بلاک چین رضامندی کا الگورتھم کیا ہے؟

تعارف

رضامندی الگورتھم ایک ایسا طریقہ کار ہے جو صارفین یا مشینوں کو تقسیم شدہ ترتیب میں رابطے کی اجازت دیتا ہے۔ اسے یہ بات یقینی بنانے کی ضرورت ہوتی ہے کہ سسٹم میں موجود تمام عناصر ایک درست ماخذ پر متفق ہو سکیں، چاہے کچھ عناصر ناکام ہی کیوں نہ ہوں۔ دوسرے لفظوں میں، سسٹم کو غلطی برداشت کرنے والا ہونا چاہیئے (یہ بھی دیکھیں: Byzantine Fault Tolerance کی وضاحت)۔

مرکزی کردہ سیٹ اپ میں، سسٹم پر ایک ہی ادارے کی اجارہ داری ہوتی ہے۔ زیادہ تر صورتوں میں، وہ اپنی مرضی کے مطابق تبدیلیاں کر سکتے ہیں – بہت سے منتظمین کے مابین رضامندی کے حصول کے لیے کوئی پیچیدہ گورننس سسٹم نہیں ہے۔

لیکن ایک غیر مرکزی کردہ سیٹ اپ میں، کہانی بالکل الگ ہوتی ہے۔ فرض کریں کہ ہم ایک تقسیم شدہ ڈیٹا بیس کے ساتھ کام کر رہے ہیں – ہم اس چیز پر متفق کیسے ہوں گے کہ کون سے اندراجات کو شامل کیا جائے گا؟

ایک ایسے ماحول میں اس چیلنج سے نکل پانا جہاں اجنبی لوگ ایک دوسرے پر اعتماد نہیں کرتے، شاید بلاک چینز کی راہ ہموار کرنے والی سب سے اہم پیشرفت تھی۔ اس مضمون میں، ہم اس بات پر ایک نگاہ ڈالیں گے کہ کس طرح رضامندی کے الگورتھمز کرپٹو کرنسیز اور تقسیم شدہ لیجرز کے کام کرنے کے لیے اہم ہیں۔

رضامندی کے الگورتھمز اور کرپٹو کرنسی

کرپٹو کرنسیز میں، صارفین کے بیلنسز کو ایک ڈیٹا بیس – بلاک چین میں ریکارڈ کیا جاتا ہے۔ یہ لازمی ہے کہ ہر کوئی (یا زیادہ درست طور پر، ہر نوڈ) ڈیٹا بیس کی یکساں کاپی برقرار رکھے۔ بصورت دیگر، آپ کو جلد ہی متضاد معلومات کا سامنا کرنا پڑے گا، جس سے کرپٹو کرنسی نیٹ ورک کے پورے مقصد کو نقصان پہنچے گا۔

عوامی کلید کی کرپٹو گرافی یقینی بناتی ہے کہ صارفین ایک دوسرے کے کوائنز کو خرچ نہیں کر سکتے۔ لیکن پھر بھی اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا فنڈز پہلے ہی خرچ ہو چکے ہیں، درستگی کا ایک واحد ماخذ ہونا ضروری ہے جس پر نیٹ ورک کے شرکاء اعتماد کرتے ہوں۔

Bitcoin کے خالق، Satoshi Nakamoto نے شرکاء کو مربوط کرنے کے لیے پروف آف ورک سسٹم کو تجویز کیا۔ ہم جلد ہی اس پر نگاہ دوڑائیں گے کہ PoW کیسے کام کرتا ہے – فی الحال، ہم موجودہ بہت سے رضامندی کے الگورتھمز کی کچھ عمومی خصوصیات کی نشاندہی کریں گے۔

سب سے پہلے، یہ درکار ہوتا ہے کہ وہ صارفین جو بلاکس کو شامل کرنا چاہتے ہیں (ہم انہیں توثیق کار کہیں گے) ایک اسٹیک فراہم کریں۔ اسٹیک ایک قسم کی مالیت ہے جسے ایک توثیق کرنے والے کو پیش کرنا چاہیے، جو اس حوالے سے ان کی حوصلہ شکنی کرتا ہے کہ کہیں وہ بے ایمانی نہ کریں۔ اگر وہ دھوکہ دہی کریں، تو اپنے اسٹیک سے ہاتھ دھو بیٹھیں گے۔ مثالوں میں کمپیوٹنگ کی طاقت، کرپٹو کرنسی، اور یہاں تک کہ ساکھ شامل ہیں۔

