Layer 1 ब्लॉकचेन
परिचय
जब किसी ब्लॉकचेन नेटवर्क को उसकी क्षमता से ज़्यादा लोग इस्तेमाल करना चाहते हैं, तब दिक्कतें शुरू होती हैं। ब्लॉकस्पेस की भारी माँग कुछ समय की हो सकती है, या तब तक बनी रह सकती है जब तक लोगों में उस ब्लॉकचेन को इस्तेमाल करने की तेज़ चाह है। ज़्यादा माँग के समय लोग अपने लेन-देन जल्दी करवाने के लिए एक-दूसरे से ऊँची बोली लगाते हैं, शुल्क बढ़ते हैं, और कम पूँजी वाले पीछे छूट जाते हैं।
यह पाठ बताता है कि Ethereum और दूसरी ब्लॉकचेन ब्लॉकचेन ट्रिलेमा के दायरे में क्यों आती हैं, यह ट्रिलेमा ऊपर बताई दिक्कतों की जड़ कैसे है, और सब यूज़र की ज़रूरतें पूरी करने की Ethereum की योजनाओं पर इसका क्या असर है। हम देखेंगे कि कई ब्लॉकचेन ने ट्रिलेमा को लेकर क्या समझौते किए हैं, और उनका Academy के एक्सप्लोरर के लिए क्या मतलब है।
ब्लॉकचेन ट्रिलेमा
जैसा कि ट्रिलेमा शब्द से पता चलता है, ब्लॉकचेन के तीन गुण आपस में टकराते हैं और तीनों को एक साथ बेहतर नहीं होने देते।
ये तीन हैं: सुरक्षा, स्केलेबिलिटी और विकेंद्रीकरण।
किसी ब्लॉकचेन को वैश्विक स्तर पर पैसे की निष्पक्ष बुनियाद बनना है, तो उसे तीनों में अच्छा होना चाहिए। ऐसी व्यवस्था को धोखाधड़ी से सुरक्षित रहना है, विकेंद्रीकरण के ज़रिए सेंसर करने वालों के हमलों से बचना है, और 8 बिलियन से ज़्यादा लोगों की ज़रूरतें पूरी करने लायक स्केलेबल होना है।
ज्ञान जाँच 1
ब्लॉकचेन ट्रिलेमा किनके आपसी रिश्ते को बताता है:
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[ ] Ethereum, Bitcoin और altcoins
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[ ] सुरक्षा, सेंसरशिप और धोखाधड़ी
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[ ] विकेंद्रीकरण, स्केलेबिलिटी और सुरक्षा
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[ ] सुरक्षा, रफ़्तार और कम शुल्क
सुरक्षा और सर्वसम्मति
किसी सार्वजनिक ब्लॉकचेन के लिए सुरक्षा सबसे बुनियादी ज़रूरत है। नेटवर्क के कंप्यूटरों को मिलकर काम करने के लिए इस बात पर सहमत होना पड़ता है कि असल में कौन से लेन-देन हुए हैं। इसी सहमति को सर्वसम्मति कहते हैं। ब्लॉकचेन तभी सुरक्षित है जब हमलावर नेटवर्क को इस सच पर सहमत होने से रोक न सकें। सर्वसम्मति के एल्गोरिदम इन्हीं हमलों को झेलने के लिए बनते हैं।
Bitcoin जैसी चेन प्रूफ ऑफ वर्क सर्वसम्मति से इस सहमति की रक्षा करती हैं: ब्लॉक बनाना कड़ी होड़ बन जाता है, जहाँ हर ब्लॉक बनाने वाला गणित की एक पहेली हल करने की दौड़ लगाता है। जो पहले हल करे, उसे अगला ब्लॉक बनाने का हक़ और उसके साथ मिलने वाला ब्लॉक इनाम मिलता है। चेन का हालिया इतिहास बदलने के लिए भारी कंप्यूटिंग ताकत और बिजली चाहिए, इसलिए हमलावर को फ़ायदे से ज़्यादा खर्च करना पड़ेगा।
ज्ञान जाँच 2
क्रिप्टोकरेंसी के लिए ब्लॉकचेन सर्वसम्मति क्या है:
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[ ] वह तरीका जिससे नोड तय करते हैं कि चेन पर क्या हुआ
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[ ] उस चेन के इकोसिस्टम में धोखाधड़ी रोकने के लिए ज़रूरी
