ভূমিকা: যাচাইযোগ্যতার পথ

Web3 এর মূল সুবিধা হল যাচাইযোগ্যতা - ব্যবহারকারীরা যাচাই করতে পারেন কিভাবে সিস্টেমগুলি আসলে কাজ করে। এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যাখ্যা করে যে কেন ক্রিপ্টো শিল্পের ভিতরে এবং বাইরে অনেকেই ওয়েব3কে আরও স্বচ্ছ এবং যাচাইযোগ্য ইন্টারনেটের দিকে একটি পদক্ষেপ হিসাবে বর্ণনা করে।

Facebook বা Instagram এর মত Web2 প্ল্যাটফর্মের বিপরীতে, যেখানে নথিভুক্ত থাকা সত্ত্বেও অ্যালগরিদম এবং নিয়মগুলি অস্বচ্ছ থাকে, ক্রিপ্টো প্রোটোকলগুলি সম্পূর্ণ নিরীক্ষাযোগ্যতার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এমনকি যদি সেগুলি ভাগ করা হয়, প্ল্যাটফর্মটি নির্দিষ্টভাবে কাজ করে কিনা তা যাচাই করার ক্ষমতা আপনার নেই। এটি ক্রিপ্টোর বিপরীত, যেখানে প্রতিটি প্রোটোকল যতটা সম্ভব নিরীক্ষণযোগ্য হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে-বা অন্তত, এটি হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

আজ, আমরা "দ্য ভার্জ" অন্বেষণ করব, Ethereum এর ভবিষ্যত সম্পর্কে Vitalik-এর সাম্প্রতিক প্রকাশিত ছয়-অংশের সিরিজের একটি বিভাগ, ভবিষ্যতে যাচাইযোগ্যতা, স্থায়িত্ব এবং মাপযোগ্যতা অর্জনের দিকে Ethereum কী পদক্ষেপ নিচ্ছে তা বিশ্লেষণ করতে। "দ্য ভার্জ" শিরোনামের অধীনে আমরা আলোচনা করব কীভাবে ব্লকচেইন আর্কিটেকচারগুলিকে আরও যাচাইযোগ্য করা যায়, এই পরিবর্তনগুলি প্রোটোকল স্তরে যে উদ্ভাবনগুলি নিয়ে আসে এবং কীভাবে তারা ব্যবহারকারীদের আরও নিরাপদ ইকোসিস্টেম প্রদান করে। শুরু করা যাক!

"যাচাইযোগ্যতা" মানে কি?

Web2 অ্যাপ্লিকেশানগুলি "ব্ল্যাক বক্স" হিসাবে কাজ করে - ব্যবহারকারীরা কেবল তাদের ইনপুট এবং ফলস্বরূপ আউটপুটগুলি দেখতে পারে, অ্যাপ্লিকেশনটি আসলে কীভাবে কাজ করে তার কোনও দৃশ্যমানতা ছাড়াই৷ বিপরীতে, ক্রিপ্টোকারেন্সি প্রোটোকলগুলি সাধারণত তাদের সোর্স কোড সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ করে, বা ন্যূনতম এটি করার পরিকল্পনা রয়েছে। এই স্বচ্ছতা দুটি উদ্দেশ্যে কাজ করে: এটি ব্যবহারকারীদের প্রটোকলের কোডের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করতে দেয় যদি তারা পছন্দ করে, এবং এটি তাদের বুঝতে সাহায্য করে যে সিস্টেমটি কীভাবে কাজ করে এবং কোন নিয়মগুলি এটি পরিচালনা করে।

"আপনি যা পারেন তা বিকেন্দ্রীকরণ করুন, বাকিগুলি যাচাই করুন।"

যাচাইযোগ্যতা নিশ্চিত করে যে সিস্টেমগুলি দায়বদ্ধ এবং, অনেক ক্ষেত্রে, গ্যারান্টি দেয় যে প্রোটোকলগুলি উদ্দেশ্য অনুযায়ী কাজ করে। এই নীতিটি কেন্দ্রীকরণকে ন্যূনতম করার গুরুত্ব তুলে ধরে, কারণ এটি প্রায়শই অস্বচ্ছ, দায়বদ্ধ কাঠামোর দিকে পরিচালিত করে যেখানে ব্যবহারকারীরা অপারেশন যাচাই করতে পারে না। পরিবর্তে, আমাদের যতটা সম্ভব বিকেন্দ্রীকরণ করার চেষ্টা করা উচিত এবং অবশিষ্ট উপাদানগুলিকে যাচাইযোগ্য এবং জবাবদিহি করা উচিত যেখানে বিকেন্দ্রীকরণ সম্ভব নয়।

ইথেরিয়াম সম্প্রদায়টি এই দৃষ্টিভঙ্গির সাথে সারিবদ্ধ বলে মনে হচ্ছে, কারণ রোডম্যাপে একটি মাইলফলক রয়েছে (যাকে "দ্যা ভার্জ" বলা হয়) ইথেরিয়ামকে আরও যাচাইযোগ্য করার লক্ষ্যে। যাইহোক, দ্য ভার্জে যাওয়ার আগে, আমাদের বুঝতে হবে ব্লকচেইনের কোন দিকগুলি যাচাই করা উচিত এবং ব্যবহারকারীদের দৃষ্টিকোণ থেকে কোন অংশগুলি গুরুত্বপূর্ণ৷

ব্লকচেইনগুলি মূলত বিশ্বব্যাপী ঘড়ি হিসাবে কাজ করে। প্রায় 10,000 কম্পিউটার সহ একটি ডিস্ট্রিবিউটেড নেটওয়ার্কে, একটি লেনদেনের জন্য উদ্ভূত নোড থেকে অন্য সমস্ত নোডগুলিতে প্রচারের জন্য এটি একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ সময় নিতে পারে। এই কারণে, নেটওয়ার্ক জুড়ে নোডগুলি লেনদেনের সঠিক ক্রম নির্ধারণ করতে পারে না - একটি আগে বা পরে এসেছে - যেহেতু তাদের শুধুমাত্র নিজস্ব বিষয়গত দৃষ্টিভঙ্গি রয়েছে৷

যেহেতু লেনদেনের ক্রম গুরুত্বপূর্ণ, ব্লকচেইন নেটওয়ার্কগুলি " ঐক্যমত্য অ্যালগরিদম " নামক বিশেষ পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে যাতে নোডগুলি সিঙ্ক্রোনাইজ থাকে এবং একই ক্রমে লেনদেনের ক্রম প্রক্রিয়া করে। যদিও নোডগুলি বিশ্বব্যাপী লেনদেনের ক্রম নির্ধারণ করতে পারে না, ঐক্যমত্য প্রক্রিয়া সমস্ত নোডকে একই ক্রমানুসারে একমত হতে সক্ষম করে, যা নেটওয়ার্ককে একক, সমন্বিত কম্পিউটার হিসাবে কাজ করার অনুমতি দেয়।

কনসেনসাস লেয়ারের বাইরে, এক্সিকিউশন লেয়ারও রয়েছে যা প্রতিটি ব্লকচেইনে বিদ্যমান। এক্সিকিউশন লেয়ারটি ব্যবহারকারীরা যে লেনদেন চালাতে চান তার দ্বারা আকৃতির হয়। একবার লেনদেন সফলভাবে সর্বসম্মতভাবে আদেশ করা হলে, প্রতিটি লেনদেন কার্যকরী স্তরে বর্তমান অবস্থায় প্রয়োগ করা আবশ্যক। আপনি যদি ভাবছেন, "রাজ্য কী?", আপনি সম্ভবত ডেটাবেসের তুলনায় ব্লকচেইন দেখেছেন—বা আরও নির্দিষ্টভাবে, একটি ব্যাঙ্কের ডাটাবেসের সাথে কারণ ব্লকচেইনগুলি, ব্যাঙ্কগুলির মতো, প্রত্যেকের ব্যালেন্সের রেকর্ড বজায় রাখে৷

আপনার যদি রাজ্যে $100 থাকে যাকে আমরা "S" বলি এবং অন্য কাউকে $10 পাঠাতে চাই, তাহলে পরবর্তী রাজ্য "S+1"-এ আপনার ব্যালেন্স হবে $90৷ এক রাজ্য থেকে অন্য রাজ্যে যাওয়ার জন্য লেনদেন প্রয়োগ করার এই প্রক্রিয়াটিকে আমরা একটি STF (স্টেট ট্রানজিশন ফাংশন) বলি।

বিটকয়েনে, STF প্রাথমিকভাবে ভারসাম্য পরিবর্তনের জন্য সীমাবদ্ধ, এটি তুলনামূলকভাবে সহজ করে তোলে। যাইহোক, বিটকয়েনের বিপরীতে, Ethereum এর STF অনেক বেশি জটিল কারণ Ethereum হল একটি সম্পূর্ণ প্রোগ্রামেবল ব্লকচেইন যার একটি এক্সিকিউশন লেয়ার কোড চালাতে সক্ষম।

একটি ব্লকচেইনে, তিনটি মৌলিক উপাদান রয়েছে যা যাচাই করতে আপনার প্রয়োজন—বা সক্ষম—

1. রাজ্য : আপনি ব্লকচেইনে কিছু ডেটা পড়তে চাইতে পারেন, কিন্তু আপনি একটি সম্পূর্ণ নোড চালান না বলে রাজ্যে অ্যাক্সেসের অভাব রয়েছে। অতএব, আপনি আলকেমি বা ইনফুরার মতো একটি RPC (রিমোট প্রসিডিউর কল) প্রদানকারীর মাধ্যমে ডেটার জন্য অনুরোধ করুন৷ যাইহোক, আপনাকে অবশ্যই যাচাই করতে হবে যে RPC প্রদানকারীর দ্বারা ডেটার সাথে কোনো পরিবর্তন করা হয়নি।
2. সঞ্চালন : যেমন আগে উল্লেখ করা হয়েছে, ব্লকচেইন একটি STF ব্যবহার করে। আপনাকে অবশ্যই যাচাই করতে হবে যে রাষ্ট্রীয় রূপান্তরটি সঠিকভাবে সম্পাদিত হয়েছে—প্রতি লেনদেনের ভিত্তিতে নয় বরং ব্লক-বাই-ব্লক ভিত্তিতে।
3. সম্মতিগুলি : তৃতীয় পক্ষের সত্ত্বা, যেমন RPCs, আপনাকে বৈধ ব্লক সরবরাহ করতে পারে যেগুলি এখনও ব্লকচেইনে অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি। এইভাবে, আপনাকে অবশ্যই যাচাই করতে হবে যে এই ব্লকগুলি ঐক্যমতের মাধ্যমে গৃহীত হয়েছে এবং ব্লকচেইনে যুক্ত হয়েছে।

আমি

যদি এটি বিভ্রান্তিকর বা অস্পষ্ট বলে মনে হয়, চিন্তা করবেন না। আমরা বিস্তারিতভাবে এই দিক প্রতিটি মাধ্যমে যেতে হবে. আসুন শুরু করা যাক কিভাবে ব্লকচেইনের অবস্থা যাচাই করা যায়!

ব্লকচেইন অবস্থা কিভাবে যাচাই করবেন?

ইথেরিয়ামের "স্টেট" বলতে বোঝায় যে কোনো সময়ে ব্লকচেইনে সংরক্ষিত ডেটার সেট। এর মধ্যে রয়েছে অ্যাকাউন্টের ব্যালেন্স (চুক্তি অ্যাকাউন্ট এবং বাহ্যিক মালিকানাধীন অ্যাকাউন্ট বা EOA), স্মার্ট চুক্তি কোড, চুক্তি সঞ্চয়স্থান এবং আরও অনেক কিছু। ইথেরিয়াম একটি রাষ্ট্র-ভিত্তিক মেশিন কারণ ইথেরিয়াম ভার্চুয়াল মেশিনে (ইভিএম) প্রক্রিয়াকৃত লেনদেন পূর্ববর্তী অবস্থাকে পরিবর্তন করে এবং একটি নতুন রাষ্ট্র তৈরি করে।

প্রতিটি ইথেরিয়াম ব্লকে একটি মান থাকে যা সেই ব্লকের পরে নেটওয়ার্কের বর্তমান অবস্থার সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয়: stateRoot । এই মানটি একটি 64-অক্ষরের হ্যাশ সমন্বিত সমগ্র Ethereum অবস্থার একটি কম্প্যাক্ট উপস্থাপনা।

যেহেতু প্রতিটি নতুন লেনদেন রাষ্ট্রকে পরিবর্তন করে, পরবর্তী ব্লকে রেকর্ড করা স্টেটরুট সেই অনুযায়ী আপডেট করা হয়। এই মান গণনা করার জন্য, Ethereum ভ্যালিডেটররা রাজ্যের বিভিন্ন অংশকে সংগঠিত ও সংক্ষিপ্ত করার জন্য কেকাক হ্যাশ ফাংশন এবং মার্কেল ট্রি নামে একটি ডেটা কাঠামোর সংমিশ্রণ ব্যবহার করে।

হ্যাশ ফাংশনগুলি একমুখী ফাংশন যা একটি ইনপুটকে একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের আউটপুটে রূপান্তর করে। ইথেরিয়ামে, কেকাকের মতো হ্যাশ ফাংশনগুলি ডেটার সারাংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, ইনপুটের জন্য এক ধরণের আঙ্গুলের ছাপ হিসাবে কাজ করে। হ্যাশ ফাংশনগুলির চারটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

1. ডিটারমিনিজম : একই ইনপুট সবসময় একই আউটপুট তৈরি করবে।
2. স্থির আউটপুট দৈর্ঘ্য : ইনপুটের দৈর্ঘ্য নির্বিশেষে, আউটপুট দৈর্ঘ্য সর্বদা স্থির থাকে।
3. একমুখী সম্পত্তি : আউটপুট থেকে মূল ইনপুট বের করা কার্যত অসম্ভব।
4. স্বতন্ত্রতা : এমনকি ইনপুটের একটি ছোট পরিবর্তন সম্পূর্ণ ভিন্ন আউটপুট তৈরি করে। সুতরাং, একটি নির্দিষ্ট ইনপুট একটি কার্যত অনন্য আউটপুট মানচিত্র.

এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ধন্যবাদ, Ethereum ভ্যালিডেটররা প্রতিটি ব্লকের জন্য STF (স্টেট ট্রানজিশন ফাংশন) সম্পাদন করতে পারে-ব্লকের সমস্ত লেনদেন সম্পাদন করে এবং সেগুলি রাজ্যে প্রয়োগ করে-এবং তারপর যাচাই করতে পারে যে ব্লকে নির্দেশিত রাজ্যটি STF-এর পরে প্রাপ্ত রাজ্যের সাথে মেলে কিনা। . এই প্রক্রিয়াটি নিশ্চিত করে যে ব্লকের প্রস্তাবকারী সততার সাথে কাজ করেছে, এটিকে যাচাইকারীদের মূল দায়িত্বগুলির মধ্যে একটি করে তুলেছে।

যাইহোক, Ethereum ভ্যালিডেটররা তার সারাংশ খুঁজে পেতে সরাসরি সমগ্র রাজ্য হ্যাশ করে না। হ্যাশ ফাংশনগুলির একমুখী প্রকৃতির কারণে, রাজ্যকে সরাসরি হ্যাশ করা যাচাইযোগ্যতা দূর করবে, কারণ হ্যাশ পুনরুত্পাদনের একমাত্র উপায় হবে সমগ্র রাজ্যের অধিকারী হওয়া।

যেহেতু Ethereum-এর অবস্থা টেরাবাইট আকারের, তাই ফোন বা ব্যক্তিগত কম্পিউটারের মতো দৈনন্দিন ডিভাইসে সমগ্র রাজ্যকে সংরক্ষণ করা অব্যবহারিক৷ এই কারণে, ইথেরিয়াম স্টেটরুট গণনা করার জন্য একটি মার্কেল গাছের কাঠামো ব্যবহার করে, যতটা সম্ভব রাষ্ট্রের যাচাইযোগ্যতা সংরক্ষণ করে।

একটি মার্কেল ট্রি হল একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিক ডেটা স্ট্রাকচার যা নিরাপদে এবং দক্ষতার সাথে ডেটার অখণ্ডতা এবং সঠিকতা যাচাই করতে ব্যবহৃত হয়। মার্কেল ট্রিগুলি হ্যাশ ফাংশনগুলির উপর নির্মিত এবং একটি ডেটাসেটের হ্যাশগুলিকে শ্রেণিবদ্ধভাবে সংগঠিত করে, এই ডেটার অখণ্ডতা এবং সঠিকতা যাচাই করতে সক্ষম করে৷ এই গাছের গঠন তিন ধরনের নোড নিয়ে গঠিত:

1. লিফ নোড : এই নোডগুলিতে পৃথক ডেটা টুকরোগুলির হ্যাশ থাকে এবং গাছের নীচের স্তরে অবস্থিত। প্রতিটি লিফ নোড মার্কেল গাছের ডেটার একটি নির্দিষ্ট অংশের হ্যাশকে প্রতিনিধিত্ব করে।
2. শাখা নোড : এই নোডগুলিতে তাদের চাইল্ড নোডগুলির সম্মিলিত হ্যাশ থাকে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বাইনারি মার্কেল গাছে (যেখানে N=2), দুটি চাইল্ড নোডের হ্যাশগুলিকে একত্রিত করা হয় এবং একটি উচ্চ স্তরে একটি শাখা নোডের হ্যাশ তৈরি করতে আবার হ্যাশ করা হয়।
3. রুট নোড : রুট নোডটি মার্কেল গাছের সর্বোচ্চ স্তরে থাকে এবং পুরো গাছের ক্রিপ্টোগ্রাফিক সারাংশকে উপস্থাপন করে। এই নোডটি গাছের মধ্যে থাকা সমস্ত ডেটার অখণ্ডতা এবং সঠিকতা যাচাই করতে ব্যবহৃত হয়।

আপনি যদি ভাবছেন যে কীভাবে এই জাতীয় গাছ তৈরি করা যায়, তবে এতে কেবল দুটি সাধারণ পদক্ষেপ জড়িত:

• লিফ নোড তৈরি : প্রতিটি ডেটা হ্যাশ ফাংশনের মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা হয় এবং ফলস্বরূপ হ্যাশগুলি লিফ নোড গঠন করে। এই নোডগুলি গাছের নিম্ন পশ্চিম স্তরে অবস্থান করে এবং ডেটার ক্রিপ্টোগ্রাফিক সারাংশ উপস্থাপন করে।

• একত্রিত এবং হ্যাশ : লিফ নোডের হ্যাশগুলিকে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয় (যেমন, জোড়ায়) এবং একত্রিত করা হয়, তারপরে হ্যাশিং করা হয়। এই প্রক্রিয়া পরবর্তী স্তরে শাখা নোড তৈরি করে। শাখা নোডের জন্য একই প্রক্রিয়া পুনরাবৃত্তি করা হয় যতক্ষণ না শুধুমাত্র একটি হ্যাশ অবশিষ্ট থাকে।

গাছের শীর্ষে প্রাপ্ত চূড়ান্ত হ্যাশকে মার্কেল রুট বলা হয়। Merkle Root সমগ্র গাছের ক্রিপ্টোগ্রাফিক সারাংশ উপস্থাপন করে এবং ডেটা অখণ্ডতার নিরাপদ যাচাইয়ের অনুমতি দেয়।

কিভাবে আমরা Ethereum এর অবস্থা যাচাই করতে Merkle শিকড় ব্যবহার করব?

মার্কেল প্রমাণগুলি যাচাইকারীকে হ্যাশ মানগুলির একটি সিরিজ প্রদান করে দক্ষতার সাথে নির্দিষ্ট ডেটা যাচাই করতে সক্ষম করে যা লক্ষ্যযুক্ত ডেটা (একটি লিফ নোড) থেকে ব্লক হেডারে সংরক্ষিত মার্কেল রুট পর্যন্ত একটি পথ তৈরি করে। মধ্যবর্তী হ্যাশের এই চেইনটি যাচাইকারীকে সমগ্র রাজ্যে হ্যাশ করার প্রয়োজন ছাড়াই ডেটার সত্যতা নিশ্চিত করতে দেয়।

নির্দিষ্ট ডেটা পয়েন্ট থেকে শুরু করে, যাচাইকারী এটিকে মার্কেল প্রুফে দেওয়া প্রতিটি "ভাই" হ্যাশের সাথে একত্রিত করে এবং সেগুলিকে ধাপে ধাপে গাছে হ্যাশ করে। একটি একক হ্যাশ উত্পাদিত না হওয়া পর্যন্ত এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে। যদি এই গণনা করা হ্যাশটি সংরক্ষিত মার্কেল রুটের সাথে মেলে, তবে ডেটা বৈধ বলে বিবেচিত হবে; অন্যথায়, যাচাইকারী নির্ধারণ করতে পারে যে ডেটা দাবিকৃত অবস্থার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ নয়।

উদাহরণ: Merkle প্রমাণ সহ একটি ডেটা পয়েন্ট যাচাই করা

ধরা যাক আমরা একটি RPC থেকে ডেটা #4 পেয়েছি এবং একটি Merkle প্রুফ ব্যবহার করে এর সত্যতা যাচাই করতে চাই। এটি করার জন্য, RPC মার্কেল রুটে পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয় পথ বরাবর হ্যাশ মানগুলির একটি সেট সরবরাহ করবে। ডেটা 4 এর জন্য, এই ভাইবোন হ্যাশগুলির মধ্যে হ্যাশ #3, হ্যাশ #12 এবং হ্যাশ #5678 অন্তর্ভুক্ত থাকবে।

1. Data 4 দিয়ে শুরু করুন : প্রথমে, আমরা হ্যাশ #4 পেতে Data #4 হ্যাশ করি।
2. ভাইবোনদের সাথে একত্রিত করুন : তারপর আমরা হ্যাশ #4 এর সাথে হ্যাশ #3 (পাতার স্তরে এর ভাই) একত্রিত করি এবং হ্যাশ #34 তৈরি করতে তাদের একসাথে হ্যাশ করি।
3. মুভ আপ দ্য ট্রি : এরপর, আমরা হ্যাশ #34 নিই এবং হ্যাশ #12 এর সাথে এটিকে একত্রিত করি এবং হ্যাশ #1234 পেতে তাদের হ্যাশ করি।
4. চূড়ান্ত ধাপ : অবশেষে, আমরা হ্যাশ #5678 (সর্বশেষ ভাইবোন দেওয়া) এর সাথে হ্যাশ #1234 একত্রিত করি এবং সেগুলি একসাথে হ্যাশ করি। ফলস্বরূপ হ্যাশ ব্লক হেডারে সংরক্ষিত Merkle রুট (হ্যাশ #12345678) এর সাথে মেলে।

গণনা করা Merkle রুট ব্লকের স্টেট রুটের সাথে মিলে গেলে, আমরা নিশ্চিত করি যে ডেটা #4 এই রাজ্যের মধ্যেই বৈধ। যদি না হয়, আমরা জানি যে ডেটা দাবি করা রাজ্যের অন্তর্গত নয়, সম্ভাব্য টেম্পারিং নির্দেশ করে৷ যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, সমস্ত ডেটার হ্যাশ প্রদান না করে বা স্ক্র্যাচ থেকে সম্পূর্ণ মার্কেল ট্রি পুনর্গঠন করার জন্য যাচাইকারীর প্রয়োজন না করে, প্রোভার প্রমাণ করতে পারে যে ডেটা #4 রাজ্যে বিদ্যমান এবং তার যাত্রার সময় পরিবর্তন করা হয়নি—মাত্র তিনটি ব্যবহার করে হ্যাশ মার্কেল প্রুফগুলিকে দক্ষ হিসাবে বিবেচনা করার এটাই প্রাথমিক কারণ।

যদিও Merkle Trees নিঃসন্দেহে Ethereum এর মত বৃহৎ ব্লকচেইন সিস্টেমে নিরাপদ এবং দক্ষ ডেটা যাচাইকরণ প্রদানে কার্যকর, তারা কি সত্যিই যথেষ্ট দক্ষ? এর উত্তর দেওয়ার জন্য, আমাদের অবশ্যই বিশ্লেষণ করতে হবে যে কীভাবে মার্কেল ট্রির কর্মক্ষমতা এবং আকার প্রোভার-ভেরিফায়ার সম্পর্ককে প্রভাবিত করে।

মার্কেল গাছের কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে এমন দুটি মূল কারণ

1. ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টো r: প্রতি শাখায় চাইল্ড নোডের সংখ্যা।
2. মোট ডেটা সাইজ : গাছে উপস্থাপিত ডেটাসেটের আকার।

ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টরের প্রভাব:

এর প্রভাব আরও ভালভাবে বুঝতে একটি উদাহরণ ব্যবহার করা যাক। ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর নির্ধারণ করে গাছের প্রতিটি নোড থেকে কতগুলি শাখা বের হয়।

• ছোট ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর (যেমন, বাইনারি মার্কেল ট্রি) : যদি একটি বাইনারি মার্কেল ট্রি (2 এর ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর) ব্যবহার করা হয়, তাহলে প্রমাণের আকার খুব ছোট হয়, যা যাচাইকারীর জন্য যাচাইকরণ প্রক্রিয়াটিকে আরও দক্ষ করে তোলে। প্রতিটি নোডে মাত্র দুটি শাখা সহ, যাচাইকারীকে শুধুমাত্র প্রতি স্তরে একটি ভাইবোন হ্যাশ প্রক্রিয়া করতে হবে। এটি যাচাইকরণের গতি বাড়ায় এবং কম্পিউটেশনাল লোড হ্রাস করে। যাইহোক, কমে যাওয়া শাখা-প্রশাখার কারণে গাছের উচ্চতা বৃদ্ধি পায়, গাছ নির্মাণের সময় আরও হ্যাশিং অপারেশনের প্রয়োজন হয়, যা বৈধকারীদের জন্য বোঝা হতে পারে।
• বৃহত্তর শাখার ফ্যাক্টর (যেমন, 4) : একটি বৃহত্তর শাখার ফ্যাক্টর (যেমন, 4) গাছের উচ্চতা হ্রাস করে, একটি ছোট এবং প্রশস্ত কাঠামো তৈরি করে। এটি ফুল নোডগুলিকে দ্রুত ট্রি তৈরি করতে দেয় কারণ কম হ্যাশ অপারেশনের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, যাচাইকারীর জন্য, এটি প্রতিটি স্তরে প্রসেস করতে হবে এমন ভাইবোন হ্যাশের সংখ্যা বাড়ায়, যা একটি বড় প্রমাণের আকারের দিকে নিয়ে যায়। যাচাইকরণের ধাপে আরও বেশি হ্যাশের অর্থ যাচাইকারীর জন্য উচ্চতর কম্পিউটেশনাল এবং ব্যান্ডউইথ খরচ, কার্যকরভাবে যাচাইকারীদের থেকে যাচাইকারীতে বোঝা স্থানান্তরিত করে।

মোট ডেটা আকারের প্রভাব

Ethereum ব্লকচেইন বৃদ্ধির সাথে সাথে, প্রতিটি নতুন লেনদেন, চুক্তি বা ব্যবহারকারীর মিথস্ক্রিয়া ডেটাসেটে যোগ করার সাথে সাথে, মার্কেল ট্রিকেও প্রসারিত করতে হবে। এই বৃদ্ধি শুধুমাত্র গাছের আকার বাড়ায় না কিন্তু প্রমাণের আকার এবং যাচাইয়ের সময়কেও প্রভাবিত করে।

• মার্কেল ট্রি বজায় রাখতে ফুল নোডগুলিকে অবশ্যই ক্রমবর্ধমান ডেটাসেট প্রক্রিয়া এবং আপডেট করতে হবে।
• যাচাইকারীদের, ঘুরে, ডেটাসেট বাড়ার সাথে সাথে আরও দীর্ঘ এবং আরও জটিল প্রমাণগুলিকে যাচাই করতে হবে, অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণের সময় এবং ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন।

এই ক্রমবর্ধমান ডেটা আকার ফুল নোড এবং যাচাইকারী উভয়ের চাহিদা বাড়ায়, যা দক্ষতার সাথে নেটওয়ার্ক স্কেল করা কঠিন করে তোলে। সংক্ষেপে, যদিও Merkle Trees দক্ষতার একটি ডিগ্রী অফার করে, তারা Ethereum-এর ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান ডেটাসেটের জন্য একটি সর্বোত্তম সমাধান হতে পারে না। এই কারণে, দ্য ভার্জ পর্বের সময়, Ethereum লক্ষ্য করে Verkle Trees নামে পরিচিত একটি আরও কার্যকরী কাঠামো দিয়ে Merkle Trees প্রতিস্থাপন করা। Verkle Trees-এর একই স্তরের নিরাপত্তা বজায় রেখে ছোট প্রমাণের মাপ সরবরাহ করার সম্ভাবনা রয়েছে, যা যাচাইকরণ প্রক্রিয়াটিকে আরও টেকসই করে এবং Provers এবং Verifier উভয়ের জন্যই মাপযোগ্য করে তোলে।

প্রান্ত: ইথেরিয়ামে যাচাইযোগ্যতার বিপ্লবীকরণ

যাচাইযোগ্যতা উন্নত করা, ব্লকচেইনের বিকেন্দ্রীভূত কাঠামোকে শক্তিশালী করা এবং নেটওয়ার্ক নিরাপত্তা বাড়ানোর লক্ষ্যে Ethereum-এর রোডম্যাপের একটি মাইলফলক হিসেবে দ্য ভার্জ তৈরি করা হয়েছিল। Ethereum নেটওয়ার্কের প্রাথমিক লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি হল যে কাউকে সহজেই চেইন যাচাই করার জন্য একটি বৈধতা চালাতে সক্ষম করা, এমন একটি কাঠামো তৈরি করা যেখানে কেন্দ্রীকরণ ছাড়াই সকলের জন্য অংশগ্রহণ উন্মুক্ত।

এই যাচাইকরণ প্রক্রিয়ার অ্যাক্সেসযোগ্যতা হল মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি যা ব্লকচেইনকে কেন্দ্রীভূত সিস্টেম থেকে আলাদা করে। যদিও কেন্দ্রীভূত সিস্টেমগুলি যাচাইকরণের ক্ষমতা প্রদান করে না, একটি ব্লকচেইনের সঠিকতা সম্পূর্ণরূপে তার ব্যবহারকারীদের হাতে। যাইহোক, এই নিশ্চয়তা বজায় রাখার জন্য, একটি যাচাইকারী চালানো অবশ্যই প্রত্যেকের কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য হতে হবে - একটি চ্যালেঞ্জ যা বর্তমান সিস্টেমের অধীনে, স্টোরেজ এবং গণনার প্রয়োজনীয়তার কারণে সীমিত।

দ্য মার্জ- এর সাথে প্রুফ-অফ-স্টেক কনসেনসাস মডেলে রূপান্তরিত হওয়ার পর থেকে, ইথেরিয়াম যাচাইকারীদের দুটি প্রাথমিক দায়িত্ব ছিল:

