ভূমিকা
কনসেনশাস অ্যালগরিদম হল এমন একটি মেকানিজম যা ব্যবহারকারী বা মেশিনকে ডিস্ট্রিবিউটেড পরিবেশে সমন্বয়ের সুযোগ প্রদান করে। কোনো কোনো এজেন্ট ফেইল করলেও, সিস্টেমের সকল এজেন্ট সত্যের একটি একক উৎসে (Single source of truth) সম্মত হতে পারছে তা এটিকে নিশ্চিত করতে হবে। অন্য কথায়, সিস্টেমকে অবশ্যই ত্রুটি-সহনশীল হতে হবে (এছাড়াও দেখুন: বাইজেন্টাইন ফল্ট টলারেন্সের ব্যাখ্যা)।
কোনো কেন্দ্রীভূত সেটআপে, একটি এন্টিটি সিস্টেমের উপর নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখে। অধিকাংশ ক্ষেত্রে, তারা তাদের খুশি মত পরিবর্তন সম্পাদন করতে পারে – অনেক এডমিনিস্ট্রেটরের মধ্যে কনসেনশাসে পৌঁছানোর জন্য জটিল কোনো গভর্নেন্স সিস্টেম নেই।
কিন্তু বিকেন্দ্রীভূত পরিবেশে, বিষয়টি সম্পূর্ণ আলাদা। ধরুন আমরা কোনো ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটাবেজ নিয়ে কাজ করছি – কোন এন্ট্রি যুক্ত করা হবে সে বিষয়ে আমরা কিভাবে সম্মতিতে পৌঁছাবো?
অপরিচিত ব্যক্তিরা একে অপরকে বিশ্বাস না করার পরিবেশে এই চ্যালেঞ্জটি অতিক্রম করা সম্ভবত ব্লকচেইনের পথ প্রশস্ত করার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি ছিল। ক্রিপ্টোকারেন্সি ও ডিস্ট্রিবিউটেড লেজারের ফাংশন করার জন্য কনসেনশাস অ্যালগরিদমগুলো কিভাবে গুরুত্বপূর্ণ তা আমরা এই নিবন্ধে দেখবো।
কনসেনশাস অ্যালগরিদম ও ক্রিপ্টোকারেন্সি
ক্রিপ্টোকারেন্সিতে, ব্যবহারকারীদের ব্যালেন্স একটি ডেটাবেজে – ব্লকচেইন-এ রেকর্ড করা হয়। এটা অপরিহার্য যে প্রত্যেকে (বা আরো নির্দিষ্টভাবে বললে, প্রতিটি নোড) ডেটাবেজের একটি অভিন্ন কপি রাখবে। অন্যথায়, আপনি শীঘ্রই পরস্পরবিরোধী তথ্য পাবেন, যা ক্রিপ্টোকারেন্সি নেটওয়ার্কের মূল উদ্দেশ্যকে ক্ষুণ্ণ করবে।
পাবলিক-কী ক্রিপ্টোগ্রাফি নিশ্চিত করে যে ব্যবহারকারীরা একে অপরের কয়েন ব্যয় করতে পারবেন না। কিন্তু ফান্ড ইতোমধ্যে ব্যয় করা হয়েছে কিনা তা নির্ধারণ করতে পারার জন্য নেটওয়ার্ক অংশগ্রহণকারীরা নির্ভর করে এমন সত্যের একটি একক উৎস থাকতে হবে।
বিটকয়েনের স্রষ্টা সাতোশি নাকামোতো অংশগ্রহণকারীদের সমন্বয়ের জন্য প্রুফ অফ ওয়ার্কের একটি ব্যবস্থা প্রস্তাব করেছিলেন। PoW কিভাবে কাজ করে তা আমরা শীঘ্রই দেখব – আপাতত, অনেক কনসেনশাস অ্যালগরিদমের মধ্যে বিদ্যমান কিছু সাধারণ বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করবো।
