Different Types of Consensus Algorithms

कंसेंसस एल्गोरिदम के विभिन्न प्रकार

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ब्लॉकचेन तकनीक का उद्भव 2010 के दशक की शुरुआत में एक तेज़ और घटनापूर्ण लहर थी। ब्लॉकचेन शानदार ढंग से आई है और शुरू से ही अपनी उपयोगिता साबित की है। यहां बिक्री का बिंदु इस ब्रांड-नई तकनीक की अभेद्य, सुरक्षित और गुमनाम प्रकृति थी। सरल शब्दों में, ब्लॉकचेन अपने उपयोगकर्ताओं को तीसरे पक्ष के हस्तक्षेप, धोखाधड़ी और परिसंपत्ति विस्थापन के जोखिमों को समाप्त करते हुए एक सुरक्षित और पारदर्शी वातावरण में लेनदेन करने में सक्षम बनाता है। 

मुख्य निष्कर्ष

  1. कंसेंसस एल्गोरिदम एकीकृत कंसेंसस के साथ नए लेनदेन बनाकर ब्लॉकचेन नेटवर्क में सुरक्षा और विश्वास सुनिश्चित करते हैं।
  2. प्रूफ-ऑफ-वर्क एल्गोरिदम अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए तेजी से जटिल गणित समीकरणों का उपयोग करते हैं, लेकिन इस प्रक्रिया में बहुत अधिक समय और ऊर्जा लगती है।
  3. प्रूफ-ऑफ-स्टेक एल्गोरिदम को कम ऊर्जा, कम समय और कम शुल्क की आवश्यकता होती है, लेकिन अभी तक POW सुरक्षा की समान ऊंचाइयों तक नहीं पहुंच पाया है।
  4. अद्वितीय लाभ और मामूली कमियों के साथ अन्य कंसेंसस एल्गोरिदम हैं जो POS दृष्टिकोण पर पुनरावृत्त होते हैं।

आम सहमति एल्गोरिदम परिभाषित

कंसेंसस एल्गोरिदम पद्धति ब्लॉकचेन को पेश करने में सक्षम बनाती है गति और कम लेनदेन लागत से समझौता किए बिना ऐसे अनूठे लाभ। कंसेंसस एल्गोरिदम किसी भी ब्लॉकचेन प्रणाली के तथ्य-जाँचकर्ता और संरक्षक के रूप में कार्य करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि किसी भी पूर्व निर्धारित लेनदेन की शर्तें पूरी तरह से पूरी होती हैं। इसके अलावा, कंसेंसस एल्गोरिदम को उपयुक्त नाम दिया गया है, क्योंकि यह पुष्टि करता है कि सिस्टम में सभी भागीदार नोड एक विशिष्ट परिणाम के लिए सहमत हैं, जो पूरे नेटवर्क के लिए एक अनुकूल स्थिति है। 

कंसेंसस एल्गोरिदम गारंटी देते हैं कि लेन-देन तभी होगा जब सभी प्रासंगिक शर्तें सभी शामिल पक्षों को संतुष्ट करेंगी। Web 2.0 की सुरक्षा और पुष्टि के पारंपरिक साधनों के विपरीत, कंसेंसस एल्गोरिदम एक खगोलीय रूप से जटिल गणितीय समीकरण को पूरा करने के लिए ब्लॉकचेन प्रणाली के भीतर हजारों नोड्स का उपयोग करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रत्येक नोड बताई गई पूर्वापेक्षा शर्तों का अनुपालन करता है। 

इस तरह, भले ही नेटवर्क का एक हिस्सा दूषित या हेरफेर किया गया हो, समग्र सुरक्षा बरकरार रहेगी और प्रतिभागियों के हितों की रक्षा होगी। जबकि कंसेंसस एल्गोरिदम की सामान्य प्रक्रिया इसके विभिन्न प्रकारों में समान है, एल्गोरिदम के प्रमाण भाग में कई भिन्नताएं हैं। प्रत्येक प्रमाण पद्धति के अपने विशिष्ट फायदे और फायदे हैं, और आज, हम सबसे प्रचलित प्रकार के कंसेंसस एल्गोरिदम पर चर्चा करेंगे: 