1. ঐক্যমত্য নিশ্চিত করা : সম্ভাব্য এবং নির্ধারক ঐক্যমত্য উভয় প্রোটোকলের সঠিক কার্যকারিতাকে সমর্থন করা এবং কাঁটা-পছন্দের অ্যালগরিদম প্রয়োগ করা।
2. ব্লকের যথার্থতা পরীক্ষা করা : একটি ব্লকে লেনদেন সম্পাদন করার পরে, ফলস্বরূপ রাষ্ট্রীয় গাছের মূল প্রস্তাবকারী কর্তৃক ঘোষিত রাষ্ট্রীয় মূলের সাথে মেলে তা যাচাই করা।

দ্বিতীয় দায়িত্ব পালন করতে, বৈধকারীদের অবশ্যই ব্লকের আগে রাজ্যে অ্যাক্সেস থাকতে হবে। এটি তাদের ব্লকের লেনদেন সম্পাদন করতে এবং পরবর্তী অবস্থা অর্জন করতে দেয়। যাইহোক, এই প্রয়োজনীয়তা যাচাইকারীদের উপর একটি ভারী বোঝা চাপিয়ে দেয়, কারণ তাদের গুরুত্বপূর্ণ স্টোরেজ প্রয়োজনীয়তাগুলি পরিচালনা করতে হবে।

যদিও Ethereum কে সম্ভবপর হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং বিশ্বব্যাপী স্টোরেজ খরচ কমছে, সমস্যাটি কম খরচের এবং যাচাইকারীদের জন্য বিশেষ হার্ডওয়্যারের উপর নির্ভরতা সম্পর্কে বেশি। ভার্জ একটি পরিকাঠামো তৈরি করে এই চ্যালেঞ্জকে অতিক্রম করার লক্ষ্য রাখে যেখানে সীমিত সঞ্চয়স্থানের ডিভাইসগুলিতেও সম্পূর্ণ যাচাইকরণ করা যেতে পারে, যেমন মোবাইল ফোন, ব্রাউজার ওয়ালেট এবং এমনকি স্মার্টওয়াচগুলি, এই ডিভাইসগুলিতে বৈধতাকারীদের চালানোর জন্য সক্ষম করে৷

যাচাইযোগ্যতা অর্জনের প্রথম ধাপ: দক্ষ রাষ্ট্রীয় যাচাইকরণ

Verkle Tree s এ স্থানান্তর করা এই প্রক্রিয়ার একটি মূল অংশ। প্রাথমিকভাবে, দ্য ভার্জ Ethereum-এর Merkle Tree কাঠামোকে Verkle Trees দিয়ে প্রতিস্থাপনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল। Verkle Trees গ্রহণ করার প্রাথমিক কারণ হল Merkle Trees Ethereum এর যাচাইযোগ্যতার ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য বাধা সৃষ্টি করে৷ যদিও মার্কেল ট্রিস এবং তাদের প্রমাণগুলি সাধারণ পরিস্থিতিতে দক্ষতার সাথে কাজ করতে পারে, তবে সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে তাদের কর্মক্ষমতা মারাত্মকভাবে হ্রাস পায়।

ভিটালিকের গণনা অনুসারে, গড় প্রমাণের আকার প্রায় 4 KB , যা পরিচালনাযোগ্য বলে মনে হয়। যাইহোক, সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে, প্রমাণের আকার 330 MB পর্যন্ত বেলুন হতে পারে। হ্যাঁ, আপনি এটি সঠিকভাবে পড়েছেন—330 এমবি।

সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে Ethereum এর Merkle Trees এর চরম অদক্ষতা দুটি প্রাথমিক কারণ থেকে উদ্ভূত হয়:

1. হেক্সারি গাছের ব্যবহার : ইথেরিয়াম বর্তমানে মার্কেল ট্রিস ব্যবহার করে যার একটি ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর 16। এর মানে হল যে একটি একক নোড যাচাই করার জন্য শাখায় অবশিষ্ট 15টি হ্যাশ প্রদান করতে হবে। Ethereum এর অবস্থার আকার এবং শাখার সংখ্যা দেওয়া, এটি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে একটি যথেষ্ট বোঝা তৈরি করে।

2. কোডের নন-মার্কেলাইজেশন : গাছের কাঠামোতে চুক্তি কোড অন্তর্ভুক্ত করার পরিবর্তে, ইথেরিয়াম কেবল কোডটি হ্যাশ করে এবং ফলাফলের মানটিকে নোড হিসাবে ব্যবহার করে। একটি চুক্তির সর্বোচ্চ আকার 24 KB বিবেচনা করে, এই পদ্ধতিটি সম্পূর্ণ যাচাইযোগ্যতা অর্জনের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য বোঝা চাপিয়ে দেয়।

প্রুফ সাইজ ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টরের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর হ্রাস করা প্রমাণের আকার হ্রাস করে। এই সমস্যাগুলি মোকাবেলা করতে এবং সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে উন্নতি করতে, ইথেরিয়াম হেক্সারি ট্রি থেকে বাইনারি মার্কেল ট্রিতে স্যুইচ করতে পারে এবং চুক্তি কোডগুলিকে মার্ক্লাইজ করা শুরু করতে পারে। যদি Ethereum-এ ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর 16 থেকে কমিয়ে 2 করা হয় এবং চুক্তি কোডগুলিকেও মার্ক্লাইজ করা হয়, তাহলে সর্বোচ্চ প্রমাণের আকার 10 MB- তে সঙ্কুচিত হতে পারে।

যদিও এটি একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এই খরচ শুধুমাত্র এক টুকরো ডেটা যাচাই করার জন্য প্রযোজ্য। এমনকি একটি সাধারণ লেনদেনের জন্য একাধিক ডেটা অ্যাক্সেস করার জন্য আরও বড় প্রমাণের প্রয়োজন হবে। ব্লক প্রতি লেনদেনের সংখ্যা এবং Ethereum-এর ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান অবস্থার পরিপ্রেক্ষিতে, এই সমাধানটি, যদিও ভাল, এখনও সম্পূর্ণরূপে সম্ভব নয়।

এই কারণে, Ethereum সম্প্রদায় সমস্যাটি সমাধানের জন্য দুটি স্বতন্ত্র সমাধান প্রস্তাব করেছে:

1. ভার্কল গাছ
2. STARK প্রুফ + বাইনারি মার্কেল গাছ

Verkle গাছ এবং ভেক্টর প্রতিশ্রুতি

Verkle Tree s, নাম থেকে বোঝা যায়, গাছের কাঠামো মার্কেল গাছের মতো। যাইহোক, সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যটি যাচাইকরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন তারা যে দক্ষতার অফার করে তার মধ্যে রয়েছে। Merkle Trees- এ, যদি একটি শাখায় 16 টুকরো ডেটা থাকে এবং আমরা সেগুলির মধ্যে একটিকে যাচাই করতে চাই, তাহলে অন্য 15টি টুকরোকে আচ্ছাদিত একটি হ্যাশ চেইনও প্রদান করতে হবে। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে যাচাইকরণের কম্পিউটেশনাল বোঝা বাড়ায় এবং এর ফলে বড় প্রমাণের আকার পাওয়া যায়।

বিপরীতে, Verkle Trees একটি বিশেষ কাঠামো ব্যবহার করে যা " Eliptic Curve-based Vector Commitments " নামে পরিচিত, আরো নির্দিষ্টভাবে, একটি I nner Product Argument (IPA) -ভিত্তিক ভেক্টর কমিটমেন্ট। একটি ভেক্টর মূলত একটি নির্দিষ্ট ক্রমানুসারে সংগঠিত ডেটা উপাদানগুলির একটি তালিকা। ইথেরিয়ামের অবস্থাকে একটি ভেক্টর হিসাবে ভাবা যেতে পারে: একটি কাঠামো যেখানে অসংখ্য ডেটা টুকরা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে সংরক্ষণ করা হয়, প্রতিটি উপাদান গুরুত্বপূর্ণ। এই রাজ্যে বিভিন্ন ডেটা উপাদান রয়েছে যেমন ঠিকানা, চুক্তি কোড এবং স্টোরেজ তথ্য, যেখানে এই উপাদানগুলির ক্রম অ্যাক্সেস এবং যাচাইকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

ভেক্টর প্রতিশ্রুতিগুলি হল ক্রিপ্টোগ্রাফিক পদ্ধতি যা ডেটাসেটের মধ্যে ডেটা উপাদানগুলি প্রমাণ এবং যাচাই করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিগুলি একই সাথে ডেটাসেটে প্রতিটি উপাদানের অস্তিত্ব এবং ক্রম উভয়ই যাচাই করার অনুমতি দেয়। উদাহরণ স্বরূপ, মার্কেল প্রুফ , মার্কেল গাছে ব্যবহৃত হয়, এটিকে ভেক্টর কমিটমেন্টের একটি রূপ হিসাবেও বিবেচনা করা যেতে পারে। যদিও Merkle Trees-এর একটি উপাদান যাচাই করার জন্য সমস্ত প্রাসঙ্গিক হ্যাশ চেইনের প্রয়োজন হয়, কাঠামোটি সহজাতভাবে প্রমাণ করে যে একটি ভেক্টরের সমস্ত উপাদান একটি নির্দিষ্ট ক্রমানুসারে সংযুক্ত।

Merkle Trees থেকে ভিন্ন, Verkle Trees উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতি নিযুক্ত করে যা দুটি মূল সুবিধা প্রদান করে:

• উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতিগুলি যাচাই করা ডেটা ছাড়া অন্য উপাদানগুলির বিশদ বিবরণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে । Merkle Trees-এ 16-এর ব্রাঞ্চিং ফ্যাক্টর সহ, একটি একক শাখা যাচাই করার জন্য অন্য 15টি হ্যাশ প্রদান করতে হবে। ইথেরিয়ামের রাজ্যের বিশাল আকারের পরিপ্রেক্ষিতে, যার মধ্যে অনেকগুলি শাখা জড়িত, এটি একটি উল্লেখযোগ্য অদক্ষতা তৈরি করে। উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতি, যাইহোক, এই জটিলতা দূর করে, কম ডেটা এবং গণনামূলক প্রচেষ্টার মাধ্যমে যাচাইকরণ সক্ষম করে।
• বহু-প্রমাণের মাধ্যমে, উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতি দ্বারা উত্পন্ন প্রমাণগুলিকে একটি একক, ধ্রুব-আকারের প্রমাণে সংকুচিত করা যেতে পারে । Ethereum-এর অবস্থা শুধু বড়ই নয়, ক্রমাগত ক্রমবর্ধমানও হচ্ছে, মানে মার্কেল রুট অ্যাক্সেস করার জন্য যাচাইয়ের প্রয়োজন এমন শাখার সংখ্যা সময়ের সাথে বৃদ্ধি পাচ্ছে। যাইহোক, Verkle Trees-এর সাহায্যে, Dankrad Feist-এর নিবন্ধে বিস্তারিত পদ্ধতি ব্যবহার করে আমরা প্রতিটি শাখার প্রমাণগুলিকে একটি একক ধ্রুবক-আকারের প্রমাণে "সংকুচিত" করতে পারি। এটি যাচাইকারীদের পৃথকভাবে প্রতিটি শাখা যাচাই করার পরিবর্তে একটি ছোট প্রমাণের সাথে পুরো গাছটিকে যাচাই করার অনুমতি দেয়। এর অর্থ হল ভার্কল গাছগুলি ইথেরিয়ামের অবস্থার বৃদ্ধির দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতিগুলির এই বৈশিষ্ট্যগুলি যাচাইকরণের জন্য প্রয়োজনীয় ডেটার পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যা ভার্কল ট্রিগুলিকে এমনকি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতেও ছোট, ধ্রুবক-আকারের প্রমাণ তৈরি করতে দেয়। এটি ডাটা ওভারহেড এবং যাচাইকরণের সময় কমিয়ে দেয়, ইথেরিয়ামের মতো বড় মাপের নেটওয়ার্কগুলির দক্ষতা উন্নত করে। ফলস্বরূপ, Verkle Trees-এ উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতিগুলির ব্যবহার Ethereum-এর প্রসারিত অবস্থার আরও পরিচালনাযোগ্য এবং দক্ষ হ্যান্ডলিং সক্ষম করে।

সমস্ত উদ্ভাবনের মতো, ভার্কল গাছের সীমাবদ্ধতা রয়েছে। তাদের প্রধান ত্রুটিগুলির মধ্যে একটি হল তারা উপবৃত্তাকার বক্ররেখা ক্রিপ্টোগ্রাফির উপর নির্ভর করে, যা কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির জন্য ঝুঁকিপূর্ণ। কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি ক্লাসিক্যাল পদ্ধতির তুলনায় অনেক বেশি গণনা শক্তির অধিকারী, উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রোটোকলগুলির জন্য একটি উল্লেখযোগ্য হুমকি। কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলি সম্ভাব্যভাবে এই ক্রিপ্টোগ্রাফিক সিস্টেমগুলিকে ভেঙ্গে বা দুর্বল করতে পারে, যা ভার্কল গাছের দীর্ঘমেয়াদী নিরাপত্তা সম্পর্কে উদ্বেগ বাড়ায়।

এই কারণে, Verkle Trees রাষ্ট্রহীনতার প্রতি একটি প্রতিশ্রুতিশীল সমাধান প্রস্তাব করলেও, তারা চূড়ান্ত সমাধান নয়। যাইহোক, Dankrad Feist-এর মত পরিসংখ্যান জোর দিয়ে বলেছে যে, Ethereum-এ কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী ক্রিপ্টোগ্রাফি একীভূত করার সময় সতর্কতার সাথে বিবেচনা করা প্রয়োজন, এটি লক্ষণীয় যে বর্তমানে Ethereum-এ ব্লবগুলির জন্য ব্যবহৃত KZG প্রতিশ্রুতিগুলিও কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী নয়। এইভাবে, Verkle Trees একটি অন্তর্বর্তী সমাধান হিসাবে কাজ করতে পারে, নেটওয়ার্ককে আরও শক্তিশালী বিকল্প বিকাশের জন্য অতিরিক্ত সময় প্রদান করে।

STARK প্রমাণ + Binary Merkle গাছ

Verkle Trees মার্কেল গাছের তুলনায় ছোট প্রুফ সাইজ এবং দক্ষ যাচাইকরণ প্রক্রিয়া অফার করে, যা Ethereum-এর ক্রমবর্ধমান অবস্থা পরিচালনা করা সহজ করে তোলে। উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতির জন্য ধন্যবাদ, উল্লেখযোগ্যভাবে কম ডেটা দিয়ে বড় আকারের প্রমাণ তৈরি করা যেতে পারে। যাইহোক, তাদের চিত্তাকর্ষক সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, কোয়ান্টাম কম্পিউটারের প্রতি Verkle Trees এর দুর্বলতা তাদের শুধুমাত্র একটি অস্থায়ী সমাধান করে তোলে।

যদিও Ethereum সম্প্রদায় Verkle Trees-কে সময় কেনার জন্য একটি স্বল্পমেয়াদী হাতিয়ার হিসেবে দেখে, দীর্ঘমেয়াদী ফোকাস কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী সমাধানে রূপান্তরের দিকে। এখানেই STARK Proof s এবং Binary Merkle Trees ভবিষ্যতের জন্য আরও শক্তিশালী যাচাইযোগ্য পরিকাঠামো তৈরির জন্য একটি শক্তিশালী বিকল্প উপস্থাপন করে।