وہ اپنے وسائل خطرے میں ڈالنا کیوں گوارا کریں گے؟ بات کچھ یوں ہے کہ، اس کے لیے ایک انعام بھی دستیاب ہے۔ یہ عموماً پروٹوکول کی مقامی کرپٹو کرنسی پر مبنی ہوتا ہے اور دیگر صارفین کی جانب سے ادا کردہ فیس، تازہ ترین تخلیق شدہ کرپٹو کرنسی کے یونٹس، یا دونوں پر مبنی ہوتا ہے۔

جو آخری چیز ہمیں درکار ہو گی وہ شفافیت ہے۔ ہمیں اس امر کا پتہ لگانے کے قابل ہونے کی ضرورت ہے کہ کب کوئی دھوکہ دہی کر رہا ہے۔ مثالی طور پر، ان کے لیے بلاکس کو تیار کرنے کا عمل مہنگا ہونا چاہیئے، لیکن کسی کے لیے بھی ان کی تصدیق آسان ہونی چاہیئے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ توثیق کاران کو باقاعدہ صارفین کے ذریعے چیک میں رکھا جاتا ہے۔

رضامندی کے الگورتھمز کی اقسام

پروف آف ورک (PoW)

پروف آف ورک (PoW) بلاک چین رضامندی کے الگورتھمز کا گاڈ فادر ہے۔ اس کا اطلاق سب سے پہلے Bitcoin میں کیا گیا تھا، لیکن اس کا اصل تصور کافی عرصے سے موجود تھا۔ پروف آف ورک میں، توثیق کاران(جنہیں مائنرز کہا جاتا ہے) وہ ڈیٹا جس کو وہ شامل کرنا چاہتے ہیں تب تک ہیش کرتے ہیں جب تک وہ کوئی خاص حل پیش نہیں کرتے۔

ہیش حروف اور اعداد کا بظاہر بے ترتیب سلسہ ہے جو اس وقت تخلیق ہوتا ہے جب آپ ہیش فنکشن سے ڈیٹا گزارتے ہیں۔ لیکن، اگر آپ اس سے اُسی ڈیٹا کو دوبارہ گزارتے ہیں، تو آپ کو ہمیشہ ایک ہی آؤٹ پٹ ملے گا۔ تاہم، اگر آپ کسی ایک بھی چیز کو تبدیل کریں گے تو آپ کو بالکل مختلف آوٹ پٹ ملے گا۔

آوٹ پُٹ کو ملاحظہ کر کے، آپ کے لیے شاید یہ بتانا ممکن نہ ہو کہ فنکشن میں کون سی معلومات فیڈ کی گئی تھیں۔ اس لیے، وہ یہ ثابت کرنے کے لیے سود مند ہیں کہ ایک خاص وقت سے پہلے آپ کو ڈیٹا کے کسی حصے کے متعلق علم تھا۔ آپ کسی کو اس کا ہیش دے سکتے ہیں، اور جب آپ بعد میں ڈیٹا ظاہر کرتے ہیں، تو وہ شخص اسے فنکشن کے ذریعے چلا سکتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ آؤٹ پٹ ایک جیسا ہے۔

پروف آف ورک میں، پروٹوکول اس بات کے لیے شرطیں سیٹ کرتا ہے کہ بلاک کو کیا چیز درست بناتی ہے۔ یہ کہہ سکتا ہے، مثال کے طور پر، کہ صرف وہ بلاک جس کا ہیش 00 سے شروع ہوتا ہے درست ہوگا۔ مائنر کے لیے اس امتزاج سے مماثل ہیش کو تخلیق کرنے کا ایک ہی طریقہ ہے جو کہ ان پُٹس کو بروٹ فورس کرنا ہے۔ وہ اپنے ڈیٹا میں ایک پیرامیٹر تبدیل کر سکتے ہیں تاکہ ہر اندازے کے لیے ایک مختلف نتیجہ پیدا کیا جا سکے جب تک کہ انہیں صحیح ہیش نہ مل جائے۔

