एकमत प्रणाली: प्रूफ ऑफ स्टेक विरुद्ध प्रूफ ऑफ वर्क - एक जागतिक दृष्टिकोन

ब्लॉकचेन तंत्रज्ञानाचा क्रांतिकारी प्रभाव त्याच्या विकेंद्रित आणि सुरक्षित स्वरूपामुळे आहे. याच्या केंद्रस्थानी एकमत प्रणाली (consensus mechanism) आहे, जो एक प्रोटोकॉल आहे जो व्यवहारांच्या वैधतेवर आणि ब्लॉकचेनच्या स्थितीवर सहभागींमध्ये सहमती सुनिश्चित करतो. दोन प्रमुख एकमत प्रणाली उदयास आल्या आहेत: प्रूफ ऑफ वर्क (PoW) आणि प्रूफ ऑफ स्टेक (PoS). हा सर्वसमावेशक मार्गदर्शक या दोन्हींचा शोध घेईल, त्यांच्या कार्यक्षमता, सुरक्षा, फायदे, तोटे आणि भविष्यातील परिणामांची जागतिक दृष्टिकोनातून तुलना करेल.

एकमत प्रणाली समजून घेणे

एकमत प्रणाली ही एक दोष-सहिष्णु यंत्रणा आहे जी संगणक आणि ब्लॉकचेन सिस्टीममध्ये विकेंद्रित प्रक्रिया किंवा मल्टी-एजंट सिस्टीममध्ये नेटवर्कच्या एकाच स्थितीवर आवश्यक करार साधण्यासाठी वापरली जाते, जसे की क्रिप्टोकरन्सी. हे डिस्ट्रिब्युटेड सिस्टीममधील सिंगल पॉइंट ऑफ फेल्युअरच्या समस्यांचे निराकरण करते. थोडक्यात, हे ठरवते की ब्लॉकचेन नेटवर्क कोणते व्यवहार वैध आहेत आणि ते शृंखलेतील पुढील ब्लॉकमध्ये जोडले जावेत यावर कसे सहमत होते. एकमत प्रणालीशिवाय, ब्लॉकचेन हल्ले आणि फेरफारांसाठी असुरक्षित असेल, ज्यामुळे त्याचा मूळ उद्देशच नष्ट होईल.

प्रूफ ऑफ वर्क (PoW) - मूळ एकमत प्रणाली

प्रूफ ऑफ वर्क कसे कार्य करते

बिटकॉइनने सुरू केलेल्या प्रूफ ऑफ वर्कसाठी, सहभागींना (ज्यांना मायनर्स म्हटले जाते) व्यवहार प्रमाणित करण्यासाठी आणि नवीन ब्लॉक तयार करण्यासाठी क्लिष्ट संगणकीय कोडी सोडवावी लागतात. या प्रक्रियेत लक्षणीय संगणकीय शक्ती आणि परिणामी, ऊर्जा खर्च होते. जो मायनर प्रथम कोडे सोडवतो तो नेटवर्कवर नवीन ब्लॉक प्रसारित करतो आणि इतर मायनर्स त्या समाधानाची पडताळणी करतात. जर समाधान स्वीकारले गेले, तर ब्लॉक ब्लॉकचेनमध्ये जोडला जातो आणि यशस्वी मायनरला बक्षीस (सामान्यतः क्रिप्टोकरन्सी) मिळते.

उदाहरण: एका जागतिक खजिन्याच्या शोधाची कल्पना करा जिथे सहभागींना लपवलेला खजिना (नवीन ब्लॉक) शोधण्यासाठी क्लिष्ट कोडी सोडवावी लागतात. जो कोणी प्रथम कोडे सोडवतो आणि त्याने ते केले आहे हे सिद्ध करतो (ते "प्रूफ ऑफ वर्क"), त्याला तो खजिना मिळतो आणि तो आपल्या संग्रहात जोडतो.