Ethereum-এর রাষ্ট্রীয় যাচাইকরণ প্রক্রিয়ায়, বাইনারি মার্কেল ট্রিস ব্যবহার করে মার্কেল গাছের শাখাগত ফ্যাক্টর কমানো যেতে পারে (16 থেকে 2 পর্যন্ত)। এই পরিবর্তনটি প্রমাণের আকার কমাতে এবং যাচাইকরণ প্রক্রিয়াগুলিকে আরও দক্ষ করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। যাইহোক, এমনকি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে, প্রমাণের আকার এখনও 10 MB পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা যথেষ্ট। এখানেই STARK প্রুফ কাজ করে, এই বৃহৎ বাইনারি মার্কেল প্রুফগুলিকে মাত্র 100-300 kB তে সংকুচিত করে।

হালকা ক্লায়েন্ট বা সীমিত হার্ডওয়্যার সহ ডিভাইসগুলিতে অপারেটিং বৈধকারীদের সীমাবদ্ধতা বিবেচনা করার সময় এই অপ্টিমাইজেশনটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে যদি আপনি বিবেচনা করেন যে গড় বিশ্বব্যাপী মোবাইল ডাউনলোড এবং আপলোড গতি যথাক্রমে প্রায় 7.625 MB/s এবং 1.5 MB/s হয়৷ ব্যবহারকারীরা সম্পূর্ণ রাজ্যে অ্যাক্সেসের প্রয়োজন ছাড়াই ছোট, পোর্টেবল প্রমাণের সাথে লেনদেন যাচাই করতে পারে এবং বৈধকারীরা সমগ্র রাজ্য সংরক্ষণ না করেই ব্লক যাচাইকরণের কাজগুলি সম্পাদন করতে পারে।

এই দ্বৈত-সুবিধা পদ্ধতিটি যাচাইকারীদের জন্য ব্যান্ডউইথ এবং স্টোরেজ উভয়ের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, যাচাইকরণের গতি বাড়ানোর সময়, তিনটি মূল উন্নতি যা স্কেলেবিলিটির জন্য Ethereum-এর দৃষ্টিকে সরাসরি সমর্থন করে।

STARK প্রমাণের জন্য মূল চ্যালেঞ্জ

1. প্রোভারদের জন্য উচ্চ কম্পিউটেশনাল লোড : STARK প্রমাণ তৈরির প্রক্রিয়া গণনামূলকভাবে নিবিড়, বিশেষ করে প্রোভারের দিকে, যা অপারেশনাল খরচ বাড়িয়ে দিতে পারে।
2. ছোট ডেটা প্রুফগুলিতে অদক্ষতা: যদিও STARK প্রমাণগুলি বড় ডেটাসেটগুলি পরিচালনা করতে পারদর্শী হয়, তবে অল্প পরিমাণে ডেটা প্রমাণ করার সময় তারা কম দক্ষ হয়, যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে তাদের প্রয়োগকে বাধা দিতে পারে। ছোট ধাপ বা ডেটাসেট জড়িত এমন প্রোগ্রামগুলির সাথে ডিল করার সময়, STARK-এর তুলনামূলকভাবে বড় প্রমাণ আকার তাদের কম ব্যবহারিক বা ব্যয়-কার্যকর করে তুলতে পারে।

কোয়ান্টাম নিরাপত্তা একটি খরচে আসে: প্রোভার-সাইড কম্পিউটেশনাল লোড

একটি ব্লকের মার্কেল প্রুফ প্রায় 330,000 হ্যাশ অন্তর্ভুক্ত করতে পারে, এবং সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে, এই সংখ্যাটি 660,000 -এ উঠতে পারে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, একটি STARK প্রমাণের জন্য প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 200,000 হ্যাশ প্রক্রিয়া করতে হবে। এখানেই Poseidon-এর মতো zk-বন্ধুত্বপূর্ণ হ্যাশ ফাংশনগুলি কার্যকর হয়, বিশেষত এই লোড কমাতে STARK প্রমাণগুলির জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে৷

SHA256 এবং Keccak-এর মতো ঐতিহ্যবাহী হ্যাশ অ্যালগরিদমের তুলনায় ZK-প্রুফের সাথে আরও নির্বিঘ্নে কাজ করার জন্য Poseidon ডিজাইন করা হয়েছে। এই সামঞ্জস্যের প্রাথমিক কারণ হল ঐতিহ্যগত হ্যাশ অ্যালগরিদমগুলি কীভাবে কাজ করে: তারা বাইনারি ডেটা (0 এবং 1s) হিসাবে ইনপুটগুলিকে প্রক্রিয়া করে।

অন্যদিকে, ZK-প্রুফ প্রধান ক্ষেত্রগুলির সাথে কাজ করে, গাণিতিক কাঠামো যা মৌলিকভাবে ভিন্ন। এই পরিস্থিতিটি বাইনারিতে অপারেটিং কম্পিউটারগুলির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ যখন মানুষ দৈনন্দিন জীবনে একটি দশমিক সিস্টেম ব্যবহার করে। ZK-সামঞ্জস্যপূর্ণ বিন্যাসে বিট-ভিত্তিক ডেটা অনুবাদ করার জন্য উল্লেখযোগ্য গণনাগত ওভারহেড জড়িত। Poseidon নেটিভভাবে প্রধান ক্ষেত্রগুলির মধ্যে কাজ করে, নাটকীয়ভাবে ZK-প্রুফগুলির সাথে এর একীকরণকে ত্বরান্বিত করে এই সমস্যার সমাধান করে।

যাইহোক, যেহেতু Poseidon একটি অপেক্ষাকৃত নতুন হ্যাশ ফাংশন, এটিকে SHA256 এবং Keccak-এর মতো ঐতিহ্যবাহী হ্যাশ ফাংশনগুলির মতো একই স্তরের আত্মবিশ্বাস স্থাপন করতে আরও ব্যাপক নিরাপত্তা বিশ্লেষণের প্রয়োজন। এই লক্ষ্যে, Ethereum ফাউন্ডেশন দ্বারা চালু করা Poseidon Cryptanalysis Initiative-এর মতো উদ্যোগগুলি, Poseidon এর নিরাপত্তা কঠোরভাবে পরীক্ষা ও বিশ্লেষণ করার জন্য বিশেষজ্ঞদের আমন্ত্রণ জানায়, এটি নিশ্চিত করে যে এটি প্রতিপক্ষের যাচাই-বাছাই সহ্য করতে পারে এবং ক্রিপ্টোগ্রাফিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি শক্তিশালী মান হয়ে উঠতে পারে। অন্যদিকে, SHA256 এবং Keccak-এর মতো পুরানো ফাংশনগুলি ইতিমধ্যেই ব্যাপকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং একটি প্রমাণিত নিরাপত্তা ট্র্যাক রেকর্ড রয়েছে কিন্তু ZK-বান্ধব নয়, ফলে STARK প্রমাণগুলির সাথে ব্যবহার করা হলে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।

উদাহরণস্বরূপ, এই ঐতিহ্যগত হ্যাশ ফাংশন ব্যবহার করে STARK প্রমাণ বর্তমানে শুধুমাত্র 10,000 থেকে 30,000 হ্যাশ প্রক্রিয়া করতে পারে। সৌভাগ্যবশত, STARK প্রযুক্তির অগ্রগতি নির্দেশ করে যে এই থ্রুপুটটি শীঘ্রই 100,000 থেকে 200,000 হ্যাশে বৃদ্ধি পেতে পারে, তাদের কার্যক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

ছোট তথ্য প্রমাণে STARK-এর অদক্ষতা

যদিও STARK প্রুফগুলি বড় ডেটাসেটের জন্য স্কেলেবিলিটি এবং স্বচ্ছতার ক্ষেত্রে উৎকৃষ্ট, তারা ছোট এবং অসংখ্য ডেটা উপাদানগুলির সাথে কাজ করার সময় সীমাবদ্ধতা দেখায়। এই পরিস্থিতিতে, প্রমাণিত তথ্য প্রায়ই ছোট, কিন্তু একাধিক প্রমাণের প্রয়োজন অপরিবর্তিত থাকে। উদাহরণ অন্তর্ভুক্ত:

1. পোস্ট-AA লেনদেনের বৈধতা : অ্যাকাউন্ট অ্যাবস্ট্রাকশন (AA) সহ, ওয়ালেটগুলি চুক্তি কোডের দিকে নির্দেশ করতে পারে, ননস এবং স্বাক্ষর যাচাইকরণের মতো পদক্ষেপগুলি বাইপাস করে বা কাস্টমাইজ করতে পারে, যা বর্তমানে ইথেরিয়ামে বাধ্যতামূলক৷ যাইহোক, বৈধতার এই নমনীয়তার জন্য লেনদেনের বৈধতা প্রমাণ করার জন্য রাজ্যের চুক্তি কোড বা অন্যান্য সম্পর্কিত ডেটা পরীক্ষা করা প্রয়োজন।
2. হাল্কা ক্লায়েন্ট RPC কল : হালকা ক্লায়েন্টরা নেটওয়ার্ক থেকে স্টেট ডেটা জিজ্ঞাসা করে (যেমন, একটি eth_call অনুরোধের সময়) সম্পূর্ণ নোড চালানো ছাড়াই। এই অবস্থার সঠিকতা নিশ্চিত করার জন্য, প্রমাণগুলিকে অবশ্যই জিজ্ঞাসা করা ডেটা সমর্থন করতে হবে এবং নিশ্চিত করতে হবে যে এটি নেটওয়ার্কের বর্তমান অবস্থার সাথে মেলে।
3. অন্তর্ভুক্তি তালিকা : শক্তিশালী ব্লক প্রযোজকদের প্রভাব সীমিত করে, পরবর্তী ব্লকে লেনদেনগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে তা নিশ্চিত করতে ছোট যাচাইকারীরা অন্তর্ভুক্তি তালিকার প্রক্রিয়া ব্যবহার করতে পারে। যাইহোক, এই লেনদেনের অন্তর্ভুক্তি যাচাই করার জন্য তাদের সঠিকতা যাচাই করা প্রয়োজন।

এই ধরনের ব্যবহারের ক্ষেত্রে, STARK প্রমাণগুলি সামান্য সুবিধা প্রদান করে। STARKs, স্কেলেবিলিটির উপর জোর দেয় (তাদের নামে "S" দ্বারা হাইলাইট করা হয়েছে), বড় ডেটাসেটের জন্য ভাল পারফর্ম করে কিন্তু ছোট ডেটা পরিস্থিতির সাথে লড়াই করে। বিপরীতে, SNARKs , সংক্ষিপ্ততার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (যেমন তাদের নামে "S" দ্বারা জোর দেওয়া হয়েছে), প্রমাণের আকার ছোট করার উপর ফোকাস করে, ব্যান্ডউইথ বা স্টোরেজ সীমাবদ্ধতার সাথে পরিবেশে স্পষ্ট সুবিধা প্রদান করে।

STARK প্রমাণগুলি সাধারণত 40-50 KB আকারের হয়, যা SNARK প্রমাণের চেয়ে প্রায় 175 গুণ বড় , যা মাত্র 288 বাইট । এই আকারের পার্থক্য যাচাইকরণের সময় এবং নেটওয়ার্ক খরচ উভয়ই বাড়ায়। STARK-এর বৃহত্তর প্রমাণের প্রাথমিক কারণ হল মাপযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য স্বচ্ছতা এবং বহুপদী প্রতিশ্রুতির উপর তাদের নির্ভরতা, যা ছোট-ডেটা পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা খরচের পরিচয় দেয়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, Merkle প্রুফের মতো দ্রুত এবং আরও বেশি স্থান-দক্ষ পদ্ধতিগুলি আরও ব্যবহারিক হতে পারে। মার্কেল প্রুফগুলি কম গণনামূলক খরচ এবং দ্রুত আপডেটগুলি অফার করে, যা তাদের এই পরিস্থিতিগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

সারণীতে সংক্ষিপ্ত হিসাবে, Ethereum এর থেকে বেছে নেওয়ার জন্য চারটি সম্ভাব্য পথ রয়েছে:

ভার্কল গাছ

1. Verkle Trees Ethereum সম্প্রদায়ের কাছ থেকে ব্যাপক সমর্থন পেয়েছে, তাদের উন্নয়নের সুবিধার্থে দ্বি-সাপ্তাহিক মিটিং করে। এই ধারাবাহিক কাজ এবং পরীক্ষার জন্য ধন্যবাদ, Verkle Trees বর্তমান বিকল্পগুলির মধ্যে সবচেয়ে পরিপক্ক এবং ভালভাবে গবেষণা করা সমাধান হিসাবে দাঁড়িয়েছে। তদুপরি, তাদের সংযোজনমূলকভাবে সমজাতীয় বৈশিষ্ট্যগুলি মার্কেল গাছের বিপরীতে, রাজ্যের মূল আপডেট করার জন্য প্রতিটি শাখাকে পুনরায় গণনা করার প্রয়োজনীয়তাকে দূর করে, ভার্কেল গাছগুলিকে আরও কার্যকর বিকল্প করে তোলে। অন্যান্য সমাধানের তুলনায়, Verkle Trees সরলতার উপর জোর দেয়, ইঞ্জিনিয়ারিং নীতিগুলি মেনে চলে যেমন "এটি সহজ রাখুন" বা "সরলই সেরা।" এই সরলতা Ethereum এবং নিরাপত্তা বিশ্লেষণ উভয়ই একীকরণের সুবিধা দেয়।

2. যাইহোক, Verkle Trees কোয়ান্টাম সুরক্ষিত নয়, যা তাদের দীর্ঘমেয়াদী সমাধান হতে বাধা দেয়। যদি Ethereum-এ একত্রিত করা হয়, তাহলে এই প্রযুক্তিটি ভবিষ্যতে প্রতিস্থাপন করতে হবে যখন কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী সমাধানের প্রয়োজন হবে। এমনকি Vitalik STARK এবং অন্যান্য প্রযুক্তির পরিপক্ক হওয়ার জন্য সময় কেনার জন্য একটি অস্থায়ী পরিমাপ হিসাবে Verkle Trees দেখে। উপরন্তু, Verkle Trees-এ ব্যবহৃত উপবৃত্তাকার বক্ররেখা-ভিত্তিক ভেক্টর প্রতিশ্রুতি সাধারণ হ্যাশ ফাংশনের তুলনায় উচ্চতর গণনামূলক লোড চাপিয়ে দেয়। হ্যাশ-ভিত্তিক পদ্ধতিগুলি সম্পূর্ণ নোডগুলির জন্য দ্রুত সিঙ্ক্রোনাইজেশন সময় অফার করতে পারে। অধিকন্তু, অসংখ্য 256-বিট অপারেশনের উপর নির্ভরতা ভার্কেল ট্রিকে আধুনিক প্রমাণীকরণ সিস্টেমের মধ্যে SNARK ব্যবহার করে প্রমাণ করা কঠিন করে তোলে, যা প্রমাণের আকার কমাতে ভবিষ্যতের প্রচেষ্টাকে জটিল করে তোলে।

   
   

তবুও, এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে Verkle Trees, হ্যাশিং এর উপর তাদের অনির্ভরতার কারণে, Merkle Trees এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি প্রমাণিত।