بڑے بلاک چینز میں، یہ معیار بہت زیادہ اونچا رکھا گیا ہے۔ دیگر مائنرز کے ساتھ مقابلہ کرنے کے لیے، آپ کو خصوصی مائننگ کے ہارڈر ویئر (ASICs) سے بھرا ہوا ویئر ہاوس درکار ہو گا تاکہ آپ کے پاس درست بلاک کو پیدا کرنے کا موقع ہو۔

مائننگ کرتے وقت، آپ کا اسٹیک ان مشینوں کی قیمت اور انہیں چلانے کے لیے درکار بجلی ہے۔ ASICs ایک مقصد کے لیے بنائے گئے ہیں، اس لیے ان کا کرپٹو کرنسی کی مائننگ سے باہر ایپلیکیشنز میں کوئی فائدہ نہیں ہے۔ اپنی ابتدائی سرمایہ کاری دوبارہ حاصل کرنے کا آپ کا واحد طریقہ مائن کرنا ہے، جو کامیابی کے ساتھ بلاک چین میں ایک نئے بلاک کو شامل کرنے سے خاطر خواہ انعامی نفع پیدا کرتا ہے۔

نیٹ ورک کے لیے یہ توثیق کرنا معمولی بات ہے کہ آپ نے واقعی صحیح بلاک کو تخلیق کیا ہے۔ یہاں تک کہ اگر آپ نے صحیح ہیش کو حاصل کرنے کے لیے ان گنت مجموعے آزمائے ہیں، تو انہیں صرف ایک مرتبہ فنکشن سے آپ کا ڈیٹا گزارنے کی ضرورت ہے۔ اگر آپ کا ڈیٹا ایک درست ہیش کو تیار کرتا ہے، تو اسے قبول کر لیا جائے گا، اور آپ کو ایک انعام ملے گا۔ بصورت دیگر، نیٹ ورک اس کو مسترد کر دے گا، اور آپ کا وقت اور بجلی بلا وجہ ضائع ہو گی۔

پروف آف اسٹیک (PoS)

پروف آف اسٹیک (PoS) Bitcoin کے ابتدائی دنوں میں پروف آف ورک کے متبادل کے طور پر پیش کیا گیا تھا۔ PoS سسٹم میں، مائنرز، خصوصی ہارڈ ویئر، یا وسیع پیمانے پر توانائی کے استعمال کا کوئی تصور نہیں ہے۔ آپ کو صرف ایک معمول کے PC کی ضرورت ہے۔

لیکن صرف یہی کافی نہیں۔ آپ کو اس کھیل میں حصہ لینے کی بھی ضرورت ہے۔ PoS میں، آپ کسی بیرونی وسیلے (جیسے بجلی یا ہارڈ ویئر) کو استعمال نہیں کرتے، بلکہ اندرونی وسیلہ استعمال کرتے ہیں جو کہ – کرپٹو کرنسی ہے۔ ہر پروٹوکول کے قواعد مختلف ہوتے ہیں، لیکن اسٹیکنگ کا اہل ہونے کے لیے عموماً کم از کم فنڈز ہوتے ہیں جو آپ کا ہولڈ کرنا ضروری ہے۔

یوں، آپ اپنے فنڈز ایک والیٹ میں لاک کر دیتے ہیں (جب آپ اسٹیک کر رہے ہوں تو ان کو منتقل نہیں کیا جا سکتا)۔ آپ عموماً دوسرے توثیق کاران سے اس بات پر متفق ہوں گے کہ اگلے بلاک میں کون سے ٹرانزیکشنز جائیں گے۔ ایک لحاظ سے، آپ اس بلاک پر شرط لگا رہے ہیں جس کو منتخب کیا جائے گا، اور پروٹوکول ایک کا انتخاب کرے گا۔

اگر آپ کے بلاک کو منتخب کیا جاتا ہے، تو آپ کو ٹرانزیکشن فیس کا ایک تناسب ملے گا، جو آپ کے اسٹیک پر منحصر ہے۔ آپ نے جتنے زیادہ لاک اپ کیے ہیں، اتنا ہی زیادہ آپ منافع حاصل کریں گے۔ لیکن اگر آپ غلط ٹرانزیکشنز کی تجویز دے کر دھوکہ دہی کی کوشش کرتے ہیں، تو آپ اپنے اسٹیک کے ایک حصے (یا تمام) سے ہاتھ دھو بیٹھیں گے۔ لہذا، ہمارے پاس PoW سے ملتا جلتا ایک طریقہ کار ہے – ایمانداری سے کام کرنا بے ایمانی سے کام کرنے سے زیادہ منافع بخش ہے۔

