پروف-آف-ورک (PoW)

Ethereum نیٹ ورک کا آغاز ایک ایسے کنسینسس میکانزم کے استعمال سے ہوا جس میں پروف-آف-ورک (PoW) شامل تھا۔ اس نے Ethereum نیٹ ورک کے نوڈس کو Ethereum بلاک چین پر ریکارڈ کی گئی تمام معلومات کی اسٹیٹ پر متفق ہونے کی اجازت دی اور کچھ خاص قسم کے معاشی حملوں کو روکا۔ تاہم، Ethereum نے 2022 میں پروف-آف-ورک کو بند کر دیا اور اس کے بجائے پروف-آف-اسٹیک کا استعمال شروع کر دیا۔

پیشگی شرائط

اس صفحہ کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ پہلے ٹرانزیکشنز، بلاکس، اور کنسینسس میکانزمز کے بارے میں پڑھیں۔

پروف-آف-ورک (PoW) کیا ہے؟

Nakamoto کنسینسس، جو پروف-آف-ورک کا استعمال کرتا ہے، وہ میکانزم ہے جس نے کبھی ڈی سینٹرلائزڈ Ethereum نیٹ ورک کو اکاؤنٹ بیلنس اور ٹرانزیکشنز کی ترتیب جیسی چیزوں پر کنسینسس (یعنی تمام نوڈس کا متفق ہونا) 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 Ethereum چین پر حملہ کرنا یا اس میں ہیرا پھیری کرنا انتہائی مشکل تھا۔ یہ سیکیورٹی خصوصیات اب پروف-آف-اسٹیک سے آتی ہیں جس میں Gasper کے نام سے جانا جانے والا کنسینسس میکانزم استعمال ہوتا ہے۔

پروف-آف-ورک اور مائننگ

پروف-آف-ورک وہ بنیادی الگورتھم ہے جو پروف-آف-ورک بلاک چینز پر مائنرز کے کام کے لیے مشکل اور اصول طے کرتا ہے۔ مائننگ 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 موجودہ اسٹیٹ کے بارے میں اتنا ہی زیادہ پر اعتماد ہو سکتا ہے۔

مائننگ کے بارے میں مزید

Ethereum کا پروف-آف-ورک کیسے کام کرتا تھا؟

Ethereum ٹرانزیکشنز کو بلاکس میں پروسیس کیا جاتا ہے۔ اب متروک شدہ پروف-آف-ورک Ethereum میں، ہر بلاک میں شامل تھا:

• بلاک کی مشکل (block difficulty) – مثال کے طور پر: 3,324,092,183,262,715
• mixHash – مثال کے طور پر: 0x44bca881b07a6a09f83b130798072441705d9a665c5ac8bdf2f39a3cdf3bee29
• نانس (nonce) – مثال کے طور پر: 0xd3ee432b4fb3d26b

یہ بلاک ڈیٹا براہ راست پروف-آف-ورک سے متعلق تھا۔

پروف-آف-ورک میں کام

پروف-آف-ورک پروٹوکول، Ethash، کے لیے مائنرز کو ایک بلاک کے لیے نانس تلاش کرنے کے لیے آزمائش اور غلطی (trial and error) کی ایک شدید 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 مائنر بار بار ایک ڈیٹاسیٹ کو، جو صرف مکمل چین کو ڈاؤن لوڈ اور چلا کر حاصل کیا جا سکتا تھا (جیسا کہ ایک مائنر کرتا ہے)، ایک ریاضیاتی فنکشن کے ذریعے گزارتا تھا۔ ڈیٹاسیٹ کا استعمال ایک ہدف سے نیچے mixHash بنانے کے لیے کیا جاتا تھا جو بلاک کی مشکل سے طے ہوتا ہے۔ ایسا کرنے کا بہترین طریقہ آزمائش اور غلطی (trial and error) ہے۔

مشکل نے ہیش کے لیے ہدف کا تعین کیا۔ ہدف جتنا کم ہوگا، درست ہیشز کا سیٹ اتنا ہی چھوٹا ہوگا۔ ایک بار بننے کے بعد، دوسرے مائنرز 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 پروف-آف-ورک چین پر حملہ کرنے کے لیے ایک بڑی رکاوٹ بھی تھا۔

پروف-آف-ورک اور سیکیورٹی

مائنرز کو مرکزی Ethereum چین پر یہ کام کرنے کی ترغیب دی جاتی تھی۔ مائنرز کے ایک ذیلی سیٹ 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 اسٹیٹ رکھنے پر انحصار کرتی ہیں۔

پروف-آف-ورک کا مقصد چین کو بڑھانا تھا۔ سب سے لمبی چین کو درست کے طور پر سب سے زیادہ قابل اعتبار سمجھا جاتا تھا کیونکہ اسے بنانے کے لیے سب سے زیادہ کمپیوٹیشنل کام کیا گیا تھا۔ Ethereum کے 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 مائنر کو ہمیشہ بلاک نانس کو باقی سب سے زیادہ تیزی سے حل کرنے کی ضرورت ہوتی۔

مسلسل بدنیتی پر مبنی لیکن درست بلاکس بنانے کے لیے، ایک بدنیتی پر مبنی مائنر کو باقی سب کو شکست دینے کے لیے نیٹ ورک کی مائننگ پاور کے 51% سے زیادہ کی ضرورت ہوتی۔ اس مقدار کے "کام" کے لیے بہت زیادہ مہنگی کمپیوٹنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے اور خرچ ہونے والی توانائی حملے میں ہونے والے فوائد سے بھی زیادہ ہو سکتی تھی۔

