Layer 1 ব্লকচেইন
ভূমিকা
একটি ব্লকচেইন নেটওয়ার্ক যত ব্যবহারকারী সামলাতে পারে, তার চেয়ে বেশি মানুষ যখন সেটি ব্যবহার করতে চান, তখনই সমস্যা শুরু হয়। ব্লকস্পেসের বড় চাহিদা সাময়িক হতে পারে, আবার মানুষের আগ্রহ যতদিন প্রবল থাকে ততদিন টিকেও থাকতে পারে। চাহিদা বেশি হলে সবাই নিজের লেনদেন দ্রুত করাতে একে অপরের সঙ্গে বেশি দাম হাঁকেন, ফি বেড়ে যায়, আর কম পুঁজির ব্যবহারকারীরা ছিটকে পড়েন।
এই পাঠে দেখব Ethereum ও অন্যান্য ব্লকচেইন কেন ব্লকচেইন ট্রাইলেমার আওতায় পড়ে, উপরের সমস্যাগুলোর মূলে এই ট্রাইলেমা কীভাবে আছে, আর সব ব্যবহারকারীর চাহিদা মেটাতে Ethereum-এর পরিকল্পনায় এর কী প্রভাব পড়ে। কয়েকটি ব্লকচেইন ট্রাইলেমা নিয়ে কী কী আপস করেছে, আর Academy-র এক্সপ্লোরারদের জন্য সেই আপসের মানে কী, তা-ও দেখব।
ব্লকচেইন ট্রাইলেমা
ট্রাইলেমা শব্দটিই বলে দেয়, ব্লকচেইনের তিনটি গুণ একে অপরের সঙ্গে টক্কর দেয় এবং তিনটিকে একসঙ্গে সেরা করতে দেয় না।
এই তিনটি হলো: নিরাপত্তা, স্কেলেবিলিটি এবং বিকেন্দ্রীকরণ।
বিশ্বজুড়ে একটি নিরপেক্ষ আর্থিক ব্যবস্থার ভিত্তি হতে হলে ব্লকচেইনকে তিনটিতেই ভালো হতে হবে। এমন ব্যবস্থাকে জালিয়াতি থেকে সুরক্ষিত থাকতে হয়, বিকেন্দ্রীকরণের মাধ্যমে সেন্সরকারীদের আক্রমণ থেকে বাঁচতে হয়, আর 8 বিলিয়নের বেশি মানুষের চাহিদা মেটানোর মতো স্কেলেবল হতে হয়।
জ্ঞান যাচাই 1
ব্লকচেইন ট্রাইলেমা কীসের মধ্যে সম্পর্ক বোঝায়:
-
[ ] Ethereum, Bitcoin এবং altcoins
-
[ ] নিরাপত্তা, সেন্সরশিপ এবং জালিয়াতি
-
[ ] বিকেন্দ্রীকরণ, স্কেলেবিলিটি এবং নিরাপত্তা
-
[ ] নিরাপত্তা, গতি এবং কম ফি
নিরাপত্তা ও কনসেনসাস
সর্বজনীন ব্লকচেইনের সবচেয়ে মৌলিক শর্ত হলো নিরাপত্তা। নেটওয়ার্কের কম্পিউটারগুলোকে একসঙ্গে কাজ করতে হলে কোন লেনদেনগুলো সত্যিই ঘটেছে সে বিষয়ে একমত হতে হয়; এই একমত হওয়ার প্রক্রিয়াই কনসেনসাস। আক্রমণকারীরা যদি সেই সত্যে পৌঁছানো ঠেকাতে না পারে, তবে ব্লকচেইনটি নিরাপদ। কনসেনসাস অ্যালগরিদম এই আক্রমণ ঠেকানোর জন্যই তৈরি।
Bitcoin-এর মতো যেসব চেইন প্রুফ অব ওয়ার্ক কনসেনসাস ব্যবহার করে, তারা ব্লক তৈরিকে তীব্র প্রতিযোগিতামূলক করে কনসেনসাস রক্ষা করে; প্রতিটি ব্লক প্রডিউসার একটি গাণিতিক ধাঁধা সমাধানের দৌড়ে নামে। যে প্রথম পারে, সে পরের ব্লক তৈরির অধিকার আর তার সঙ্গের ব্লক পুরস্কার পায়। চেইনের সাম্প্রতিক ইতিহাস বদলাতে বিপুল কম্পিউটিং ক্ষমতা ও বিদ্যুৎ লাগবে, তাই আক্রমণকারীর লাভের চেয়ে খরচই বেশি হবে।
