्स सेक्शन में इसके (डिफ फाइल) डिस्क्रिप्टर को प्रतिस्थापित करते हैं। डिफ फ़ाइल में, केवल पूर्ण पथ निर्धारित किया जाता है, जिसमें न केवल एक अलग प्रारूप हो सकता है यदि विधानसभा अलग-अलग ओएस के तहत की जाती है, लेकिन वास्तव में डेवलपर्स की स्थानीय मशीनों पर, निश्चित रूप से, भिन्न भी हो सकती है, जो स्पष्ट रूप से लिंक के दौरान एक त्रुटि की ओर जाता है।

चुनाव के बारे में

मुख्य चुनाव हम दिन के दौरान हुए। हमारे नेटवर्क का उपयोग करके 20 से अधिक विशेषज्ञों ने परीक्षण में भाग लिया। 5 श्रेणियों में 21 परियोजनाओं का मूल्यांकन किया गया, अर्थात्, परियोजनाओं के लिए वोटों के साथ 100 से अधिक प्रविष्टियां रजिस्टर में जोड़ी गईं।

निष्कर्ष

इस छोटे शोध परियोजना के परिणामस्वरूप, हम यह साबित करने में सक्षम थे कि मोबाइल उपकरणों पर वितरित रजिस्ट्री को बनाए रखना संभव है! यह एज-कंप्यूटिंग कंप्यूटिंग के आयोजन के लिए IoT उपकरणों पर इस तकनीक का उपयोग करने के लिए कई संभावनाएं खोलता है। हम में से अभी भी लोड परीक्षण, हमलों के लिए भेद्यता और गलती सहिष्णुता के लिए इंतजार कर रहे हैं। लेकिन हमें विश्वास है कि हम सफल होंगे!

लेख के लेखक: आर्किटेक्ट्स एंड डेवलपर्स सेंटर ऑफ आरटीएस एंड सेंटर ऑफ एमटीएस दिमित्री डेज़ुबा, एलेक्सी वासिलेंको और सेमेन नेवरेव

जैसे हमने ब्लॉकचेन नहीं किया

ब्लॉकचैन आधारित प्रणाली की आवश्यकता क्यों थी?

ब्लॉकचेन नहीं

क्या विकल्प हैं

हमारा कार्यान्वयन

ट्रैप नंबर 1: "मेरा पता घर नहीं है और सड़क नहीं है"

ट्रैप नंबर 2: हर कोई सोने चला गया

3:

4: Android

ट्रैप नंबर 5: मोबाइल ट्रैफिक फ्री नहीं है

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ट्रैप नंबर 8: सी इंटरॉप

चुनाव के बारे में

निष्कर्ष

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