پروف-آف-ورک کی معاشیات

پروف-آف-ورک سسٹم میں نئی کرنسی جاری کرنے اور مائنرز کو کام کرنے کی ترغیب دینے کا بھی ذمہ دار تھا۔

Constantinople اپ گریڈ کے بعد سے، جو مائنرز کامیابی کے ساتھ ایک بلاک بناتے تھے انہیں دو نئے بنائے گئے ETH اور ٹرانزیکشن فیس کے ایک حصے سے نوازا جاتا تھا۔ Ommer بلاکس کو بھی 1.75 ETH کا معاوضہ دیا جاتا تھا۔ Ommer بلاکس وہ درست بلاکس تھے جو ایک مائنر کے ذریعہ عملی طور پر اسی وقت بنائے گئے تھے جب دوسرے مائنر نے کینونیکل بلاک بنایا تھا، جس کا حتمی تعین اس بات سے ہوتا تھا کہ کون سی چین پہلے بنائی گئی تھی۔ Ommer بلاکس عام طور پر نیٹ ورک لیٹنسی کی وجہ سے ہوتے تھے۔

حتمیت (Finality)

Ethereum پر ایک ٹرانزیکشن میں "حتمیت" (finality) تب ہوتی ہے جب یہ کسی ایسے بلاک کا حصہ ہو جو تبدیل نہیں ہو سکتا۔

چونکہ مائنرز ڈی سینٹرلائزڈ طریقے سے کام کرتے تھے، اس لیے ایک ہی وقت میں دو درست بلاکس مائن کیے جا سکتے تھے۔ 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 مائن کیے جاتے اور اس میں شامل کیے جاتے، 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 ریورس کیا 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 پروف-آف-ورک Ethereum کے تحت، کسی مخصوص بلاک N کے اوپر جتنے زیادہ بلاکس مائن کیے جاتے تھے، اتنا ہی زیادہ اعتماد ہوتا تھا کہ N میں ٹرانزیکشنز کامیاب تھیں اور انہیں واپس نہیں کیا جائے گا۔ اب، پروف-آف-اسٹیک کے ساتھ، فائنلائزیشن ایک بلاک کی امکانی (probabilistic) کے بجائے ایک واضح (explicit) خاصیت ہے۔

پروف-آف-ورک توانائی کا استعمال

پروف-آف-ورک پر ایک بڑی تنقید نیٹ ورک کو محفوظ رکھنے کے لیے درکار توانائی کی مقدار ہے۔ سیکیورٹی اور ڈی سینٹرلائزیشن کو برقرار رکھنے کے لیے، پروف-آف-ورک پر Ethereum نے بڑی مقدار میں توانائی استعمال کی۔ پروف-آف-اسٹیک پر سوئچ کرنے سے کچھ دیر پہلے، Ethereum مائنرز اجتماعی طور پر تقریباً 70 TWh/yr استعمال کر رہے تھے (تقریباً چیک ریپبلک کے برابر - digiconomist (opens in a new tab) کے مطابق 18-July-2022 کو)۔

فوائد اور نقصانات

پروف-آف-اسٹیک سے موازنہ

اعلیٰ سطح پر، پروف-آف-اسٹیک کا وہی حتمی ہدف ہے جو پروف-آف-ورک کا ہے: ڈی سینٹرلائزڈ نیٹ ورک کو محفوظ طریقے سے کنسینسس تک پہنچنے میں مدد کرنا۔ لیکن اس کے عمل اور اہلکاروں میں کچھ اختلافات ہیں:

• پروف-آف-اسٹیک کمپیوٹیشنل پاور کی اہمیت کو اسٹیک کیے گئے ETH سے بدل دیتا ہے۔
• پروف-آف-اسٹیک مائنرز کی جگہ ویلیڈیٹرز کو لے آتا ہے۔ ویلیڈیٹرز نئے بلاکس بنانے کی صلاحیت کو فعال کرنے کے لیے اپنے ETH کو اسٹیک کرتے ہیں۔
• ویلیڈیٹرز بلاکس بنانے کے لیے مقابلہ نہیں کرتے، اس کے بجائے انہیں ایک الگورتھم کے ذریعے تصادفی (random) طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔
• حتمیت (Finality) زیادہ واضح ہے: مخصوص چیک پوائنٹس پر، اگر 2/3 ویلیڈیٹرز بلاک کی اسٹیٹ پر متفق ہو جائیں تو اسے حتمی سمجھا جاتا ہے۔ ویلیڈیٹرز کو اس پر اپنا پورا اسٹیک لگانا چاہیے، لہذا اگر وہ آگے چل کر ملی بھگت کرنے کی کوشش کرتے ہیں، تو وہ اپنا پورا اسٹیک کھو دیں گے۔

پروف-آف-اسٹیک کے بارے میں مزید

کیا آپ بصری طور پر سیکھنا پسند کرتے ہیں؟

مزید مطالعہ

• اکثریتی حملہ (Majority attack) (opens in a new tab)
• سیٹلمنٹ کی حتمیت پر (On settlement finality) (opens in a new tab)

ویڈیوز

• پروف-آف-ورک پروٹوکولز کی تکنیکی وضاحت (opens in a new tab)

متعلقہ موضوعات

• مائننگ
• پروف-آف-اسٹیک
• پروف-آف-اتھارٹی