जैसे सड़कों को ट्रैफिक लाइट की आवश्यकता होती है, और आधुनिक राज्य कानून के शासन के बिना काम नहीं करेंगे, प्रत्येक ब्लॉकचेन जिसका लक्ष्य अपनी अधिकतम क्षमता तक पहुंचना है (बिना भीड़भाड़, ढहने, या लेनदेन और स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट इंटरैक्शन पर अत्यधिक महंगा होने के कारण) को स्केल करना चाहिए। ब्लॉकचैन स्केलिंग का आवश्यक घटक, और इस श्रृंखला का मुख्य विषय, आधार परत के ऊपर उपलब्ध और अतिरिक्त ब्लॉकचैन परतों का कुशलता से उपयोग कर रहा है।
क्या ब्लॉकचेन स्केलेबिलिटी विकल्पों (विशिष्ट परतों में उपलब्ध) का चतुर उपयोग एक ऐसी कुंजी प्रदान कर सकता है जो ब्लॉकचेन स्केलेबिलिटी ट्राइलेम्मा को अनलॉक करेगी, जिसके कारण ब्लॉकचेन की तीन आवश्यक सुविधाओं - सुरक्षा, मापनीयता और विकेंद्रीकरण के सामंजस्यपूर्ण सह-अस्तित्व को प्राप्त करने में असमर्थता होती है? या, इसमें विफल होने पर, क्या यह कम से कम स्केलेबिलिटी मुद्दों से उत्पन्न तकनीकी दर्द को शांत करने में मदद कर सकता है?
यदि आप पहली बार ब्लॉकचेन ट्राइलेमा और स्केलेबिलिटी मुद्दों के बारे में पढ़ रहे हैं, तो यह आपके लिए सही लेख श्रृंखला है। इस श्रृंखला का पहला अध्याय, जिसे आप अभी पढ़ रहे हैं, परतों के बारे में बुनियादी जानकारी प्रदान करेगा - ब्लॉकचेन बिल्डिंग ब्लॉक्स। दूसरा अध्याय समझाएगा कि ब्लॉकचेन ट्रिलेम्मा क्या है, यह आज की ब्लॉकचेन परियोजनाओं के लिए क्या संघर्ष पैदा करता है, और कैसे एक स्मार्ट आर्किटेक्चर जो परतों का ठीक से उपयोग करता है, इसे अच्छे के लिए हल करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। एक आवश्यक पृष्ठभूमि प्राप्त करने के बाद, निम्नलिखित अध्याय विशिष्ट परतों और ब्लॉकचैन स्केलेबिलिटी अपग्रेड और उन सुविधाओं पर अधिक गहराई से विचार करेंगे जो वे एक ब्लॉकचैन के लिए प्रदान कर सकते हैं।
तो चलिए शुरू करते हैं बहुत ही बेसिक्स से।
परतें। ब्लॉकचेन और क्रिप्टो उत्साही के रूप में, आप उनके साथ बहुत व्यवहार करते हैं।
ये तकनीकी "रैपर" प्रोटोकॉल को समाहित करते हैं जो आज की आईटी तकनीक में बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में कार्य करते हैं। और वही ब्लॉकचेन के लिए जाता है।
यह लेख आपको ब्लॉकचैन स्केलेबिलिटी मूल बातें की एक बुनियादी समझ देने के लिए निर्धारित करता है और फिर ब्लॉकचैन बिल्डिंग ब्लॉक्स का एक व्यापक तकनीकी अवलोकन प्रदान करता है। ऐसा करने के लिए, हम एक शहर के सरलीकृत मॉडल की सादृश्यता पर आकर्षित होंगे।
एक शहर के बुनियादी ढांचे और कानूनों के रूप में ब्लॉकचैन प्रोटोकॉल के बारे में सोचें। ब्लॉकचैन प्रोटोकॉल 'शहर' को व्यवस्थित, विनियमित और सुव्यवस्थित रखते हैं। वास्तविक दुनिया के शहर अपने तत्वों का विभिन्न तरीकों से उपयोग करते हैं:
ठीक उसी तरह, ब्लॉकचेन प्रोजेक्ट की वास्तुकला कुछ तकनीकों को अलग-अलग परतों को प्रदान करती है।