STARKs + রক্ষণশীল হ্যাশ ফাংশন

1. SHA256 বা BLAKE-এর মতো সু-প্রতিষ্ঠিত রক্ষণশীল হ্যাশ ফাংশনের সাথে STARK-এর সমন্বয় একটি শক্তিশালী সমাধান প্রদান করে যা Ethereum-এর নিরাপত্তা পরিকাঠামোকে শক্তিশালী করে। এই হ্যাশ ফাংশনগুলি একাডেমিক এবং ব্যবহারিক উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং ব্যাপকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে। অতিরিক্তভাবে, তাদের কোয়ান্টাম প্রতিরোধের ফলে কোয়ান্টাম কম্পিউটার দ্বারা সৃষ্ট ভবিষ্যতের হুমকির বিরুদ্ধে ইথেরিয়ামের স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি পায়। নিরাপত্তা-সমালোচনামূলক পরিস্থিতিতে, এই সমন্বয় একটি নির্ভরযোগ্য ভিত্তি প্রদান করে।

2. যাইহোক, STARK সিস্টেমে রক্ষণশীল হ্যাশ ফাংশন ব্যবহার উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা সীমাবদ্ধতা প্রবর্তন করে। এই হ্যাশ ফাংশনগুলির কম্পিউটেশনাল প্রয়োজনীয়তার ফলে উচ্চ প্রভার লেটেন্সি হয়, প্রুফ জেনারেশন 10 সেকেন্ডের বেশি সময় নেয়। এটি একটি প্রধান অসুবিধা, বিশেষ করে ব্লক যাচাইকরণের মতো পরিস্থিতিতে যা কম বিলম্বের দাবি করে। যদিও বহুমাত্রিক গ্যাস প্রস্তাবের মতো প্রচেষ্টাগুলি সবচেয়ে খারাপ-কেস এবং গড়-কেস লেটেন্সি সারিবদ্ধ করার চেষ্টা করে, ফলাফলগুলি সীমিত। উপরন্তু, যদিও হ্যাশ-ভিত্তিক পন্থাগুলি দ্রুত সিঙ্ক্রোনাইজেশনের সময় সহজতর করতে পারে, তবে তাদের দক্ষতা STARK-এর বৃহত্তর স্কেলেবিলিটি লক্ষ্যগুলির সাথে সারিবদ্ধ নাও হতে পারে। ঐতিহ্যগত হ্যাশ ফাংশনগুলির দীর্ঘ গণনার সময় ব্যবহারিক দক্ষতা হ্রাস করে এবং তাদের প্রযোজ্যতা সীমিত করে।

   STARKs + তুলনামূলকভাবে নতুন হ্যাশ ফাংশন

• নতুন প্রজন্মের STARK-বন্ধুত্বপূর্ণ হ্যাশ ফাংশন (যেমন, Poseidon) এর সাথে মিলিত STARKগুলি এই প্রযুক্তির কার্যকারিতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। এই হ্যাশ ফাংশনগুলিকে STARK সিস্টেমের সাথে নির্বিঘ্নে একত্রিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং প্রভার লেটেন্সি মারাত্মকভাবে কমিয়ে আনা হয়েছে৷ ঐতিহ্যগত হ্যাশ ফাংশনগুলির বিপরীতে, তারা 1-2 সেকেন্ডের মধ্যে প্রমাণ তৈরি করতে সক্ষম করে। তাদের দক্ষতা এবং কম কম্পিউটেশনাল ওভারহেড STARK-এর স্কেলেবিলিটি সম্ভাব্যতা বাড়ায়, বড় ডেটাসেটগুলি পরিচালনা করার জন্য তাদের অত্যন্ত কার্যকর করে তোলে। এই ক্ষমতা তাদের উচ্চ কর্মক্ষমতা প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে আকর্ষণীয় করে তোলে।

• যাইহোক, এই হ্যাশ ফাংশনগুলির আপেক্ষিক নতুনত্বের জন্য ব্যাপক নিরাপত্তা বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষার প্রয়োজন হয়। Ethereum-এর মতো গুরুত্বপূর্ণ ইকোসিস্টেমে তাদের বাস্তবায়ন বিবেচনা করার সময় ব্যাপক পরীক্ষার অভাব ঝুঁকির পরিচয় দেয়। উপরন্তু, যেহেতু এই হ্যাশ ফাংশনগুলি এখনও ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়নি, প্রয়োজনীয় পরীক্ষা এবং বৈধতা প্রক্রিয়াগুলি Ethereum-এর যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্যগুলিকে বিলম্বিত করতে পারে৷ তাদের নিরাপত্তা সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় সময় স্বল্প মেয়াদে এই বিকল্পটিকে কম আকর্ষণীয় করে তুলতে পারে, সম্ভাব্যভাবে Ethereum-এর মাপযোগ্যতা এবং যাচাইযোগ্যতা উচ্চাকাঙ্ক্ষা স্থগিত করে।

  জালি-ভিত্তিক Merkle গাছ

1. ল্যাটিস-ভিত্তিক Merkle Trees একটি অগ্রগতি-চিন্তার সমাধান অফার করে যা কোয়ান্টাম নিরাপত্তাকে Verkle Trees-এর আপডেট দক্ষতার সাথে একত্রিত করে। এই কাঠামোগুলি Verkle Trees এবং STARK উভয়ের দুর্বলতাগুলিকে মোকাবেলা করে এবং একটি প্রতিশ্রুতিশীল দীর্ঘমেয়াদী বিকল্প হিসাবে বিবেচিত হয়। তাদের জালি-ভিত্তিক ডিজাইনের সাহায্যে, তারা কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হুমকির বিরুদ্ধে শক্তিশালী প্রতিরোধ প্রদান করে, ইথেরিয়াম এর ইকোসিস্টেমকে ভবিষ্যত-প্রুফিং করার উপর ফোকাসের সাথে সারিবদ্ধ করে। অধিকন্তু, Verkle Trees-এর আপডেটযোগ্যতা সুবিধাগুলি ধরে রাখার মাধ্যমে, তারা দক্ষতার ত্যাগ ছাড়াই উন্নত নিরাপত্তা প্রদানের লক্ষ্য রাখে।
2. যাইহোক, জালি-ভিত্তিক মার্কেল গাছের উপর গবেষণা এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে এবং মূলত তাত্ত্বিক। এটি তাদের ব্যবহারিক বাস্তবায়ন এবং কর্মক্ষমতা সম্পর্কে উল্লেখযোগ্য অনিশ্চয়তা তৈরি করে। ইথেরিয়ামে এই জাতীয় সমাধানকে একীভূত করার জন্য এর সম্ভাব্য সুবিধাগুলি যাচাই করার জন্য ব্যাপক গবেষণা এবং বিকাশের পাশাপাশি কঠোর পরীক্ষার প্রয়োজন হবে। এই অনিশ্চয়তা এবং অবকাঠামোগত জটিলতাগুলি জালি-ভিত্তিক মার্কেল ট্রিগুলিকে অদূর ভবিষ্যতে ইথেরিয়ামের জন্য একটি সম্ভাব্য পছন্দ হতে অসম্ভাব্য করে তোলে, সম্ভাব্যভাবে নেটওয়ার্কের যাচাইযোগ্যতার উদ্দেশ্যগুলির দিকে অগ্রগতি বিলম্বিত করে৷

মৃত্যুদণ্ড সম্পর্কে কী: ইভিএম কার্যকর করার বৈধতার প্রমাণ

আমরা এখন পর্যন্ত যা কিছু আলোচনা করেছি তা আগের অবস্থা সংরক্ষণ করার জন্য বৈধকারীদের প্রয়োজনীয়তা অপসারণের চারপাশে ঘোরে, যা তারা এক রাজ্য থেকে অন্য রাজ্যে স্থানান্তর করতে ব্যবহার করে। লক্ষ্য হল আরও বিকেন্দ্রীভূত পরিবেশ তৈরি করা যেখানে বৈধকারীরা রাষ্ট্রীয় ডেটার টেরাবাইট বজায় না রেখে তাদের দায়িত্ব পালন করতে পারে।

এমনকি আমরা যে সমাধানগুলি উল্লেখ করেছি তার সাথেও, বৈধকারীদের পুরো রাজ্য সংরক্ষণ করার প্রয়োজন হবে না, কারণ তারা ব্লকের সাথে অন্তর্ভুক্ত সাক্ষীদের মাধ্যমে মৃত্যুদন্ড কার্যকর করার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত ডেটা পাবে। যাইহোক, পরবর্তী রাজ্যে স্থানান্তর করতে—এবং ব্লকের উপরে স্টেটরুট যাচাই করতে—বৈধকদের এখনও STF নিজেরাই চালাতে হবে। এই প্রয়োজনীয়তা, ঘুরে, Ethereum এর অনুমতিহীন প্রকৃতি এবং বিকেন্দ্রীকরণের জন্য আরেকটি চ্যালেঞ্জ তৈরি করে।

প্রাথমিকভাবে, দ্য ভার্জকে একটি মাইলফলক হিসাবে কল্পনা করা হয়েছিল যেটি শুধুমাত্র রাজ্যের যাচাইযোগ্যতা উন্নত করার জন্য মেরকেল ট্রিস থেকে ভার্কেল ট্রিস -এ ইথেরিয়ামের রাষ্ট্রীয় গাছের রূপান্তরের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল। সময়ের সাথে সাথে, তবে, এটি একটি বৃহত্তর উদ্যোগে রূপান্তরিত হয়েছে যার লক্ষ্য রাষ্ট্রীয় পরিবর্তন এবং ঐক্যমতের যাচাইযোগ্যতা বাড়ানোর লক্ষ্যে। এমন একটি বিশ্বে যেখানে স্টেট, এক্সিকিউশন এবং কনসেনসাসের ত্রয়ী সম্পূর্ণরূপে যাচাইযোগ্য, ইথেরিয়াম বৈধকারীরা কার্যত যে কোনও ডিভাইসে একটি ইন্টারনেট সংযোগ সহ কাজ করতে পারে যা একটি হালকা ক্লায়েন্ট হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে৷ এটি ইথেরিয়ামকে "সত্যিকারের বিকেন্দ্রীকরণ" এর দৃষ্টিভঙ্গি অর্জনের কাছাকাছি নিয়ে আসবে।

আবার সমস্যা সংজ্ঞা কি?

আমরা আগেই উল্লেখ করেছি, ভ্যালিডেটররা প্রতি 12 সেকেন্ডে STF (স্টেট ট্রানজিশন ফাংশন) নামে একটি ফাংশন চালায়। এই ফাংশনটি পূর্ববর্তী অবস্থা এবং একটি ব্লককে ইনপুট হিসাবে নেয় এবং আউটপুট হিসাবে পরবর্তী অবস্থা তৈরি করে। যখনই একটি নতুন ব্লক প্রস্তাব করা হয় তখন যাচাইকারীদের অবশ্যই এই ফাংশনটি কার্যকর করতে হবে এবং ব্লকের শীর্ষে থাকা রাষ্ট্রের প্রতিনিধিত্বকারী হ্যাশ-কে সাধারণত স্টেট রুট বলা হয় — সঠিক কিনা তা যাচাই করতে হবে।

একটি যাচাইকারী হওয়ার জন্য উচ্চ সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তাগুলি প্রাথমিকভাবে এই প্রক্রিয়াটি দক্ষতার সাথে সম্পাদন করার প্রয়োজন থেকে উদ্ভূত হয়।

আপনি যদি কিছু ইনস্টল করা সফ্টওয়্যারের সাহায্যে একটি স্মার্ট রেফ্রিজারেটর —হ্যাঁ, এমনকি একটি রেফ্রিজারেটর-কেও ইথেরিয়াম ভ্যালিডেটরে পরিণত করতে চান, তাহলে আপনাকে দুটি বড় বাধার সম্মুখীন হতে হবে:

1. আপনার রেফ্রিজারেটরে সম্ভবত পর্যাপ্ত দ্রুত ইন্টারনেট থাকবে না, যার অর্থ এটি কার্যকর করার জন্য প্রয়োজনীয় ডেটা এবং প্রমাণগুলি ডাউনলোড করতে সক্ষম হবে না এমনকি রাষ্ট্রীয় যাচাইযোগ্যতা সমাধানগুলির সাথে আমরা এখনও পর্যন্ত আলোচনা করেছি৷

2. এমনকি যদি এটি STF-এর জন্য প্রয়োজনীয় ডেটা অ্যাক্সেস করে, তবে এটির কাছে শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত সম্পাদন করতে বা একটি নতুন রাষ্ট্রীয় গাছ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় গণনীয় শক্তি থাকবে না।

   
   

লাইট ক্লায়েন্টদের পূর্ববর্তী অবস্থা বা শেষ ব্লকের সম্পূর্ণতায় অ্যাক্সেস না থাকার কারণে সৃষ্ট সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য, দ্য ভার্জ প্রস্তাব করেছে যে প্রস্তাবকারীকে কার্যকর করা উচিত এবং তারপর ব্লকের সাথে একটি প্রমাণ সংযুক্ত করা উচিত। এই প্রমাণে পূর্ববর্তী স্টেট রুট থেকে পরবর্তী স্টেট রুটে রূপান্তরের পাশাপাশি ব্লকের হ্যাশ অন্তর্ভুক্ত থাকবে। এটির সাহায্যে, হালকা ক্লায়েন্টরা zk-প্রুফের প্রয়োজন ছাড়াই মাত্র তিনটি 32-বাইট হ্যাশ ব্যবহার করে স্টেট ট্রানজিশন যাচাই করতে পারে।

যাইহোক, যেহেতু এই প্রমাণটি হ্যাশের মাধ্যমে কাজ করে, তাই এটা বলা ভুল হবে যে এটি শুধুমাত্র রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনকে বৈধ করে। বিপরীতে, ব্লকের সাথে সংযুক্ত প্রমাণটি একই সাথে একাধিক জিনিস যাচাই করতে হবে:

আগের ব্লকে স্টেট রুট = S, পরবর্তী ব্লকে স্টেট রুট = S + 1, ব্লক হ্যাশ = H

1. ব্লকটি অবশ্যই বৈধ হতে হবে এবং এর ভিতরের রাষ্ট্রীয় প্রমাণ -ভার্কেল প্রুফ হোক বা STARKs-কে অবশ্যই ব্লকের সাথে থাকা ডেটা সঠিকভাবে যাচাই করতে হবে। সংক্ষেপে: ব্লকের বৈধতা এবং তার সাথে রাষ্ট্রের প্রমাণ ।
2. যখন STF কার্যকর করার জন্য প্রয়োজনীয় ডেটা ব্যবহার করে কার্যকর করা হয় এবং H এর সাথে সম্পর্কিত ব্লকে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, তখন রাজ্যে যে ডেটা পরিবর্তন করা উচিত তা সঠিকভাবে আপডেট করা আবশ্যক। সংক্ষেপে: রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনের বৈধতা ।
3. যখন একটি নতুন স্টেট ট্রি সঠিকভাবে আপডেট করা ডেটা দিয়ে পুনর্নির্মাণ করা হয়, তখন এর মূল মান অবশ্যই S + 1 এর সাথে মেলে। সংক্ষেপে: গাছ নির্মাণ প্রক্রিয়ার বৈধতা ।

Prover-Verifier উপমায় আমরা আগে উল্লেখ করেছি, সাধারণত দুই অভিনেতার মধ্যে একটি গণনাগত ভারসাম্য থাকে তা বলাই ন্যায্য। যদিও STF-কে একযোগে একাধিক জিনিস যাচাইযোগ্য করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রমাণের ক্ষমতা যাচাইকারীর জন্য উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে, এটি এও ইঙ্গিত করে যে কার্যকর করার সঠিকতা নিশ্চিত করার জন্য এই ধরনের প্রমাণ তৈরি করা প্রোভারের জন্য তুলনামূলকভাবে চ্যালেঞ্জিং হবে। Ethereum এর বর্তমান গতির সাথে, একটি Ethereum ব্লককে 4 সেকেন্ডের মধ্যে প্রমাণ করতে হবে। যাইহোক, এমনকি আজকে আমাদের কাছে সবচেয়ে দ্রুততম ইভিএম প্রোভারটি প্রায় 15 সেকেন্ডের মধ্যে একটি গড় ব্লক প্রমাণ করতে পারে।[1]