प्रूफ ऑफ वर्कचे फायदे

• सुरक्षितता: PoW अत्यंत सुरक्षित मानले जाते कारण नेटवर्कवर हल्ला करण्यासाठी प्रचंड संगणकीय शक्तीची आवश्यकता असते. नेटवर्कच्या बहुमतावर मात करणे (५१% हल्ला) अत्यंत महाग आणि संसाधन-केंद्रित आहे, ज्यामुळे ते बहुतेक हल्लेखोरांसाठी आर्थिकदृष्ट्या अव्यवहार्य बनते.
• विकेंद्रीकरण: जरी मायनिंग पूल्स उदयास आले असले तरी, कोणीही मायनिंगमध्ये सहभागी होण्याची सैद्धांतिक शक्यता PoW नेटवर्कच्या विकेंद्रित स्वरूपात योगदान देते.
• सिद्ध ट्रॅक रेकॉर्ड: PoW अनेक वर्षांपासून तपासले आणि सिद्ध झाले आहे, जे सर्वात प्रस्थापित क्रिप्टोकरन्सी असलेल्या बिटकॉइनचा आधार म्हणून काम करते.

प्रूफ ऑफ वर्कचे तोटे

• उच्च ऊर्जा वापर: PoW प्रचंड ऊर्जा-केंद्रित आहे. मायनिंगसाठी आवश्यक असलेल्या संगणकीय शक्तीमुळे मोठ्या प्रमाणात वीज वापरली जाते, ज्यामुळे पर्यावरणविषयक चिंता निर्माण होतात आणि मायनर्ससाठी खर्च वाढतो. काही अंदाजानुसार बिटकॉइन मायनिंगमध्ये संपूर्ण देशांपेक्षा जास्त ऊर्जा वापरली जाते.
• स्केलेबिलिटी समस्या: संगणकीय कोडी सोडवण्यासाठी आणि व्यवहार प्रमाणित करण्यासाठी लागणाऱ्या वेळेमुळे व्यवहाराचा वेग कमी होऊ शकतो आणि थ्रुपुट मर्यादित होऊ शकतो, ज्यामुळे स्केलेबिलिटीमध्ये अडथळा येतो. बिटकॉइनचा व्यवहाराचा वेग व्हिसासारख्या प्रमुख पेमेंट नेटवर्कच्या वेगापेक्षा खूप कमी आहे.
• केंद्रीकरणाची चिंता: मायनिंग हार्डवेअर आणि विजेच्या उच्च खर्चामुळे काही मोठ्या मायनिंग पूल्सच्या हातात मायनिंग शक्तीचे केंद्रीकरण होऊ शकते, ज्यामुळे विकेंद्रीकरणाला धोका निर्माण होऊ शकतो. हे पूल्स अनेकदा स्वस्त वीज असलेल्या देशांमध्ये वसलेले असतात, ज्यामुळे भौगोलिक केंद्रीकरणाबद्दल अधिक चिंता निर्माण होते.

प्रूफ ऑफ स्टेक (PoS) - एक ऊर्जा-कार्यक्षम पर्याय

प्रूफ ऑफ स्टेक कसे कार्य करते

प्रूफ ऑफ स्टेक एकमतासाठी एक पर्यायी दृष्टिकोन प्रदान करते, ज्यामुळे ऊर्जा-केंद्रित मायनिंगची गरज नाहीशी होते. PoS मध्ये, सहभागी (ज्यांना व्हॅलिडेटर्स म्हटले जाते) व्यवहार प्रमाणित करण्याची आणि नवीन ब्लॉक तयार करण्याची संधी मिळवण्यासाठी त्यांच्या क्रिप्टोकरन्सीची ठराविक रक्कम स्टेक करतात (गहाण ठेवतात). व्हॅलिडेटर्सची निवड सामान्यतः त्यांनी स्टेक केलेल्या क्रिप्टोकरन्सीच्या रकमेवर आणि त्यांनी किती काळ स्टेक केली आहे यावर आधारित असते. व्हॅलिडेटर्सना व्यवहार शुल्कातून आणि नवीन तयार केलेल्या क्रिप्टोकरन्सीमधून पुरस्कृत केले जाते.