प्रूफ़-ऑफ़-वर्क एल्गोरिथम

आइए कंसेंसस एल्गोरिदम के क्लासिक उदाहरण से शुरू करें – प्रूफ़-ऑफ़-वर्क (PoW)। यह अब तक का पहला आम सहमति एल्गोरिथ्म था और 2023 तक सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सुरक्षा उपाय बना हुआ है। जबकि ब्लॉकचेन पर PoW संचालन का तकनीकी पक्ष काफी जटिल है और इसमें उन्नत गणित शामिल है, यहां अंतर्निहित तर्क काफी सरल है। 

जब किसी ब्लॉकचेन नेटवर्क में PoW एल्गोरिदम होता है, तो प्रत्येक भागीदार को एक निश्चित मात्रा में कम्प्यूटेशनल समस्याओं को पूरा करना आवश्यक होता है। इन समस्याओं को अत्यधिक पेचीदा गणितीय समीकरणों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है जिन्हें केवल एक कंप्यूटर ही हल कर सकता है। जो कोई भी इन गणित पहेलियों को पहले हल करता है वह विस्तृत ब्लॉकचेन नेटवर्क में अगले नोड का प्रस्ताव करने का हकदार है। इसलिए, नाम – प्रत्येक शामिल पक्ष को एक नोड प्रस्तावित करने के लिए अपना काम साबित करना होगा। 

PoW दृष्टिकोण शुरू में अनुचित लग सकता है, क्योंकि कुछ प्रतिभागी इन ब्लॉकचेन समस्याओं पर अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति लगा सकते हैं और एक नए नोड का प्रस्ताव करने की अधिक संभावना रखते हैं। हालाँकि, व्यवहार में, PoW एल्गोरिदम अपने परिणामों को यादृच्छिक बनाते हैं और उपयोगकर्ताओं को निष्पक्ष रूप से नोड प्रस्ताव विशेषाधिकार प्रदान करते हैं। इस तरह, भले ही सभी प्रतिभागियों को अभी भी गणित की पहेलियों को सुलझाने में प्रतिस्पर्धा करने की आवश्यकता है, नेटवर्क पर किसी एक शक्तिशाली पार्टी का वर्चस्व नहीं होगा। 

POW के नुकसान

हालाँकि सुरक्षा सुनिश्चित करने और ब्लॉकचेन लेनदेन को सत्यापित करने के लिए POW दृष्टिकोण एक आजमाया हुआ और परखा हुआ तरीका है, लेकिन इसमें कुछ कमियाँ भी हैं। सबसे पहले, POW विधि के लिए बहुत अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है, जिससे प्रतिभागियों को प्रक्रिया में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा खर्च करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। परिणामस्वरूप, POW विधि आर्थिक रूप से और पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने के मामले में महंगी है, क्योंकि इससे हर साल बड़े पैमाने पर कार्बन उत्सर्जन होता है। 

इसके अलावा, कम्प्यूटेशनल आवश्यकताओं की अत्यधिक जटिलता के कारण POW पिछले कुछ वर्षों में धीमा हो गया है। ब्लॉकचेन नेटवर्क के अधिक लोकप्रिय होने के साथ, POW काफी धीमा हो गया है। अंत में, POW विधि को इच्छुक क्रिप्टो खनिकों के लिए उच्च स्टार्टअप लागत की आवश्यकता होती है, क्योंकि आवश्यक उपकरण काफी महंगे हैं। 

इन कमियों के साथ, POW दृष्टिकोण ने धीरे-धीरे ब्लॉकचेन बाजार में अपनी प्रमुख उपस्थिति खो दी है। जल्द ही, क्रिप्टो उद्योग ने दिलचस्प विकल्प ढूंढना शुरू कर दिया जो POW की कुछ कमियों को कम कर देगा। 

प्रूफ़-ऑफ़-स्टेक एल्गोरिथम

पहले चर्चा की गई POW कंसेंसस एल्गोरिदम के विपरीत, प्रूफ-ऑफ-स्टेक पद्धति नेटवर्क प्रतिभागियों को समय लेने वाली और ऊर्जा-गहन कम्प्यूटेशनल कार्यों से मुक्त करती है। जटिल गणितीय समीकरणों को हल करके नए नेटवर्क नोड बनाने के बजाय, POS दृष्टिकोण नेटवर्क प्रतिभागियों को किसी विशेष क्रिप्टो की न्यूनतम राशि दांव पर लगाने में सक्षम बनाता है। 

