हिस्सेदारी का सबूत (PoS)

'हिस्सेदारी का सबूत' (PoS) एथेरियम के आम सहमति तंत्र के अंतर्गत आता है। एथेरियम ने 2022 में अपने हिस्सेदारी का सबूत मैकेनिज़्म को चालू किया क्योंकि यह पिछले काम का सबूत आर्किटेक्चर की तुलना में नए स्केलिंग समाधानों को लागू करने के लिए अधिक सुरक्षित, कम ऊर्जा-गहन और बेहतर है।

आवश्यक शर्तें

इस पेज को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम अनुशंसा करते हैं कि आप पहले आम सहमति तंत्र पर पढ़ें।

हिस्सेदारी का सबूत (PoS) क्या है?

'हिस्सेदारी का सबूत' यह साबित करने का एक तरीका है कि सत्यापनकर्ता ने नेटवर्क में ऐसी कोई कीमती वस्तु डाली है, जो उनके बेईमानी से काम करने पर नष्ट की जा सकती है। एथेरियम के 'हिस्सेदारी का सबूत' में, सत्यापनकर्ता, पूंजी को ETH के रूप में एथेरियम पर एक स्मार्ट अनुबंध में स्पष्ट रूप से स्टेक करते हैं। सत्यापनकर्ता फिर यह जांचने के लिए जिम्मेदार होता है कि नेटवर्क पर फैलाए गए नए ब्लॉक मान्य हैं और कभी-कभी खुद नए ब्लॉक बनाते और फैलाते हैं। यदि वे नेटवर्क को धोखा देने की कोशिश करते हैं (उदाहरण के लिए कई ब्लॉकों का प्रस्ताव करके जब उन्हें एक भेजना चाहिए या परस्पर विरोधी सत्यापन भेजना चाहिए), तो उनके कुछ या सभी दांव पर लगे ETH को नष्ट किया जा सकता है।

सत्यापनकर्ता

एक सत्यापनकर्ता के रूप में भाग लेने के लिए, यूज़र को जमा अनुबंध में 32 ETH जमा करने होंगे और तीन अलग-अलग सॉफ़्टवेयर चलाने होंगे: एक निष्पादन ग्राहक, एक सहमति ग्राहक, और एक सत्यापनकर्ता ग्राहक। अपना ETH जमा करने पर, यूज़र एक सक्रियण कतार में शामिल हो जाता है जो नेटवर्क में नए सत्यापनकर्ताओं के जुड़ने की दर को सीमित करता है। एक बार सक्रिय होने पर, सत्यापनकर्ता एथेरियम नेटवर्क पर साथियों से नए ब्लॉक प्राप्त करते हैं। ब्लॉक में दिए गए लेनदेन को फिर से निष्पादित किया जाता है ताकि यह जांचा जा सके कि एथेरियम की स्थिति में प्रस्तावित परिवर्तन मान्य हैं, और ब्लॉक हस्ताक्षर की जांच की जाती है। फिर सत्यापनकर्ता उस ब्लॉक के पक्ष में एक वोट (जिसे साक्षी कहा जाता है) नेटवर्क भर में भेजता है।

जबकि काम का सबूत के तहत, ब्लॉक्स का समय माईनिंग कठिनाई द्वारा निर्धारित किया जाता है, हिस्सेदारी का सबूत में, गति निश्चित होती है। हिस्सेदारी का सबूत एथेरियम में समय को स्लॉट्स (12 सेकंड) और युग (32 स्लॉट्स) में विभाजित किया गया है। हर स्लॉट में एक सत्यापनकर्ता को यादृच्छिक रूप से ब्लॉक प्रस्तावक के रूप में चुना जाता है। यह सत्यापनकर्ता एक नया ब्लॉक बनाने और इसे नेटवर्क पर अन्य नोड्स में भेजने के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा प्रत्येक स्लॉट में, सत्यापनकर्ताओं की एक समिति को रेंडम रूप से चुना जाता है, जिनके वोटों का उपयोग प्रस्तावित ब्लॉक की वैधता निर्धारित करने के लिए किया जाता है। नेटवर्क लोड को प्रबंधनीय रखने के लिए सत्यापनकर्ता को समितियों में विभाजित करना महत्वपूर्ण है। समितियां सत्यापनकर्ता सेट को विभाजित करती हैं ताकि प्रत्येक सक्रिय सत्यापनकर्ता प्रत्येक युग में प्रमाणित हो, लेकिन प्रत्येक स्लॉट में नहीं।

