ब्लॉकचेन टेक्नोलॉजी की विभिन्न परतें क्या हैं?

ब्लॉकचैन तकनीक हमारे व्यापार करने और एक दूसरे के साथ बातचीत करने के तरीके को मौलिक रूप से बदल रही है। यह डेटा को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करने, साझा करने और संसाधित करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। यह समझने के लिए कि ब्लॉकचैन कैसे काम करता है, इसकी विभिन्न परतो को देखना महत्वपूर्ण है। ब्लॉकचैन के आर्किटेक्चर की प्रत्येक परत एक अलग उद्देश्य प्रदान करती है और इसकी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं जो प्रभावित करती हैं कि यह कैसे कार्य करता है। इस लेख में, हम ब्लॉकचैन के विभिन्न स्तरों का पता लगाएंगे और देखेंगे कि वे डेटा को सुरक्षित और सुरक्षित रखने के लिए एक साथ कैसे काम करते हैं।

ब्लॉकचेन टेक्नोलॉजी क्या है और यह कैसे काम करती है?

ब्लॉकचेन एक अविनाशी डिजिटल बहीखाता है जिसका उपयोग डेटा और लेन-देन के रिकॉर्ड को सुरक्षित करने के लिए किया जाता है। जैसे ही इन रिकॉर्ड के नए ब्लॉक जोड़े जाते हैं, ब्लॉकचैन बढ़ता है, दुनिया भर के नोड्स प्रत्येक जोड़ पर श्रृंखला के अपने संस्करणों को अपडेट करते हैं। इन लेन-देन को उनके टाइम-स्टैम्प के कारण, ब्लॉक की स्थापना के समय से ही पता लगाया जा सकता है। विकेंद्रीकरण, कम रखरखाव लागत, पारदर्शिता (सार्वजनिक ब्लॉकचेन के मामले में), और प्रतिभागियों की मंजूरी के बिना अपरिवर्तनीयता कुछ ऐसे लाभ हैं जो वितरित टेक्नोलॉजी लाती हैं। विशेषज्ञों का कहना है कि मानव तत्व को हटाने और गणितीय गणना एल्गोरिदम का उपयोग भी इस तकनीक की प्रभावशीलता में योगदान देता है।

ब्लॉकचैन एक आधुनिक, बहुआयामी तकनीक है वित्त और कंप्यूटर विज्ञान का प्रतिच्छेदन जो पूर्ण विश्वास की आवश्यकता के बिना सूचना के आदान-प्रदान की अनुमति देता है। ब्लॉकचेन लेन-देन की गारंटी के लिए केंद्रीय डेटा रिपॉजिटरी या मध्यस्थ की आवश्यकता के बिना पार्टियों के बीच सीधे लेनदेन को सक्षम बनाता है। यह सभी लेन-देन के एक पूर्ण और अपरिवर्तनीय पोस्ट-फैक्टो रिकॉर्ड के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसमें ब्लॉकचेन प्लेटफॉर्म में सभी प्रतिभागियों की पूरी पहुंच होती है – डेटाबेस में पहले से दर्ज किए गए रिकॉर्ड को प्रतिभागियों या उनके संघों द्वारा नहीं बदला जा सकता है।

खनन प्रक्रिया ओपन-सोर्स ब्लॉकचेन में ब्लॉक के लिए नए संचालन (कार्य के प्रमाण में) लिखने के लिए प्रमुख तंत्र है। यह दृष्टिकोण नेटवर्क प्रतिभागियों के बीच प्रतियोगिता आयोजित करने पर आधारित है, जो एक नए ब्लॉक के हैश को खोजने के लिए गणितीय संचालन करते हैं और इसमें लगने वाले समय पर प्रतिस्पर्धा करते हैं। चूंकि खनिक अपनी प्रसंस्करण शक्ति में वृद्धि (या कमी) करते हैं, नेटवर्क श्रृंखला में नए ब्लॉक उत्पन्न करने के लिए लगभग उसी समय को बनाए रखने के लिए एल्गोरिदम की जटिलता को समायोजित करता है। यह दृष्टिकोण एक ऐसे ब्लॉक को उत्पन्न करता है जो पुष्टि की स्थिति को चुनौती देता है क्योंकि ब्लॉक की पुष्टि होने तक कई यादृच्छिक” संयोजनों का प्रयास किया जाना चाहिए।

ब्लॉकचेन मापनीयता क्या है?