প্রথমত, যে ব্যবহারকারীরা ব্লক যোগ করতে চায় (আমরা তাদের ভ্যালিডেটর বলবো), তাদের স্ট্যাক প্রদান করতে হবে। স্ট্যাক হল এমন কিছু ভ্যালু যা একজন ভ্যালিডেটরকে অবশ্যই রাখতে হবে, এটি তাদেরকে অসৎ আচরণ করতে নিরুৎসাহিত করে। প্রতারণা করলে তারা তাদের স্ট্যাক হারাবে। উদাহরণের মধ্যে রয়েছে কম্পিউটিং শক্তি, ক্রিপ্টোকারেন্সি বা এমনকি সুনাম।
তারা তাদের নিজস্ব রিসোর্স ঝুঁকিতে ফেলতে চাইবে কেন? আসলে, পুরস্কারের ব্যবস্থাও রয়েছে। এটি সাধারণত প্রোটোকলের নেটিভ ক্রিপ্টোকারেন্সিতে হয়ে থাকে এবং অন্যান্য ব্যবহারকারীর পরিশোধ করা ফ্রি, নতুনভাবে তৈরি করা ক্রিপ্টোকারেন্সি ইউনিট বা দুটো দিয়েই গঠিত।
শেষ যে জিনিসটি আমাদের প্রয়োজন তা হল স্বচ্ছতা। কেউ প্রতারণা করলে আমাদেরকে তা শনাক্ত করতে পারতে হবে। সাধারণত, ব্লক তৈরি করা তাদের জন্য ব্যয়বহুল হলেও যে কারও জন্য যাচাই করা সস্তা হবে। এই ব্যবস্থাটি নিশ্চিত করে যে ভ্যালিডেটরদেরকে নিয়মিত ব্যবহারকারীরা চেক করতে পারবে।
কনসেনশাস অ্যালগরিদমের ধরণসমূহ
প্রুফ অফ ওয়ার্ক (PoW)
প্রুফ অফ ওয়ার্ক (PoW) হল ব্লকচেইন কনসেনশাস অ্যালগরিদমের গডফাদার। এটি প্রথম বিটকয়েনে প্রয়োগ করা হলেও প্রকৃত ধারণাটি আরো আগে থেকেই ছিল। প্রুফ অফ ওয়ার্কে, ভ্যালিডেটররা (যাদেরকে মাইনার হিসেবে উল্লেখ করা হয়) যে ডেটা যোগ করতে চায় তা হ্যাশ করে যতক্ষণ না তারা একটি নির্দিষ্ট সমাধান তৈরি করতে পারে।
কোনো হ্যাশ হল আপাতদৃষ্টিতে অক্ষর ও সংখ্যার একটি র্যান্ডম স্ট্রিং যা আপনি কোনো হ্যাশ ফাংশনের মাধ্যমে ডেটা চালান করলে তৈরি হয়। কিন্তু, আপনি যদি এটির মাধ্যমে একই ডেটা আবার চালান তাহলে সর্বদাই আপনি একই আউটপুট পাবেন। নগণ্য পরিমাণ পরিবর্তনও যদি করেন তাহলে আপনার হ্যাশ সম্পূর্ণ ভিন্ন আসবে।
আউটপুটটি দেখে ফাংশনে কী তথ্য দেওয়া হয়েছিল তা বলা অসম্ভব। আপনি একটি নির্দিষ্ট সময়ের আগে কোনো ডেটার একটি অংশ জানতেন তা প্রমাণ করার জন্য এগুলো তাই কার্যকর। আপনি কাউকে হ্যাশ দেয়ার পরে আপনি যখন পরবর্তীতে ডেটা প্রকাশ করবেন, তখন সেই ব্যক্তি এটিকে ফাংশনের মধ্যে দিতে চালিয়ে নিশ্চিত হতে পারে যে আউটপুটটি একই।
প্রুফ অফ ওয়ার্কে, কোন ব্লক কিভাবে বৈধ হবে তার শর্ত প্রোটোকল নির্ধারণ করে। যেমন এটি বলতে পারে যে 00 দিয়ে শুরু হওয়া হ্যাশই কেবল বৈধ হবে। এই সংমিশ্রণে মেলে এমন কোনো একটি তৈরি করার জন্য মাইনারের একমাত্র উপায় হল ব্রুট-ফোর্স ইনপুট। তারা সঠিক হ্যাশ না পাওয়া পর্যন্ত প্রতিটি অনুমানের বিপরীতে ভিন্ন ভিন্ন ফলাফল তৈরি করার জন্য তাদের ডেটার কোনো প্যারামিটার টুইক করতে পারে।
প্রধান প্রধান ব্লকচেইনগুলোতে এই লেভেল অবিশ্বাস্যভাবে উচুতে নির্ধারণ করা। অন্যান্য মাইনারদের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে, একটি বৈধ ব্লক তৈরির জন্য আপনার বিশেষ হ্যাশিং হার্ডওয়্যার (ASICs) দিয়ে পরিপূর্ণ একটি ওয়্যারহাউজ লাগবে।
