ब्लूम फ़िल्टर

ब्लूम फ़िल्टर एक डेटा संरचना है जिसका उपयोग उपयोगकर्ता को सूचित करने के लिए किया जा सकता है कि कोई विशेष आइटम सेट का हिस्सा है या नहीं। हालांकि यह निश्चित रूप से नहीं कह सकता कि कोई तत्व सेट में है या नहीं, यह निश्चित रूप से कह सकता है कि तत्व नहीं है।

1970 में बर्टन हॉवर्ड ब्लूम द्वारा बनाया गया, ब्लूम फिल्टर अंतरिक्ष उपयोग में उनकी दक्षता के कारण कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए एक आकर्षक पेशकश है। कुछ क्रिप्टोकरेंसी (सबसे विशेष रूप से बिटकॉइन) में, वे सरलीकृत भुगतान सत्यापन, या एसपीवी में एक अभिन्न भूमिका निभाते हैं।

एसपीवी क्लाइंट का उपयोग करने में, उपयोगकर्ता पूर्ण नोड चलाए बिना बिटकॉइन नेटवर्क के साथ बातचीत कर सकते हैं। पूर्ण नोड्स कुछ भंडारण और कम्प्यूटेशनल आवश्यकताओं के साथ आते हैं जो उन्हें स्मार्टफोन जैसे कम-शक्ति वाले उपकरणों पर चलाने के लिए बोझिल बनाते हैं। दूसरी ओर, एसपीवी क्लाइंट उपयोगकर्ता के वॉलेट से संबंधित जानकारी के लिए केवल पूर्ण नोड्स की क्वेरी करते हैं।

उपयोगकर्ता को इस डेटा को रिले करने का सबसे सीधा समाधान क्लाइंट की चाबियों से पूर्ण नोड्स को अवगत कराना होगा, ताकि उन्हें केवल प्रासंगिक लेनदेन ही भेजे जा सकें। जाहिर है, यह एक सबपर समाधान है क्योंकि ग्राहक की गोपनीयता का त्याग किया जाएगा। दूसरी ओर, सभी लेन-देन को केवल उनमें से अधिकांश को त्यागने के लिए डाउनलोड करना बैंडविड्थ की बर्बादी होगी। ब्लूम फ़िल्टर दर्ज करें।

आइए बताते हैं। मान लीजिए कि एक क्लाइंट, ऐलिस के पास एक उच्च-मूल्य का लेन-देन है, वह नहीं चाहती कि बॉब, जो एक पूर्ण नोड चलाता है, को इसके बारे में पता होना चाहिए। वह एक ब्लूम फ़िल्टर का निर्माण करती है, जिसे हम 10x1 ग्रिड के रूप में प्रदर्शित करेंगे:

वह दो अलग-अलग हैश फ़ंक्शंस के माध्यम से लेन-देन डेटा पास करती है, जो 0 और 9 के बीच दो संख्याओं को आउटपुट करता है। चलो उन्हें 4 और 7 कहते हैं। वह बॉब को फ़िल्टर भेजती है।

इस ग्रिड को देखते हुए, आपको पता नहीं है कि ऐलिस ने फ़िल्टर को कौन सा डेटा पास किया है। यदि आपके पास एक सेट था जिसमें डेटा निहित था, तो आप इसे हैश करने और फ़िल्टर के साथ इसकी तुलना करने में सक्षम होंगे - यदि कोई मेल है, तो संभावना है कि यह वह जानकारी थी जिसका ऐलिस ने अनुरोध किया था।

साथ ही, कई इनपुट होने की संभावना है जो 4 और 7 को मैप करेंगे, इसलिए बॉब यह निर्धारित नहीं कर सकता कि एलिस किस डेटा में रूचि रखती है। वह बस सभी मैचों को वापस कर देता है, और ऐलिस उन्हें अपने अंत में फ़िल्टर करती है।

यह, निश्चित रूप से, एक सकल ओवरसिम्प्लीफिकेशन है, लेकिन यह अवधारणा को प्रदर्शित करता है: ब्लूम फिल्टर क्लाइंट के वास्तविक हितों को बाधित करते हैं। यह एक सही तरीका नहीं है (इसकी गोपनीयता पर अभी भी चिंताएं हैं), लेकिन यह एक नोड के लिए एक असीमित अनुरोध पर एक सुधार है।