प्रूफ़ ऑफ़ वर्क क्या है? आसान व्याख्या
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क की आसान व्याख्या: माइनिंग Bitcoin जैसे ब्लॉकचेन को कैसे सुरक्षित रखती है, इसमें ऊर्जा क्यों लगती है, डिफ़िकल्टी कैसे समायोजित होती है, और इसके मुख्य जोखिम व आलोचनाएँ।
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क (proof of work) एक कंसेंसस मैकेनिज़्म है जिसमें माइनर कहे जाने वाले कंप्यूटर एक कम्प्यूटेशनल पहेली हल करने की होड़ करते हैं, और विजेता को ब्लॉकचेन में लेनदेन का अगला ब्लॉक जोड़ने का अधिकार मिलता है। पहेली हल करने के लिए बहुत बड़ी संख्या में अनुमान और वास्तविक ऊर्जा लगती है, लेकिन कोई भी उत्तर को तुरंत सत्यापित कर सकता है। इससे लेजर पर हमला करना महँगा और उसकी जाँच करना सस्ता हो जाता है।
यही वह प्रणाली है जो 2009 से Bitcoin को सुरक्षित रख रही है। इसे समझने से पता चलता है कि माइनिंग क्यों मौजूद है, Bitcoin इतनी ज़्यादा बिजली क्यों खर्च करता है, और कुछ नेटवर्क प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक जैसे विकल्पों पर क्यों चले गए हैं।
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क किस समस्या को हल करता है
विकेंद्रीकृत लेजर में कोई केंद्रीय बैंक या कंपनी नहीं होती जो तय करे कि कौन-से लेनदेन वैध हैं। हज़ारों स्वतंत्र कंप्यूटरों को एक ही इतिहास पर सहमत होना पड़ता है, भले ही कुछ प्रतिभागी बेईमान हों। अगर Litecoin आपके लिए नया है, तो Litecoin (LTC) क्या है और यह कैसे काम करता है से शुरुआत करें।
सबसे कठिन हिस्सा डबल स्पेंडिंग को रोकना है: परस्पर विरोधी लेनदेन प्रसारित करके एक ही कॉइन को दो बार खर्च करना। प्रूफ़ ऑफ़ वर्क ब्लॉक बनाने को महँगा बनाकर इसे हल करता है। वैध चेन वह होती है जिसमें सबसे ज़्यादा संचित काम हो, इसलिए उसे दोबारा लिखने के लिए हमलावर को बाकी पूरे नेटवर्क की संयुक्त कंप्यूटिंग पावर से आगे निकलना होगा। हमारे Ethereum Classic (ETC) के 2026–2027 के मूल्य परिदृश्य इसी उत्प्रेरक-और-जोखिम दृष्टिकोण को एक संबंधित प्रोजेक्ट पर लागू करते हैं। और गहराई में जाना चाहते हैं तो कंसेंसस मैकेनिज़्म की व्याख्या पढ़ें।
यह विचार Bitcoin से भी पुराना है। 1997 में प्रस्तावित Adam Back के Hashcash ने स्पैम ईमेल भेजना महँगा बनाने के लिए इसी तरह की पहेली का इस्तेमाल किया था। Satoshi Nakamoto ने Bitcoin व्हाइटपेपर में इस अवधारणा को अपनाया।
माइनिंग चरण-दर-चरण कैसे काम करती है
- 1लेनदेन इकट्ठा करना। माइनर मेमपूल से लंबित लेनदेन लेता है और एक कैंडिडेट ब्लॉक तैयार करता है।
- 2ब्लॉक हेडर बनाना। हेडर में पिछले ब्लॉक का संदर्भ, लेनदेन का सारांश, एक टाइमस्टैम्प और नॉन्स नामक एक फ़ील्ड होता है।
- 3बार-बार हैश करना। माइनर हेडर को एक हैश फ़ंक्शन से गुज़ारता है (Bitcoin के मामले में दो बार SHA-256) और हर प्रयास में नॉन्स व अन्य फ़ील्ड बदलता है।
- 4टारगेट जाँचना। अगर परिणामी हैश नेटवर्क के डिफ़िकल्टी टारगेट से कम है, तो पहेली हल हो गई। नहीं तो फिर से प्रयास होता है।
- 5ब्लॉक प्रसारित करना। जीतने वाला माइनर ब्लॉक साझा करता है। दूसरे नोड उसे पलक झपकते सत्यापित कर लेते हैं।
- 6इनाम लेना। माइनर को ब्लॉक सब्सिडी (नए जारी कॉइन) और लेनदेन शुल्क मिलते हैं।
