ثبوتِ کار (PoW)
ایتھیریم نیٹ ورک کا آغاز ایک ایسے اتفاق رائے کا طریقہ کار استعمال کرتے ہوئے ہوا جس میں ثبوتِ کار (PoW) شامل تھا۔ اس نے ایتھیریم نیٹ ورک کے نوڈز کو ایتھیریم بلاک چین پر ریکارڈ کی گئی تمام معلومات کی حالت پر اتفاق رائے کرنے کی اجازت دی اور کچھ خاص قسم کے معاشی حملوں کو روکا۔ تاہم، ایتھیریم نے 2022 میں ثبوتِ کار کو بند کر دیا اور اس کے بجائے حصہ داری کا ثبوت (PoS) استعمال کرنا شروع کر دیا۔
شرائط
اس صفحے کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ پہلے ٹرانزیکشنز، بلاکس، اور اتفاق رائے کا طریقہ کار کے بارے میں پڑھیں۔
ثبوتِ کار (PoW) کیا ہے؟
ناکاماٹو اتفاق رائے (Nakamoto consensus)، جو ثبوتِ کار کا استعمال کرتا ہے، وہ طریقہ کار ہے جس نے ایک وقت میں لامركزی ایتھیریم نیٹ ورک کو اکاؤنٹ بیلنس اور ٹرانزیکشنز کی ترتیب جیسی چیزوں پر اتفاق رائے (یعنی تمام نوڈز متفق ہوں) تک پہنچنے کی اجازت دی تھی۔ اس نے صارفین کو اپنے کوائنز کو "دوہری خرچ" (double spending) کرنے سے روکا اور اس بات کو یقینی بنایا کہ ایتھیریم چین پر حملہ کرنا یا اس میں ہیرا پھیری کرنا انتہائی مشکل ہو۔ یہ حفاظتی خصوصیات اب ثبوتِ کار کے بجائے Gasper کے نام سے جانے والے اتفاق رائے کا طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے حصہ داری کا ثبوت (PoS) سے آتی ہیں۔
ثبوتِ کار اور کان کنی
ثبوتِ کار وہ بنیادی الگورتھم ہے جو ثبوتِ کار بلاک چینز پر کان کنوں کے کام کے لیے دشواری اور اصول طے کرتا ہے۔ کان کنی بذات خود "کام" ہے۔ یہ چین میں درست بلاکس شامل کرنے کا عمل ہے۔ یہ اہم ہے کیونکہ چین کی لمبائی نیٹ ورک کو بلاک چین کے درست فورک کی پیروی کرنے میں مدد کرتی ہے۔ جتنا زیادہ "کام" کیا جائے گا، چین اتنی ہی لمبی ہوگی، اور بلاک نمبر جتنا زیادہ ہوگا، نیٹ ورک چیزوں کی موجودہ حالت کے بارے میں اتنا ہی زیادہ پر اعتماد ہو سکتا ہے۔
ایتھیریم کا ثبوتِ کار کیسے کام کرتا تھا؟
ایتھیریم ٹرانزیکشنز کو بلاکس میں پروسیس کیا جاتا ہے۔ اب متروک ہو چکے ثبوتِ کار ایتھیریم میں، ہر بلاک میں شامل تھا:
- بلاک کی دشواری – مثال کے طور پر: 3,324,092,183,262,715
- mixHash – مثال کے طور پر:
0x44bca881b07a6a09f83b130798072441705d9a665c5ac8bdf2f39a3cdf3bee29 - نانس – مثال کے طور پر:
0xd3ee432b4fb3d26b
یہ بلاک ڈیٹا براہ راست ثبوتِ کار سے متعلق تھا۔
ثبوتِ کار میں کام
ثبوتِ کار پروٹوکول، ایتھ ہیش، کے لیے کان کنوں کو ایک بلاک کے لیے نانس تلاش کرنے کے لیے آزمائش اور غلطی (trial and error) کی ایک سخت دوڑ سے گزرنا پڑتا تھا۔ صرف درست نانس والے بلاکس کو ہی چین میں شامل کیا جا سکتا تھا۔
بلاک بنانے کی دوڑ میں، ایک کان کن بار بار ایک ڈیٹاسیٹ کو، جو صرف مکمل چین کو ڈاؤن لوڈ اور چلا کر حاصل کیا جا سکتا تھا (جیسا کہ ایک کان کن کرتا ہے)، ایک ریاضیاتی فنکشن سے گزارتا تھا۔ ڈیٹاسیٹ کا استعمال ایک ہدف سے نیچے mixHash بنانے کے لیے کیا جاتا تھا جو بلاک کی دشواری کے ذریعے طے کیا جاتا ہے۔ ایسا کرنے کا بہترین طریقہ آزمائش اور غلطی ہے۔