জ্ঞান যাচাই 2
ক্রিপ্টোকারেন্সির ক্ষেত্রে ব্লকচেইন কনসেনসাস হলো:
-
[ ] যে প্রক্রিয়ায় নোডগুলো অনচেইনে কী ঘটেছে তা নিয়ে একমত হয়
-
[ ] জালিয়াতি ঠেকাতে ওই চেইনের সবার জন্য জরুরি
-
[ ] অর্থনৈতিক প্রণোদনার মাধ্যমে সুরক্ষিত
-
[ ] উপরের সবগুলো
নিরাপত্তা ও আক্রমণ
ব্লকচেইন কনসেনসাসের উপর একধরনের সম্ভাব্য আক্রমণ হলো 51% আক্রমণ; নেটওয়ার্কের অর্ধেকের বেশি কনসেনসাস ক্ষমতা যার হাতে, সে সাম্প্রতিক লেনদেন উল্টে দিয়ে একই কয়েন দুবার খরচ করতে পারে, বা নতুন লেনদেন আটকে দিতে পারে। তবে সে স্বাক্ষর নকল করতে পারে না, অন্যের টাকাও খরচ করতে পারে না। এই সংখ্যাগরিষ্ঠতা মানে প্রুফ অব ওয়ার্কে 51% কম্পিউটিং ক্ষমতা আর প্রুফ অব স্টেকে 51% স্টেক, যা বিশাল বিনিয়োগ। প্রুফ অব স্টেকে আবার প্রমাণযোগ্য প্রতারণা, যেমন পরস্পরবিরোধী দুটি ব্লকে স্বাক্ষর করলে, সেই স্টেক ধ্বংস হয়ে যায় (একে বলে স্ল্যাশিং); আক্রমণকারীর লাভের চেয়ে ক্ষতিই বেশি হবে।
প্রুফ অব স্টেক কনসেনসাসে ব্লক প্রডিউসার প্রতিযোগিতায় জেতে না, বরং এলোমেলোভাবে বেছে নেওয়া হয়। প্রুফ অব ওয়ার্কের মতোই কনসেনসাস অ্যালগরিদম নিশ্চিত করে যে কোনো একক পক্ষ নিয়মিত নতুন ব্লক তৈরির অধিকার জিততে পারবে না।
জ্ঞান যাচাই 3
51% আক্রমণের চূড়ান্ত লক্ষ্য হলো:
-
[ ] মাইনিং কার্যক্রম ব্যাহত করা
-
[ ] একই কয়েন দুবার খরচ করা বা লেনদেন আটকে দেওয়া
-
[ ] নতুন একটি ক্রিপ্টোকারেন্সি তৈরি করা
-
[ ] বাকি 49% অংশকে সরিয়ে দেওয়া
স্কেলেবিলিটি - থ্রুপুট
স্কেলেবিলিটি মানে একটি ব্লকচেইন কত দ্রুত অনেক লেনদেন সামলাতে পারে। দুটি বিষয় এটি ঠিক করে: থ্রুপুট ও চূড়ান্ততা।
লেনদেন থ্রুপুট: একটি ব্লকচেইন একসঙ্গে কতগুলো লেনদেন সামলাতে পারে, সাধারণত প্রতি সেকেন্ডে লেনদেন (TPS) হিসেবে মাপা হয়।
ভাবুন, একটি বাস স্টপে অনেক মানুষ অপেক্ষা করছেন, প্রতি মিনিটে আরও আসছেন, সবাই যেতে চান। কিন্তু একটি বাসে সীমিতসংখ্যক মানুষই যেতে পারেন। স্টপ দ্রুত খালি করতে হলে বড় বাস লাগবে (বেশি মানুষ) অথবা বাস আরও ঘন ঘন চালাতে হবে (কম সময়)। প্রতিটি ব্লকের সীমিত ব্লকস্পেসের ভেতরে অনেক লেনদেন ঢোকানোর বিষয়টিও ঠিক তেমনই। সরাসরি তথ্যসহ এই ছবিটি দেখতে পারেন https://txstreet.com/v/eth-btc ঠিকানায়।
জ্ঞান যাচাই 4
ব্লকচেইন লেনদেনের বাস স্টপ তুলনায় কোনটি সত্য?
