2008 میں Bitcoin کے پیئر-ٹو-پیئر الیکٹرانک کیش سسٹم کے طور پر قیام کے بعد سے، متعدد کرپٹو کرنسیز منفرد میکانزم کے ساتھ تخلیق کی گئی تھیں۔ لیکن تمام کرپٹو کرنسیز کے آرکیٹیکچر کے بنیادی جز میں موجود مشترک بات، بلاک چین ہے۔
چند استثناء کے ساتھ، بلاک چینز دانستہ طور پر غیر مرکزی بنائے گئے ہیں، جو کمپیوٹر نوڈز کے منقسم نیٹ ورک کے ذریعے تقویت یافتہ ایک ڈیجیٹل لیجرکے طور پر کام کرتا ہے۔ اسی باعث، بلاک چین ٹیکنالوجی کی جانب سے ٹرسٹ سے مبرا معاشی سسٹمز تخلیق کرنے کی اجازت دی گئی، جہاں ثالثین کے بناء شفاف اور قابل اعتماد مالیاتی ٹرانزیکشنز پر عمل درآمد کروایا جا سکتا ہے۔ کرپٹو کرنسیز کو روایتی بینکنگ اور ادائیگی سسٹمز کے موثر متبادل کے طور پر اپنایا جا رہا ہے، جو کافی حد تک ٹرسٹ پر منحصر ہیں۔
کمپیوٹنگ کے زیادہ تر منقسم سسٹمز کی طرح، کرپٹو کرنسی نیٹ ورک کے شرکاء کی جانب سے بلاک چین کی موجودہ حالت سے باقاعدگی سے متفق ہونا لازم ہے، اور ہم اسی کو رضامندی کا حصول کہتے ہیں۔ تاہم، منقسم نیٹ ورکس پر باحفاظت اور موثر انداز میں رضامندی حاصل کرنا آسان کام نہیں ہے۔
اس لیے، کمپیوٹر نوڈز کا منقسم نیٹ ورک، چند نوڈز کے ناکام ہونے یا بددیانتی سے کام انجام دینے پر کس طرح کسی فیصلے پر متفق ہو سکتا ہے؟ یہ نام نہاد بائی زینٹائن جرنلز پرابلم کا بنیادی سوال ہے، جس کے باعث بائی زینٹائن نقص کی گنجائش کا قیام عمل میں آیا۔
بائی زینٹائن جرنلز پرابلم کیا ہوتی ہے؟
مختصر لفظوں میں، 1982 میں بائی زینٹائن جرنلز پرابلم بطور منطقی المیہ وجود میں آئی، جو بائی زینٹائن جرنلز کی جانب سے اُن کے اگلے قدم پر متفق ہونے کی کوشش کرنے پر، انجام دی جانے والی مواصلات کو بیان کرتی ہے۔
اس المیے کی جانب سے یہ فرض کیا جاتا ہے کہ ہر جرنل کی اپنی فوج موجود ہوتی ہے اور ہر گروپ اُس شہر کے الگ مقام پر موجود ہوتا ہے، جس پر وہ حملہ کرنا چاہتے ہیں۔ جرنلز کی جانب سے آیا حملہ کرنے یا پیچھے ہٹنے پر متفق ہونا لازم ہے۔ جب تک تمام جرنلز کسی ایک فیصلے پر متفق ہیں تب تک، اس سے فرق نہیں پڑتا کہ آیا وہ حملہ کرتے ہیں یا پیچھے ہٹتے ہیں، مثلاً، ربط سے عمل درآمد کروانے کے لیے کسی ایک فیصلے پر متفق ہونا۔
اس لیے، ہماری جانب سے درج ذیل شرائط پر استفسار کیا جاتا ہے:
ہر جرنل نے فیصلہ کرنا ہے: حملہ یا پیچھے ہٹنا (ہاں یا نہیں)؛
فیصلہ کرنے کے بعد، یہ تبدیل نہیں کیا جا سکتا؛
تمام جرنلز کی جانب سے ایک ہی فیصلے پر متفق ہونا اور ہم آہنگ انداز میں عمل درآمد کروانا لازم ہے۔
مواصلات کے پہلے سے بیان کردہ مسائل کا تعلق اس حقیقت سے ہے کہ ایک جرنل دوسرے جرنل سے صرف اُن پیغامات کے ذریعے رابطہ کر سکتا ہے، جو کسی ارسال کنندہ کی ذریعے آگے بھیجے جاتے ہیں۔ نتیجتاً، بائی زینٹائن جرنلز پرابلم کا مرکزی چیلنج پیغامات میں دیر، تلف یا گم ہونا ہے۔
علاوہ ازیں، پیغام کے کامیابی سے پہنچ جانے کی صورت میں، ایک یا ایک سے زائد جرنلز کی جانب سے (کسی بھی وجہ کے باعث) بدنیتی سے کام کرنے کا انتخاب کرنے اور دیگر جرنلز کو متذبذب کرنے کے لیے جعل سازی پر مبنی پیغام کے بھیجے جانے پر، مکمل ناکامی سے دوچار ہونا پڑ سکتا ہے۔
ہماری جانب سے بلاک چینز کے زمرے پر المیے کا اطلاق کرنے پر، ہر جرنل ایک نیٹ ورک نوڈ کو ظاہر کرتا ہے، اور نوڈز کی جانب سے سسٹم کی موجودہ حالت پر رضامندی پر پہنچنا لازم ہے۔ دوسرے الفاظ میں، منقسم نیٹ ورک کے اندر شرکاء کی اکثریت کی جانب سے مکمل ناکامی سے اجتناب کرنے کے لیے ایک ہی عمل پر متفق اور عمل درآمد کروانا لازم ہوتا ہے۔