इस तरह, ब्लॉकचेन नेटवर्क ऊर्जा लागत के एक अंश पर और काफी कम देरी के साथ लेनदेन को कार्य और स्वीकृत कर सकता है। POS दृष्टिकोण विशेष रूप से POW कंसेंसस एल्गोरिथ्म की खामियों का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किया गया था, और अधिकांश भाग के लिए, यह ऐसा करने में सफल रहा है। POS विधि तेज़, कम लागत वाली और अधिक पर्यावरण-अनुकूल है। 

POS के नुकसान

हालाँकि, ये सुधार एक निश्चित लागत पर आते हैं। POS दृष्टिकोण भागीदारी के लिए एक विशेष मात्रा में क्रिप्टो परिसंपत्तियों की मांग करता है। सिस्टम पर एक नया नोड बनने तक ये संपत्तियाँ फ़्रीज़ रहेंगी। परिणामस्वरूप, नेटवर्क प्रतिभागियों के पास विशेष समय के लिए व्यापार करने के लिए सीमित धनराशि होगी। हालांकि यह न्यूनतम हिस्सेदारी राशि अक्सर महत्वपूर्ण नहीं होती है, फिर भी यह क्रिप्टोकरेंसी के एक हिस्से को फ्रीज कर देती है, जिससे शामिल पक्षों के लिए व्यापार के अवसर सीमित हो जाते हैं। 

इसके अतिरिक्त, सुरक्षा की दृष्टि से POS विधि बहुत कम प्रमाणित और परीक्षित है। हालाँकि POW दृष्टिकोण के समान कई सुरक्षा उपाय हैं, फिर भी POS तकनीकी रूप से एक कमजोर विकल्प है क्योंकि यह कम्प्यूटेशनल रणनीति का उपयोग नहीं करता है। जबकि जटिल गणित समस्याओं को हल करने में बहुत अधिक ऊर्जा और महंगे उपकरण खर्च होते हैं, यह प्रक्रिया दुर्भावनापूर्ण हमलावरों से पूरे नेटवर्क को मजबूत करने में कामयाब रही। POS विधि को अभी भी यह साबित करना बाकी है कि यह सुरक्षा की दृष्टि से एक प्रभावी विकल्प है। 

इन ट्रेड-ऑफ़ के साथ, POS विकल्प POW पद्धति की तुलना में पेरेटो सुधार नहीं है। इसमें स्पष्ट पक्ष और विपक्ष शामिल हैं, और प्रत्येक ब्लॉकचेन नेटवर्क ने अपनी विशिष्ट आवश्यकताओं और आवश्यकताओं के अनुसार एक को दूसरे पर तरजीह दी है। POS एल्गोरिदम में दो भिन्नताएं हैं जो इसकी नींव पर आकर्षक तरीकों से निर्मित होती हैं। आइए चर्चा करें: 

प्रत्यायोजित प्रूफ-ऑफ-स्टेक (DPOS)

POS का पहला संस्करण इस कंसेंसस एल्गोरिदम में एक रोमांचक संशोधन प्रदान करता है। नेटवर्क प्रतिभागी प्रभावी रूप से कई प्रतिनिधियों को चुन सकते हैं जो संपूर्ण स्टेकिंग प्रक्रिया को संभालेंगे। प्रतिभागियों का यह सीमित समूह पारदर्शी रूप से अपने कॉइन दांव पर लगाएगा और नेटवर्क पर नए नोड्स के विकास में सहायता करेगा। इस तरह, पूरा नेटवर्क तेजी से आगे बढ़ेगा, क्योंकि लेनदेन पहले की तुलना में बहुत तेजी से मान्य होंगे।

इसके अतिरिक्त, वास्तविक समय की मतदान प्रक्रिया नेटवर्क उपयोगकर्ताओं को प्रतिनिधियों को तुरंत जोड़ने या अयोग्य घोषित करने में सक्षम बनाती है। इस प्रकार, किसी भी दुर्भावनापूर्ण गतिविधियों या हेरफेर को बिना किसी देरी के समाप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, अधिकांश नेटवर्क उपयोगकर्ताओं को अब दिए गए ब्लॉकचेन नेटवर्क का उपयोग करने के लिए अपने क्रिप्टो फंड को फ्रीज नहीं करना होगा। 

नामांकित प्रूफ-ऑफ-स्टेक (NPOS)

