कार्य का प्रमाण बनाम हिस्सेदारी का प्रमाण: एक व्यापक अवलोकन

बेसबॉल खेलते समय, एक होम रन के लिए बल्लेबाज को एक निष्पक्ष गेंद को हिट करने की आवश्यकता होती है जो आउटफील्ड बाड़ पर यात्रा करती है, जिससे बल्लेबाज को आधारों को निर्विरोध स्केल करने की अनुमति मिलती है। होम रन स्कोर करना केवल इसलिए संभव है क्योंकि खिलाड़ी, रेफरी और दर्शक सभी इसे परिभाषित करने वाले मापदंडों पर सहमत होते हैं। यदि एक टीम का मानना था कि गेंद को घरेलू रन बनाने के लिए बाड़ को पार करना था, लेकिन दूसरी टीम का मानना था कि अर्हता प्राप्त करने के लिए गेंद को भी एक पेड़ से उछलना था, तो आम सहमति की कमी उपलब्धि की स्थिति को प्रश्न में बुलाएगी।

जब वित्त की बात आती है, तो कोई सवाल नहीं हो सकता है। कोई भी एक को तीन बिटकॉइन नहीं देना चाहता है रियल एस्टेट ब्रोकर और फिर शब्द सुनें "बधाई हो, आपने एक घर खरीदा होगा।

सर्वसम्मति तंत्र एक ब्लॉकचेन नेटवर्क में नोड्स के बीच समझौते की सुविधा प्रदान करता है। सरल शब्दों में, वे सुनिश्चित करते हैं कि प्रत्येक खिलाड़ी खेल के नियमों से सहमत हो।

सर्वसम्मति प्रणाली यह सुनिश्चित करके नेटवर्क के विकेंद्रीकरण की रक्षा करती है कि यह विफलता के एक बिंदु पर निर्भर नहीं है; लेकिन यह नेटवर्क की सुरक्षा की भी रक्षा करता है, यह सुनिश्चित करके कि यह प्राधिकरण के एक बिंदु पर निर्भर नहीं करता है। उदाहरण के लिए, यदि बेसबॉल में नियम पुस्तिका नहीं थी, तो बल्लेबाज को गेंद को दो फीट मारने और फिर "होम रन" घोषित करने से रोकने के लिए कुछ भी नहीं होगा। इसी तरह, अगर ब्लॉकचेन पर कोई आम सहमति तंत्र नहीं था, तो खुद को अमीर बनाने के लिए ब्लॉकचेन पर एकतरफा लेनदेन को मान्य करने से एक भी बुरे अभिनेता को रोकने के लिए कुछ भी नहीं होगा।

ब्लॉकचेन लेनदेन को कैसे मान्य करते हैं - PoW, PoS, और परे

कार्य का प्रमाण बनाम हिस्सेदारी का प्रमाण लेनदेन को मान्य करने के लिए क्रिप्टोक्यूरेंसी नेटवर्क में उपयोग किए जाने वाले दो प्राथमिक सर्वसम्मति तंत्र हैं। मुख्य अंतर यह है कि वे कैसे निर्धारित करते हैं कि लेनदेन को मान्य करने के लिए कौन मिलता है। PoW कम्प्यूटेशनल शक्ति पर निर्भर करता है, जहां प्रतिभागी जटिल पहेलियों को हल करने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, जबकि PoS लॉटरी जैसी प्रणाली का उपयोग करता है जहां प्रतिभागियों को क्रिप्टोकरेंसी की उनकी हिस्सेदारी के आधार पर चुना जाता है।

एक PoW ब्लॉकचेन पर, इस तरह के एक बिटकॉइन, एक ब्लॉक को मारने की आपकी बाधाएं आपके पास प्रसंस्करण शक्ति की मात्रा के सीधे आनुपातिक हैं। PoS ब्लॉकचेन पर, जैसे कि Etheruem या Cardano, ब्लॉक से टकराने की आपकी संभावना उस मुद्रा की मात्रा के समानुपाती होती है जो आपके पास व्यक्तिगत रूप से होती है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि केवल PoW ब्लॉकचेन पर सिक्कों का खनन किया जा सकता है, क्योंकि PoS चेन एक यादृच्छिक ड्रॉ के आधार पर ब्लॉक को पुरस्कृत करता है।

