ब्लॉकचेन ट्रिलेमा

The ब्लॉकचेन ट्रिलेम्मा, जिसे स्केलेबिलिटी ट्रिलेम्मा भी कहा जाता है, वितरित प्रणालियों को स्केल करने की मुख्य चुनौती को परिभाषित करता है। समस्या इस तथ्य में निहित है कि ब्लॉकचेन के तीन प्रमुख गुण (विकेंद्रीकरण, सुरक्षा और उत्पादकता) को एक साथ काम करने की गारंटी नहीं दी जा सकती। एक विकेंद्रीकृत नेटवर्क में इन तीन विशेषताओं में से केवल दो का उच्च स्तर हो सकता है। यानी, जब एक पहलू को मजबूत किया जाता है, तो दूसरा अनिवार्य रूप से प्रभावित होता है।

आइए क्रिप्टो ट्रिलेम्मा की बारीकियों में जाने से पहले, सामान्य रूप से स्केलेबिलिटी, सुरक्षा और विकेंद्रीकरण को परिभाषित करें।

• ब्लॉकचेन स्केलेबिलिटी से आशय अधिक लेन-देन संभालने की इसकी क्षमता से है।
• सुरक्षा का अर्थ है ब्लॉकचेन डेटा को विभिन्न हमलों से बचाने और डबल-स्पेंडिंग को रोकने की क्षमता।
• विकेंद्रीकरण नेटवर्क रिडंडेंसी का एक रूप है, जो सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क पर कुछ सीमित संस्थाओं का नियंत्रण न हो।

Bitcoin इसका उदाहरण है। इस ब्लॉकचेन में प्रति सेकंड लेन-देन की संख्या काफी कम है, लगभग सात, और ब्लॉक हर दस मिनट में माइन किए जाते हैं। जब नेटवर्क पर भीड़ बढ़ती है, तो कम कमीशन वाले लेन-देन को प्रोसेस होने में लंबा समय लग सकता है। परिणामस्वरूप सुरक्षा और विकेंद्रीकरण का स्तर ऊँचा होता है, लेकिन उत्पादकता (अर्थात स्केलेबिलिटी) कम होती है।

प्रदर्शन बढ़ाने के लिए, आप ब्लॉक का आकार बढ़ा सकते हैं। लेकिन तब जटिलता बहुत बढ़ जाएगी, और अंततः केवल बड़े माइनिंग पूल ही नेटवर्क में बने रह पाएँगे। परिणामस्वरूप, सिस्टम अधिक केंद्रीकृत हो जाएगा। और यदि आप उत्पादन समय कम करते हैं, तो सुरक्षा से समझौता होगा। अगला ब्लॉक माइन होने से पहले नोड्स के पास सहमति तक पहुँचने के लिए पर्याप्त समय नहीं हो सकता।

स्केलेबिलिटी

नेटवर्क में कई कंप्यूटर शामिल होते हैं, जिनके पास सैद्धांतिक रूप से विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए आवश्यक असीमित कम्प्यूटिंग शक्ति होती है। नेटवर्क थ्रूपुट एक मूलभूत रूप से महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि यह प्रति समय इकाई प्रोसेस किए गए लेन-देन की संख्या को मापता है।

सुरक्षा

बाहरी जोखिमों से सुरक्षा एन्क्रिप्शन से आती है। ब्लॉकचेन एल्गोरिद्म आधुनिक क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करते हैं। सभी लेन-देन (ब्लॉकचेन में प्रविष्टियाँ) माइनिंग प्रक्रिया के माध्यम से सत्यापित किए जाते हैं, जो Proof-of-Work सहमति एल्गोरिद्म का उपयोग करती है। इसका अर्थ है कि ब्लॉकचेन में जोड़ने से पहले प्रत्येक लेन-देन एन्क्रिप्ट किया जाता है। आज, बंद क्रिप्टोग्राफिक कुंजियों को तोड़ने की कोई ज्ञात विधि नहीं है। इसका कारण यह है कि हमलावर को यह सीमित समय-सीमा के भीतर करना होता है।