-
[ ] মানুষ (লেনদেন) বাসে (ব্লকে) একসঙ্গে জড়ো হয়
-
[ ] প্রতিটি বাসে (ব্লকে) সীমিতসংখ্যক মানুষ (লেনদেন) ধরে
-
[ ] বেশি মানুষ (লেনদেন) সরাতে বড় বা বেশি বাস (ব্লক) লাগে
-
[ ] উপরের সবগুলো
স্কেলেবিলিটি - চূড়ান্ততা
ব্লকচেইন স্কেলেবিলিটির দ্বিতীয় দিকটি হলো:
চূড়ান্ততা: কখন আমরা মোটামুটি নিশ্চিত হতে পারি যে একটি লেনদেন আর বদলাবে বা উল্টে যাবে না?
Bitcoin-এর মতো প্রুফ অব ওয়ার্ক চেইনে চূড়ান্ততা মাপা হয় ব্লকে: আপনার লেনদেনের পর চেইনে যত বেশি ব্লক যোগ হয়, ততই নিশ্চিত হওয়া যায় সেটি আর উল্টাবে না। মনে রাখুন, নিরাপদ কনসেনসাস অ্যালগরিদম পুরোনো ব্লক বদলানোকে খুব ব্যয়বহুল করে তোলে, আর যত পিছিয়ে বদলাতে চাইবেন খরচ তত বাড়বে। Bitcoin প্রায় প্রতি 10 মিনিটে একটি নতুন ব্লক তৈরি করে, তাই কয়েকটি নিশ্চিতকরণের জন্য প্রায় এক ঘণ্টা লাগে। Ethereum-এর প্রুফ অব স্টেক অন্য পথে যায়: ভ্যালিডেটররা ভোট দিয়ে ব্লক চূড়ান্ত করেন, আর প্রায় 13 মিনিট (দুই ইপক ভোট) পর লেনদেন চূড়ান্ত হয়।
বিকেন্দ্রীকরণ ক্ষমতা ছড়িয়ে দেয়
বিকেন্দ্রীকরণ ব্লকচেইন ট্রাইলেমার শেষ ভিত্তি: নিয়ন্ত্রণ ও সিদ্ধান্ত নেওয়ার ক্ষমতা একটি পক্ষের হাত থেকে সরিয়ে বহু কম্পিউটারের নেটওয়ার্কে ছড়িয়ে দেওয়া। এই নীতির কারণেই ব্লকচেইন পারমিশনলেস ও সেন্সরশিপ-প্রতিরোধী হতে পারে; যে কেউ বিকেন্দ্রীকৃত ব্লকচেইন ব্যবহার করতে পারেন, আর যে কেউ তার উপর সফটওয়্যার বানাতে পারেন।
Facebook বা Twitter-এর মতো কেন্দ্রীকৃত প্ল্যাটফর্ম যে কারও অ্যাকাউন্ট যেকোনো সময় বন্ধ করে দিতে পারে। Twitch বা TikTok-এর অনেক জনপ্রিয় স্ট্রিমার কোনো কারণ ছাড়াই প্ল্যাটফর্ম থেকে বাদ পড়েছেন। অ্যাকাউন্ট ফিরে পাওয়া গেলেও প্রক্রিয়াটি দীর্ঘ ও কষ্টকর হতে পারে। বিকেন্দ্রীকরণ ছাড়া ব্লকচেইন খতিয়ান শুধু ব্যাংকের কম্পিউটারে রাখা একটি আর্থিক স্প্রেডশিট; কে অ্যাকাউন্ট খুলতে পারবে তা ব্যাংকই ঠিক করে। পারমিশনলেস নেটওয়ার্ক মানে কর্তৃত্ব যথেষ্ট বিকেন্দ্রীকৃত; কারও প্রবেশাধিকার কেড়ে নেওয়ার উপায় নেই।
জ্ঞান যাচাই 5
বিকেন্দ্রীকরণ সম্পর্কে কোন বক্তব্যটি সত্য নয়?
-
[ ] বিকেন্দ্রীকরণ ব্লকচেইনকে সেন্সরশিপ-প্রতিরোধী করে
-
[ ] বিকেন্দ্রীকরণ ব্লকচেইনকে পারমিশনলেস করে
-
[ ] বিকেন্দ্রীকরণ কর্তৃত্ববাদী শক্তিকে নিয়ন্ত্রণ ধরে রাখতে সাহায্য করে
-
[ ] যে কেউ, যেখান থেকেই হোক, পারমিশনলেস ব্যবস্থা ব্যবহার করতে পারেন
এটি কি বিকেন্দ্রীকৃত?