عموماً، توثیق کاران کے لیے انعام کے حصے کے طور پر نئے تخلیق کردہ کوائنز نہیں ہوتے۔ بلاک چین کی مقامی کرنسی اسی لیے کسی اور طریقے سے جاری کی جانی چاہیئے۔ یہ یا تو ابتدائی تقسیم (یعنی، ICO یا IEO) کے ذریعے یا بعد میں PoS میں منتقلی سے پہلے PoW کے ساتھ پروٹوکول کو لانچ کر کے کیا جا سکتا ہے۔

آج تک، خالص پروف آف اسٹیک صرف چھوٹی کرپٹو کرنسیز میں ہی لاگو کیا گیا ہے۔ لہذا، یہ واضح نہیں ہے کہ آیا یہ PoW کے قابل عمل متبادل کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ اگرچہ یہ نظریاتی طور پر درست لگتا ہے، لیکن عملی طور پر یہ بہت مختلف ہو گا۔

ایک بار جب PoS کو ایک بڑی مقدار کے ساتھ نیٹ ورک پر متعارف کرایا جاتا ہے، تو یہ سسٹم گیم تھیوری اور مالی مراعات کا میدان بن جاتا ہے۔ PoS سسٹم "ہیک" کرنے کے طریقے سے واقف کوئی بھی شخص ممکنہ طور پر صرف اس صورت میں ایسا کرے گا جب وہ اس سے فائدہ اٹھا سکتا ہو – لہذا، یہ معلوم کرنے کا واحد طریقہ کہ آیا یہ قابل عمل ہے لائیو نیٹ ورک پر ممکن ہے۔

ہم جلد ہی PoS کو وسیع پیمانے پر آزما کر دیکھیں گے – Casper کو Ethereum نیٹ ورک کے اپ گریڈ(مجموعی طور پر Ethereum 2.0 کے نام سے جانا جانے والے) میں اپ گریڈ کی ایک سیریز کے حصے کے طور پر لاگو کیا جائے گا۔

دیگر رضامندی کے الگورتھمز

پروف آف ورک اور پروف آف اسٹیک سب سے زیادہ ریر بحث رضامندی کے الگورتھمز ہیں۔ لیکن اس کی دیگر بہت سی قسمیں ہیں، ان تمام کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔ درج ذیل مضامین چیک کریں

اختتامی خیالات

منقسم شدہ سسٹمز کے کام کرنے کے لیے رضامندی حاصل کرنے کے طریقہ ہائے کار بہت ضروری ہیں۔ بہت سے لوگوں کا ماننا ہے کہ Bitcoin میں سب سے بڑی جدت پروف آف ورک کا استعمال تھا تاکہ صارفین کو حقائق کے مشترکہ سیٹ پر اتفاق کرنے کے قابل بنایا جا سکے۔

آج رضامندی کے الگورتھمز نہ صرف ڈیجیٹل رقم کے سسٹمز، بلکہ بلاک چینز کو بھی تقویت دیتے ہیں جو ڈویلپرز کو منقسم نیٹ ورک پر کوڈ کو چلانے کی اجازت دیتے ہیں۔ وہ اب بلاک چین ٹیکنالوجی کا سنگ بنیاد ہیں اور مختلف موجود نیٹ ورکس کی طویل مدتی عملداری کے لیے بہت زیادہ اہم ہیں۔

تمام رضامندی کے الگورتھمز میں سے، پروف آف ورک کی پیشکش سب سے زیادہ غالب ہے۔ ایک متبادل جو زیادہ قابل اعتماد اور زیادہ محفوظ ہو ابھی تجویز کیا جانا باقی ہے۔ ان سب باتوں کے بعد، PoW کے متبادلوں کے لیے وسیع پیمانے پر تحقیق اور پیشرفت ہو رہی ہے، اور آنے والے سالوں میں ہم ایسی بہت ساری چیزوں کو دیکھیں گے۔