चूँकि हैश के आउटपुट का अनुमान नहीं लगाया जा सकता, वैध हैश खोजने का एकमात्र तरीका ब्रूट-फ़ोर्स से अनुमान लगाना है। Bitcoin माइनिंग पर हमारी गाइड हार्डवेयर और अर्थशास्त्र को कवर करती है।
डिफ़िकल्टी समायोजन
अगर ज़्यादा माइनर जुड़ें, तो ब्लॉक तेज़ी से मिलेंगे; अगर माइनर चले जाएँ, तो धीमे। स्थिर गति बनाए रखने के लिए प्रूफ़-ऑफ़-वर्क नेटवर्क डिफ़िकल्टी को अपने आप समायोजित करते हैं।
Bitcoin हर 2,016 ब्लॉक पर, यानी लगभग हर दो हफ़्ते में, डिफ़िकल्टी की दोबारा गणना करता है, ताकि औसतन हर 10 मिनट में एक ब्लॉक बने। दूसरे नेटवर्क इससे ज़्यादा बार समायोजन करते हैं। इस फ़ीडबैक लूप की वजह से माइनरों का बड़ा हिस्सा अचानक बंद हो जाए तब भी नेटवर्क चलता रहता है। यह भी देखें: क्रिप्टोकरेंसी क्या है? शुरुआती लोगों के लिए एक स्पष्ट गाइड।
सुरक्षा: 51% हमला
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क की सुरक्षा अधिकांश हैश पावर हासिल करने की लागत पर टिकी है। जिस हमलावर के पास इसका आधे से ज़्यादा हिस्सा हो, वह:
- हाल के लेनदेन का क्रम बदल सकता है या उन्हें बाहर कर सकता है।
- किसी पुष्ट लेनदेन को बदलकर अपने ही कॉइन दो बार खर्च कर सकता है।
वह दूसरों के पतों से कॉइन नहीं चुरा सकता और न ही प्रोटोकॉल नियमों से परे कॉइन बना सकता है, क्योंकि हर नोड अब भी सिग्नेचर और नियमों की जाँच करता है।
Bitcoin पर ऐसे हमले की लागत बहुत ज़्यादा है। छोटी प्रूफ़-ऑफ़-वर्क चेनों की कहानी अलग है: उदाहरण के लिए, Ethereum Classic पर 2019 और 2020 में कई 51% हमले हुए। 51% हमला क्या है पर हमारा लेख इसे और गहराई से समझाता है।
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क बनाम प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक
| पहलू | प्रूफ़ ऑफ़ वर्क | प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक |
|---|---|---|
| इस्तेमाल होने वाला संसाधन | कंप्यूटिंग पावर और बिजली | लॉक किए गए कॉइन (स्टेक) |
| ब्लॉक बनाने वाले | माइनर | वैलिडेटर |
| ऊर्जा खपत | ऊँची | कम |
| हमले की लागत | हार्डवेयर और ऊर्जा खरीदना | स्टेक किए गए कॉइनों का बड़ा हिस्सा हासिल करना |
| धोखाधड़ी पर दंड | बर्बाद ऊर्जा और छूटे हुए इनाम | स्टेक किए गए कॉइनों की स्लैशिंग |
| उदाहरण | Bitcoin, Litecoin, Monero | Ethereum, Cardano, Solana |
Ethereum सितंबर 2022 में प्रूफ़ ऑफ़ वर्क से प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक पर चला गया। पूरी तुलना के लिए PoW बनाम PoS देखें। हमारा लेख Monero बनाम Bitcoin इस बिंदु को और विस्तार देता है।
माइनिंग एल्गोरिदम अलग-अलग होते हैं
सभी प्रूफ़-ऑफ़-वर्क कॉइन एक ही पहेली का इस्तेमाल नहीं करते:
- SHA-256 — Bitcoin और Bitcoin Cash। इस पर ASIC कहलाने वाली विशेष मशीनों का दबदबा है।
- Scrypt — Litecoin और Dogecoin, जिन्हें मर्ज माइनिंग से एक साथ माइन किया जा सकता है।
- RandomX — Monero, जिसे साधारण CPU के अनुकूल और ASIC-प्रतिरोधी बनाया गया है।
- Etchash — Ethereum Classic।
एल्गोरिदम का चुनाव यह तय करता है कि कौन लाभ के साथ माइनिंग कर सकता है और माइनिंग कितनी केंद्रित होती है। यह भी देखें: मेमपूल क्या है?