دشواری ہیش کے لیے ہدف کا تعین کرتی تھی۔ ہدف جتنا کم ہوگا، درست ہیشز کا مجموعہ اتنا ہی چھوٹا ہوگا۔ ایک بار بننے کے بعد، دوسرے کان کنوں اور کلائنٹس کے لیے اس کی تصدیق کرنا ناقابل یقین حد تک آسان تھا۔ یہاں تک کہ اگر ایک ٹرانزیکشن بھی تبدیل ہو جائے، تو ہیش بالکل مختلف ہو جائے گا، جو دھوکہ دہی کی نشاندہی کرتا ہے۔
ہیشنگ دھوکہ دہی کو پکڑنا آسان بناتی ہے۔ لیکن ایک عمل کے طور پر ثبوتِ کار چین پر حملہ کرنے کے لیے ایک بڑی رکاوٹ بھی تھا۔
ثبوتِ کار اور سیکیورٹی
کان کنوں کو مرکزی ایتھیریم چین پر یہ کام کرنے کی ترغیب دی جاتی تھی۔ کان کنوں کے ایک ذیلی گروپ کے لیے اپنی چین شروع کرنے کی بہت کم ترغیب تھی—یہ سسٹم کو کمزور کرتا ہے۔ بلاک چینز سچائی کے ذریعہ کے طور پر ایک ہی حالت رکھنے پر انحصار کرتی ہیں۔
ثبوتِ کار کا مقصد چین کو بڑھانا تھا۔ سب سے لمبی چین کو درست کے طور پر سب سے زیادہ قابلِ اعتبار سمجھا جاتا تھا کیونکہ اسے بنانے کے لیے سب سے زیادہ کمپیوٹیشنل کام کیا گیا تھا۔ ایتھیریم کے ثبوتِ کار (PoW) سسٹم کے اندر، ایسے نئے بلاکس بنانا تقریباً ناممکن تھا جو ٹرانزیکشنز کو مٹا دیں، جعلی بنائیں، یا دوسری چین کو برقرار رکھیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ایک بدنیتی پر مبنی کان کن کو ہمیشہ باقی سب سے زیادہ تیزی سے بلاک نانس کو حل کرنے کی ضرورت ہوتی۔
مسلسل بدنیتی پر مبنی لیکن درست بلاکس بنانے کے لیے، ایک بدنیتی پر مبنی کان کن کو باقی سب کو شکست دینے کے لیے نیٹ ورک کی کان کنی کی طاقت کے 51% سے زیادہ کی ضرورت ہوتی۔ اس مقدار کے "کام" کے لیے بہت زیادہ مہنگی کمپیوٹنگ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے اور خرچ ہونے والی توانائی حملے میں ہونے والے فوائد سے بھی زیادہ ہو سکتی تھی۔
ثبوتِ کار کی معاشیات
ثبوتِ کار سسٹم میں نئی کرنسی جاری کرنے اور کان کنوں کو کام کرنے کی ترغیب دینے کا بھی ذمہ دار تھا۔
کونسٹینٹینوپل اپ گریڈ کے بعد سے، جو کان کن کامیابی کے ساتھ ایک بلاک بناتے تھے انہیں دو نئے بنائے گئے ETH اور ٹرانزیکشن فیس کے ایک حصے سے نوازا جاتا تھا۔ اومر (Ommer) بلاکس بھی 1.75 ETH کا معاوضہ دیتے تھے۔ اومر بلاکس وہ درست بلاکس تھے جو ایک کان کن کے ذریعہ عملی طور پر اسی وقت بنائے گئے تھے جب کسی دوسرے کان کن نے کینونیکل (canonical) بلاک بنایا تھا، جس کا حتمی فیصلہ اس بات سے ہوتا تھا کہ کون سی چین پہلے بنائی گئی تھی۔ اومر بلاکس عام طور پر نیٹ ورک کی تاخیر (latency) کی وجہ سے ہوتے تھے۔
حتمیت
ایتھیریم پر ایک ٹرانزیکشن میں "حتمیت" تب ہوتی ہے جب یہ کسی ایسے بلاک کا حصہ ہو جو تبدیل نہیں ہو سکتا۔
چونکہ کان کن لامركزی طریقے سے کام کرتے تھے، اس لیے ایک ہی وقت میں دو درست بلاکس کی کان کنی کی جا سکتی تھی۔ اس سے ایک عارضی فورک بنتا ہے۔ بالآخر، ان میں سے ایک چین کو قبول شدہ چین بننے کا موقع ملتا تھا جب اس کے بعد کے بلاکس کی کان کنی کی جاتی اور اس میں شامل کیا جاتا، جس سے یہ لمبی ہو جاتی۔