اس لیے، منقسم سسٹم کی ان اقسام میں رضامندی حاصل کرنے کا صرف ایک طریقہ کم از کم ⅔ یا اس سے زائد قابل اعتماد اور دیانت دار نیٹ ورک نوڈز رکھنا ہے۔ اس امر سے مراد ہے کہ نیٹ ورک اکثریت کی جانب سے بدنیتی سے کام انجام دینے کا فیصلہ کرنے پر، سسٹم ناکامیوں اور حملوں (جیسا کہ %51 حملہ) کی زد میں آ جاتا ہے۔
بائی زینٹائن نقص کی گنجائش (BFT)
مختصر لفظوں میں، بائی زینٹائن نقص کی گنجائش (BFT) ایک ایسے سسٹم کی ملکیت میں ہے، جو بائی زینٹائن جرنلز پرابلم کی جانب سے ہونے والی ناکامیوں کے خلاف مزاحمت کرنے کا اہل ہے۔ اس امر سے مراد یہ ہے کہ BFT سسٹمز اپنی چند نوڈز کے ناکام ہونے یا بدنیتی سے کام انجام دینے کی صورت میں بھی کام کرنا جاری رکھ سکتا ہے۔
بائی زینٹائن جرنلز پرابلم کے لیے ایک سے زائد ممکن حل موجود ہیں، اور اس لیے BFT سسٹم تیار کرنے کے متعدد طریقہ کار موجود ہیں۔ اسی طرح، بلاک چین کے لیے بائی زینٹائن نقص کی گنجائش حاصل کرنے کے مختلف طریقہ کار موجود ہیں اور اس کے باعث ہم نام نہاد رضامندی الگورتھم تک پہنچ جاتے ہیں۔
بلاک چین کے رضامندی الگورتھمز
ہماری جانب سے رضامندی الگورتھم کو ایک ایسے میکانزم کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، جس کے ذریعے بلاک چین نیٹ ورک رضامندی حاصل کرتا ہے۔ نفاذ کی زیادہ عمومی صورتیں پروف آف ورک (PoW) اور پروف آف اسٹیک (PoS) ہیں۔ لیکن آئیے Bitcoin کو بطور مثال لیتے ہیں۔
جیسا کہ Bitcoin پروٹوکول کی جانب سے سسٹم کے بنیادی اصول بیان کیے جاتے ہیں، PoW کا رضامندی الگورتھم یہ بتاتا ہے کہ رضامندی کے حصول کے لیے (مثلاً، ٹرانزیکشنز کی توثیق اور تصدیق کے دوران) یہ اصول کی طرح فالو کیے جائیں گے۔
اگرچہ پروف آف ورک کا تصور، کرپٹو کرنسیز سے پُرانا ہے، Satoshi Nakamoto کی جانب سے اس کا ایک ترمیم شدہ الگورتھم تشکیل کیا گیا ہے، جس نے Bitcoin کی BFT سسٹم کے طور پر تخلیق کو فعال کیا ہے۔
یہ امر نوٹ کریں کہ بائی زینٹائن نقائص کی جانب سے PoW الگورتھم کو %100 گنجائش نہیں دی جاتی، لیکن زیادہ لاگت کے حامل مائننگ عمل اور زیر اثر موجود کرپٹو گرافک تکنیکوں کے باعث، بلاک چین نیٹ ورکس کے لیے PoW نے خود کو سب سے زیادہ محفوظ اور قابل اعتماد نفاذ کے طور پر ثابت کیا ہے۔ اس سلسلے میں Satoshi Nakamoto کی جانب سے بنایا جانے والا پروف آف ورک کا رضامندی الگورتھم، کافی افراد کی جانب سے بائی زینٹائن نقائص کے لیے ایک بہترین حل سمجھا جاتا ہے۔
حتمی خیالات
بائی زینٹائن جرنلز پرابلم ایک ایسا پرکشش المیہ ہے، جو بالاخر متعدد حالات میں وسیع پیمانے پر نافذ کیے گئے BFT سسٹمز کا قیام عمل میں لے کر آتا ہے۔ بلاک چین انڈسٹری سے قطع نظر، BFT سسٹمز کی استعمال کی چند صورتوں میں ایوی ایشن، اسپیس، اور نیوکلیئر پاور کی انڈسٹریز شامل ہیں۔
کرپٹو کرنسی کے زمرے میں، کسی بھی بلاک چین ایکو سسٹم کے لیے رضامندی کے ایک بہتر میکانزم کے ساتھ موثر نیٹ ورک موجود ہونا نہایت اہم ہے۔ ان سسٹمز کی حفاظت کرنا ایک جاری رہنے والی کوشش ہے، اور رضامندی کے موجودہ الگورتھمز کی جانب سے چند حدود (جیسا کہ توسیع پذیری) پر قابو پانا ابھی باقی ہے۔ بلاشبہ، PoW اور PoS، BFT سسٹمز کی طرح کافی دلچسپ خیالات ہیں، اور ممکنہ ایپلیکیشنز کی جانب سے وسیع جدت پر یقینی طور پر اثرات مرتب کیے جاتے ہیں۔