एथेरियम PoS में एक लेनदेन कैसे निष्पादित होता है

निम्नलिखित एथेरियम हिस्सेदारी का सबूत में लेनदेन कैसे निष्पादित किया जाता है, इसका एंड-टू-एंड विवरण प्रदान करता है।

1. एक यूज़र अपनी निजी कुंजी के साथ लेनदेन बनाता है और हस्ताक्षर करता है। यह आमतौर पर एक वॉलेट या लाइब्रेरी द्वारा नियंत्रित किया जाता है जैसे ethers.js(opens in a new tab), web3js(opens in a new tab), web3py(opens in a new tab) आदि, लेकिन हुड के तहत यूज़र, एथेरियम का उपयोग कर एक नोड का अनुरोध कर रहा है JSON-RPC API। यूज़र गैस की मात्रा को परिभाषित करता है जिसे वे एक सत्यापनकर्ता को एक टिप के रूप में भुगतान करने के लिए तैयार हैं ताकि उन्हें एक ब्लॉक में लेनदेन को शामिल करने के लिए प्रोत्साहित किया जा सके। सत्यापनकर्ता को टिप्स का भुगतान किया जाता है, जबकि आधार शुल्क बर्न हो जाता है।
2. लेनदेन को एक एथेरियम निष्पादन ग्राहक को सबमिट किया जाता है, जो इसकी वैधता की जांच करता है। इसका मतलब यह सुनिश्चित करना है कि भेजने वाले के पास लेनदेन को पूरा करने के लिए पर्याप्त ETH है और उन्होंने इसे सही कुंजी से हस्ताक्षरित किया है।
3. अगर लेनदेन मान्य है, तो निष्पादन ग्राहक इसे अपने स्थानीय मेमपूल (लंबित लेनदेन की सूची) में जोड़ देता है और इसे निष्पादन परत गॉसिप नेटवर्क पर अन्य नोड्स को भी प्रसारित करता है। जब अन्य नोड्स लेनदेन के बारे में सुनते हैं तो वे भी इसे अपने स्थानीय मेमपूल में जोड़ देते हैं। उन्नत यूज़र अपने लेनदेन को प्रसारित करने से बच सकते हैं और इसके बजाय वे इसे फ्लैशबॉट नीलामी(opens in a new tab) जैसे विशेषज्ञ ब्लॉक बिल्डरों को अग्रेषित कर सकते हैं। यह उन्हें अधिकतम लाभ (MEV) के लिए आगामी ब्लॉक्स में लेनदेन को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है।
4. वर्तमान स्लॉट के लिए ब्लॉक प्रस्तावक, नेटवर्क पर मौज़ूद सत्यापनकर्ता नोड्स में से एक है, जिसे पहले RANDAO का उपयोग करके छद्म-यादृच्छिक रूप से चुना गया था। यह नोड एथेरियम ब्लॉकचेन में जोड़े जाने वाले अगले ब्लॉक को बनाने और प्रसारित करने तथा वैश्विक स्थिति को अपडेट करने के लिए जिम्मेदार है। नोड तीन भागों से बना होता है: एक निष्पादन ग्राहक, एक सहमति ग्राहक और एक सत्यापनकर्ता ग्राहक। निष्पादन ग्राहक स्थानीय मेमपूल से लेनदेन को एक "एक्जीक्यूशन पेलोड" में बांधता है और उन्हें स्थानीय रूप से निष्पादित करता है ताकि एक स्थिति परिवर्तन उत्पन्न हो सके। यह जानकारी सहमति ग्राहक को दी जाती है जहां एक्जीक्यूशन पेलोड को एक "बीकन ब्लॉक" के हिस्से के रूप में लपेटा जाता है जिसमें पुरस्कार, दंड, स्लैशिंग, प्रमाणीकरण आदि के बारे में जानकारी भी शामिल होती है जो नेटवर्क को चेन के शीर्ष पर ब्लॉक्स के क्रम पर सहमत होने में सक्षम बनाती है। निष्पादन और सहमति ग्राहकों के बीच संचार को सहमति ग्राहकों और निष्पादन ग्राहकों को जोड़ना में अधिक विस्तार से वर्णित किया गया है।
5. अन्य नोड्स सहमति परत गपशप नेटवर्क पर नया बीकन ब्लॉक प्राप्त करते हैं। वे इसे अपने निष्पादन ग्राहक को पास करते हैं जहां प्रस्तावित राज्य परिवर्तन वैध है यह सुनिश्चित करने के लिए लेनदेन स्थानीय रूप से फिर से निष्पादित किए जाते हैं। सत्यापनकर्ता क्लाइंट तब प्रमाणित करता है कि ब्लॉक मान्य है और चेन के उनके विचार में तार्किक अगला ब्लॉक है (जिसका अर्थ है कि यह कांटा विकल्प नियम) में परिभाषित साक्षी के सबसे बड़े वजन के साथ चेन पर बनाता है। ब्लॉक को प्रत्येक नोड में स्थानीय डेटाबेस में जोड़ा जाता है जो इसे प्रमाणित करता है।
6. लेनदेन को "अंतिम" माना जा सकता है यदि यह दो जांचबिंदु के बीच "सुपरमेजॉरिटी लिंक" के साथ एक श्रृंखला का हिस्सा बन गया है। जांचबिंदु प्रत्येक युग की शुरुआत में होते हैं और वे इस तथ्य के लिए मौजूद होते हैं कि प्रत्येक स्लॉट में सक्रिय सत्यापनकर्ताओं का केवल एक सबसेट प्रमाणित होता है, लेकिन सभी सक्रिय सत्यापनकर्ता प्रत्येक युग में प्रमाणित होते हैं। इसलिए, यह केवल युगों के बीच है कि एक 'सुपरमेजॉरिटी लिंक' का प्रदर्शन किया जा सकता है (यह वह जगह है जहां नेटवर्क पर कुल दांव पर लगे ETH का 66% दो जांचबिंदु पर सहमत होता है)।