विकेंद्रीकरण

यह विशेषता आंतरिक जोखिमों से सुरक्षा सुनिश्चित करती है। डेटाबेस (ब्लॉकचेन) एक साथ सभी प्रतिभागियों के कंप्यूटरों पर संग्रहीत होता है। यह ब्लॉकचेन के मुख्य गुणों में से एक है। इसका अर्थ है कि नेटवर्क पर निर्णय लेने वाला कोई केंद्रीकृत निकाय, व्यक्ति या सेवा नहीं होती। नेटवर्क पर कार्य नोड्स के बीच वितरित होता है और पूरी तरह विकेंद्रीकृत होता है। नेटवर्क एल्गोरिद्म नेटवर्क में डेटा की वर्तमान स्थिति के संबंध में व्यक्तिगत नोड्स के बीच सहमति प्राप्त करने की प्रक्रिया प्रदान करता है। इस तंत्र को सहमति तंत्र कहा जाता है। जानकारी को पूर्वव्यापी रूप से बदलने के लिए, इन नोड्स में से 50% से अधिक पर एक साथ बदलाव करना आवश्यक होता है। ऐसा एक साथ किया गया हैक निश्चित रूप से सैद्धांतिक रूप से संभव है, लेकिन व्यवहार में अव्यावहारिक है।

Blockchain Trilemma Explained

ऊपर वर्णित नेटवर्क भीड़ की समस्या का सबसे स्पष्ट और मूलभूत समाधान नेटवर्क में डेटा की पुष्टि और जोड़ने वाले प्रतिभागियों की संख्या को कम करना है। इससे स्केल और गति बढ़ेगी। लेकिन नियंत्रण कम प्रतिभागियों के हाथों में जाने से विकेंद्रीकरण कमजोर होगा। इससे सुरक्षा भी कमजोर होगी, क्योंकि कम प्रतिभागियों से हमले की संभावना बढ़ जाती है।

इस प्रकार एक ट्रिलेम्मा उत्पन्न होता है: विकेंद्रीकरण और सुरक्षा गुणों के अंतर्निहित संबंध को देखते हुए, ब्लॉकचेन का मूल डिज़ाइन स्केलिंग को चुनौतीपूर्ण बनाता है। एक को बढ़ाने पर दूसरा कमजोर हो जाता है। विकेंद्रीकरण, सुरक्षा, या दोनों से समझौता किए बिना स्केलेबिलिटी कैसे प्राप्त की जा सकती है?

Blockchain Trilemma Solution

इस क्रिप्टो ट्रिलेम्मा का कोई एक सुनहरा समाधान नहीं है। लेकिन, इस मुद्दे को हल करने के महत्व को देखते हुए, समुदाय में कई अलग-अलग दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं, जिनसे रोचक परिणाम मिले हैं। आइए इस क्षेत्र में क्या हो रहा है, इसका अंदाज़ा लगाने के लिए कुछ सबसे लोकप्रिय विकासों की समीक्षा करें।

सहमति एल्गोरिद्म में परिवर्तन

आज, विभिन्न ब्लॉकचेन सहमति एल्गोरिद्म मौजूद हैं, जिनमें से सभी आंशिक रूप से ब्लॉकचेन ट्रिलेम्मा को हल करते हैं। ये विभिन्न स्तरों पर स्केलेबिलिटी, विकेंद्रीकरण और सुरक्षा को संयोजित करते हैं। प्रसिद्ध Proof-of-Work (PoW) के अलावा, अन्य सहमति तंत्र भी हैं जैसे Proof-of-Stake (PoS), Delegated Proof-of-Stake (DPoS), Proof-of-Burn (PoB), Proof-of-Capacity (PoC), Proof-of-Importance (PoI), Proof-of-Authority (PoA), Directed Acyclic Graph (DAG), Leased Proof-of-Stake (LPoS), Proof-of-Time (PoT), Proof-of-Elapsed Time (PoET), Proof-of-Space-Time (PoST), Simple Byzantine Fault Tolerance (SBFT), Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT), और अन्य। ब्लॉकचेन निर्माता अपने नेटवर्क के लक्ष्यों और कार्यों के आधार पर एक विशिष्ट एल्गोरिद्म चुनते हैं।