তবে কিছু বিকেন্দ্রীকৃত কি না, তার উত্তর শুধু হ্যাঁ বা না নয়। 10টি নিয়ন্ত্রক পক্ষ থাকলে সেটি কি বিকেন্দ্রীকৃত? 1000 হলে? 1 মিলিয়ন হলে? যথেষ্ট বিকেন্দ্রীকৃত বলার কোনো নির্দিষ্ট সীমা নেই, তাই বিকেন্দ্রীকরণকে একটি বর্ণালী হিসেবে ভাবাই ভালো। শুধু সাদা আর কালো নয়, মাঝখানে অনেক ধূসর রংও আছে।
তাই আমরা বলি কিছু “অন্য কিছুর চেয়ে বেশি বা কম বিকেন্দ্রীকৃত”, “কেন্দ্রীকৃত না বিকেন্দ্রীকৃত” নয়। রাষ্ট্রীয় পর্যায়ের সেন্সরশিপ ঠেকাতে নিরপেক্ষ আর্থিক ব্যবস্থার উঁচু মাত্রার বিকেন্দ্রীকরণ দরকার। নতুন ব্লকচেইনগুলো প্রায়ই স্কেলেবিলিটির জন্য বিকেন্দ্রীকরণ ছাড়ে, কিন্তু তখন সমাজ ও সরকারের সেই একই চাপের মুখে পড়ে যা পুরোপুরি কেন্দ্রীকৃত প্ল্যাটফর্ম টের পায়। শেষমেশ তারাও কেন্দ্রীকৃত সোশ্যাল মিডিয়ার মতো সেন্সরশিপে জড়িয়ে পড়তে পারে।
জ্ঞান যাচাই 6
বিভিন্ন ব্লকচেইন বিভিন্ন মাত্রার বিকেন্দ্রীকরণ ব্যবহার করে।
-
[ ] সত্য
-
[ ] মিথ্যা
কিছু উদাহরণ
প্রতিটি ব্লকচেইন ট্রাইলেমাকে নিজের মতো করে সামলায় এবং নিজের লক্ষ্যে পৌঁছাতে আপস করে। Bitcoin ও Ethereum স্কেলেবিলিটির চেয়ে নিরাপত্তা ও বিকেন্দ্রীকরণকে এগিয়ে রাখে, ফলে Bitcoin-এ লেনদেনের চূড়ান্ততার সময় দীর্ঘ আর Ethereum-এ ব্লকস্পেস সীমিত। স্মার্ট কন্ট্রাক্ট ব্যবহারের চাহিদা বেড়ে গেলে, বিশেষ করে DeFi-এর জন্য, Ethereum-এর ফি বাড়ে; 2021 সালের সর্বোচ্চ চাহিদার সময় একটি লেনদেনেই কয়েক ডজন ডলার খরচ হতে পারত।
বাড়তি ফি BNB Chain-এর মতো বিকল্প Layer 1-এর সুযোগ তৈরি করে দেয়, যারা বেশি লেনদেন থ্রুপুট আর কম ফির জন্য বিকেন্দ্রীকরণের চেয়ে স্কেলেবিলিটিকে এগিয়ে রেখেছে। Solana-র মতো তৃতীয় প্রজন্মের চেইন ট্রাইলেমা সমাধানে নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করে, তবু সব ব্লকচেইনই এই মৌলিক সীমার মধ্যে থাকে। প্রতিটি চেইনের বেছে নেওয়া পথই তার ইকোসিস্টেম গড়ে তোলে।
তাহলে কী করা যায়?