अन्तिम स्थिति पर अधिक विवरण नीचे पाया जा सकता है।

अन्तिम स्थिति

वितरित नेटवर्क में एक लेनदेन में "अन्तिम स्थिति" होती है जब यह एक ब्लॉक का हिस्सा होता है जो बड़ी मात्रा में ETH को बर्न किए बिना नहीं बदल सकता है। 'हिस्सेदारी का सबूत' एथेरियम पर, इसे "जांचबिंदु" ब्लॉक का उपयोग करके प्रबंधित किया जाता है। प्रत्येक युग में पहला ब्लॉक एक जांचबिंदु है। सत्यापनकर्ता जांचबिंदु के जोड़े के लिए वोट करते हैं जिन्हें वह वैध मानता है। यदि जांचबिंदु की एक जोड़ी कुल दांव पर लगे ETH के कम से कम दो-तिहाई वोटों को आकर्षित करती है, तो जांचबिंदु को अपग्रेड किया जाता है। दोनों (लक्ष्य) में से हाल ही में "उचित" हो जाता है। दोनों में से पहले वाला ही उचित है, क्योंकि यह पिछले युग में "लक्ष्य" था। अब इसे "अंतिम" में अपग्रेड किया गया है।

एक अंतिम ब्लॉक को वापस करने के लिए, एक हमलावर दांव पर लगाए गए ETH की कुल आपूर्ति का कम से कम एक तिहाई खोने के लिए प्रतिबद्ध होगा। इसका सटीक कारण इस Ethereum फाउंडेशन ब्लॉग पोस्ट(opens in a new tab) में समझाया गया है। चूंकि अन्तिम स्थिति के लिए दो-तिहाई बहुमत की आवश्यकता होती है, इसलिए एक हमलावर कुल स्टेक के एक तिहाई के साथ मतदान करके नेटवर्क को अन्तिम स्थिति तक पहुंचने से रोक सकता है। इससे बचाव के लिए एक तंत्र है: निष्क्रियता लीक(opens in a new tab)। यह तब सक्रिय होता है जब श्रृंखला चार से अधिक युगों के लिए अंतिम रूप देने में विफल रहती है। निष्क्रियता लीक बहुमत के खिलाफ मतदान करने वाले सत्यापनकर्ताओं से दांव पर लगे ETH को दूर कर देता है, जिससे बहुमत को दो-तिहाई बहुमत हासिल करने और श्रृंखला को अंतिम रूप देने की अनुमति मिलती है।