DPOS दृष्टिकोण के एक सख्त संस्करण के रूप में कार्य करते हुए, NPOS विधि ब्लॉकचेन पर दुर्भावनापूर्ण गतिविधि देखी जाने पर अपने नेटवर्क प्रतिभागियों को उत्तरदायी रखती है। NPOS में, हमारे पास नामांकितकर्ता हैं जो नेटवर्क पर प्रभावी ढंग से सत्यापनकर्ता पार्टियों का चयन करते हैं। 

नोड्स जोड़ने की प्रक्रिया में दोनों समूहों को एक निश्चित मात्रा में कॉइन दांव पर लगाने पड़ते हैं। यदि नोड निर्माण प्रक्रिया दुर्भावनापूर्ण गतिविधि से बाधित होती है, तो दोनों पक्ष अपने सभी दांव खो देते हैं। हालाँकि यह दृष्टिकोण DPOS की तुलना में बहुत कम क्षमाशील है, लेकिन यह सुरक्षा कारक को काफी बढ़ा देता है। नामांकनकर्ताओं को सत्यापनकर्ता पार्टियों पर सावधानीपूर्वक निर्णय लेने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, क्योंकि उनकी संपत्ति खोने का जोखिम महत्वपूर्ण है।

दोनों POS विविधताएं अद्वितीय लाभ प्रदान करती हैं और कई ब्लॉकचेन नेटवर्क द्वारा अपनाई गई हैं। हालाँकि, वे प्राथमिक POS पद्धति की कमजोरियों को भी साझा करते हैं। इसलिए, DPOS और NPOS दोनों विधियां सुरक्षा के संबंध में POW दृष्टिकोण से स्वाभाविक रूप से कमतर हैं, जिसने व्यापक बाजार अपनाने को हतोत्साहित किया है। 

उभरती आम सहमति एल्गोरिदम

इन अच्छी तरह से स्थापित आम सहमति एल्गोरिदम के अलावा, हाल के वर्षों में कई नए दृष्टिकोण सामने आए हैं। नीचे, हम निकट भविष्य में POW और POS एल्गोरिदम के प्रभुत्व को चुनौती देने के लिए सबसे आशाजनक उम्मीदवारों को प्रस्तुत करते हैं: 

प्रूफ ऑफ़ अथॉरिटी(POA)

POA एल्गोरिदम POS पद्धति का एक रूप है और इसे ब्लॉकचेन नेटवर्क पर सत्यापनकर्ताओं के रैंक में जांच के उन्नत स्तर को प्रोत्साहित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस दृष्टिकोण के साथ, प्रत्येक सत्यापनकर्ता को अपनी विश्वसनीयता साबित करने के लिए अपनी पहचान, प्रमाण-पत्र और सभी प्रासंगिक जानकारी प्रस्तुत करनी होगी। सत्यापनकर्ता के पास बिना किसी पूर्व इतिहास के स्पष्ट रिकॉर्ड होना चाहिए। 

हालाँकि यह दृष्टिकोण ब्लॉकचेन पर गुमनामी के दर्शन के थोड़ा विरुद्ध है, यह नेटवर्क पर धोखाधड़ी, चोरी या अन्य दुर्भावनापूर्ण इरादों की संभावना को कम करने का एक शानदार तरीका है। इसके अलावा, विभिन्न नेटवर्क अपने प्रतिभागियों के अनुरोध पर इस दृष्टिकोण को चुनते हैं। इसलिए, किसी भी पक्ष को उनकी निर्दिष्ट इच्छा के बिना अपनी पहचान और व्यक्तिगत जानकारी का खुलासा करने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है। 

Proof-of-Time (POT) 

अगला, एक और POS संस्करण है जो एक नए विचार के साथ नेटवर्क सुरक्षा अवधारणा से निपटता है। POT कंसेंसस एल्गोरिदम के साथ, नेटवर्क में सबसे अधिक समय बिताने वाले सत्यापनकर्ताओं को दूसरों की तुलना में प्राथमिकता दी जाती है। बेशक, इस मामले में केवल सक्रिय और उत्पादक समय ही दिया जाता है। इस दृष्टिकोण का उद्देश्य उन नेटवर्क प्रतिभागियों को पुरस्कृत करना है जिन्होंने किसी दिए गए ब्लॉकचेन पर कंसेंसस तंत्र में निरंतर और सुसंगत योगदान का प्रदर्शन किया है। 