Ethereum যদি উঁচু নিরাপত্তা আর বিকেন্দ্রীকরণকে এগিয়ে রাখে, তবে বিশ্বজোড়া আর্থিক নেটওয়ার্ক হয়ে সব ব্যবহারকারীর চাহিদা মেটাতে সেটি কীভাবে স্কেল করবে? Ethereum-এর রোডম্যাপ দুটি উত্তর খুঁজেছিল: Layer 2 আর ব্লকচেইন শার্ডিং।
Layer 2 ট্রাইলেমার বাকি দুটি দিকে আপস না করেই Ethereum-এর স্কেলেবিলিটি বাড়ায়। এটি মূল ব্লকচেইনের উপরে বসা একটি বাড়তি স্তর, যা নিরাপত্তার জন্য মূল চেইনের উপর নির্ভর করে, অথচ ব্যবহারকারীদের কম ফি ও দ্রুত লেনদেন দেয়। আমাদের Layer 2 পাঠে এটি বিস্তারিত দেখব।
শার্ডিং ব্লকচেইনকে একাধিক সমান্তরাল চেইনে ভাগ করত, অনেকটা রাস্তায় বাড়তি লেন যোগ করার মতো। Ethereum সেই পরিকল্পনা সরিয়ে সহজ পথ নিয়েছে: Layer 2-এর জন্য ব্লক ডেটা সস্তা করা (2024 সালে যোগ হয়েছে) আর নিরাপত্তা বা বিকেন্দ্রীকরণ না ছেড়ে ধাপে ধাপে ক্ষমতা বাড়ানো।
জ্ঞান যাচাই 7
Layer 2 যা করে:
-
[ ] নিজেরাই নিজেদের নিরাপত্তা দেয়
-
[ ] মূল ব্লকচেইনের স্কেলেবিলিটি বাড়ায়
-
[ ] ব্যবহারকারীদের ফি বাড়ায়
-
[ ] ব্যবহারকারীদের চূড়ান্ততার সময় বাড়ায়
Ethereum-এর ভবিষ্যৎ
Ethereum নেটওয়ার্ক ট্রাইলেমার বাকি দিকগুলো না ছেড়েই স্কেলেবিলিটি বাড়িয়ে চলেছে। 2022 সালে প্রুফ অব স্টেক কনসেনসাসে যাওয়া (The Merge) নেটওয়ার্কের বিদ্যুৎ খরচ 99%-এর বেশি কমিয়েছে, আর 2024 সালে Layer 2-এর জন্য সস্তা ব্লক ডেটা এসেছে। স্কেলিং একটি চলমান কাজ: প্রতিটি আপগ্রেড Ethereum-কে আরও দ্রুত ও সস্তা করে, অথচ নিরাপত্তা ও বিকেন্দ্রীকরণ মূল নীতি হিসেবেই থাকে। Ethereum Foundation-এর Ethereum রোডম্যাপ পাতাটি চমৎকার।
এদিকে অনেক Layer 2 প্রোটোকল Ethereum-এর উপরে গড়ে উঠে ব্যবহারকারীর চাহিদা মেটাতে সাহায্য করে, তাতে Ethereum প্রোটোকল নিজে বদলানোর দরকার হয় না। এই Layer 2 প্রোটোকলগুলো বিকেন্দ্রীকৃত নিরাপত্তার জন্য Layer 1 Ethereum-এর উপর নির্ভর করে, আর নিজেরা স্কেলেবিলিটি দেয়; Layer 2-এর বৈচিত্র্যই একটি বিকেন্দ্রীকৃত ইকোসিস্টেম গড়ে! প্রধান রোলআপগুলো হলো Arbitrum, OP Mainnet আর Base; Polygon PoS একটি জনপ্রিয় সাইডচেইন, যার নিরাপত্তা আলাদা।
জ্ঞান যাচাই 8
Ethereum-এর আপগ্রেডের মধ্যে আছে:
-
[ ] স্কেলেবিলিটি বাড়াতে Layer 2 আর সস্তা ব্লক ডেটা ব্যবহার
-
[ ] বিকেন্দ্রীকরণ ও নিরাপত্তাকে মূল নীতি হিসেবে ধরে রাখা
-
[ ] প্রুফ অব স্টেক কনসেনসাসে বিদ্যুৎ খরচ কমানো
-
[ ] উপরের সবগুলো
এক্সপ্লোরারদের জন্য এর মানে কী?
প্রযুক্তিটি শিখতে ও ঘুরে দেখতে ব্যবহারকারীদের কম ফি দরকার, যাতে শুরু করা সহজ হয় আর ভুলের খরচ কম থাকে; যাত্রার শুরুতে এটি আরও বেশি জরুরি। Ethereum ব্লকচেইন এখনও নিখুঁত নয়, তবে এর মূল্যবোধ একে বিশ্বজোড়া আর্থিক কম্পিউটিং ব্যবস্থার স্বপ্ন পূরণের অন্যতম সেরা প্রার্থী করে তুলেছে। এক্সপ্লোরাররা বিশাল ফি না দিয়েই Ethereum ব্যবহার করা শিখতে পারেন; Layer 2 ব্যবহার করলে Ethereum-এর নিরাপত্তা ও বিকেন্দ্রীকরণের সুবিধার সঙ্গে বেশি স্কেলেবিলিটিও মেলে।
পরের পাঠে Layer 2 সমাধান আর শুরু করার উপায় নিয়ে আলোচনা হবে। এগিয়ে চলুন, এক্সপ্লোরাররা!