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[ ] आर्थिक प्रोत्साहनों से सुरक्षित
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[ ] ऊपर के सभी
सुरक्षा और हमले
सर्वसम्मति पर एक संभावित हमला 51% हमला है: जिस हमलावर के पास नेटवर्क की आधी से ज़्यादा सर्वसम्मति ताकत हो, वह हालिया लेन-देन पलटकर एक ही सिक्का दो बार खर्च कर सकता है, या नए लेन-देन रोक सकता है। वह हस्ताक्षर नकली नहीं बना सकता, न किसी और का पैसा खर्च कर सकता है। इस बहुमत का मतलब है प्रूफ ऑफ वर्क में 51% कंप्यूटिंग ताकत और प्रूफ ऑफ स्टेक में 51% स्टेक, यानी भारी पूँजी। प्रूफ ऑफ स्टेक में साबित होने वाली बेईमानी, जैसे दो विरोधी ब्लॉक पर हस्ताक्षर, उस स्टेक को नष्ट करा देती है (इसे स्लैशिंग कहते हैं), और हमलावर को फ़ायदे से ज़्यादा नुकसान होता है।
प्रूफ ऑफ स्टेक में ब्लॉक बनाने वाला होड़ से नहीं चुना जाता, बेतरतीब तरीके से तय होता है। प्रूफ ऑफ वर्क की तरह यहाँ भी एल्गोरिदम पक्का करता है कि कोई एक इकाई बार-बार नया ब्लॉक बनाने का हक़ न “जीत” सके।
ज्ञान जाँच 3
51% हमले का असली मकसद है:
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[ ] माइनिंग का काम बाधित करना
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[ ] सिक्के दो बार खर्च करना या लेन-देन रोकना
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[ ] नई क्रिप्टोकरेंसी बनाना
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[ ] बाकी 49% को खत्म करना
स्केलेबिलिटी - थ्रूपुट
स्केलेबिलिटी का मतलब है किसी ब्लॉकचेन की बहुत सारे लेन-देन जल्दी निपटाने की क्षमता। इसे दो चीज़ें तय करती हैं: थ्रूपुट और फाइनलिटी।
लेन-देन थ्रूपुट: एक ब्लॉकचेन एक साथ कितने लेन-देन निपटा सकती है, जिसे आमतौर पर लेन-देन प्रति सेकंड (TPS) में मापा जाता है।
कल्पना करें: बस स्टॉप पर बहुत लोग खड़े हैं और हर मिनट और लोग आ रहे हैं। सबको जाना है, पर एक बस में गिने-चुने लोग ही बैठ सकते हैं। भीड़ जल्दी कम करनी हो तो बड़ी बसें चलानी होंगी (ज़्यादा लोग) या बसें और बार-बार चलानी होंगी (कम समय)। हर ब्लॉक में मिलने वाले थोड़े से ब्लॉकस्पेस में कई लेन-देन भरने का मामला भी ऐसा ही है। इसे लाइव डेटा के साथ यहाँ देखें: https://txstreet.com/v/eth-btc
ज्ञान जाँच 4
ब्लॉकचेन लेन-देन की बस स्टॉप वाली तुलना में क्या सही है?
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[ ] लोग (लेन-देन) बसों (ब्लॉक) में इकट्ठा किए जाते हैं
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[ ] हर बस (ब्लॉक) में गिने-चुने लोग (लेन-देन) ही आते हैं
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[ ] ज़्यादा लोगों के लिए बड़ी या ज़्यादा बसें (ब्लॉक) चाहिए
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[ ] ऊपर के सभी
स्केलेबिलिटी - फाइनलिटी
ब्लॉकचेन स्केलेबिलिटी का दूसरा पहलू है:
फाइनलिटी: हम कब ठीक-ठीक मान सकते हैं कि कोई लेन-देन अब बदला या पलटा नहीं जाएगा?