उदाहरण: एका लॉटरीची कल्पना करा जिथे सहभागी त्यांच्या क्रिप्टोकरन्सीने तिकिटे खरेदी करतात. तुम्ही जितकी जास्त तिकिटे खरेदी कराल (जितके जास्त तुम्ही स्टेक कराल), तितकी तुमची लॉटरी जिंकण्याची आणि पुढील ब्लॉक प्रमाणित करून बक्षिसे मिळवण्यासाठी निवड होण्याची शक्यता जास्त असते.

प्रूफ ऑफ स्टेकचे फायदे

• ऊर्जा कार्यक्षमता: PoS, PoW च्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी ऊर्जा वापरते, ज्यामुळे ते अधिक पर्यावरणपूरक आणि टिकाऊ पर्याय बनते. व्हॅलिडेटर्सना सहभागी होण्यासाठी विशेष हार्डवेअर किंवा मोठ्या प्रमाणात विजेची आवश्यकता नसते.
• स्केलेबिलिटी: PoS संभाव्यतः PoW च्या तुलनेत जलद व्यवहार वेग आणि उच्च थ्रुपुट प्राप्त करू शकते, ज्यामुळे स्केलेबिलिटी सुधारते. डेलीगेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक (dPoS) सारखी विविध PoS अंमलबजावणी स्केलेबिलिटी आणखी वाढवू शकते.
• प्रवेशासाठी कमी अडथळा: स्टेकिंगसाठी सामान्यतः मायनिंगपेक्षा कमी भांडवली गुंतवणुकीची आवश्यकता असते, ज्यामुळे नेटवर्कमध्ये व्यापक सहभागास वाव मिळतो. माफक प्रमाणात क्रिप्टोकरन्सी असलेला कोणीही व्हॅलिडेटर बनू शकतो.
• सुरक्षितता: PoW पेक्षा वेगळे असले तरी, PoS देखील मजबूत सुरक्षा देऊ शकते. PoS नेटवर्कवर हल्ला करण्यासाठी क्रिप्टोकरन्सीमध्ये महत्त्वपूर्ण स्टेक घेणे आवश्यक आहे, जे अत्यंत महाग असू शकते आणि हल्लेखोराच्या स्वतःच्या गुंतवणुकीचे मूल्य कमी करेल.

प्रूफ ऑफ स्टेकचे तोटे

• "नथिंग ॲट स्टेक" समस्या: काही PoS अंमलबजावणीमध्ये, व्हॅलिडेटर्सना एकाच वेळी अनेक परस्परविरोधी चेन्स प्रमाणित करण्यासाठी प्रोत्साहन मिळू शकते, ज्यामुळे ब्लॉकचेनच्या अखंडतेला धोका निर्माण होऊ शकतो. स्लॅशिंग (दुर्भावनापूर्ण वर्तनासाठी व्हॅलिडेटर्सना शिक्षा देणे) सारखे उपाय हा धोका कमी करण्यासाठी वापरले जातात.
• संपत्तीचे केंद्रीकरण: ज्यांच्याकडे जास्त स्टेक आहे त्यांना व्हॅलिडेटर म्हणून निवडले जाण्याची अधिक शक्यता असते, ज्यामुळे संपत्तीचे केंद्रीकरण आणि सत्तेचे केंद्रीकरण होऊ शकते. यंत्रणा जसे की यादृच्छिक ब्लॉक निवड आणि स्टेकचे वय या समस्येचे निराकरण करण्यास मदत करू शकतात.
• नवीन तंत्रज्ञान: PoS हे PoW च्या तुलनेत तुलनेने नवीन तंत्रज्ञान आहे आणि त्याची दीर्घकालीन सुरक्षा आणि लवचिकता अजूनही तपासली जात आहे.
• कार्टेल तयार होण्याची शक्यता: मोठे स्टेकिंग पूल्स कार्टेल तयार करू शकतात, ज्यामुळे एकमत प्रक्रियेवर प्रभाव पडतो आणि संभाव्यतः फेरफार होऊ शकते.