स्वाभाविक रूप से, POT प्रणाली की प्रभावशीलता किसी दिए गए ब्लॉकचेन नेटवर्क के कार्य करने के समय के सीधे आनुपातिक है। जितना अधिक समय बीतता है, POT पद्धति उतनी ही अधिक मूल्यवान और सटीक होती जाती है क्योंकि विभिन्न सदस्य लंबे समय तक अपनी वफादारी और निरंतरता साबित करते हैं।

Proof-of-History (POH)

आखिरकार, सोलाना द्वारा बनाया गया एक बिल्कुल नया POH एल्गोरिदम है। यह तकनीकी रूप से जटिल विधि किसी दिए गए ब्लॉकचेन नेटवर्क के अंदर प्रोटोकॉल को नव निर्मित नोड्स के अद्वितीय ‘फिंगरप्रिंट” को पहचानने में सक्षम बनाती है। यह फ़िंगरप्रिंट मुख्य रूप से पिछले ब्लॉकचेन लेनदेन के संयोजन से प्राप्त हुआ है। इस तरह, फिंगरप्रिंट ब्लॉकचेन प्लेटफॉर्म के लिए विशिष्ट रूप से पहचानने योग्य बना रहता है। 

POH दृष्टिकोण POS एल्गोरिदम का एक जबरदस्त बदलाव है, जो बिना किसी देरी, दांव पर लगे कॉइन को फ्रीज करने या पहचान का खुलासा किए बिना लेनदेन को मान्य करने का एक कुशल और स्वचालित तरीका प्रदान करता है। हालाँकि, POH विधि स्वचालित सत्यापन पर अत्यधिक निर्भर है। यह तृतीय-पक्ष प्रणाली संपूर्ण ब्लॉकचेन नेटवर्क के लिए एक कमज़ोर बिंदु है, क्योंकि यह त्रुटि और मानवीय हेरफेर के प्रति संवेदनशील है। इसलिए, इसके सभी लाभों के बावजूद, POH एल्गोरिदम में इसकी सुरक्षा और अपरिवर्तनीयता से संबंधित एक महत्वपूर्ण दोष है।

अंतिम निष्कर्ष

कंसेंसस एल्गोरिदम किसी भी ब्लॉकचेन नेटवर्क के आवश्यक पहलू हैं। वे सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं और ब्लॉकचेन वातावरण को विकेंद्रीकृत, सुरक्षित और गुमनाम रखते हुए प्रत्येक लेनदेन को मान्य करते हैं। हालाँकि, चर्चा किए गए प्रत्येक एल्गोरिदम की अपनी कमियाँ और खामियाँ हैं। इनमें से कोई भी प्रणाली बिना किसी महत्वपूर्ण कमियों के दोषरहित समाधान नहीं है। 

इस प्रकार, एक आदर्श कंसेंसस एल्गोरिदम चुनना ब्लॉकचेन उपयोगकर्ताओं और रचनाकारों की प्राथमिकताओं और प्रत्यक्ष आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। जबकि बिटकॉइन जैसे अच्छी तरह से स्थापित नेटवर्क प्रूफ-ऑफ-वर्क दृष्टिकोण के साथ अधिकतम सुरक्षा पसंद करते हैं, कई ब्लॉकचेन नेटवर्क POS द्वारा दी जाने वाली गति और कम लेनदेन शुल्क को महत्व देते हैं। कुछ नेटवर्क निर्माता DPOS की लोकतांत्रिक प्रकृति का आनंद लेते हैं, और कुछ प्रूफ-ऑफ-टाइम पद्धति के साथ वफादार प्रतिभागियों को पुरस्कृत करने को प्राथमिकता देते हैं। 

सूची लंबी हो जाती है, क्योंकि यहां कोई वस्तुनिष्ठ उत्तर नहीं हैं, और प्रत्येक नेटवर्क को अपने उद्देश्यों के लिए सर्वोत्तम-संभव कंसेंसस एल्गोरिदम की पहचान करनी होती है। हालाँकि हमें अभी तक एक वैकल्पिक विकल्प प्राप्त नहीं हुआ है जो कमियों के बिना सभी चर्चा किए गए लाभों को एकीकृत करता है, कंसेंसस एल्गोरिदम एक सरल प्रूफ-ऑफ-वर्क अवधारणा से एक लंबा सफर तय कर चुका है। यह देखना दिलचस्प होगा कि कंसेंसस परिदृश्य में क्या नवाचार सामने आएंगे और क्या वे बढ़ते ब्लॉकचेन बाजार के लिए एक आदर्श कंसेंसस तंत्र प्रदान कर सकते हैं। 

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