Bitcoin जैसी प्रूफ ऑफ वर्क चेन में फाइनलिटी ब्लॉक में नापी जाती है: आपके लेन-देन के बाद चेन में जितने ज़्यादा ब्लॉक जुड़ें, उतना ही भरोसा कि वह पलटेगा नहीं। याद रखें, मज़बूत सर्वसम्मति एल्गोरिदम पुराने ब्लॉक बदलना बहुत महँगा बना देता है, और जितना पीछे जाएँ, खर्च उतना बढ़ता है। Bitcoin हर करीब 10 मिनट में नया ब्लॉक बनाता है, इसलिए कई पुष्टियों का इंतज़ार लगभग एक घंटे का होता है। Ethereum का प्रूफ ऑफ स्टेक अलग रास्ता लेता है: वैलिडेटर वोट देकर ब्लॉक अंतिम करते हैं, और करीब 13 मिनट (दो एपॉक के वोट) बाद लेन-देन पक्का हो जाता है।
विकेंद्रीकरण ताकत बाँटता है
विकेंद्रीकरण ट्रिलेमा का तीसरा आधार है: नियंत्रण और फ़ैसले किसी एक इकाई से हटाकर कई लोगों के फैले नेटवर्क को सौंपना। यही वह बुनियादी सिद्धांत है जो ब्लॉकचेन को अनुमति-रहित और सेंसरशिप-प्रतिरोधी बनाता है: विकेंद्रीकृत ब्लॉकचेन कोई भी इस्तेमाल कर सकता है, और कोई भी उन पर सॉफ़्टवेयर बना सकता है।
Facebook और Twitter जैसे केंद्रीकृत प्लेटफ़ॉर्म किसी का भी खाता कभी भी बंद कर सकते हैं। Twitch या TikTok के कई बड़े स्ट्रीमर बिना वजह हटा दिए गए। खाता वापस मिल भी जाए तो यह लंबी और तकलीफ़देह प्रक्रिया होती है। विकेंद्रीकरण के बिना ब्लॉकचेन का बहीखाता बस बैंक के कंप्यूटर की एक स्प्रेडशीट है, जहाँ बैंकर तय करते हैं कि किसका खाता खुलेगा। अनुमति-रहित नेटवर्क का मतलब है कि ताकत काफ़ी बँटी हुई है, और किसी की पहुँच छीनने का कोई तरीका नहीं।
ज्ञान जाँच 5
विकेंद्रीकरण के बारे में इनमें से कौन-सा कथन सही नहीं है?
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[ ] विकेंद्रीकरण ब्लॉकचेन को सेंसरशिप-प्रतिरोधी बनाता है
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[ ] विकेंद्रीकरण ब्लॉकचेन को अनुमति-रहित बनाता है
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[ ] विकेंद्रीकरण तानाशाही ताकतों को नियंत्रण बनाए रखने में मदद करता है
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[ ] अनुमति-रहित सिस्टम कहीं का भी कोई भी इस्तेमाल कर सकता है
क्या यह विकेंद्रीकृत है?
पर कुछ विकेंद्रीकृत है या नहीं, इसका जवाब सिर्फ़ हाँ या ना में नहीं होता। क्या 10 नियंत्रक इकाइयाँ विकेंद्रीकृत हैं? 1000 तो? एक मिलियन? पर्याप्त विकेंद्रीकरण की कोई तय सीमा नहीं है, इसलिए इसे एक पैमाने की तरह देखना ठीक रहता है। सिर्फ़ काला और सफ़ेद नहीं, बीच में कई धूसर रंग भी हैं।
इसलिए “केंद्रीकृत या विकेंद्रीकृत” कहने के बजाय हम कहते हैं कि कोई चीज़ “दूसरी से ज़्यादा या कम विकेंद्रीकृत” है। निष्पक्ष मौद्रिक व्यवस्था को सरकारी स्तर की सेंसरशिप झेलनी हो, तो उसमें विकेंद्रीकरण ऊँचे स्तर का चाहिए। नई ब्लॉकचेन अक्सर स्केलेबिलिटी के बदले विकेंद्रीकरण छोड़ देती हैं, पर तब वे समाज और सरकारों के उसी दबाव में आ जाती हैं जो पूरी तरह केंद्रीकृत प्लेटफ़ॉर्म झेलते हैं। नतीजा वही सेंसरशिप हो सकती है जो केंद्रीकृत सोशल मीडिया पर दिखती है।
ज्ञान जाँच 6
अलग-अलग ब्लॉकचेन विकेंद्रीकरण की अलग-अलग मात्रा अपनाती हैं।
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[ ] सही
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[ ] गलत
कुछ उदाहरण
हर ब्लॉकचेन ट्रिलेमा को अपने तरीके से देखती है और अपने लक्ष्यों के हिसाब से समझौते करती है। Bitcoin और Ethereum स्केलेबिलिटी से ऊपर सुरक्षा और विकेंद्रीकरण रखते हैं, इसलिए Bitcoin में फाइनलिटी टाइम लंबा है और Ethereum पर ब्लॉकस्पेस सीमित। जब स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट की माँग चढ़ती है, खासकर DeFi में, तो Ethereum के शुल्क बढ़ जाते हैं; 2021 की सबसे ऊँची माँग के दौरान एक लेन-देन दसियों डॉलर का पड़ सकता था।
बढ़ते शुल्क ने BNB Chain जैसी वैकल्पिक Layer 1 चेन के लिए जगह बनाई, जिन्होंने ऊँचे लेन-देन थ्रूपुट और सस्ते शुल्क के लिए विकेंद्रीकरण से ऊपर स्केलेबिलिटी रखी। Solana जैसी तीसरी पीढ़ी की चेन ट्रिलेमा सुलझाने के नए तरीके अपनाती हैं, पर ये बुनियादी बंदिशें हर ब्लॉकचेन पर लागू रहती हैं। हर चेन का चुनाव उसके इकोसिस्टम को गहराई तक आकार देता है।
तो क्या किया जा सकता है?