বলা হচ্ছে, এই প্রধান চ্যালেঞ্জটি অতিক্রম করার জন্য আমরা তিনটি স্বতন্ত্র পথ নিতে পারি:

1. প্রমাণ এবং একত্রীকরণে সমান্তরালকরণ : ZK-প্রুফগুলির একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল তাদের একত্রিত করার ক্ষমতা । একটি একক, কমপ্যাক্ট প্রমাণে একাধিক প্রমাণ একত্রিত করার ক্ষমতা প্রক্রিয়াকরণের সময়ের পরিপ্রেক্ষিতে যথেষ্ট দক্ষতা প্রদান করে। এটি শুধুমাত্র নেটওয়ার্কে লোড কমায় না বরং বিকেন্দ্রীকৃত পদ্ধতিতে যাচাইকরণ প্রক্রিয়াকেও ত্বরান্বিত করে। ইথেরিয়ামের মতো একটি বড় নেটওয়ার্কের জন্য, এটি প্রতিটি ব্লকের জন্য প্রমাণের আরও দক্ষ প্রজন্মকে সক্ষম করে।

প্রমাণ তৈরির সময়, নির্বাহ প্রক্রিয়ার প্রতিটি ছোট অংশ (যেমন, গণনার পদক্ষেপ বা ডেটা অ্যাক্সেস) পৃথকভাবে প্রমাণিত হতে পারে এবং এই প্রমাণগুলি পরে একক কাঠামোতে একত্রিত করা যেতে পারে। সঠিক প্রক্রিয়া সহ, এই পদ্ধতির সাহায্যে একটি ব্লকের প্রমাণগুলি দ্রুত এবং বিকেন্দ্রীকৃত পদ্ধতিতে অনেকগুলি বিভিন্ন উত্স (যেমন, শত শত GPU) তৈরি করা যায়। এটি কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং অংশগ্রহণকারীদের একটি বিস্তৃত পুলকে যুক্ত করে বিকেন্দ্রীকরণ লক্ষ্যে অবদান রাখে।

2. অপ্টিমাইজড প্রুফ সিস্টেম ব্যবহার করা : নতুন প্রজন্মের প্রুফ সিস্টেমে ইথেরিয়ামের গণনামূলক প্রক্রিয়াগুলিকে দ্রুত এবং আরও দক্ষ করে তোলার সম্ভাবনা রয়েছে৷ Orion , Binius , এবং GKR-এর মতো উন্নত সিস্টেমগুলি সাধারণ-উদ্দেশ্য গণনার জন্য প্রভার সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। এই সিস্টেমগুলির লক্ষ্য বর্তমান প্রযুক্তির সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে, কম সংস্থান গ্রহণের সময় প্রক্রিয়াকরণের গতি বৃদ্ধি করা। একটি স্কেলেবিলিটি- এবং ইথেরিয়ামের মতো দক্ষতা-কেন্দ্রিক নেটওয়ার্কের জন্য, এই ধরনের অপ্টিমাইজেশনগুলি একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে। যাইহোক, এই নতুন সিস্টেমগুলির সম্পূর্ণ বাস্তবায়নের জন্য ইকোসিস্টেমের মধ্যে ব্যাপক পরীক্ষা এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রচেষ্টা প্রয়োজন।
3. গ্যাস খরচ পরিবর্তন : ঐতিহাসিকভাবে, ইথেরিয়াম ভার্চুয়াল মেশিন (EVM) এর অপারেশনের জন্য গ্যাসের খরচ সাধারণত তাদের গণনামূলক খরচের উপর ভিত্তি করে নির্ধারিত হয়। যাইহোক, আজ, আরেকটি মেট্রিক প্রাধান্য পেয়েছে: prover complexit y. যদিও কিছু ক্রিয়াকলাপ প্রমাণ করা তুলনামূলকভাবে সহজ, অন্যগুলির গঠন আরও জটিল এবং যাচাই করতে বেশি সময় নেয়। গ্যাস খরচ সামঞ্জস্য করা শুধুমাত্র গণনামূলক প্রচেষ্টার উপর ভিত্তি করে নয়, অপারেশন প্রমাণ করার অসুবিধার উপরও নেটওয়ার্কের নিরাপত্তা এবং দক্ষতা উভয়ই উন্নত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

এই পদ্ধতিটি সবচেয়ে খারাপ-কেস এবং গড়-কেস পরিস্থিতিগুলির মধ্যে ব্যবধান কমিয়ে আনতে পারে, আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা সক্ষম করে। উদাহরণস্বরূপ, যে অপারেশনগুলি প্রমাণ করা কঠিন সেগুলির গ্যাসের দাম বেশি হতে পারে, যেখানে প্রমাণ করা সহজ সেগুলির খরচ কম হতে পারে। উপরন্তু, Ethereum-এর ডেটা স্ট্রাকচার (যেমন স্টেট ট্রি বা লেনদেনের তালিকা ) STARK-বান্ধব বিকল্প দিয়ে প্রতিস্থাপন করা প্রমাণ প্রক্রিয়াকে আরও ত্বরান্বিত করতে পারে। এই ধরনের পরিবর্তনগুলি ইথেরিয়ামকে তার যাচাইযোগ্যতার দৃষ্টিভঙ্গি আরও বাস্তবসম্মত করার সময় তার মাপযোগ্যতা এবং সুরক্ষা লক্ষ্যগুলি অর্জন করতে সহায়তা করবে।

মৃত্যুদন্ডের প্রমাণ সক্ষম করার জন্য Ethereum এর প্রচেষ্টা তার যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্য অর্জনের একটি উল্লেখযোগ্য সুযোগ উপস্থাপন করে। যাইহোক, এই লক্ষ্যে পৌঁছানোর জন্য কেবল প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনই নয়, প্রকৌশলী প্রচেষ্টা এবং সম্প্রদায়ের মধ্যে সমালোচনামূলক সিদ্ধান্তগুলিও প্রয়োজন। লেয়ার 1-এ এক্সিকিউশন প্রসেসগুলিকে যাচাইযোগ্য করে তোলার জন্য বিকেন্দ্রীকরণ সংরক্ষণ এবং বিদ্যমান পরিকাঠামোর সাথে সারিবদ্ধ করার সময় একটি বিস্তৃত ব্যবহারকারী বেসে অ্যাক্সেসযোগ্য হওয়ার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে।

এই ভারসাম্য স্থাপন করা কার্য সম্পাদনের সময় ক্রিয়াকলাপ প্রমাণ করার জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির জটিলতা বাড়ায়, সমান্তরাল প্রমাণ তৈরির মতো অগ্রগতির প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে। উপরন্তু, এই প্রযুক্তিগুলির অবকাঠামোগত প্রয়োজনীয়তাগুলি (যেমন, লুকআপ টেবিলগুলি ) অবশ্যই বাস্তবায়িত এবং কার্যকরী করা উচিত, যা এখনও যথেষ্ট গবেষণা এবং উন্নয়নের দাবি করে৷

অন্যদিকে, বিশেষায়িত সার্কিট (যেমন, এএসআইসি, এফপিজিএ, জিপিইউ) নির্দিষ্ট কাজের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা প্রমাণ তৈরির প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করার জন্য উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা রাখে। এই সমাধানগুলি প্রথাগত হার্ডওয়্যারের তুলনায় অনেক বেশি দক্ষতা প্রদান করে এবং এক্সিকিউশন প্রসেসকে ত্বরান্বিত করতে পারে।

যাইহোক, লেয়ার 1 স্তরে ইথেরিয়ামের বিকেন্দ্রীকরণ লক্ষ্যগুলি এই ধরনের হার্ডওয়্যারকে শুধুমাত্র অভিনেতাদের একটি নির্বাচিত গোষ্ঠীর কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য হতে বাধা দেয়। ফলস্বরূপ, এই সমাধানগুলি লেয়ার 2 সিস্টেমে আরও ব্যাপক ব্যবহার দেখতে পাবে বলে আশা করা হচ্ছে। তবুও, সম্প্রদায়কে অবশ্যই প্রমাণ তৈরির জন্য হার্ডওয়্যার প্রয়োজনীয়তার বিষয়ে একটি ঐকমত্যে পৌঁছাতে হবে।

একটি মূল নকশা প্রশ্ন উত্থাপিত হয়: প্রুফ জেনারেশন কি হাই-এন্ড ল্যাপটপের মতো ভোক্তা-গ্রেড হার্ডওয়্যারে কাজ করা উচিত, নাকি শিল্প পরিকাঠামোর প্রয়োজন? উত্তরটি Ethereum-এর সমগ্র আর্কিটেকচারকে আকার দেয় – লেয়ার 2 সমাধানের জন্য আক্রমনাত্মক অপ্টিমাইজেশনের অনুমতি দেয় যখন লেয়ার 1 এর জন্য আরও রক্ষণশীল পদ্ধতির দাবি করে।

অবশেষে, মৃত্যুদন্ডের প্রমাণের বাস্তবায়ন সরাসরি Ethereum এর অন্যান্য রোডম্যাপের উদ্দেশ্যগুলির সাথে আবদ্ধ। বৈধতা প্রমাণের প্রবর্তন শুধুমাত্র রাষ্ট্রহীনতার মত ধারণাকেই সমর্থন করবে না বরং একক স্টেকিং এর মত ক্ষেত্রগুলিকে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে Ethereum-এর বিকেন্দ্রীকরণকেও উন্নত করবে। লক্ষ্য হল এমনকি সবচেয়ে কম-নির্দিষ্ট ডিভাইসগুলিতে স্টেকিং সক্ষম করা। উপরন্তু, কম্পিউটেশনাল অসুবিধা এবং সম্ভাব্যতার উপর ভিত্তি করে ইভিএমে গ্যাসের খরচ পুনর্গঠন করা গড়-কেস এবং সবচেয়ে খারাপ-কেস পরিস্থিতির মধ্যে ব্যবধান কমিয়ে দিতে পারে।

যাইহোক, এই ধরনের পরিবর্তনগুলি বর্তমান সিস্টেমের সাথে পশ্চাদমুখী সামঞ্জস্যকে ভেঙে দিতে পারে এবং বিকাশকারীদের তাদের কোড পুনরায় লিখতে বাধ্য করতে পারে। এই কারণে, মৃত্যুদন্ডের প্রমাণের বাস্তবায়ন কেবল একটি প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ নয়-এটি এমন একটি যাত্রা যা ইথেরিয়ামের দীর্ঘমেয়াদী মূল্যবোধকে সমুন্নত রাখার জন্য ডিজাইন করা আবশ্যক।

সত্যিকারের পূর্ণ-যাচাইযোগ্যতার জন্য শেষ ধাপ: ঐক্যমত

Ethereum-এর ঐকমত্য প্রক্রিয়া একটি অনন্য ভারসাম্য প্রতিষ্ঠা করার চেষ্টা করে যা যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্য অর্জনের সময় বিকেন্দ্রীকরণ এবং অ্যাক্সেসযোগ্যতা সংরক্ষণ করে। এই কাঠামোতে, সম্ভাব্য এবং নির্ধারক ঐক্যমত্য পদ্ধতিগুলি স্বতন্ত্র সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জগুলি অফার করে।

সম্ভাব্য সম্মতি একটি গসিপিং যোগাযোগ মডেলের উপর নির্মিত। এই মডেলে, নেটওয়ার্কের প্রতিনিধিত্বকারী সমস্ত নোডের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করার পরিবর্তে, একটি নোড 64 বা 128 নোডের এলোমেলোভাবে নির্বাচিত সেটের সাথে তথ্য ভাগ করে। একটি নোডের চেইন নির্বাচন এই সীমিত তথ্যের উপর ভিত্তি করে, যা ত্রুটির সম্ভাবনার পরিচয় দেয়। যাইহোক, সময়ের সাথে সাথে, ব্লকচেইন অগ্রগতির সাথে সাথে, এই নির্বাচনগুলি 0% ত্রুটির হার সহ সঠিক চেইনের দিকে একত্রিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

সম্ভাব্য কাঠামোর একটি সুবিধা হল যে প্রতিটি নোড তার চেইন ভিউকে একটি পৃথক বার্তা হিসাবে সম্প্রচার করে না, যোগাযোগের ওভারহেড হ্রাস করে। ফলস্বরূপ, এই ধরনের কাঠামো অনেক বেশি অনুমতিহীন , নিম্ন সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা সহ বিকেন্দ্রীভূত নোডগুলির সাথে কাজ করতে পারে।

বিপরীতে, নির্ধারক ঐক্যমত একটি ওয়ান-টু-অল যোগাযোগ মডেলের মাধ্যমে কাজ করে। এখানে, একটি নোড অন্য সব নোডকে ভোট হিসাবে তার চেইন ভিউ পাঠায়। এই পদ্ধতিটি উচ্চতর বার্তার তীব্রতা তৈরি করে এবং নোডের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সিস্টেমটি শেষ পর্যন্ত তার সীমাতে পৌঁছাতে পারে।

যাইহোক, নির্ধারক ঐক্যমতের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল কংক্রিট ভোটের প্রাপ্যতা, যা আপনাকে ঠিক কোন নোড কোন কাঁটাচামচের জন্য ভোট দিয়েছে তা জানতে দেয়। এটি দ্রুত এবং সুনির্দিষ্ট চেইন চূড়ান্ততা নিশ্চিত করে, গ্যারান্টি দেয় যে ব্লকগুলি তাদের অর্ডার পরিবর্তন করতে পারবে না এবং তাদের যাচাইযোগ্য করে তোলে।

বিকেন্দ্রীকরণ এবং একটি অনুমতিহীন কাঠামো সংরক্ষণ করার সময় একটি যাচাইযোগ্য ঐক্যমত্য প্রক্রিয়া প্রদান করতে, ইথেরিয়াম স্লট এবং যুগের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রেখেছে। স্লট, যা 12-সেকেন্ডের ব্যবধানের প্রতিনিধিত্ব করে, হল মৌলিক একক যেখানে একটি যাচাইকারী একটি ব্লক তৈরির জন্য দায়ী। যদিও স্লট স্তরে ব্যবহৃত সম্ভাব্য সম্মতি চেইনটিকে আরও নমনীয়ভাবে এবং একটি বিকেন্দ্রীকৃত পদ্ধতিতে কাজ করার অনুমতি দেয়, তবে নির্দিষ্ট ক্রম এবং যাচাইযোগ্যতার ক্ষেত্রে এর সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

Epochs, যা 32টি স্লটকে ঘিরে, নির্ধারক ঐক্যমতের পরিচয় দেয়। এই স্তরে, যাচাইকারীরা চেইনের অর্ডার চূড়ান্ত করতে ভোট দেয়, নিশ্চিততা নিশ্চিত করে এবং চেইনটিকে যাচাইযোগ্য করে তোলে। যাইহোক, যদিও এই নির্ধারক কাঠামোটি যুগের স্তরে কংক্রিট ভোটের মাধ্যমে যাচাইযোগ্যতা প্রদান করে, এটি সম্ভাব্য কাঠামোর কারণে যুগের মধ্যে সম্পূর্ণ যাচাইযোগ্যতা প্রদান করতে পারে না। এই ব্যবধানটি মোকাবেলা করতে এবং যুগের মধ্যে সম্ভাব্য কাঠামোকে শক্তিশালী করতে, Ethereum একটি সমাধান তৈরি করেছে যা সিঙ্ক কমিটি নামে পরিচিত।