यह समानता विस्तार के साथ भी काम करती है। आधुनिक शहर अधिक से अधिक नागरिकों को समायोजित करने और कार्यात्मक विविधता जोड़ने के लिए क्षैतिज और लंबवत दोनों तरह से विस्तार करते हैं - वे व्यापक और लम्बे होते जा रहे हैं। फिर, कुशल शहरीकरण के शीर्ष में गगनचुंबी इमारतें और फ्लैटों के ब्लॉक होते हैं, जो अधिकांश लोगों और सुविधाओं को रखने के लिए कम से कम जगह का उपयोग करते हैं।
व्यापक होने से, शहर नई कार्यक्षमता प्राप्त कर सकता है और जनसंख्या भार को भी कम कर सकता है। यह प्रदर्शित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, विश्वविद्यालयों और छात्र आवास के लिए समर्पित एक नया शहर हिस्सा जोड़कर, जिसका उद्देश्य स्मार्ट लोगों के लिए मुख्य शहर यातायात और आवास क्षमताओं को अधिभारित किए बिना संचालित करने और रहने के लिए एक क्षेत्र बनाना है।
उसी नोट पर, ब्लॉकचेन भी उपयोगकर्ता लेनदेन की घातीय वृद्धि को संतुष्ट करने या नई क्षमताओं को जोड़ने के लिए, मूल परत के अतिरिक्त के रूप में, या इसमें एक अतिरिक्त परत जोड़कर अपने मूल वास्तुकला के बगल में कुछ डालते हैं, जैसे बिटकॉइन की दुनिया के लिए ईवीएम संगतता के रूप में जो बिटकॉइन-आधारित नेटवर्क को सॉलिडिटी स्मार्ट अनुबंधों का उपयोग करने की अनुमति देता है।
और वह तब होता है, जब हमारे शहर के समान, हमारे ब्लॉकचेन "व्यापक हो जाते हैं", जिसका अर्थ है एक साइड-चेन का अनुप्रयोग जो एक मुख्य श्रृंखला की क्षमता को सशक्त बनाता है और उसी ऑन्कोलॉजिकल परत को साझा करते हुए इसके कुछ डेटा थ्रूपुट बोझ लेता है, परत 1.
एक ही तकनीकी परत को साझा करते हुए एक क्रॉस-चेन ब्रिज से जुड़ी एक मुख्य-श्रृंखला और एक साइड-चेन एक स्केलेबिलिटी दृष्टिकोण है जो ब्लॉकचैन की क्षमता को बढ़ाना चाहिए। यह दृष्टिकोण केवल एक चीज नहीं है जो ब्लॉकचेन को बेहतर ढंग से संचालित करने में मदद करने के लिए किया जा सकता है। स्केलेबिलिटी या थ्रूपुट जैसे ब्लॉकचेन प्रभावशीलता को बढ़ाने के लिए अधिक ब्लॉकचेन नोड्स जोड़ना एक और तरीका है। जब हम किसी सिस्टम की क्षमताओं को बढ़ाने के इरादे से उसी अर्थ की अधिक इकाइयाँ जोड़ रहे हैं, तो हम क्षैतिज स्केलिंग की अवधारणा के बारे में बात कर रहे हैं।
लंबा होना, या लंबवत विस्तार करना, इसका सीधा सा मतलब है कि शहर के पास मौजूद अंतरिक्ष संसाधनों का बेहतर उपयोग। "स्ट्रक्चर अपग्रेड" के उपयोग के रूप में कुछ जो बड़े शहर की इमारतों को एम्पायर स्टेट आयामों में बदल देता है, जिनमें से गुण लंबवत आयाम का उपयोग करके उसी शहर क्षेत्र की आवास कार्य क्षमताओं को बढ़ाते हैं।
फिर, ब्लॉकचैन हार्डवेयर, नोड्स और कंटेनर जो ब्लॉकचैन को चलाने में सक्षम बनाते हैं, उन्हें इसी तरह से अपग्रेड किया जा सकता है। यहां, हम क्षैतिज स्केलिंग के समान काम करने के लिए अतिरिक्त कंप्यूटर नहीं जोड़ रहे हैं, लेकिन सिस्टम क्षमताओं को बढ़ाने के लिए वर्तमान हार्डवेयर परत को अपग्रेड कर रहे हैं। जब हम क्षमता बढ़ाने के लिए हार्डवेयर आवश्यकताओं को अपग्रेड कर रहे हैं, तो हम वर्टिकल स्केलिंग की अवधारणा के बारे में बात कर रहे हैं।