মাইনিং করার সময় আপনার স্ট্যাক হল, এই মেশিনগুলোর খরচ ও তাদের চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় বিদ্যুৎ। ASIC একটিমাত্র উদ্দেশ্যেই তৈরি করা হয়েছে, তাই ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিংয়ের বাইরের অ্যাপ্লিকেশনগুলোতে এগুলোর কোনো ব্যবহার নেই। আপনার প্রাথমিক বিনিয়োগ পুনরুদ্ধার করার একমাত্র উপায় হল মাইন করা, যা সফলভাবে আপনি ব্লকচেইনে কোনো নতুন ব্লক যোগ করলে একটি উল্লেখযোগ্য পুরস্কার প্রদান করে।
আপনি সঠিক ব্লকটি তৈরি করেছেন কিনা তা যাচাই করা নেটওয়ার্কের জন্য নগণ্য বিষয়। আপনি সঠিক হ্যাশ পাওয়ার জন্য যদি ট্রিলিয়ন ট্রিলিয়ন কম্বিনেশনও চেষ্টা করে থাকেন, নেটওয়ার্ককে শুধুমাত্র একবার একটি ফাংশনের মাধ্যমে আপনার ডেটা চালাতে হবে। আপনার ডেটা যদি কোনো বৈধ হ্যাশ তৈরি করে, তাহলে এটি গ্রহণ করা হবে আর আপনি একটি পুরস্কার পাবেন। অন্যথায়, নেটওয়ার্ক প্রত্যাখ্যান করবে, আর আপনি সময় ও বিদ্যুৎ নষ্ট করলেন।
প্রুফ অফ স্ট্যাক (PoS)
প্রুফ অফ ওয়ার্কের বিকল্প হিসেবে বিটকয়েনের প্রথম দিকে প্রুফ অফ স্ট্যাক (PoS) প্রস্তাব করা হয়েছিল। কোনো PoS সিস্টেমে, মাইনার, বিশেষ হার্ডওয়্যার বা ব্যাপক জ্বালানি খরচের কোনো বিষয় নেই। আপনার শুধুমাত্র একটি নিয়মিত PC দরকার।
আসলে, শুধু এটিই নয়। আপনি আপনার কিছু বিনিয়োগও লাগবে। PoS-এ, আপনার বাহ্যিক কোনো রিসোর্স (যেমন বিদ্যুৎ বা হার্ডওয়্যার) লাগে না, লাগে অভ্যন্তরীণ রিসোর্স – ক্রিপ্টোকারেন্সি। প্রতিটি প্রোটোকলের জন্য আলাদা আলাদা নিয়ম হয়, কিন্তু স্ট্যাকিং এর জন্য যোগ্য হতে সাধারণত ন্যূনতম পরিমাণ ফান্ড আপনার থাকতে হবে।
সেখান থেকে, আপনি কোনো ওয়ালেটে আপনার ফান্ড লক আপ করেন (স্ট্যাকিং করার সময় সেগুলো সরানো যাবে না)। পরবর্তী ব্লকে কোন লেনদেন যাবে সে বিষয়ে আপনি সাধারণত অন্যান্য ভ্যালিডেটরদের সাথে একমত হবেন। এক অর্থে, কোন ব্লক নির্বাচন করা হবে তার উপরে আপনি বাজি ধরছেন, এবং প্রোটোকল একটি নির্বাচন করবে।
আপনার ব্লক নির্বাচিত হলে আপনি আপনার স্ট্যাকের উপর নির্ভর করে লেনদেনের ফি-গুলোর একটি অনুপাত পাবেন। আপনি যত বেশি ফান্ড লক আপ করবেন আপনার লাভের পরিমাণ তত বেশি হবে। আপনি অকার্যকর লেনদেন প্রস্তাব করে আপনি প্রতারণা করার চেষ্টা করলে আপনার স্ট্যাকের একটি অংশ (বা সকল) হারাবেন। অতএব, PoW-এর অনুরূপ পদ্ধতি আমাদের রয়েছে - সততার সাথে কাজ করা অসৎ আচরণের চেয়ে বেশি লাভজনক।