क्रिप्टो-आर्थिक सुरक्षा

सत्यापनकर्ता चलाना एक प्रतिबद्धता है। सत्यापनकर्ता से ब्लॉक सत्यापन और प्रस्ताव में भाग लेने के लिए पर्याप्त हार्डवेयर और कनेक्टिविटी बनाए रखने की उम्मीद है। बदले में, सत्यापनकर्ता को ETH में भुगतान किया जाता है (उनकी स्टेक बैलेंस बढ़ जाती है)। दूसरी ओर, एक सत्यापनकर्ता के रूप में भाग लेने से यूज़र के लिए व्यक्तिगत लाभ या तोड़फोड़ के लिए नेटवर्क पर हमला करने के नए रास्ते भी खुलते हैं। इसे रोकने के लिए, सत्यापनकर्ता ETH पुरस्कारों से चूक जाते हैं, यदि वे बुलाए जाने पर भाग लेने में विफल रहते हैं, और यदि वे बेईमानी से व्यवहार करते हैं तो उनका मौज़ूदा स्टेक नष्ट हो सकता है। दो प्राथमिक व्यवहारों को बेईमान माना जा सकता है: एक ही स्लॉट में कई ब्लॉकों का प्रस्ताव करना (इक्विवोकेटिंग) और विरोधाभासी सत्यापन प्रस्तुत करना।

ETH की राशि इस बात पर निर्भर करती है कि एक ही समय में कितने सत्यापनकर्ताओं को भी घटाया जा रहा है। इसे "सहसंबंध जुर्माना"(opens in a new tab) के रूप में जाना जाता है, और यह मामूली हो सकता है (एकल सत्यापनकर्ता के लिए ~1% स्टेक उनके आधार पर काट दिया गया) या इसके परिणामस्वरूप सत्यापनकर्ता के स्टेक का 100% नष्ट हो सकता है (मास स्लैशिंग इवेंट)। यह एक फोर्स्ड एग्जिट निकास अवधि के माध्यम से आधे रास्ते में लगाया जाता है जो दिन 1 पर तत्काल दंड (1 ETH तक), दिन 18 पर सहसंबंध दंड और अंत में, दिन 36 पर नेटवर्क से इजेक्शन के साथ शुरू होता है। उन्हें हर दिन मामूली साक्षी दंड मिलता है क्योंकि वे नेटवर्क पर मौजूद होते हैं लेकिन वोट जमा नहीं करते हैं। इसका मतलब यह है कि हमलावर के लिए एक समन्वित हमला बहुत महंगा होगा।

फ़ॉर्क चॉइस

जब नेटवर्क बेहतर और ईमानदारी से प्रदर्शन करता है, तो श्रृंखला के शीर्ष पर केवल एक नया ब्लॉक होता है, और सभी सत्यापनकर्ता इसे प्रमाणित करते हैं। हालांकि, सत्यापनकर्ताओं के लिए नेटवर्क विलंबता के कारण श्रृंखला के प्रमुख के अलग-अलग विचार रखना संभव है या क्योंकि एक ब्लॉक प्रस्तावक ने समान रूप से विचार किया है। इसलिए, सहमति ग्राहकों को यह तय करने के लिए एक एल्गोरिथम की आवश्यकता होती है कि किसका पक्ष लेना है। 'हिस्सेदारी का सबूत' एथेरियम में उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिथम को LMD-GHOST(opens in a new tab) कहा जाता है, और यह उस कांटे की पहचान करके काम करता है जिसका अपने इतिहास में साक्षी का सबसे बड़ा वजन है।

हिस्सेदारी का सबूत और सुरक्षा

51% हमले(opens in a new tab) का खतरा अभी भी हिस्सेदारी का सबूत पर मौजूद है जैसा कि काम का सबूत पर होता है, लेकिन यह हमलावरों के लिए और भी जोखिम भरा है। एक हमलावर को दांव पर लगे ETH के 51% की आवश्यकता होगी। फिर वे यह सुनिश्चित करने के लिए अपने स्वयं के सत्यापन का उपयोग कर सकते थे कि उनका पसंदीदा कांटा सबसे अधिक संचित सत्यापन वाला था। संचित साक्षी का 'भार' वह है जो सहमति ग्राहक सही चेन निर्धारित करने के लिए उपयोग करते हैं, इसलिए यह हमलावर अपने कांटे को कैनोनिकल बनाने में सक्षम होगा। हालांकि, काम का सबूत पर हिस्सेदारी का सबूत की ताकत यह है कि समुदाय के पास जवाबी हमला करने में लचीलापन है। उदाहरण के लिए, ईमानदार सत्यापनकर्ता अल्पमत चैन पर निर्माण जारी रखने और ऐप, एक्सचेंज और पूल को ऐसा करने के लिए प्रोत्साहित करते हुए हमलावर के कांटे को अनदेखा करने का निर्णय ले सकते हैं। वे हमलावर को नेटवर्क से जबरन हटाने और उनके दांव पर लगे ETH को नष्ट करने का निर्णय भी ले सकते हैं। ये 51% हमले के खिलाफ मजबूत आर्थिक बचाव हैं।