ब्लॉकचैन एक वितरित प्रणाली है जो दो लक्ष्यों पर केंद्रित है: एक ओर, यह सभी को साझा लेनदेन समयरेखा में नए लेनदेन जोड़ने की अनुमति देता है, और दूसरी ओर, यह सुनिश्चित करता है कि लेनदेन डेटा की समय सीमा परिवर्तन और छेड़छाड़ से सुरक्षित है . ब्लॉकचेन सिस्टम एक अपरिवर्तनीय, ऐड-ओनली डेटा संरचना के माध्यम से दोनों लक्ष्यों को प्राप्त करता है जो हर बार एक नया ब्लॉक जोड़े जाने पर हैश पहेली को हल करता है। हैश पहेली को सुलझाने में समय लगता है, इसलिए लेन-देन के कालक्रम को बदलने के किसी भी प्रयास में बहुत अधिक प्रयास शामिल होंगे। दुर्भाग्य से, ऐसी संरचना कम डेटा प्रोसेसिंग गति की कीमत पर आती है, जिसका परिणाम सीमित है अनुमापनीयता।

मापनीयता किसी नेटवर्क या डेटाबेस की ओवरलोड परिस्थितियों में इसके प्रदर्शन को बढ़ाने की क्षमता है। सिस्टम के स्केलिंग में लंबवत (हार्डवेयर में सुधार करके) और क्षैतिज (छोटे खंडों पर समान रूप से लोड वितरित करके) हैं। पहला केंद्रीय नोड्स की क्षमता बढ़ाकर और दूसरा – सॉफ्टवेयर विधियों द्वारा महसूस किया जाता है। ब्लॉकचेन प्रोटोकॉल की मापनीयता को आम तौर पर ब्लॉक की सामान्य श्रृंखलाओं के माध्यम से प्रति सेकंड अधिक लेनदेन को संसाधित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है। कई ब्लॉकचेन सिस्टम को इन दिनों स्केलेबल माना जा सकता है, लेकिन उनका थ्रूपुट व्यापक रूप से भिन्न होता है। जब किसी सिस्टम को स्केलेबल कहा जाता है, तो यह सर्वसम्मति प्रोटोकॉल को बदलकर और/या कुछ सिस्टम पैरामीटर को परिष्कृत करके मौजूदा सिस्टम की तुलना में उच्च TPS प्राप्त करता है।

कई ब्लॉकचेन नेटवर्क स्केलेबिलिटी योजनाएं आज भी मौजूद हैं, जिनमें से प्रमुख हैं प्रूफ-ऑफ-वर्क, प्रूफ-ऑफ-स्टेक, और बीजान्टिन फाल्ट टॉलरेंस (BFT)। हालांकि ये सभी योजनाएँ रूप और अवधारणा में भिन्न हो सकती हैं, लेकिन थ्रूपुट के मामले में उनका प्रदर्शन समान हो सकता है। आदर्श रूप से, सभी दृष्टिकोण संदेश हस्तांतरण के लिए बैंडविड्थ उपयोग को अधिकतम करते हैं और अबाधित संदेश जटिलता प्रदान करते हैं। उनके बीच मूलभूत अंतर यह है कि वितरित प्रणालियों में मापनीयता के लिए प्रणाली के प्रदर्शन और सर्वरों (नोड्स) की संख्या में रैखिक वृद्धि की आवश्यकता होती है, जो विकेंद्रीकरण के कारण ब्लॉकचेन के लिए अनिवार्य रूप से अप्राप्य है।

ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर: परिभाषा और अवलोकन

क्रिप्टो स्पेस में आज मौजूद प्रत्येक ब्लॉकचेन इंटरकनेक्टेड तत्वों की एक बहु-घटक प्रणाली है, जिनमें से प्रत्येक का सही संचालन पूरे ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर की स्थिरता सुनिश्चित करता है। आर्किटेक्चर एक सेट है स्तर, जिनमें से प्रत्येक पर कुछ ऐसी प्रक्रियाएं निष्पादित की जाती हैं, जो किसी न किसी तरह से नेटवर्क के प्रदर्शन के अलग-अलग पहलुओं को प्रभावित करती हैं और इसकी स्केलिंग की संभावना निर्धारित करती हैं।