সাধারণত, ভ্যালিডেটরদের জন্য পুরস্কারের অংশ হিসেবে নতুনভাবে তৈরি করা কয়েন নেই। ব্লকচেইনের নেটিভ কারেন্সিকে তাই অবশ্যই অন্য কোনো উপায়ে ইস্যু হতে হবে। এটি হয় কোনো ইনিশিয়াল ডিস্ট্রিবিউশনের মাধ্যমে করা যেতে পারে (যেমন, একটি ICO বা IEO) অথবা প্রথমে PoW-এর মাধ্যমে প্রোটোকল লঞ্চ করে পরবর্তীতে PoS-এ রূপান্তর করে।
আজ অবধি, খাঁটি প্রুফ অফ স্ট্যাক শুধুমাত্র ছোট ক্রিপ্টোকারেন্সিতে স্থাপন করা হয়েছে। তাই, PoW-এর একটি কার্যকর বিকল্প হিসেবে এটি কাজ করতে পারবে কিনা তা খুব স্পষ্ট নয়। তাত্ত্বিকভাবে এটি যথার্থ হলেও, প্রয়োগে তার থেকে খুব আলাদা হবে।
বিপুল পরিমাণ ভ্যালু নিয়ে কোনো নেটওয়ার্কে PoS রোল আউট করা মাত্র সিস্টেমটি গেম থিওরি ও আর্থিক প্রণোদনার একটি খেলার ক্ষেত্র হয়ে উঠবে। PoS সিস্টেম কিভাবে "হ্যাক" করতে হয় তা জানে এমন যে কেউ এটি থেকে লাভ করার সম্ভাবনা থাকলেই শুধুমাত্র তা করবে – তাই, এটি বাস্তবায়নযোগ্য কিনা তা খুঁজে বের করার একমাত্র উপায় হল একটি লাইভ নেটওয়ার্ক।
আমরা শীঘ্রই একটি বৃহৎ পরিসরে PoS পরীক্ষিত হতে দেখবো – ক্যাসপার ইথিরিয়াম নেটওয়ার্ক (সম্মিলিতভাবে ইথিরিয়াম 2.0 নামে পরিচিত) আপগ্রেডের একটি সিরিজের অংশ হিসেবে প্রয়োগ করা হবে।
অন্যান্য কনসেনশাস অ্যালগরিদম
প্রুফ অফ ওয়ার্ক ও প্রুফ অফ স্ট্যাক হল সর্বাধিক আলোচিত কনসেনশাস অ্যালগরিদম। কিন্তু বিস্তৃত বৈচিত্র্যসহ এমন আরো অনেক রয়েছে, যার সবগুলোরই নিজস্ব সুবিধা ও অসুবিধা আছে। নিম্নলিখিত নিবন্ধগুলো দেখুন:
শেষ কথা
কনসেনশাস অর্জনের প্রক্রিয়াগুলো ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেম ফাংশন করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অনেকেই মনে করেন যে বিটকয়েনের সবচেয়ে বড় উদ্ভাবন ছিল প্রুফ অফ ওয়ার্কের ব্যবহার যাতে ব্যবহারকারীরা একটি শেয়ার করা তথ্যের সাথে সম্মত হতে সক্ষম হয়।
কনসেনশাস অ্যালগরিদম আজ শুধু ডিজিটাল মানি সিস্টেমই নয়, ব্লকচেইনেরও ভিত্তি, যা ডেভেলপারদেরকে ডিস্ট্রিবিউটেড নেটওয়ার্ক জুড়ে কোড রান করার সুযোগ প্রদান করে। এগুলো এখন ব্লকচেইন প্রযুক্তির মূল ভিত্তি ও বিদ্যমান বিভিন্ন নেটওয়ার্কের দীর্ঘমেয়াদী ফাংশন করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
সকল কনসেনশাস অ্যালগরিদমগুলোর মধ্যে, প্রুফ অফ ওয়ার্ক প্রভাবশালী হিসেবে বিদ্যমান রয়েছে। আরো বেশি নির্ভরযোগ্য ও নিরাপদ কোনো বিকল্প এখনও প্রস্তাবিত হয়নি। এছাড়া, PoW-কে প্রতিস্থাপনের জন্য বিপুল গবেষণা ও উন্নয়ন হচ্ছে এবং আমরা সম্ভবত সামনের দিনগুলোতে সেগুলো আরো বেশি বেশি দেখতে পাবো।