आलोचनाएँ और जोखिम
- ऊर्जा खपत। Bitcoin माइनिंग बड़ी मात्रा में बिजली इस्तेमाल करती है। समर्थकों का तर्क है कि यह तेज़ी से अनुपयोगी या अतिरिक्त ऊर्जा का इस्तेमाल कर रही है; आलोचकों का कहना है कि यह हर हाल में बर्बादी है।
- माइनिंग पूलों में केंद्रीकरण। ज़्यादातर व्यक्तिगत माइनर इनाम को स्थिर बनाने के लिए पूल से जुड़ते हैं। कुछ बड़े पूल हैश पावर के बड़े हिस्से को नियंत्रित कर सकते हैं, हालाँकि व्यक्तिगत माइनर पूल बदल सकते हैं।
- हार्डवेयर का केंद्रीकरण। ASIC का निर्माण कुछ ही कंपनियों में केंद्रित है।
- समय के साथ सुरक्षा बजट। चूँकि Bitcoin की ब्लॉक सब्सिडी लगभग हर चार साल में आधी हो जाती है, इसलिए माइनरों की आय में शुल्क का हिस्सा बढ़ाना होगा।
- छोटी चेनों की कमज़ोरी। कम हैश पावर वाले कॉइनों पर किराए की क्षमता से हमला किया जा सकता है।
निष्कर्ष
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क ब्लॉक बनाना महँगा और सत्यापन सस्ता बनाकर ब्लॉकचेन को सुरक्षित रखता है। Bitcoin पर इसका रिकॉर्ड बेजोड़ है, लेकिन यह काफ़ी ऊर्जा खर्च करता है और इसकी सुरक्षा बहुत हद तक नेटवर्क के आकार पर निर्भर करती है। किसी प्रूफ़-ऑफ़-वर्क कॉइन का मूल्यांकन करते समय पूछें कि उसे कितनी हैश पावर सुरक्षित रखती है, माइनिंग कितनी केंद्रित है, और नेटवर्क लंबे समय में अपनी सुरक्षा का खर्च कैसे उठाएगा।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
आसान शब्दों में प्रूफ़ ऑफ़ वर्क क्या है?
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क एक तरीका है जिससे कोई ब्लॉकचेन बिना किसी केंद्रीय प्राधिकरण के यह तय करता है कि कौन-से लेनदेन वैध हैं। माइनर एक ऐसी संख्या खोजने की होड़ करते हैं जिससे ब्लॉक का हैश डिफ़िकल्टी टारगेट को पूरा करे। इसे खोजने में भारी मात्रा में गणना लगती है, लेकिन जाँचना तुरंत हो जाता है, इसलिए ईमानदार काम को सत्यापित करना आसान और उसकी नकल करना महँगा होता है।
प्रूफ़ ऑफ़ वर्क इतनी ज़्यादा ऊर्जा क्यों खर्च करता है?
माइनर एक वैध ब्लॉक खोजने के लिए विशेष हार्डवेयर लगातार चलाते हैं और हर सेकंड खरबों अनुमान लगाते हैं। यही ऊर्जा लागत किसी हमलावर के लिए इतिहास को दोबारा लिखना महँगा बनाती है। समर्थक इसे सुरक्षा की कीमत मानते हैं; आलोचक इसे प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक की तुलना में बर्बादी मानते हैं।
कौन-सी क्रिप्टोकरेंसी प्रूफ़ ऑफ़ वर्क का उपयोग करती हैं?
Bitcoin सबसे प्रसिद्ध उदाहरण है। अन्य में Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash, Monero, Ethereum Classic और Kaspa शामिल हैं। Ethereum सितंबर 2022 तक प्रूफ़ ऑफ़ वर्क का उपयोग करता था, जब उसने प्रूफ़ ऑफ़ स्टेक अपना लिया।
क्या प्रूफ़ ऑफ़ वर्क ब्लॉकचेन पर हमला किया जा सकता है?
हाँ। अगर कोई एक पक्ष नेटवर्क की आधी से ज़्यादा माइनिंग शक्ति नियंत्रित कर ले, तो वह हाल के ब्लॉकों का क्रम बदल सकता है और कॉइन को दो बार खर्च कर सकता है, जिसे 51% हमला कहा जाता है। Bitcoin जैसे बड़े नेटवर्क पर यह बहुत महँगा है, लेकिन छोटी प्रूफ़-ऑफ़-वर्क चेनों पर ऐसा हो चुका है।