एक तीसरी विधि, जिसे डेलिगेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक (डीपीओएस) के रूप में जाना जाता है, एक आम सहमति तंत्र है जहां नेटवर्क उपयोगकर्ता लेनदेन को मान्य करने के लिए प्रतिनिधियों को वोट देते हैं। प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS) जैसी सत्यापन प्रक्रिया में सीधे भाग लेने वाले प्रत्येक उपयोगकर्ता के बजाय, DPoS निर्वाचित प्रतिनिधियों के एक छोटे समूह को काम संभालने की अनुमति देता है।

प्रूफ-ऑफ-वर्क

प्रूफ ऑफ वर्क (PoW) की अवधारणा शुरू में 1993 में ईमेल स्पैम और इनकार-की-सेवा हमलों का मुकाबला करने के एक तरीके के रूप में प्रस्तावित की गई थी। बाद में, 1997 में, एडम बैक ने हैशकैश नामक एक PoW तंत्र लागू किया, जिसने अवधारणा को और मजबूत किया। तब से, वास्तविक दुनिया के कार्यान्वयन के कुछ अन्य प्रयास किए गए हैं, लेकिन बिटकॉइन विकसित होने और बाद में सातोशी नाकामोटो द्वारा लोकप्रिय होने तक पीओडब्ल्यू को व्यापक रूप से अनुकूलित नहीं किया गया था।

इस पद्धति के साथ, खनिक अत्यंत जटिल गणितीय समस्याओं को हल करने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। फिनिश-लाइन के लिए पहला खनिक लेनदेन को मान्य करता है, और उनके योगदान के लिए इनाम के रूप में उस मुद्रा का एक ब्लॉक अर्जित करता है। समाधान को तब नेटवर्क पर अन्य नोड्स द्वारा सत्यापित किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि बहुमत ब्लॉकचेन लेज़र की स्थिति पर सहमत है, एक इकाई को इसे नियंत्रित करने से रोकता है।

PoW तंत्र की पहेली-समाधान प्रक्रिया नेटवर्क को कई तरीकों से सुरक्षित करती है:

1. ऊर्जा गहन: पहेली को हल करने के लिए महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल शक्ति और ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इससे दुर्भावनापूर्ण अभिनेताओं के लिए हमले शुरू करना मुश्किल हो जाता है, क्योंकि उन्हें पर्याप्त संसाधनों की आवश्यकता होगी।

2. कम्प्यूटेशनल प्रयास: पहेली की जटिलता यह सुनिश्चित करती है कि समाधान खोजने में समय और मेहनत लगे। यह नए ब्लॉक जोड़ने की प्रक्रिया को धीमा कर देता है, जिससे हमलावरों के लिए ब्लॉकचेन में हेरफेर करना कठिन हो जाता है।

3. अपरिवर्तनीय श्रृंखला: एक बार लेन-देन की पुष्टि हो जाने और ब्लॉक में जोड़े जाने के बाद, यह प्रभावी रूप से स्थायी हो जाता है, जिसे अपरिवर्तनीयता भी कहा जाता है। यह स्थायित्व क्रिप्टोग्राफ़िक हैश द्वारा लागू किया जाता है जो श्रृंखला पर प्रत्येक ब्लॉक को आपस में जोड़ता है। किसी एक ब्लॉक को बदलने से श्रृंखला में हर बाद के ब्लॉक को अमान्य कर दिया जाएगा। एक धोखाधड़ी ब्लॉक बनाने के लिए बाद के सभी ब्लॉकों की पुनर्गणना की आवश्यकता होगी, जो खराब अभिनेताओं के लिए कम्प्यूटेशनल रूप से अव्यावहारिक है। यदि यह करना भी संभव था, तो एक हैकर बाद के ब्लॉकों को हल करने में जितनी ऊर्जा का उपभोग करेगा, उसकी कीमत वास्तव में अपराध के भुगतान से अधिक होगी।

PoW का उपयोग करने वाली उल्लेखनीय परियोजनाओं में बिटकॉइन, डॉगकोइन, लिटकोइन और एथेरियम क्लासिक शामिल हैं।

प्रूफ-ऑफ-स्टेक

PoS सिस्टम में, सत्यापनकर्ताओं को उनके पास मौजूद सिक्कों की संख्या के आधार पर नए ब्लॉक बनाने के लिए चुना जाता है और वे संपार्श्विक के रूप में "दांव" लगाने के इच्छुक होते हैं। ये सिक्के अनिवार्य रूप से लॉक हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें दांव पर लगाते समय व्यापार या बेचा नहीं जा सकता है। यह दुर्भावनापूर्ण व्यवहार को हतोत्साहित करता है, क्योंकि सत्यापनकर्ता नियमों का पालन नहीं करने पर अपनी हिस्सेदारी खोने का जोखिम उठाते हैं।