हार्डवेयर परत

हार्डवेयर इंफ्रास्ट्रक्चर परत ब्लॉकचेन की सबसे मौलिक परत है। यह उन नोड्स को रखता है जो खाता बही लेनदेन को संसाधित और संग्रहीत करते हैं। पीयर-टू-पीयर नेटवर्क ब्लॉकचेन प्लेटफॉर्म का आधार हैं। इस नेटवर्क में, नोड्स विभिन्न उपकरणों के बीच डेटा के आदान-प्रदान और साझा करने के लिए आपस में जुड़ते हैं। लेन-देन के दौरान नेटवर्क में प्रत्येक नोड को बेतरतीब ढंग से डेटा ट्रैक करने की अनुमति है।

ब्लॉकचैन नेटवर्क की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि, नोड्स के किसी भी समूह द्वारा ताजा खनन किए गए ब्लॉक की जांच किए बिना, इसके बारे में जानकारी सभी नोड्स के लिए एक साथ अपडेट की जाती है। नतीजतन, सत्यापन नोड सर्वर के रूप में कार्य करता है, जबकि अद्यतन नोड इस मामले में क्लाइंट के रूप में कार्य करता है। ऐसी प्रणाली, जहां प्रत्येक नोड सर्वर और क्लाइंट दोनों के रूप में कार्य कर सकता है, हार्डवेयर स्तर पर आधारित है, जिसका प्राथमिक उद्देश्य ब्लॉकचैन क्रिप्टो लेज़र की आश्रयता को अनधिकृत पहुंच से सत्यापित करना और ब्लॉकचैन लेनदेन को विकेंद्रीकृत तरीके से स्टोर करके सुनिश्चित करना है।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, एक वितरित डेटाबेस बनाया गया है जो सभी सूचनाओं को एक ब्लॉकचेन प्रारूप में संग्रहीत करता है जो पारदर्शी और कालानुक्रमिक है। ब्लॉकचेन पर होने वाले सभी डेटा या लेन-देन को इस परत द्वारा विभिन्न आम सहमति तंत्रों का उपयोग करके सत्यापित किया जाता है।

डेटा स्तर

डेटा स्तर एक सुरक्षित और स्थिर श्रृंखला है जो लेन-देन की जानकारी संग्रहीत करने के लिए डेटाबेस के रूप में कार्य करती है। एक बार नोड्स द्वारा लेन-देन की एक निश्चित संख्या सत्यापित हो जाने के बाद, उन्हें एक ब्लॉक में जोड़ा जाता है और श्रृंखला में पिछले ब्लॉक से जोड़ा जाता है (जीनस ब्लॉक को छोड़कर, जो श्रृंखला में पहला ब्लॉक है)। प्रत्येक ब्लॉक में मर्कल ट्री के रूट हैश, पिछले ब्लॉक के हैश, दिनांक और अन्य प्रासंगिक डेटा जैसे आवश्यक विवरण होते हैं। यह सिस्टम की सुरक्षा, अखंडता और अपरिवर्तनीयता सुनिश्चित करता है।

प्रत्येक ब्लॉकचेन लेनदेन प्रेषक के वॉलेट में रखी एक निजी कुंजी का उपयोग करके बनाए गए डिजिटल हस्ताक्षर का उपयोग करता है। क्योंकि यह कुंजी केवल प्रेषक के लिए उपलब्ध है, कोई भी डेटा तक नहीं पहुंच सकता है। इसके अलावा, डिजिटल हस्ताक्षर मालिक की पहचान की सुरक्षा करता है, जिसे सुरक्षा के लिए एन्क्रिप्ट किया गया है। प्रक्रिया के इस चरण को “अंतिमता” कहा जाता है।”

नेटवर्क लेयर

नेटवर्क लेयर ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर लक्ष्य की तीसरी परत है, जिसे पीयर-टू-पीयर लेयर भी कहा जाता है। यह ब्लॉकचेन के नेटवर्क इंफ्रास्ट्रक्चर के प्रबंधन और रखरखाव के लिए जिम्मेदार है और वितरण परत है, जहां ब्लॉक निर्माण, ब्लॉक जोड़ना और नोड्स के बीच संचार होता है। नोड्स और खनिक इस परत में जटिल गणितीय समस्याओं को हल करने के लिए कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग करते हैं ताकि पीयर-टू-पीयर नेटवर्क में लेन-देन संबंधी डेटा को लगातार प्रसारित किया जा सके और लेनदेन को मान्य किया जा सके। इस तरह, नेटवर्क परत लेन-देन की वैधता सुनिश्चित करती है।