प्रूफ ऑफ वर्क विरुद्ध प्रूफ ऑफ स्टेक: एक तपशीलवार तुलना

प्रूफ ऑफ वर्क आणि प्रूफ ऑफ स्टेकमधील मुख्य फरक सारांशित करणारी सारणी येथे आहे:

वैशिष्ट्य	प्रूफ ऑफ वर्क (PoW)	प्रूफ ऑफ स्टेक (PoS)
ऊर्जा वापर	उच्च	कमी
सुरक्षितता	उच्च (हल्ला करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण संगणकीय शक्ती आवश्यक)	उच्च (महत्वपूर्ण स्टेक मिळवणे आवश्यक)
स्केलेबिलिटी	मर्यादित	संभाव्यतः जास्त
विकेंद्रीकरण	संभाव्यतः विकेंद्रित, परंतु मायनिंग पूल्स शक्तीचे केंद्रीकरण करू शकतात	संभाव्यतः विकेंद्रित, परंतु मोठे स्टेकर्स शक्तीचे केंद्रीकरण करू शकतात
प्रवेशासाठी अडथळा	उच्च (महागडे हार्डवेअर आणि वीज)	कमी (क्रिप्टोकरन्सी स्टेक करणे आवश्यक)
व्यवहाराचा वेग	हळू	जलद
परिपक्वता	अधिक परिपक्व (सिद्ध ट्रॅक रेकॉर्ड)	कमी परिपक्व (अजूनही विकसित होत आहे)
हल्ल्याचा खर्च	उच्च (महागडी संगणकीय शक्ती)	उच्च (महागडे स्टेक संपादन)

जागतिक स्वीकृती आणि उदाहरणे

PoW आणि PoS या दोन्हींना जगभरातील विविध ब्लॉकचेन प्रकल्पांमध्ये स्वीकारले गेले आहे. येथे काही उदाहरणे आहेत:

• बिटकॉइन (PoW): मूळ आणि सर्वात प्रसिद्ध क्रिप्टोकरन्सी, बिटकॉइन आपल्या एकमत प्रणालीसाठी PoW वापरते. त्याच्याकडे त्याच्या सुरक्षेसाठी आणि कार्यासाठी योगदान देणारे मायनर्सचे जागतिक नेटवर्क आहे.
• इथेरियम (PoW पासून PoS मध्ये संक्रमण): दुसरी सर्वात मोठी क्रिप्टोकरन्सी, इथेरियम, PoW पासून PoS मध्ये संक्रमण करण्यासाठी एक मोठे अपग्रेड करत आहे, ज्याला "द मर्ज" म्हणून ओळखले जाते. या संक्रमणाचा उद्देश तिचा ऊर्जा वापर लक्षणीयरीत्या कमी करणे आणि स्केलेबिलिटी सुधारणे आहे.
• कार्डानो (PoS): कार्डानो एक ब्लॉकचेन प्लॅटफॉर्म आहे जो Ouroboros नावाच्या PoS एकमत प्रणालीचा वापर करतो. हे टिकाऊपणा आणि सुरक्षिततेवर जोर देते.
• सोलाना (प्रूफ ऑफ हिस्ट्री सह PoS): सोलाना उच्च व्यवहार वेग आणि स्केलेबिलिटी प्राप्त करण्यासाठी प्रूफ ऑफ हिस्ट्री (PoH) आणि PoS यांचे एक अद्वितीय संयोजन वापरते.
• पोल्काडॉट (नॉमिनेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक): पोल्काडॉट नॉमिनेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक (NPoS) वापरते, जे PoS चे एक रूप आहे, जिथे टोकन धारक नेटवर्क सुरक्षित करण्यासाठी व्हॅलिडेटर्सना नामांकित करू शकतात.

