فراتر از حباب چت: مهندسی پنهان در پشت واتساپ #واتساپ، با میلیاردها کاربر در سراسر جهان، مترادف با ارتباط فوری شده است. اما در پشت رابط کاربری به ظاهر ساده آن، زیرساخت تکنولوژیک پیچیده‌ای نهفته است که برای مقیاس‌پذیری بی‌نظیر، سرعت و امنیت طراحی شده است. این زیرساخت، گواهی بر #مهندسی سیستم‌های توزیع‌شده است که ترکیبی از زبان‌های برنامه‌نویسی قدرتمند، پروتکل‌های هوشمندانه و تمرکز بی‌وقفه بر حریم خصوصی را به کار می‌گیرد. بنیان: همزمانی ارلنگ و قدرت بلادرنگ XMPPدر هسته بک‌اند واتساپ، ارلنگ (#Erlang) قرار دارد؛ یک زبان برنامه‌نویسی تابعی که به دلیل توانایی‌اش در ساخت سیستم‌های بسیار همزمان، مقاوم در برابر خطا و توزیع‌شده مشهور است. ارلنگ که برای صنعت مخابرات توسعه یافته است، مدل "بازیگر (Actor Model)" خود را دارد که در آن اجزا به عنوان فرآیندهای ایزوله و سبک‌وزن عمل می‌کنند که با ارسال پیام با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این ویژگی، ارلنگ را برای مدیریت میلیون‌ها اتصال همزمان بدون از کار افتادن ایده‌آل می‌سازد. به همین دلیل است که یک سرور واتساپ می‌تواند به طور قابل توجهی تا ۱۰ میلیون اتصال همزمان را مدیریت کند.برای پیام‌رسانی، #واتساپ از نسخه سفارشی‌سازی شده پروتکل پیام‌رسانی و حضور قابل گسترش (XMPP) استفاده می‌کند. در حالی که XMPP یک استاندارد باز برای پیام‌رسانی فوری است، واتساپ آن را برای کارایی و تحویل بلادرنگ بهینه‌سازی کرده است. این پروتکل، امکان برقراری ارتباط پایدار و با تأخیر کم را فراهم می‌کند که برای تبادل پیام‌های فوری بسیار حیاتی است؛ جایی که پیام‌ها در سرور صف‌بندی می‌شوند تا گیرنده آنلاین شود و سپس به سرعت تحویل داده می‌شوند.سفر پیام: از تلفن شما تا جهانهنگامی که دکمه "ارسال" را برای یک پیام واتساپ فشار می‌دهید، رقص پیچیده‌ای از فناوری آغاز می‌شود: ✅ اتصال کلاینت-سرور: برنامه واتساپ شما یک اتصال پایدار TCP (Transmission Control Protocol) با سرور واتساپ برقرار می‌کند. این اتصال فعال باقی می‌ماند و امکان برقراری ارتباط دوطرفه فوری را فراهم می‌کند. ✅ پروتکل پیام و صف‌بندی: پیام شما با استفاده از پروتکل بهینه‌سازی شده واتساپ (مبتنی بر XMPP) فرمت شده و به سرور ارسال می‌شود. سرور به عنوان یک واسطه عمل کرده و پیام را به طور موقت ذخیره می‌کند. ✅ وضعیت تحویل: واتساپ از یک سیستم وضعیت تحویل ساده و در عین حال موثر استفاده می‌کند: * یک تیک: پیام به سرور ارسال شده است. * دو تیک: پیام به دستگاه گیرنده تحویل داده شده است. * تیک آبی: پیام توسط گیرنده خوانده شده است. ✅ همگام‌سازی بلادرنگ: این سیستم تضمین می‌کند که پیام‌ها به سرعت تحویل داده شده و در بین دستگاه‌ها همگام‌سازی شوند. اگر گیرنده آنلاین باشد، پیام فوراً ارسال می‌شود. اگر آفلاین باشد، پیام ذخیره شده و پس از اتصال مجدد وی، همراه با یک اعلان فشاری (push notification)، تحویل داده می‌شود. ✅ مدیریت رسانه: تصاویر، ویدئوها و فایل‌های صوتی مستقیماً از طریق خط لوله اصلی پیام‌رسانی ارسال نمی‌شوند. در عوض، آنها در دستگاه شما فشرده شده، در سرویس‌های ذخیره‌سازی ابری (مانند AWS S3) بارگذاری می‌شوند و یک شناسه منحصر به فرد یا لینک به محتوا