ब्लॉक सत्यापनकर्ताओं को नेटवर्क में उनकी आर्थिक हिस्सेदारी के आधार पर लॉटरी जैसी प्रणाली का उपयोग करके यादृच्छिक रूप से चुना जाता है। आप जितने अधिक सिक्के दांव पर लगाते हैं, लेन-देन को मान्य करने के लिए चुने जाने की आपकी संभावना उतनी ही बेहतर होती है, जिससे ब्लॉक इनाम मिलता है। ब्लॉकचैन लॉटरी में "टिकट" के रूप में आपके द्वारा दांव पर लगाए गए प्रत्येक सिक्के के बारे में सोचें। यह दृष्टिकोण PoW की तुलना में ऊर्जा की खपत को काफी कम करता है, क्योंकि यह संसाधन-गहन संगणनाओं की आवश्यकता को समाप्त करता है।

PoS का उपयोग करने वाली उल्लेखनीय परियोजनाओं में Ethereum (ETH), Cardano (ADA), Polkadot (DOT), Algorand (ALGO), Cosmos (ATOM), Tezos और Avalanche शामिल हैं। यह तुलना- कार्य का प्रमाण बनाम हिस्सेदारी का प्रमाण स्थिरता और ऊर्जा उपयोग पर विचार करते समय महत्वपूर्ण है।

प्रत्यायोजित प्रूफ-ऑफ-स्टेक

एक अन्य अभिनव दृष्टिकोण डेलिगेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक (DPoS) है, जो सर्वसम्मति प्रक्रिया में प्रतिनिधिमंडल की एक परत का परिचय देता है। DPoS सिस्टम में, हितधारक कम संख्या में प्रतिनिधियों का चुनाव करते हैं जो अपनी कथित योग्यता के आधार पर लेनदेन को मान्य करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। यह विधि कुछ हद तक विकेंद्रीकरण को संरक्षित करते हुए मापनीयता और लेनदेन की गति को बढ़ाती है।

DPoS का उपयोग करने वाली उल्लेखनीय परियोजनाओं में EOS और TRON शामिल हैं, जिन्होंने प्रति सेकंड हजारों लेनदेन को संसाधित करने की उनकी क्षमता के लिए ध्यान आकर्षित किया है।

दोहरा खर्च और 51% हमले

डिजिटल मुद्राएं डेटा के रूप में मौजूद हैं, जिन्हें आसानी से कॉपी किया जा सकता है। इसे रोकने के लिए एक तंत्र के बिना, कोई संभावित रूप से एक ही डिजिटल मुद्रा को एक साथ कई लोगों को भेज सकता है, जिससे एक ही टोकन कई बार खर्च हो सकता है। इसे "डबल-खर्च" के रूप में जाना जाता है, और यह कई कारणों में से एक है कि ब्लॉकचेन के स्वास्थ्य और स्थिरता के लिए आम सहमति बिल्कुल महत्वपूर्ण है।

नोड्स के बीच आम सहमति एक एकल डेटा सेट को रखकर प्राप्त की जाती है - एक ब्लॉकचेन के अपरिवर्तनीय लेनदेन इतिहास के पारस्परिक रूप से सहमत-संस्करण - प्रत्येक व्यक्तिगत नोड को पूरी तरह से डेटाबेस की अपनी प्रति बनाए रखने की अनुमति देने के बजाय। नोड्स एक लंबित लेनदेन से इनपुट डेटा प्राप्त करते हैं, और बाद में ब्लॉकचेन के नियमों के खिलाफ जांच करने के बाद लेनदेन को स्वीकार या अस्वीकार करते हैं।

उदाहरण के लिए, यह सत्यापित करता है कि लेनदेन ठीक से हस्ताक्षरित / अधिकृत है, कि प्रेषक के पास पर्याप्त उपलब्ध धन है, और फिर यह सुनिश्चित करने के लिए ब्लॉकचेन की अपनी प्रति के खिलाफ अनुरोध को क्रॉस-चेक करता है कि खरीद एक लेनदेन का हिस्सा नहीं है जो पहले ही पूरा हो चुका है, जो डबल-खर्च को रोकने के लिए किया जाता है। यदि कोई उपयोगकर्ता पहले से उपयोग किए जा चुके सिक्कों के साथ लेनदेन पूरा करने का प्रयास करता है, तो लेनदेन अस्वीकार कर दिया जाएगा।