अगर Ethereum ने ऊँची सुरक्षा और विकेंद्रीकरण को पहले रखा है, तो वैश्विक वित्तीय नेटवर्क बनने के लिए वह सब यूज़र की ज़रूरतें कैसे पूरी करेगा? Ethereum के रोडमैप ने दो जवाब टटोले: Layer 2 और ब्लॉकचेन शार्डिंग।
Layer 2 ट्रिलेमा के बाकी दो हिस्सों से समझौता किए बिना Ethereum की स्केलेबिलिटी बढ़ाते हैं। ये मुख्य ब्लॉकचेन के ऊपर बैठी एक और परत हैं, जो सुरक्षा के लिए मुख्य चेन पर टिकी रहती है, पर यूज़र को कम शुल्क और तेज़ लेन-देन देती है। इन्हें हम अपने Layer 2 पाठ में विस्तार से देखेंगे।
शार्डिंग ब्लॉकचेन को कई समानांतर चेन में बाँट देती, जैसे सड़क पर और लेन जोड़ना। Ethereum ने वह योजना छोड़कर आसान रास्ता चुना: Layer 2 के लिए ब्लॉक डेटा सस्ता करना (2024 में जोड़ा गया) और सुरक्षा या विकेंद्रीकरण गँवाए बिना क्षमता धीरे-धीरे बढ़ाना।
ज्ञान जाँच 7
Layer 2:
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[ ] अपनी सुरक्षा खुद देते हैं
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[ ] मुख्य ब्लॉकचेन की स्केलेबिलिटी बढ़ाते हैं
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[ ] यूज़र के लिए शुल्क बढ़ाते हैं
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[ ] यूज़र के लिए फाइनलिटी टाइम बढ़ाते हैं
Ethereum का भविष्य
Ethereum नेटवर्क ट्रिलेमा के बाकी पहलू गँवाए बिना अपनी स्केलेबिलिटी बढ़ाता रहता है। प्रूफ ऑफ स्टेक पर आने वाले The Merge (2022) ने नेटवर्क की बिजली खपत 99% से ज़्यादा घटाई, और Layer 2 के लिए सस्ता ब्लॉक डेटा 2024 में आया। स्केलिंग लगातार चलने वाला काम है: हर अपग्रेड Ethereum को तेज़ और सस्ता बनाता है, जबकि सुरक्षा और विकेंद्रीकरण उसके मूल सिद्धांत बने रहते हैं। Ethereum Foundation के पास Ethereum रोडमैप पर एक बढ़िया पेज है।
इस बीच कई Layer 2 प्रोटोकॉल Ethereum के ऊपर बनते हैं, ताकि Ethereum प्रोटोकॉल बदले बिना यूज़र की माँग पूरी हो सके। ये विकेंद्रीकृत सुरक्षा के लिए Layer 1 Ethereum पर टिके रहते हैं और खुद स्केलेबिलिटी देते हैं; Layer 2 की यह विविधता ही विकेंद्रीकृत इकोसिस्टम बनाती है! प्रमुख रोलअप में Arbitrum, OP Mainnet और Base हैं; Polygon PoS एक लोकप्रिय साइडचेन है, जिसकी सुरक्षा अलग है।
ज्ञान जाँच 8
Ethereum के अपग्रेड में शामिल हैं:
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[ ] स्केलेबिलिटी के लिए Layer 2 और सस्ता ब्लॉक डेटा
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[ ] विकेंद्रीकरण और सुरक्षा को मूल सिद्धांत बनाए रखना
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[ ] प्रूफ ऑफ स्टेक से बिजली की खपत घटाना
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[ ] ऊपर के सभी
एक्सप्लोरर के लिए इसका क्या मतलब है?
तकनीक सीखने और आज़माने के लिए यूज़र को कम शुल्क चाहिए, ताकि शुरुआत आसान हो और गलती महँगी न पड़े। सफ़र की शुरुआत में यह और भी ज़रूरी है। Ethereum ब्लॉकचेन अभी आदर्श नहीं है, पर उसके मूल्य उसे वैश्विक वित्तीय कंप्यूटिंग व्यवस्था के सपने का सबसे बेहतर दावेदार बनाते हैं। एक्सप्लोरर भारी शुल्क दिए बिना Ethereum इस्तेमाल करना सीख सकते हैं; Layer 2 से उन्हें Ethereum की सुरक्षा और विकेंद्रीकरण के साथ ऊँची स्केलेबिलिटी भी मिलती है।
अगला पाठ Layer 2 समाधान और शुरुआत करने का तरीका बताएगा। आगे बढ़ें, एक्सप्लोरर!