আলটেয়ারের লাইট ক্লায়েন্ট প্রোটোকল: সিঙ্ক কমিটি

সিঙ্ক কমিটি হল একটি মেকানিজম যা Altair আপগ্রেডের সাথে চালু করা হয়েছে যাতে Ethereum-এর সম্ভাব্য সম্মতির সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে ওঠা এবং হালকা ক্লায়েন্টদের জন্য চেইনের যাচাইযোগ্যতা উন্নত করা হয়। কমিটিতে 512 জন এলোমেলোভাবে নির্বাচিত যাচাইকারী রয়েছে যারা 256 যুগ (~27 ঘন্টা) জন্য পরিবেশন করে। এই যাচাইকারীরা চেইনের প্রধানের প্রতিনিধিত্ব করে একটি স্বাক্ষর তৈরি করে, যা হালকা ক্লায়েন্টদের ঐতিহাসিক চেইন ডেটা ডাউনলোড করার প্রয়োজন ছাড়াই চেইনের বৈধতা যাচাই করতে দেয়। সিঙ্ক কমিটির কার্যক্রমকে নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:

1. কমিটি গঠন : নেটওয়ার্কের সকল যাচাইকারী থেকে 512 যাচাইকারীদের এলোমেলোভাবে নির্বাচন করা হয়। বিকেন্দ্রীকরণ বজায় রাখতে এবং একটি নির্দিষ্ট গোষ্ঠীর উপর নির্ভরতা রোধ করতে এই নির্বাচন নিয়মিতভাবে সতেজ হয়।
2. স্বাক্ষর জেনারেশন : কমিটির সদস্যরা একটি স্বাক্ষর তৈরি করে যা চেইনের সর্বশেষ অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করে। এই স্বাক্ষরটি সদস্যদের দ্বারা তৈরি একটি সম্মিলিত BLS স্বাক্ষর এবং চেইনের বৈধতা যাচাই করতে ব্যবহৃত হয়।
3. হালকা ক্লায়েন্ট যাচাইকরণ : হালকা ক্লায়েন্টরা কেবল সিঙ্ক কমিটির স্বাক্ষর চেক করে চেইনের সঠিকতা যাচাই করতে পারে। এটি তাদের অতীতের চেইন ডেটা ডাউনলোড না করে নিরাপদে চেইন ট্র্যাক করতে দেয়।

তবে সিঙ্ক কমিটি কিছু মহলে সমালোচনার মুখে পড়েছে। উল্লেখযোগ্যভাবে, প্রোটোকলের মধ্যে দূষিত আচরণের জন্য বৈধকারীদের স্ল্যাশ করার একটি পদ্ধতির অভাব রয়েছে , এমনকি নির্বাচিত বৈধকারীরা প্রোটোকলের বিরুদ্ধে ইচ্ছাকৃতভাবে কাজ করলেও। ফলস্বরূপ, অনেকে সিঙ্ক কমিটিকে একটি নিরাপত্তা ঝুঁকি বলে মনে করে এবং এটিকে হালকা ক্লায়েন্ট প্রোটোকল হিসাবে সম্পূর্ণরূপে শ্রেণীবদ্ধ করা থেকে বিরত থাকে। তা সত্ত্বেও, সিঙ্ক কমিটির নিরাপত্তা গাণিতিকভাবে প্রমাণিত হয়েছে, এবং আরও বিশদ বিবরণ সিঙ্ক কমিটি স্ল্যাশিং-এর এই নিবন্ধে পাওয়া যাবে।

প্রোটোকলে স্ল্যাশিং মেকানিজমের অনুপস্থিতি একটি নকশা পছন্দ নয় বরং সম্ভাব্য ঐক্যমতের প্রকৃতি থেকে উদ্ভূত একটি প্রয়োজনীয়তা। সম্ভাব্য সম্মতি একজন যাচাইকারী কী পর্যবেক্ষণ করে সে সম্পর্কে পরম গ্যারান্টি প্রদান করে না। এমনকি যদি বেশিরভাগ যাচাইকারী একটি নির্দিষ্ট কাঁটাটিকে ভারী হিসাবে রিপোর্ট করে, তবুও ব্যতিক্রমী বৈধকারীরা একটি ভিন্ন কাঁটাকে ভারী হিসাবে পর্যবেক্ষণ করতে পারে। এই অনিশ্চয়তা দূষিত অভিপ্রায় প্রমাণ করাকে চ্যালেঞ্জিং করে তোলে এবং এইভাবে, অসদাচরণকে শাস্তি দেওয়া অসম্ভব।

এই প্রসঙ্গে, সিঙ্ক কমিটিকে অনিরাপদ হিসাবে লেবেল করার পরিবর্তে, এটিকে একটি অদক্ষ সমাধান হিসাবে বর্ণনা করা আরও সঠিক হবে। সমস্যাটি সিঙ্ক কমিটির যান্ত্রিক নকশা বা অপারেশন থেকে উদ্ভূত নয় বরং সম্ভাব্য ঐক্যমতের অন্তর্নিহিত প্রকৃতি থেকে। যেহেতু সম্ভাব্য সম্মতি নোডগুলি কী পর্যবেক্ষণ করে সে সম্পর্কে নিশ্চিত গ্যারান্টি দিতে পারে না, তাই সিঙ্ক কমিটি হল সেরা সমাধানগুলির মধ্যে একটি যা এই ধরনের মডেলের মধ্যে ডিজাইন করা যেতে পারে। যাইহোক, এটি চেইন চূড়ান্ততার গ্যারান্টিতে সম্ভাব্য ঐক্যমতের দুর্বলতাগুলিকে দূর করে না। সমস্যাটি মেকানিজমের সাথে নয় কিন্তু ইথেরিয়ামের বর্তমান ঐক্যমত্য কাঠামোর মধ্যে রয়েছে।

এই সীমাবদ্ধতার কারণে, ইথেরিয়াম ইকোসিস্টেমে ঐকমত্য প্রক্রিয়াটিকে পুনরায় ডিজাইন করতে এবং সমাধানগুলি বাস্তবায়নের জন্য চলমান প্রচেষ্টা রয়েছে যা স্বল্প সময়ের মধ্যে নির্ধারক চূড়ান্ততা প্রদান করে। অরবিট-এসএসএফ এবং 3এসএফ-এর মতো প্রস্তাবগুলির লক্ষ্য হল ইথেরিয়ামের ঐকমত্য কাঠামোকে স্থল থেকে পুনর্নির্মাণ করা, সম্ভাব্য ঐক্যমত প্রতিস্থাপনের জন্য আরও কার্যকর ব্যবস্থা তৈরি করা। এই ধরনের পন্থাগুলি শুধুমাত্র চেইনের চূড়ান্ত সময়কে সংক্ষিপ্ত করার চেষ্টা করে না বরং আরও দক্ষ এবং যাচাইযোগ্য নেটওয়ার্ক কাঠামো প্রদান করে। Ethereum সম্প্রদায় সক্রিয়ভাবে বিকাশ এবং ভবিষ্যতে বাস্তবায়নের জন্য এই প্রস্তাব প্রস্তুত করা অব্যাহত.

ঐক্যমতের স্নারকিফিকেশন

ভার্জের লক্ষ্য হল Ethereum-এর বর্তমান এবং ভবিষ্যত ঐক্যমত্য প্রক্রিয়াগুলিকে সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপনের পরিবর্তে zk-প্রুফ প্রযুক্তির মাধ্যমে আরও যাচাইযোগ্য করে তোলা। এই পদ্ধতির বিকেন্দ্রীকরণ এবং নিরাপত্তার মূল নীতিগুলি সংরক্ষণ করার সময় ইথেরিয়ামের ঐকমত্য প্রক্রিয়াগুলিকে আধুনিকীকরণ করতে চায়। Zk প্রযুক্তির সাথে চেইনের সমস্ত ঐতিহাসিক এবং বর্তমান ঐক্যমত্য প্রক্রিয়াগুলিকে অপ্টিমাইজ করা Ethereum-এর দীর্ঘমেয়াদী স্কেলেবিলিটি এবং দক্ষতার লক্ষ্য অর্জনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে৷ Ethereum-এর ঐকমত্য স্তরে ব্যবহৃত মৌলিক ক্রিয়াকলাপগুলি এই প্রযুক্তিগত রূপান্তরে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আসুন এই ক্রিয়াকলাপগুলি এবং তারা যে চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি হয় তা ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।

• ECADDs :
• উদ্দেশ্য : এই ক্রিয়াকলাপটি বৈধকারীদের পাবলিক কীগুলিকে একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয় এবং চেইনের নির্ভুলতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করার জন্য অত্যাবশ্যক৷ BLS স্বাক্ষরের সমষ্টিগত প্রকৃতির জন্য ধন্যবাদ, একাধিক স্বাক্ষর একটি একক কাঠামোতে একত্রিত করা যেতে পারে। এটি যোগাযোগের ওভারহেড হ্রাস করে এবং চেইনের যাচাইকরণ প্রক্রিয়াগুলিকে আরও দক্ষ করে তোলে। বড় ভ্যালিডেটর গ্রুপের মধ্যে সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিশ্চিত করা আরও কার্যকরভাবে এই অপারেশনটিকে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।
• চ্যালেঞ্জ : পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, Ethereum এর বৈধতাকারীরা যুগের সময় চেইনের আদেশে ভোট দেয়। আজ, Ethereum হল একটি নেটওয়ার্ক যার প্রায় 1.1 মিলিয়ন বৈধতা রয়েছে ৷ যদি সমস্ত বৈধতাকারীরা তাদের ভোট একযোগে প্রচার করার চেষ্টা করে, তবে এটি নেটওয়ার্কে উল্লেখযোগ্য চাপ সৃষ্টি করবে। এটি এড়াতে, Ethereum একটি যুগের সময় বৈধকারীদের একটি স্লটের ভিত্তিতে ভোট দেওয়ার অনুমতি দেয়, যেখানে সমস্ত যাচাইকারীদের মাত্র 1/32 জন প্রতি স্লটে ভোট দেয়। যদিও এই মেকানিজম নেটওয়ার্ক কমিউনিকেশন ওভারহেড কমিয়ে দেয় এবং সম্মতিকে আরও দক্ষ করে তোলে, আজকের ভ্যালিডেটর গণনা অনুযায়ী, প্রায় 34,000 ভ্যালিডেটর প্রতিটি স্লটে ভোট দেয়। এটি প্রতি স্লটে প্রায় 34,000 ECADD অপারেশনে অনুবাদ করে৷
• জোড়া :
• উদ্দেশ্য : পেয়ারিং অপারেশনগুলি BLS স্বাক্ষর যাচাই করার জন্য ব্যবহার করা হয়, চেইনে যুগের বৈধতা নিশ্চিত করে। এই ক্রিয়াকলাপটি স্বাক্ষরগুলির ব্যাচ যাচাইকরণের অনুমতি দেয়। যাইহোক, এটি zk-বান্ধব নয়, এটিকে zk-প্রুফ প্রযুক্তি ব্যবহার করে প্রমাণ করা অত্যন্ত ব্যয়বহুল করে তোলে। এটি শূন্য-জ্ঞান প্রযুক্তির সাথে একটি সমন্বিত যাচাইকরণ প্রক্রিয়া তৈরিতে একটি বড় চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে।
• চ্যালেঞ্জ : Ethereum-এ পেয়ারিং ক্রিয়াকলাপগুলি প্রতি স্লটে সর্বাধিক 128টি প্রত্যয়ন (একত্রিত স্বাক্ষর) এর মধ্যে সীমাবদ্ধ, যার ফলে ECADD-এর তুলনায় কম জোড়ার ক্রিয়াকলাপ হয়৷ যাইহোক, এই অপারেশনগুলিতে zk-বন্ধুত্বের অভাব একটি উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। zk-প্রুফ সহ একটি জোড়া অপারেশন প্রমাণ করা একটি ECADD অপারেশন প্রমাণ করার চেয়ে হাজার গুণ বেশি ব্যয়বহুল। এটি ইথেরিয়ামের ঐকমত্য যাচাইকরণ প্রক্রিয়ার মধ্যে শূন্য-জ্ঞান প্রযুক্তির জন্য জুড়ি স্থাপনের ক্রিয়াকলাপকে সবচেয়ে বড় বাধাগুলির মধ্যে একটি করে তোলে।
• SHA256 হ্যাশ :
• উদ্দেশ্য e: SHA256 হ্যাশ ফাংশন চেইনের স্থিতি পড়তে এবং আপডেট করতে ব্যবহার করা হয়, চেইনের ডেটার অখণ্ডতা নিশ্চিত করে৷ যাইহোক, তাদের zk-বন্ধুত্বের অভাব zk-প্রুফ-ভিত্তিক যাচাইকরণ প্রক্রিয়াগুলিতে অদক্ষতার দিকে পরিচালিত করে, যা Ethereum-এর ভবিষ্যত যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্যে একটি বড় বাধা তৈরি করে।
• চ্যালেঞ্জ : SHA256 হ্যাশ ফাংশনগুলি প্রায়শই চেইনের অবস্থা পড়ার এবং আপডেট করার জন্য ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, তাদের zk-বন্ধুত্বহীনতা Ethereum-এর zk-প্রুফ-ভিত্তিক যাচাইকরণ লক্ষ্যগুলির সাথে দ্বন্দ্ব করে। উদাহরণ স্বরূপ, দুই যুগের মধ্যে, প্রতিটি যাচাইকারী Ethereum-এর কনসেনসাস লেয়ারের STF চালায় যাতে পুরষ্কার এবং জরিমানা এই যুগের সময় বৈধকারীর পারফরম্যান্সের উপর ভিত্তি করে রাষ্ট্রকে আপডেট করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি ব্যাপকভাবে SHA256 হ্যাশ ফাংশনের উপর নির্ভর করে, zk-প্রুফ-ভিত্তিক সিস্টেমে উল্লেখযোগ্যভাবে খরচ বৃদ্ধি করে। এটি zk প্রযুক্তির সাথে Ethereum-এর ঐকমত্য প্রক্রিয়া সারিবদ্ধ করার জন্য একটি উল্লেখযোগ্য বাধা তৈরি করে।

বর্তমান ঐক্যমত্য স্তরে ব্যবহৃত ECADD, পেয়ারিং, এবং SHA256 অপারেশনগুলি Ethereum-এর যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যাইহোক, তাদের zk-বন্ধুত্বের অভাব এই উদ্দেশ্যগুলি অর্জনের পথে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। ECADD ক্রিয়াকলাপগুলি যাচাইকারীর ভোটের উচ্চ পরিমাণের কারণে একটি ব্যয়বহুল বোঝা তৈরি করে, যখন পেয়ারিং অপারেশনগুলি, সংখ্যায় কম হওয়া সত্ত্বেও, zk-প্রুফগুলির সাথে প্রমাণ করার জন্য হাজার গুণ বেশি ব্যয়বহুল।

উপরন্তু, SHA256 হ্যাশ ফাংশনগুলির zk-বন্ধুত্বহীনতা বীকন চেইনের রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনকে অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং প্রমাণ করে। এই সমস্যাগুলি ইথেরিয়ামের বিদ্যমান অবকাঠামোকে শূন্য-জ্ঞান প্রযুক্তির সাথে সারিবদ্ধ করার জন্য একটি ব্যাপক রূপান্তরের প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে।