چیزوں کو مزید پیچیدہ کرنے کے لیے، عارضی فورک پر مسترد کی گئی ٹرانزیکشنز کو قبول شدہ چین میں شامل نہیں کیا گیا ہوگا۔ اس کا مطلب ہے کہ اسے الٹایا جا سکتا ہے۔ لہذا حتمیت سے مراد وہ وقت ہے جس کا آپ کو کسی ٹرانزیکشن کو ناقابل واپسی سمجھنے سے پہلے انتظار کرنا چاہیے۔ پچھلے ثبوتِ کار ایتھیریم کے تحت، کسی مخصوص بلاک N کے اوپر جتنے زیادہ بلاکس کی کان کنی کی جاتی تھی، اتنا ہی زیادہ اعتماد ہوتا تھا کہ N میں ٹرانزیکشنز کامیاب تھیں اور انہیں واپس نہیں کیا جائے گا۔ اب، حصہ داری کا ثبوت (PoS) کے ساتھ، حتمیت ایک بلاک کی امکانی (probabilistic) کے بجائے ایک واضح (explicit) خاصیت ہے۔
ثبوتِ کار کا توانائی کا استعمال
ثبوتِ کار پر ایک بڑی تنقید نیٹ ورک کو محفوظ رکھنے کے لیے درکار توانائی کی مقدار ہے۔ سیکیورٹی اور لامرکزیت کو برقرار رکھنے کے لیے، ثبوتِ کار پر ایتھیریم نے بڑی مقدار میں توانائی استعمال کی۔ حصہ داری کا ثبوت (PoS) پر منتقل ہونے سے کچھ عرصہ قبل، ایتھیریم کے کان کن اجتماعی طور پر تقریباً 70 TWh/yr استعمال کر رہے تھے (تقریباً جمہوریہ چیک کے برابر - 18-July-2022 کو digiconomist (opens in a new tab) کے مطابق)۔
فوائد اور نقصانات
| فوائد | نقصانات |
|---|---|
| ثبوتِ کار غیر جانبدار ہے۔ آپ کو شروع کرنے کے لیے ETH کی ضرورت نہیں ہے اور بلاک کے انعامات آپ کو 0ETH سے مثبت بیلنس تک جانے کی اجازت دیتے ہیں۔ حصہ داری کا ثبوت (PoS) کے ساتھ آپ کو شروع کرنے کے لیے ETH کی ضرورت ہوتی ہے۔ | ثبوتِ کار اتنی زیادہ توانائی استعمال کرتا ہے کہ یہ ماحول کے لیے برا ہے۔ |
| ثبوتِ کار ایک آزمودہ اور پرکھا ہوا اتفاق رائے کا طریقہ کار ہے جس نے بٹ کوائن اور ایتھیریم کو کئی سالوں تک محفوظ اور لامركزی رکھا ہے۔ | اگر آپ کان کنی کرنا چاہتے ہیں، تو آپ کو ایسے خصوصی آلات کی ضرورت ہوتی ہے کہ شروع کرنے کے لیے یہ ایک بڑی سرمایہ کاری ہے۔ |
| حصہ داری کا ثبوت (PoS) کے مقابلے میں اسے نافذ کرنا نسبتاً آسان ہے۔ | درکار بڑھتی ہوئی کمپیوٹیشن کی وجہ سے، کان کنی کے پول ممکنہ طور پر کان کنی کے کھیل پر غلبہ حاصل کر سکتے ہیں، جس سے مرکزیت اور سیکیورٹی کے خطرات پیدا ہو سکتے ہیں۔ |
حصہ داری کا ثبوت (PoS) سے موازنہ
اعلیٰ سطح پر، حصہ داری کا ثبوت (PoS) کا وہی حتمی مقصد ہے جو ثبوتِ کار کا ہے: لامركزی نیٹ ورک کو محفوظ طریقے سے اتفاق رائے تک پہنچنے میں مدد کرنا۔ لیکن اس کے عمل اور عملے میں کچھ اختلافات ہیں:
- حصہ داری کا ثبوت (PoS) کمپیوٹیشنل طاقت کی اہمیت کو اسٹیک کیے گئے ETH سے بدل دیتا ہے۔
- حصہ داری کا ثبوت (PoS) کان کنوں کی جگہ توثیق کاروں (validators) کو لے آتا ہے۔ توثیق کار نئے بلاکس بنانے کی صلاحیت کو فعال کرنے کے لیے اپنا ETH اسٹیک کرتے ہیں۔
- توثیق کار بلاکس بنانے کے لیے مقابلہ نہیں کرتے، اس کے بجائے انہیں ایک الگورتھم کے ذریعے تصادفی (random) طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔
- حتمیت زیادہ واضح ہے: مخصوص چیک پوائنٹس پر، اگر 2/3 توثیق کار بلاک کی حالت پر متفق ہو جائیں تو اسے حتمی سمجھا جاتا ہے۔ توثیق کاروں کو اس پر اپنا پورا اسٹیک لگانا ہوتا ہے، لہذا اگر وہ آگے چل کر ملی بھگت کرنے کی کوشش کرتے ہیں، تو وہ اپنا پورا اسٹیک کھو دیں گے۔
حصہ داری کا ثبوت (PoS) کے بارے میں مزید