51% हमलों के अलावा, बुरे कर्ता अन्य प्रकार की दुर्भावनापूर्ण गतिविधियों का भी प्रयास कर सकते हैं, जैसे:

• लंबी दूरी के हमले (हालांकि अन्तिम स्थिति गैजेट इस हमला वेक्टर को बेअसर करता है)
• शॉर्ट रेंज 'पुनर्गठन' (हालांकि प्रस्तावक बूस्टिंग और साक्षी की समय सीमा इसे कम करती है)
• बाउंसिंग और बैलेंसिंग संतुलन हमलों (भी प्रस्तावक बूस्टिंग द्वारा कम किया गया, और इन हमलों को वैसे भी केवल आदर्शीकृत नेटवर्क स्थितियों के तहत प्रदर्शित किया गया है)
• एवलेंच हमले (केवल नवीनतम संदेश पर विचार करने के कांटा विकल्प एल्गोरिथम नियम द्वारा निष्प्रभावी)

कुल मिलाकर, 'हिस्सेदारी का सबूत', जैसा कि एथेरियम पर लागू किया गया है, 'काम का सबूत' की तुलना में अधिक आर्थिक रूप से सुरक्षित होने का प्रदर्शन किया गया है।

लाभ और हानि

'काम का सबूत' की तुलना

एथेरियम ने मूल रूप से काम का सबूत का उपयोग किया था, लेकिन सितंबर 2022 में हिस्सेदारी का सबूत पर स्विच कर दिया। PoS PoW पर कई फायदे प्रदान करता है, जैसे:

• बेहतर ऊर्जा दक्षता - काम का सबूत कम्प्यूटेशन पर बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है
• प्रवेश के लिए कम बाधाएं, कम हार्डवेयर आवश्यकताएं - नए ब्लॉक बनाने का मौका बनाने के लिए किसी लोकप्रिय हार्डवेयर की कोई आवश्यकता नहीं है
• कम केंद्रीकरण जोखिम - हिस्सेदारी का सबूत से नेटवर्क को सुरक्षित करने वाले अधिक नोड्स होने चाहिए
• कम ऊर्जा आवश्यकता के कारण, भागीदारी को प्रोत्साहित करने के लिए कम ETH जारी करने की आवश्यकता होती है
• दुर्व्यवहार के लिए आर्थिक दंड काम का सबूत की तुलना में हमलावर के लिए 51% शैली के हमलों को अधिक महंगा बनाते हैं
• समुदाय एक ईमानदार श्रृंखला की सामाजिक वसूली का सहारा ले सकता है यदि 51% हमला क्रिप्टो-आर्थिक सुरक्षा को दूर करने के लिए था।

अग्रिम पठन

• विटालिक बूटरिन द्वारा 'हिस्सेदारी का सबूत' पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न(opens in a new tab)
• हिस्सेदारी का सबूत क्या है(opens in a new tab) ConsenSys
• 'हिस्सेदारी का सबूत' क्या है और यह क्यों मायने रखता है(opens in a new tab) विटालिक बूटरिन
• 'हिस्सेदारी का सबूत' क्यों (नवंबर 2020)(opens in a new tab) विटालिक बूटरिन
• हिस्सेदारी का सबूत: मैंने कमज़ोर व्यक्तिपरकता से प्यार करना कैसे सीखा(opens in a new tab) विटालिक बूटरिन
• हिस्सेदारी का सबूत एथेरियम हमला और रक्षा(opens in a new tab)
• विटालिक बूटरिन के अनुसार 'हिस्सेदारी का सबूत' की अवधारणा(opens in a new tab)
• वीडियो: विटालिक बूटरिन, लेक्स फ़्रिडमैन को 'हिस्सेदारी का सबूत' के बारे में बता रहे हैं(opens in a new tab)

संबंधित विषय

• काम का प्रमाण
• प्रूफ-ऑफ-अथॉरिटी