از طریق پروتکل پیام‌رسانی ارسال می‌گردد. سپس گیرنده با استفاده از آن شناسه، رسانه را از فضای ابری دانلود می‌کند. امنیت فولادین: رمزگذاری سرتاسریشاید مهم‌ترین جنبه فناورانه واتساپ، و یک عامل تمایز کلیدی، پیاده‌سازی رمزگذاری سرتاسری (#E2EE) آن باشد. با استفاده از پروتکل #سیگنال (Signal Protocol)، این بدان معناست که فقط فرستنده و گیرنده مورد نظر می‌توانند پیام‌ها را بخوانند. حتی خود واتساپ نیز نمی‌تواند به محتوای مکالمات خصوصی شما دسترسی پیدا کند.نحوه کار آن به شرح زیر است: ✅ کلیدهای منحصربه‌فرد: هر پیام با یک قفل رمزنگاری منحصر به فرد ایمن می‌شود. ✅ #رمزگذاری در سمت دستگاه: رمزگذاری و رمزگشایی به طور کامل در دستگاه شما انجام می‌شود. قبل از اینکه پیامی از تلفن شما خارج شود، رمزگذاری می‌شود و فقط دستگاه گیرنده کلید خاصی را برای باز کردن و خواندن آن در اختیار دارد. ✅ تبادل کلید دیفی-هلمن (Diffie-Hellman Key Exchange): این روش رمزنگاری، تبادل امن کلیدها بین کاربران را بدون افشای کلیدها در شبکه تضمین می‌کند . ✅ حفاظت خودکار: E2EE به طور پیش‌فرض در واتساپ تعبیه شده است؛ هیچ تنظیماتی برای فعال کردن آن وجود ندارد که استفاده از آن را برای کاربران بی‌دردسر می‌کند.علاوه بر E2EE، واتساپ از سایر تدابیر امنیتی مانند احراز هویت دو مرحله‌ای (2FA)، قفل صفحه، تأیید دستگاه، و ویژگی‌هایی مانند پیام‌های "یک بار مشاهده" و پیام‌های ناپدیدشونده برای افزایش حریم خصوصی و کنترل کاربر استفاده می‌کند.مقیاس‌پذیری به میلیاردها: پایگاه‌های داده و زیرساختبرای مدیریت حجم نجومی پیام‌ها و کاربران، واتساپ به یک معماری بسیار مقیاس‌پذیر متکی است: ✅ پایگاه‌های داده شارد شده: واتساپ از معماری پایگاه داده شارد شده استفاده می‌کند؛ جایی که داده‌های کاربر بر اساس شناسه آنها در بین چندین شارد پایگاه داده تقسیم می‌شوند. این مقیاس‌بندی افقی تضمین می‌کند که بار توزیع شود و از تبدیل شدن یک پایگاه داده به گلوگاه جلوگیری می‌کند. کاساندرا (#Cassandra) (یک پایگاه داده NoSQL) اغلب برای حجم عظیمی از داده‌ها و فراداده‌های کاربر استفاده می‌شود، در حالی که #SQLite تاریخچه چت‌های محلی را در دستگاه‌ها مدیریت می‌کند. ✅ تکثیر (Replication) و پشتیبان‌گیری: پایگاه‌های داده در چندین سرور تکثیر می‌شوند تا از از دست رفتن داده‌ها جلوگیری کرده و در دسترس بودن بالا را تضمین کنند. ✅ متعادل‌کننده بار (Load Balancing): متعادل‌کننده‌های بار ترافیک ورودی را به طور مساوی بین سرورهای مختلف توزیع می‌کنند و از بارگذاری بیش از حد جلوگیری کرده و حداقل تأخیر را برای کاربران تضمین می‌کنند. ✅ #سرور های لینوکس: سرورهای واتساپ معمولاً روی #لینوکس اجرا می‌شوند که یک محیط پایدار، مقیاس‌پذیر و کارآمد را فراهم می‌کند.در اصل، واتساپ یک شگفتی در طراحی سیستم‌های توزیع‌شده است که قدرت همزمانی ارلنگ، قابلیت‌های بلادرنگ XMPP، امنیت قوی پروتکل #سیگنال، و یک زیرساخت با مقیاس‌پذیری عظیم را ترکیب می‌کند تا میلیاردها پیام را به طور ایمن و فوری در سراسر جهان تحویل دهد. موفقیت آن نه تنها در کاربرپسند بودن آن، بلکه در مهندسی پنهانی نهفته است که آن را روز به روز و بی‌عیب و نقص فعال نگه می‌دارد. #پیام‌رسان