সমাধান "বিম চেইন": ইথেরিয়ামের কনসেনসাস লেয়ার পুনর্নির্মাণ

12 নভেম্বর, 2024-এ, ডেভকনে তার উপস্থাপনার সময়, জাস্টিন ড্রেক "বিম চেইন " নামক একটি প্রস্তাব প্রবর্তন করেছিলেন যার লক্ষ্য ইথেরিয়ামের কনসেনসাস লেয়ারকে মৌলিক এবং ব্যাপকভাবে রূপান্তরিত করার লক্ষ্যে। বীকন চেইন প্রায় পাঁচ বছর ধরে Ethereum এর নেটওয়ার্কের মূল অংশে রয়েছে। যাইহোক, এই সময়ের মধ্যে, বীকন চেইনে কোন বড় কাঠামোগত পরিবর্তন হয়নি। বিপরীতে, প্রযুক্তিগত অগ্রগতিগুলি দ্রুত অগ্রসর হয়েছে, বীকন চেইনের স্থির প্রকৃতিকে ছাড়িয়ে গেছে।

তার উপস্থাপনায়, জাস্টিন ড্রেক জোর দিয়েছিলেন যে Ethereum এই পাঁচ বছরে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রগুলিতে যেমন MEV বোঝাপড়া , SNARK প্রযুক্তিতে অগ্রগতি এবং প্রযুক্তিগত ভুল সম্পর্কে পূর্ববর্তী সচেতনতার মতো গুরুত্বপূর্ণ পাঠ শিখেছে। এই নতুন শিক্ষার দ্বারা জানানো ডিজাইনগুলিকে তিনটি প্রধান স্তম্ভে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে: ব্লক প্রোডাকশন , স্টেকিং এবং ক্রিপ্টোগ্রাফি । নিম্নলিখিত ভিজ্যুয়াল এই নকশা এবং প্রস্তাবিত রোডম্যাপ সংক্ষিপ্ত করে:

• সবুজ এবং ধূসর বাক্সগুলি ক্রমবর্ধমান উন্নয়নের প্রতিনিধিত্ব করে যা প্রতি বছর একে একে প্রয়োগ করা যেতে পারে। এই ধরনের উন্নতিগুলি, অনেকটা পূর্ববর্তী আপগ্রেডগুলির মতই, Ethereum-এর বিদ্যমান আর্কিটেকচারকে ব্যাহত না করে ধাপে ধাপে একত্রিত করা যেতে পারে।

• অন্যদিকে, লাল বাক্সগুলি উচ্চ-সিনার্জি , বৃহৎ-স্কেল , এবং মৌলিক পরিবর্তনগুলিকে বোঝায় যেগুলি একসঙ্গে প্রয়োগ করা আবশ্যক। ড্রেকের মতে, এই পরিবর্তনগুলির লক্ষ্য একটি বড় লাফে ইথেরিয়ামের ক্ষমতা এবং যাচাইযোগ্যতাকে এগিয়ে নেওয়া।

  
  

এই বিভাগে, আমরা দ্য ভার্জের কনসেনসাস, স্টেট এবং এক্সিকিউশন ধাপগুলি বিশদভাবে পরীক্ষা করেছি এবং এই প্রক্রিয়া চলাকালীন হাইলাইট করা সবচেয়ে বিশিষ্ট সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল ইথেরিয়ামের বীকন চেইনে SHA256 হ্যাশিং ফাংশনের ব্যবহার৷ যদিও SHA256 নেটওয়ার্কের নিরাপত্তা এবং প্রক্রিয়াকরণ লেনদেন নিশ্চিত করতে একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে, এটির zk-বন্ধুত্বের অভাব Ethereum-এর যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্য অর্জনে একটি উল্লেখযোগ্য বাধা সৃষ্টি করে। এর উচ্চ গণনামূলক খরচ এবং zk প্রযুক্তিগুলির সাথে অসঙ্গতি এটিকে একটি জটিল সমস্যা করে তুলেছে যা Ethereum-এর ভবিষ্যতের উন্নয়নে অবশ্যই সমাধান করা উচিত।

জাস্টিন ড্রেকের রোডম্যাপ, তার ডেভকন আলোচনার সময় উপস্থাপিত, বিকন চেইনে SHA256-কে zk-বন্ধুত্বপূর্ণ হ্যাশ ফাংশন যেমন Poseidon-এর সাথে প্রতিস্থাপনের কল্পনা করে। এই প্রস্তাবের লক্ষ্য Ethereum-এর সম্মতি স্তরকে আধুনিকীকরণ করা, এটিকে আরও যাচাইযোগ্য, দক্ষ এবং zk-প্রুফ প্রযুক্তির সাথে সংযুক্ত করা।

এই প্রসঙ্গে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে Ethereum শুধুমাত্র zk-বন্ধুত্বহীন হ্যাশ ফাংশনগুলির সাথে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয় না বরং দীর্ঘমেয়াদী নিরাপত্তার জন্য এর ঐক্যমত্য স্তরে ব্যবহৃত ডিজিটাল স্বাক্ষরগুলির পুনর্মূল্যায়ন করা প্রয়োজন৷ কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের অগ্রগতির সাথে, বর্তমানে ব্যবহৃত ECDSA-এর মতো ডিজিটাল স্বাক্ষর অ্যালগরিদমগুলি উল্লেখযোগ্য হুমকির সম্মুখীন হতে পারে। NIST দ্বারা প্রকাশিত নির্দেশিকাগুলিতে উল্লিখিত হিসাবে, 112-বিট সুরক্ষা স্তর সহ ECDSA-এর ভেরিয়েন্টগুলি 2030 সাল নাগাদ বাতিল করা হবে এবং 2035 সালের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে নিষিদ্ধ করা হবে ৷ এটি ভবিষ্যতে কোয়ান্টাম-সুরক্ষিত স্বাক্ষরের মতো আরও স্থিতিস্থাপক বিকল্পগুলির দিকে ইথেরিয়াম এবং অনুরূপ নেটওয়ার্কগুলির জন্য একটি পরিবর্তনের প্রয়োজন করে।

এই মুহুর্তে, হ্যাশ-ভিত্তিক স্বাক্ষরগুলি কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী সমাধান হিসাবে আবির্ভূত হয় যা নেটওয়ার্কের নিরাপত্তা এবং যাচাইযোগ্যতা লক্ষ্যগুলিকে সমর্থন করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। এই প্রয়োজনীয়তাকে সম্বোধন করা বীকন চেইনকে যাচাইযোগ্য করার দ্বিতীয় প্রধান বাধাও দূর করে: BLS স্বাক্ষর । কোয়ান্টাম নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য Ethereum সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপগুলির মধ্যে একটি হল হ্যাশ-ভিত্তিক স্বাক্ষর এবং হ্যাশ-ভিত্তিক SNARK-এর মতো পোস্ট-কোয়ান্টাম সমাধানগুলি গ্রহণ করা।

জাস্টিন ড্রেক তার ডেভকন প্রেজেন্টেশনে যেমন জোর দিয়েছিলেন, হ্যাশ ফাংশনগুলি প্রাক-ইমেজ প্রতিরোধের উপর নির্ভরতার কারণে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য সহজাতভাবে প্রতিরোধী, যা তাদেরকে আধুনিক ক্রিপ্টোগ্রাফির মৌলিক বিল্ডিং ব্লকগুলির মধ্যে একটি করে তুলেছে। এই বৈশিষ্ট্যটি নিশ্চিত করে যে এমনকি কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি তাদের নিরাপত্তা রক্ষা করে একটি প্রদত্ত হ্যাশ থেকে মূল ইনপুটকে দক্ষতার সাথে বিপরীত-ইঞ্জিনিয়ার করতে পারে না।

হ্যাশ-ভিত্তিক স্বাক্ষর সিস্টেমগুলি ভ্যালিডেটর এবং অ্যাটেস্টরদের সম্পূর্ণরূপে হ্যাশ ফাংশনের উপর ভিত্তি করে স্বাক্ষর তৈরি করার অনুমতি দেয়, পোস্ট-কোয়ান্টাম নিরাপত্তা নিশ্চিত করার পাশাপাশি নেটওয়ার্ক জুড়ে উচ্চ স্তরের যাচাইযোগ্যতা প্রদান করে-বিশেষ করে যদি একটি SNARK-বান্ধব হ্যাশ ফাংশন ব্যবহার করা হয়। এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র নেটওয়ার্কের নিরাপত্তা বাড়ায় না বরং Ethereum-এর দীর্ঘমেয়াদী নিরাপত্তা অবকাঠামোকে আরও শক্তিশালী এবং ভবিষ্যত-প্রমাণ করে তোলে।

এই সিস্টেমটি হ্যাশ-ভিত্তিক স্বাক্ষর এবং হ্যাশ-ভিত্তিক SNARKs (STARK-এর মতো প্রমাণ) একত্রিত করে সমষ্টিগত স্বাক্ষর স্কিম তৈরি করার উপর নির্ভর করে। সমষ্টিগত স্বাক্ষরগুলি হাজার হাজার স্বাক্ষরকে একটি একক কাঠামোতে সংকুচিত করে, এটি প্রমাণের মাত্র কয়েকশ কিলোবাইটে হ্রাস করে৷ এই কম্প্রেশন নেটওয়ার্কে ডেটা লোড উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে যখন যাচাইকরণ প্রক্রিয়াগুলিকে ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত করে। উদাহরণস্বরূপ, Ethereum-এ একটি একক স্লটের জন্য উত্পাদিত হাজার হাজার যাচাইকারী স্বাক্ষরগুলি একটি একক সমষ্টিগত স্বাক্ষর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে, যা স্টোরেজ স্পেস এবং কম্পিউটেশনাল শক্তি উভয়ই সংরক্ষণ করে।

যাইহোক, এই স্কিমের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হল এর অসীম পুনরাবৃত্তিমূলক একত্রীকরণ । অর্থাৎ, স্বাক্ষরের একটি গ্রুপ অন্য গ্রুপের অধীনে আরও একত্রিত হতে পারে এবং এই প্রক্রিয়াটি চেইন জুড়ে চলতে পারে। এই পদ্ধতির সাথে এবং ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি বিবেচনা করে, এটা বলা ন্যায়সঙ্গত যে এটি BLS এর সাথে বর্তমানে অপ্রাপ্য সম্ভাবনার দরজা খুলে দেয়।

উপসংহার

ইথেরিয়ামের যাচাইযোগ্যতার পথ ব্লকচেইন প্রযুক্তিতে একটি মৌলিক পরিবর্তনের প্রতিনিধিত্ব করে। ভার্জ উদ্যোগ রাষ্ট্রীয় যাচাইকরণের জন্য ভার্কেল ট্রিসের মাধ্যমে মূল অদক্ষতার সমাধান করে এবং স্কেলেবল ট্রানজিশনের জন্য STARK প্রমাণ।

সবচেয়ে উচ্চাভিলাষী প্রস্তাবগুলির মধ্যে একটি হল বিম চেইন , ইথেরিয়ামের ঐক্যমত্য স্তরের একটি ব্যাপক পুনঃডিজাইন। বীকন চেইনের সীমাবদ্ধতাগুলিকে মোকাবেলা করে এবং zk-বন্ধুত্বপূর্ণ বিকল্পগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, এই পদ্ধতির লক্ষ্য হল বিকেন্দ্রীকরণ এবং অ্যাক্সেসযোগ্যতার মূল নীতিগুলি সংরক্ষণ করার সাথে সাথে Ethereum-এর মাপযোগ্যতা বাড়ানো। যাইহোক, রূপান্তরটি অনুমতিহীন, অন্তর্ভুক্তিমূলক নেটওয়ার্ক বজায় রাখার লক্ষ্যের সাথে কম্পিউটেশনাল চাহিদার ভারসাম্য বজায় রাখতে ইথেরিয়ামের মুখোমুখি হওয়া চ্যালেঞ্জগুলিও তুলে ধরে।

NIST 2035 সালের মধ্যে বর্তমান উপবৃত্তাকার বক্ররেখার ক্রিপ্টোগ্রাফি বন্ধ করার পরিকল্পনার সাথে, Ethereum কে অবশ্যই হ্যাশ-ভিত্তিক স্বাক্ষর এবং Poseidon এর মত কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী সমাধান গ্রহণ করতে হবে। এই সমাধানগুলি তাদের নিজস্ব দক্ষতা ট্রেড-অফ উপস্থাপন করে।

Ethereum এর রোডম্যাপে STARK- এর ব্যবহার আরও স্কেলেবিলিটি এবং যাচাইযোগ্যতার উপর জোর দেয়। যদিও তারা স্বচ্ছ এবং কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী প্রমাণ প্রদানের ক্ষেত্রে দক্ষতা অর্জন করে, তাদের একীকরণ প্রোভার-সাইড কম্পিউটেশনাল খরচ এবং ছোট-ডেটা অদক্ষতার সাথে সম্পর্কিত চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে। ক্রমবর্ধমান চাহিদার মুখে নেটওয়ার্ক শক্তিশালী থাকা নিশ্চিত করে, রাষ্ট্রহীনতা এবং দক্ষ ব্লক যাচাইকরণের ইথেরিয়ামের দৃষ্টিভঙ্গি সম্পূর্ণরূপে উপলব্ধি করার জন্য এই বাধাগুলিকে অবশ্যই সমাধান করতে হবে।

এই অগ্রগতি সত্ত্বেও, মূল চ্যালেঞ্জগুলি রয়ে গেছে। ইথেরিয়ামকে অবশ্যই zk-বন্ধুত্ব , ঐক্যমত্য মাপযোগ্যতা এবং কোয়ান্টাম-প্রতিরোধী ক্রিপ্টোগ্রাফি একীভূত করার জটিলতার বিষয়গুলি নেভিগেট করতে হবে। তদুপরি, বিদ্যমান অবকাঠামোর পশ্চাৎপদ সামঞ্জস্য বাস্তবিক প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করে যার জন্য ডেভেলপার এবং ব্যবহারকারীদের সমানভাবে বাধা রোধ করার জন্য সতর্ক প্রকৌশল সমাধান প্রয়োজন।

ইথেরিয়ামকে যা আলাদা করে তা শুধু এর প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন নয় বরং ব্লকচেইনের কিছু কঠিন সমস্যা সমাধানে এর পুনরাবৃত্তিমূলক পদ্ধতি । এগিয়ে যাওয়ার পথ— বিম চেইন , ভার্কেল ট্রিস বা STARK প্রমাণের মতো প্রযুক্তির মাধ্যমে—নির্ভর করে বিকাশকারী, গবেষক এবং বৃহত্তর সম্প্রদায়ের সহযোগিতামূলক প্রচেষ্টার ওপর৷ এই অগ্রগতিগুলি রাতারাতি পরিপূর্ণতা অর্জনের বিষয়ে নয় বরং একটি স্বচ্ছ , বিকেন্দ্রীকৃত এবং যাচাইযোগ্য ইন্টারনেটের ভিত্তি তৈরি করার বিষয়ে।

Ethereum-এর বিবর্তন Web3 যুগ গঠনে একটি গুরুত্বপূর্ণ খেলোয়াড় হিসেবে এর ভূমিকার ওপর জোর দেয়। বাস্তব সমাধানের মাধ্যমে আজকের চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার মাধ্যমে, ইথেরিয়াম ভবিষ্যতের কাছাকাছি চলে যায় যেখানে যাচাইযোগ্যতা , কোয়ান্টাম প্রতিরোধ এবং মাপযোগ্যতা মান হয়ে ওঠে, ব্যতিক্রম নয়।