स्तर-1 समाधान

ये समाधान सीधे ब्लॉकचेन में संशोधन, विशेष रूप से उसकी आर्किटेक्चर, से संबंधित हैं। डेवलपर ब्लॉकचेन ट्रिलेम्मा के लिए विभिन्न दृष्टिकोण और समाधान प्रस्तुत करते हैं।

उदाहरण के लिए, वे मल्टीचेन के उपयोग, नए क्रिप्टोग्राफी तरीकों के कार्यान्वयन, शार्डिंग और अन्य तकनीकों का प्रस्ताव करते हैं।

शार्डिंग संभवतः सबसे लोकप्रिय दृष्टिकोण है। शार्डिंग का उपयोग करते समय, मुख्य ब्लॉकचेन को खंडों में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक रजिस्ट्री के अपने हिस्से को नियंत्रित करता है। प्रत्येक खंड को शार्ड कहा जाता है। इस प्रकार के नेटवर्क संगठन में, प्रत्येक शार्ड अपने स्वयं के लेन-देन पूल को प्रोसेस करता है, जिससे नेटवर्क थ्रूपुट बढ़ता है। मुख्य ब्लॉकचेन सभी शार्ड गतिविधियों का समन्वय करता है।

स्तर-2 समाधान

शार्डिंग और विभिन्न सहमति तंत्रों को प्रथम-स्तरीय निर्णय माना जाता है। उनका उद्देश्य नेटवर्क डिज़ाइन को मूल रूप से बदलना है। हालांकि, इस ट्रिलेम्मा को हल करने के लिए काम कर रहे अन्य डेवलपर ऐसे समाधान पर काम कर रहे हैं जो मौजूदा नेटवर्क संरचना के ऊपर बनाए जाते हैं। दूसरे शब्दों में, उनका मानना है कि उत्तर दूसरे स्तर पर है। उदाहरणों में साइडचेन और स्टेट चैनल शामिल हैं।

साइडचेन एक अलग ब्लॉकचेन है जो मुख्य नेटवर्क से जुड़ा होता है। इसे उनके बीच परिसंपत्तियों के स्थानांतरण के लिए व्यवस्थित किया जाता है। साइडचेन को अलग नियमों के अनुसार काम करना होता है, जिससे गति और स्केलेबिलिटी बढ़ती है। इसी तरह, स्टेट चैनल भी लेन-देन को मुख्य नेटवर्क से हटाने और प्राथमिक लेयर पर दबाव कम करने की एक अन्य विधि है। स्टेट चैनल अलग चेन के बजाय एक स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट का उपयोग करता है। यह उपयोगकर्ताओं को ब्लॉकचेन पर लेन-देन प्रकाशित किए बिना एक-दूसरे से संवाद करने की अनुमति देता है। केवल चैनल की शुरुआत और अंत ही ब्लॉकचेन पर रिकॉर्ड किए जाते हैं।

निष्कर्ष

दुनिया को बदलने की अपनी पूरी क्षमता को साकार करने के लिए, ब्लॉकचेन तकनीक को स्केलेबिलिटी ट्रिलेम्मा का सामना करना पड़ता है।

यदि ब्लॉकचेन नेटवर्क विकेंद्रीकरण और सुरक्षा बनाए रखने के लिए केवल प्रति सेकंड सीमित संख्या में लेन-देन ही संभाल सकते हैं, तो व्यापक अपनाव हासिल करना चुनौतीपूर्ण होगा।

हालांकि, इस समस्या को हल करने के लिए डेवलपर्स के तरीके यह संकेत देते हैं कि ब्लॉकचेन तकनीक का उपयोग जारी रहेगा। भविष्य में, ये नेटवर्क अधिक डेटा प्रोसेस करने में सक्षम होंगे।