ब्लॉकचेन संरचना की पीयर-टू-पीयर परत नोड्स को लेन-देन के बारे में डेटा का आदान-प्रदान करने और उनकी वैधता के बारे में एक समझौते पर आने की अनुमति देती है। यह नेटवर्क परत नोड्स के बीच P2P संचार की अनुमति देने के लिए जिम्मेदार है और इसे कभी-कभी ‘ब्रांचिंग’ परत भी कहा जाता है। इसमें P2P नेटवर्क, डेटा ट्रांसफर और सत्यापन जैसे तंत्र शामिल हैं।

सर्वसम्मति परत

सहमति परत ब्लॉकचेन के लिए महत्वपूर्ण है। यह नोड्स के बीच सर्वसम्मति नियम निर्धारित करता है और ब्लॉकचैन की महत्वपूर्ण कार्यक्षमता के लिए जिम्मेदार है। सहमति विकेंद्रीकृत तरीके से प्राप्त की जाती है, जिसका अर्थ है कि केंद्रीय प्राधिकरण की कोई आवश्यकता नहीं है। एकाधिक नोड लेन-देन डेटा को नियंत्रित करते हैं, और उन सभी को एक-दूसरे के लेन-देन को प्रमाणित करना चाहिए और उन पर सहमत होना चाहिए। यदि सर्वसम्मति की परत विफल हो जाती है, तो संपूर्ण ब्लॉकचेन प्रणाली भी विफल हो जाती है।

सर्वसम्मति स्तर यह सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क में सभी नोड लेन-देन डेटा को सत्यापित और सहमत करने में सक्षम हैं, इस प्रकार यह गारंटी देता है कि ब्लॉकचेन के भीतर संग्रहीत प्रत्येक विवरण को प्रत्येक नोड द्वारा अनुमोदित किया जाता है। इस परत में एल्गोरिदम और प्रोटोकॉल शामिल हैं जो कई कंप्यूटरों को नए ब्लॉक बनाते समय या मौजूदा रिकॉर्ड को संशोधित करते समय एक समझौते पर पहुंचने में सक्षम बनाते हैं।

अनुप्रयोग परत

एप्लीकेशन लेयर पर वे प्रोग्राम हैं जो ब्लॉकचेन की नियतात्मक प्रकृति प्रदान करते हैं। वे उपभोक्ता उपकरणों के लिए ब्लॉकचैन के साथ संवाद करना आसान बनाते हैं और उपयोगकर्ता का सामना करने वाले फ्रंट एंड हैं। ब्लॉकचेन स्टैक, बदले में, बैक एंड के रूप में कार्य करता है। डेवलपर इस स्टैक के शीर्ष पर प्रोग्राम तैनात कर सकते हैं और कंप्यूटर से उन्हें निष्पादित कर सकते हैं।

ब्लॉकचेन नेटवर्क की एप्लिकेशन परत में स्क्रिप्ट, APIs, यूजर इंटरफेस, फ्रेमवर्क, स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट और dApps शामिल हैं। इसे दो भागों में बांटा गया है: एप्लिकेशन परत और निष्पादन परत। पूर्व लेन-देन आरंभ करता है जबकि बाद वाला सत्यापन प्रक्रिया करता है। अंत में, सिमेंटिक परत उन्हें क्रियान्वित करती है।

ब्लॉकचेन प्रोटोकॉल की परतें

ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर को अक्सर एक पदानुक्रमित स्तर प्रणाली के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जहां प्रत्येक परत की अपनी विशेषताएं और कार्य होते हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि ब्लॉकचैन आर्किटेक्चर के भीतर किस आम सहमति पद्धति का उपयोग किया जाता है, परतें नेटवर्क को स्केल करने के लिए कई तरह के समाधान पेश करती हैं। आइए इन परतों पर करीब से नज़र डालें।

परत 0

L0 प्रोटोकॉल L1 ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर का आधार बनाता है। वर्तमान में ब्लॉकचैन टेक्नोलॉजी का सामना करने वाली इंटरऑपरेबिलिटी और अनुकूलन क्षमता बाधाओं को संबोधित करने के लिए एक दृष्टिकोण L0 प्रोटोकॉल है, जो ब्लॉकचेन नेटवर्क और अनुप्रयोगों के लिए आधार है।

समान L0 प्रोटोकॉल का उपयोग करके बनाए गए नेटवर्क विशेष पुलों के उपयोग के बिना स्वचालित रूप से एक दूसरे के साथ संवाद कर सकते हैं। पारिस्थितिकी तंत्र में ब्लॉकचेन एक दूसरे के कार्यों पर निर्माण कर सकते हैं और विभिन्न स्थानांतरण प्रोटोकॉल का उपयोग करके मामलों का उपयोग कर सकते हैं चेन या L0s। इसके परिणामस्वरूप अक्सर तेज़ लेन-देन का समय और अधिक दक्षता प्राप्त होती है।