PoW आणि PoS मधील निवड अनेकदा ब्लॉकचेन प्रकल्पाच्या विशिष्ट उद्दिष्टांवर आणि प्राधान्यांवर अवलंबून असते. PoW सुरक्षा आणि प्रस्थापित ट्रॅक रेकॉर्डला प्राधान्य देते, तर PoS ऊर्जा कार्यक्षमता आणि स्केलेबिलिटीला प्राधान्य देते.

एकमत प्रणालींचे भविष्य

एकमत प्रणालींची उत्क्रांती ही एक सतत चालणारी प्रक्रिया आहे. संशोधक आणि विकासक ब्लॉकचेन नेटवर्कची कार्यक्षमता, सुरक्षा आणि स्केलेबिलिटी सुधारण्यासाठी सतत नवीन आणि नाविन्यपूर्ण दृष्टिकोन शोधत आहेत. काही उदयोन्मुख ट्रेंड्समध्ये हे समाविष्ट आहे:

• हायब्रीड एकमत प्रणाली: PoW आणि PoS या दोन्हींच्या सामर्थ्याचा फायदा घेण्यासाठी त्यांचे घटक एकत्र करणे.
• डेलीगेटेड प्रूफ ऑफ स्टेक (dPoS): टोकन धारकांना त्यांच्या मतदानाचा अधिकार व्हॅलिडेटर्सच्या एका लहान गटाला सोपवण्याची परवानगी देणे, ज्यामुळे संभाव्यतः स्केलेबिलिटी आणि प्रशासन सुधारते.
• प्रूफ ऑफ अथॉरिटी (PoA): नेटवर्क सुरक्षित करण्यासाठी विश्वासू व्हॅलिडेटर्सच्या पूर्व-निवडलेल्या गटावर अवलंबून राहणे, जे परवानगी असलेल्या (permissioned) ब्लॉकचेनसाठी योग्य आहे.
• फेडरेटेड बायझेंटाईन ॲग्रीमेंट (FBA): जलद आणि अधिक कार्यक्षम व्यवहार प्रमाणीकरणासाठी कोरम-आधारित एकमत प्रणाली वापरणे.
• व्हेरिफायेबल डिले फंक्शन्स (VDFs): एकमत प्रणालींमध्ये व्हेरिफायेबल यादृच्छिकता आणण्यासाठी आणि फेरफार टाळण्यासाठी संगणकीय दृष्ट्या गहन फंक्शन्सचा वापर करणे.

जागतिक परिणाम: हे प्रगती वित्त आणि पुरवठा साखळी व्यवस्थापनापासून ते आरोग्यसेवा आणि मतदान प्रणालींपर्यंत विविध उद्योगांमध्ये ब्लॉकचेन तंत्रज्ञानाच्या व्यापक स्वीकृतीसाठी महत्त्वपूर्ण आहेत. अधिक कार्यक्षम आणि स्केलेबल एकमत प्रणालींचा विकास ब्लॉकचेन नेटवर्क्सना मोठ्या प्रमाणात व्यवहार हाताळण्यास आणि अधिक जटिल ॲप्लिकेशन्सना समर्थन देण्यास सक्षम करेल.

जागतिक व्यवसाय आणि व्यक्तींसाठी विचार

ब्लॉकचेन तंत्रज्ञानाशी संलग्न होऊ पाहणाऱ्या जागतिक व्यवसायांसाठी आणि व्यक्तींसाठी एकमत प्रणाली समजून घेणे आवश्यक आहे. येथे काही मुख्य बाबी आहेत:

• ऊर्जा वापर: त्यांच्या पर्यावरणीय परिणामाबद्दल चिंतित असलेल्या व्यवसायांसाठी, PoS सारख्या ऊर्जा-कार्यक्षम एकमत प्रणाली वापरणारे ब्लॉकचेन सोल्यूशन्स निवडणे महत्त्वाचे आहे.
• व्यवहार खर्च: वेगवेगळ्या एकमत प्रणालींमुळे व्यवहार शुल्कात फरक असू शकतो. बजेट आणि नियोजनासाठी हे खर्च समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.
• व्यवहाराचा वेग: एकमत प्रणालीनुसार व्यवहाराचा वेग लक्षणीयरीत्या बदलू शकतो. ज्या व्यवसायांना जलद व्यवहार प्रक्रियेची आवश्यकता आहे, त्यांनी उच्च थ्रुपुट असलेल्या ब्लॉकचेन सोल्यूशन्सचा विचार करावा.
• सुरक्षितता: वेगवेगळ्या एकमत प्रणालींशी संबंधित सुरक्षा धोक्यांचे मूल्यांकन करा आणि हल्ल्यांपासून पुरेसे संरक्षण प्रदान करणारे सोल्यूशन्स निवडा.
• नियमन: अनेक देशांमध्ये ब्लॉकचेन नियमन अजूनही विकसित होत आहे. आपल्या अधिकारक्षेत्रातील नियामक परिस्थितीबद्दल माहिती ठेवा आणि लागू कायदे आणि नियमांचे पालन सुनिश्चित करा.
• विकेंद्रीकरण: वेगवेगळ्या ब्लॉकचेन नेटवर्क्सद्वारे देऊ केलेल्या विकेंद्रीकरणाच्या पातळीचा विचार करा. अधिक विकेंद्रित नेटवर्क सेन्सॉरशिप आणि फेरफारला अधिक प्रतिरोधक असू शकते.

उदाहरण: पुरवठा साखळी ट्रॅकिंगसाठी ब्लॉकचेन लागू करू पाहणाऱ्या एका जागतिक लॉजिस्टिक्स कंपनीने वेगवेगळ्या ब्लॉकचेन प्लॅटफॉर्मच्या ऊर्जा वापराचे आणि व्यवहार खर्चाचे काळजीपूर्वक मूल्यांकन केले पाहिजे. ते आपला पर्यावरणीय प्रभाव कमी करण्यासाठी आणि कार्यान्वयन खर्च कमी करण्यासाठी PoS-आधारित सोल्यूशन निवडू शकतात.

निष्कर्ष

प्रूफ ऑफ वर्क आणि प्रूफ ऑफ स्टेक हे ब्लॉकचेन नेटवर्कमध्ये एकमत साधण्यासाठी दोन मूलभूत दृष्टिकोन दर्शवतात. जरी PoW ने कालांतराने आपली सुरक्षा आणि विश्वसनीयता सिद्ध केली असली तरी, त्याच्या उच्च ऊर्जा वापरामुळे आणि स्केलेबिलिटीच्या मर्यादांमुळे PoS सारख्या पर्यायी प्रणालींच्या विकासाला चालना मिळाली आहे. जसजसे ब्लॉकचेन तंत्रज्ञान विकसित होत राहील, तसतसे आपण एकमत प्रणालींमध्ये अधिक नावीन्य पाहू शकतो, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम, सुरक्षित आणि स्केलेबल सोल्यूशन्स मिळतील जे जागतिक प्रेक्षकांच्या गरजा पूर्ण करू शकतील. ब्लॉकचेनचे भविष्य सुरक्षा, विकेंद्रीकरण आणि टिकाऊपणा यांच्यात योग्य संतुलन साधण्यावर अवलंबून आहे. PoS कडे चालू असलेला बदल आणि हायब्रीड व नवीन एकमत प्रणालींचा शोध ही या दिशेने आश्वासक पाऊले आहेत.

सरतेशेवटी, PoW आणि PoS मधील निवड ब्लॉकचेन ॲप्लिकेशनच्या विशिष्ट आवश्यकतांवर आणि त्यात सामील असलेल्या भागधारकांच्या प्राधान्यांवर अवलंबून असते. प्रत्येक दृष्टिकोनाची ताकद आणि कमकुवतता समजून घेऊन, व्यवसाय आणि व्यक्ती त्यांच्या गरजांसाठी कोणते ब्लॉकचेन सोल्यूशन्स सर्वोत्तम आहेत याबद्दल माहितीपूर्ण निर्णय घेऊ शकतात.