केंद्रीकरण और सुरक्षा

PoW तंत्र के आलोचकों ने हैश पावर पर हावी होने वाले खनन पूल के कारण केंद्रीकरण के बारे में चिंता व्यक्त की है। उदाहरण के लिए, इस लेखन के रूप में, 60% से अधिक नए खनन किए गए बिटकॉइन ब्लॉक केवल तीन प्रमुख खनन पूलों द्वारा उत्पन्न होते हैं। शक्ति का यह केंद्रीकरण नेटवर्क सुरक्षा के संबंध में महत्वपूर्ण चिंताओं को जन्म देता है, क्योंकि सीमित संख्या में संस्थाएं पूरे ब्लॉकचेन पर अत्यधिक प्रभाव डाल सकती हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई एकल खनन पूल नेटवर्क के हैशरेट के एक बड़े हिस्से पर हावी है, तो यह संभवतः '51% हमला' शुरू कर सकता है, जिससे उन्हें पूरे ब्लॉकचेन पर नियंत्रण मिल सकता है।

PoW के विपरीत, PoS और DPoS का उद्देश्य प्रतिभागियों के बीच अधिक समान रूप से बिजली वितरित करना है। एकाग्रता धन के आधार पर अभी भी केंद्रीकरण का जोखिम है; अधिक सिक्के वाले लोगों का नियंत्रण अधिक होता है। PoS ब्लॉकचेन के खिलाफ 51% हमले में सफलता की संभावना कम है, क्योंकि इसके लिए पूरे ब्लॉकचेन में 51% सिक्कों के मालिक होने के लिए एक इकाई की आवश्यकता होगी।

स्केलेबिलिटी और स्थिरता - क्यों कार्य का प्रमाण बनाम हिस्सेदारी का प्रमाण मामलों

PoW सर्वसम्मति तंत्र 2009 में अपनी स्थापना के बाद से बिटकॉइन की सुरक्षा और अखंडता को बनाए रखने में प्रभावी साबित हुआ है। हालांकि, पीओडब्ल्यू पर निर्भरता ने ऊर्जा खपत और स्केलेबिलिटी के बारे में भी चिंता जताई है।

PoW सिस्टम से जुड़ी पर्यावरणीय चिंताएँ उनकी भारी ऊर्जा खपत है। ब्लॉक को हल करने और नेटवर्क को सुरक्षित करने के लिए आवश्यक कंप्यूटिंग शक्ति महत्वपूर्ण बिजली की मांग करती है, अक्सर गैर-नवीकरणीय स्रोतों से, और इससे कार्बन उत्सर्जन में वृद्धि होती है।

जैसे-जैसे अधिक खनिक नेटवर्क में शामिल होते हैं, ब्लॉक पहेली को हल करने में कठिनाई बढ़ती जाती है, जिससे उच्च ऊर्जा खपत और लंबे समय तक लेनदेन का समय होता है। यह PoW संचालित ब्लॉकचेन पर लेनदेन थ्रूपुट को गंभीर रूप से सीमित कर रहा है। बिटकॉइन, उदाहरण के लिए, केवल सात लेनदेन प्रति सेकंड (टीपीएस) को संभाल सकता है, जो वीज़ा जैसी केंद्रीकृत भुगतान प्रणालियों की तुलना में कम है जो हजारों टीपीएस को संसाधित कर सकता है।

स्केलेबिलिटी और दक्षता दोनों से जुड़े जारी किए गए पते के लिए, Ethereum ने सितंबर 2022 में PoS तंत्र पर स्विच किया। इस अपग्रेड ने नेटवर्क की ऊर्जा खपत को 99.9% तक कम कर दिया, और भविष्य की स्केलेबिलिटी एन्हांसमेंट का मार्ग प्रशस्त किया, क्योंकि PoS PoW की तुलना में प्रति सेकंड काफी अधिक लेनदेन को संभाल सकता है,

इसके अतिरिक्त, बिटकॉइन के लिए लाइटनिंग नेटवर्क, या एथेरियम के लिए प्लाज्मा जैसे लेयर 2 नवाचारों का उद्देश्य अंतर्निहित ब्लॉकचेन की सुरक्षा का लाभ उठाते हुए, लेनदेन को ऑफ-चेन संसाधित करके स्केलेबिलिटी को बढ़ाना है।