ज्यादातर मामलों में, L0 प्रोटोकॉल प्राथमिक ब्लॉकचेन के रूप में कार्य करते हैं, जो कई L1 श्रृंखलाओं से लेनदेन डेटा का समर्थन करते हैं। नेटवर्क प्रोटोकॉल के अलावा जो टोकन और डेटा को अलग-अलग क्रिप्टो लेज़रों के बीच स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, L0 प्रोटोकॉल के शीर्ष पर निर्मित L1 चेन हैं। एक L0 प्रोटोकॉल से दूसरे में, इन तीन घटकों की संरचना और कनेक्शन बहुत भिन्न हो सकते हैं।

परत 1

परत 1 वितरित रजिस्ट्रियों में ब्लॉकचेन शामिल हैं जो अपने भीतर लेनदेन को संसाधित और समाप्त करते हैं। यह परत बड़े, आवश्यक कार्य करती है जो नेटवर्क के मूल सिद्धांतों का समर्थन करते हैं: प्रोग्रामिंग भाषाएं, विवाद समाधान, आम सहमति पद्धति, और बाधाएं।

लेन-देन थ्रूपुट बढ़ाने के लिए लेयर 1 को स्केल करने का एक लोकप्रिय तरीका सेगमेंटेशन है। इस प्रकार की डेटाबेस विभाजन पद्धति का उपयोग ब्लॉकचेन पर वितरित रजिस्ट्रियों के साथ किया जा सकता है। वर्कलोड वितरित करने और लेनदेन थ्रूपुट बढ़ाने के लिए नेटवर्क और उसके नोड्स को कई सेगमेंट में विभाजित किया गया है। प्रत्येक खंड नेटवर्क गतिविधि का हिस्सा नियंत्रित करता है। इसलिए, प्रत्येक खंड का अपना लेनदेन, नोड और अलग-अलग ब्लॉक होते हैं।

परत 2

परत 2 समाधान अंतर्निहित ब्लॉकचेन के शीर्ष पर निर्मित अनुप्रयोगों और सॉफ़्टवेयर के रूप में अवसंरचना समाधान हैं। वे बड़े लेन-देन की मात्रा को संभाल सकते हैं और अंतर्निहित नेटवर्क पर लो विज्ञापन को कम कर सकते हैं। द्वितीय-स्तरीय समाधानों के लिए अब कई विकल्प हैं: साइडचेन्स, राज्य चैनल, और आशावादी और ZK रोलअप। परत 2 समाधानों को विकासकर्ताओं के लिए मापनीयता, अलगाव, और कम लचीलेपन की सीमाओं से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

परत 3

लेयर 3, जिसे एप्लिकेशन लेयर के रूप में भी जाना जाता है, विकेंद्रीकृत नेटवर्क अनुप्रयोगों और सेवाओं और उनके उपयोग प्रोटोकॉल के लिए क्षेत्र है। जबकि कुछ ब्लॉकचेन, जैसे एथेरियम या सोलाना (SOL), परत 3 अनुप्रयोगों के एक स्थिर पारिस्थितिकी तंत्र का समर्थन करते हैं, बिटकॉइन इसके लिए उपयुक्त नहीं है। कोर बिटकॉइन नेटवर्क से परत 2 समाधान वर्तमान में सबसे लोकप्रिय हैं। कुछ प्रोजेक्ट मूल नेटवर्क के फोर्क्स के माध्यम से DApp क्षमताओं को BTC पारिस्थितिकी तंत्र में एकीकृत करने की कोशिश कर रहे हैं।

निष्कर्ष

वितरित लेजर एक परिष्कृत प्रणाली है जो विभिन्न डिजिटल उत्पादों, क्रिप्टोकरेंसी अनुप्रयोगों और परियोजनाओं के आधार के रूप में कार्य करती है। जैसे-जैसे विभिन्न क्रिप्टोकरेंसी के ब्लॉकचेन नेटवर्क का विकास और मापनीयता में सुधार जारी है, वितरित खाता-बही टेक्नोलॉजी का उपयोग अधिक व्यापक हो जाएगा। इस प्रकार की तकनीक कई संभावित अनुप्रयोगों को खोलती है जो हमारे जीवन और हमारे व्यवसाय करने के तरीके पर एक बड़ा प्रभाव डाल सकते हैं।