ये दोनों अवधारणाएं, जो डेटाबेस विकास क्षेत्र से आई हैं, उनके अपने फायदे और नुकसान हैं, लेकिन विकेंद्रीकृत नेटवर्क के संदर्भ में उनका अनुप्रयोग अतिरिक्त ट्रेड-ऑफ लाता है।
उपरोक्त अवधारणा को यथासंभव सरलतम तरीके से स्पष्ट करने के लिए, मैं श्री जोनाथन आर. ब्रांट को एक साक्षात्कार के लिए उद्धृत करता हूं।
"अपराध-लड़ाई में, हल्क लंबवत रूप से स्केल करता है, और जस्टिस लीग क्षैतिज रूप से स्केल करता है। बिटकॉइन में, एक खनन सर्वर को मेमोरी बढ़ाकर या उसके GPU को अपग्रेड करके लंबवत रूप से बढ़ाया जा सकता है, और इसे सर्वरों को एक साथ जोड़कर क्षैतिज रूप से बढ़ाया जा सकता है।"
भले ही ब्लॉकचैन परतों के साथ शहर के तत्वों का सादृश्य पिच-परफेक्ट नहीं है, फिर भी यह आश्चर्यजनक रूप से लागू होता है क्योंकि ब्लॉकचेन और शहर की संरचना में वास्तव में बहुत कुछ है:
उनकी अन्य समानताएँ हैं जिनसे हम अपनी उपमाएँ बना सकते हैं:
बेस सिटी लेआउट मूल रूप से केवल उनके अस्तित्व के प्रारंभिक वर्षों के लिए योजनाबद्ध और डिजाइन किए गए थे, यदि जनसंख्या कम अवधि के दौरान तेजी से बढ़ती है तो आगे विस्तार या विकास के लिए कुछ पिछले दरवाजे की संभावनाएं हैं। उसके बाद, जिस तरह से एक शहर विकसित होता है, वह काफी हद तक आकस्मिक परिस्थितियों पर आधारित होता है, जैसे जनसंख्या प्रवास या काम के अवसर। कोई भी सख्त योजना मुख्य रूप से इन स्थितियों की प्रतिक्रिया में होती है।
वही ब्लॉकचेन परियोजनाओं के लिए भी जाता है। उनमें से प्रत्येक को एक निश्चित उद्देश्य की पूर्ति करने, किसी समस्या को हल करने और यथासंभव अधिक से अधिक उपयोगकर्ताओं को संतुष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि, हर चीज़ की अपनी सीमाएँ होती हैं, और जिन सीमाओं की आप योजना बना रहे हैं, वे अचानक महत्वपूर्ण रूप से पार हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने पर गोद लेने की सफलता के कारण। जब ऐसी सीमाएँ पहुँच जाती हैं या पार हो जाती हैं, तो सिस्टम को लेन-देन की भीड़ या सिस्टम क्रैश से बचाने के लिए वर्तमान संरचना का अपग्रेड या विस्तार लागू किया जाना चाहिए।
और यही कारण है कि परत 0 - 3 में उपलब्ध ब्लॉकचैन स्केलेबिलिटी समाधान हैं।
ब्लॉकचेन की परतों के बारे में सोचते समय हमें दो दृष्टिकोणों से अवगत होना चाहिए।
पहला, अधिक संरचनात्मक परिप्रेक्ष्य में ब्लॉकचैन आर्किटेक्चर परतें होती हैं, जबकि दूसरा परिप्रेक्ष्य एक ऑन्कोलॉजिकल पदानुक्रम के दृष्टिकोण से बनाए गए ब्लॉकचैन के लिए संभावित स्केलेबिलिटी समाधान का वर्णन करता है।
इन दो दृष्टिकोणों में से पहला सभी ब्लॉकचैन बिल्डिंग ब्लॉक्स को देखता है जो ब्लॉकचैन के स्तरित आर्किटेक्चर को पांच परतों में वर्गीकृत करते हैं। एक संक्षिप्त विवरण जो इन परतों को सारांशित करता है - ऊपर से नीचे तक:
एप्लिकेशन और प्रेजेंटेशन लेयर - वह परत जिस पर स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट और एप्लिकेशन चलता है- उपयोगकर्ता डिवाइस फ्रंट-एंड और ब्लॉकचैन बैक-एंड के बीच संचार की अनुमति देता है
सर्वसम्मति परत - यह परत प्रोटोकॉल चलाती है जिसके लिए एक लेनदेन को सत्यापित करने के लिए एक निश्चित संख्या में नोड्स की आवश्यकता होती है। इसलिए, प्रत्येक लेन-देन को कई नोड्स द्वारा संसाधित किया जाता है जो तब एक ही परिणाम पर पहुंचना चाहिए और इसकी वैधता पर सहमत होना चाहिए (
नेटवर्क लेयर - जिसे प्रोपेगेशन लेयर भी कहा जाता है, इंटर-नोड संचार के लिए मंच है जहां प्रत्येक नोड को अन्य नोड्स की खोज करने में सक्षम होना चाहिए- यह एक पी 2 पी फ्रेमवर्क है जिसे:- सिस्टम की आम सहमति में लेनदेन डेटा वैधता के परीक्षण की अनुमति देता है। ब्लॉक निर्माण, जोड़, और खोज
डेटा स्तर - लेन-देन की जानकारी को हस्ताक्षरित और सत्यापित ब्लॉक के रूप में बंडल और संग्रहीत किया जाता है- प्रत्येक बाद वाला ब्लॉक पिछले ब्लॉक से जुड़ा होता है, जो पहले खनन किए गए पहले ब्लॉक, जेनेसिस ब्लॉक से जुड़ा होता है। यह प्रक्रिया हर बार एक नया ब्लॉक जोड़े जाने पर दोहराई जाती है (
हार्डवेयर परत - उपकरण और प्रणालियाँ जो इसे चालू रखती हैं- तकनीकी रीढ़ हजारों कंप्यूटरों के पीयर-टू-पीयर कनेक्शन की अनुमति देती है जो एक दूसरे से डेटा का अनुरोध करते हैं- ब्लॉकचेन में कंप्यूटर को नोड कहा जाता है, जो हार्डवेयर का एक टुकड़ा है जो चलता है क्लाइंट सॉफ्टवेयर और बेतरतीब ढंग से लेनदेन डेटा की पुष्टि करता है
VISUALIZATION
ब्लॉकचेन आर्किटेक्चर इसकी हार्डवेयर/इन्फ्रास्ट्रक्चर लेयर से शुरू होता है, जिसके ऊपर यह अतिरिक्त लेयर्स बनाता है। ये, जब संयुक्त होते हैं, तो एक ब्लॉकचेन बैकबोन बनाते हैं।
स्तरित वास्तुकला की निचली तीन परतें ऑटोलॉजिकल पदानुक्रम के परिप्रेक्ष्य से एक अलग परत बनाती हैं। इस संयुक्त परत को परत 0 (L0) कहा जाता है।
L0 ब्लॉकचेन के नीचे चलने वाला एक नेटवर्क ढांचा है और यह प्रोटोकॉल, कनेक्शन, हार्डवेयर, खनिक, नोड्स और बहुत कुछ से बना है जो ब्लॉकचेन पारिस्थितिकी तंत्र की नींव बनाता है। ये घटक ब्लॉकचेन को एक वास्तविकता बनाने में मदद करते हैं, और उनकी तकनीक बिटकॉइन, एथेरियम और अन्य ब्लॉकचेन नेटवर्क को कार्य करने की अनुमति देती है।
L1 में बेस नेटवर्क की अवधारणाएं और इसके बुनियादी ढांचे को शामिल किया गया है। यहां हम एक आम सहमति, एल 1 प्रोटोकॉल, और मुख्य-श्रृंखला और साइड-चेन (यदि उपयोग किया जाता है) स्वयं पा सकते हैं।
यह दृष्टिकोण पहले से बनाए गए ब्लॉकचेन के लिए संभावित स्केलेबिलिटी समाधानों पर केंद्रित है।
अब तक, हमने पांच ब्लॉकचेन आर्किटेक्चरल लेयर्स का वर्णन किया है जो ब्लॉकचेन को चलाने के लिए बुनियादी बातों को बनाते हैं। यह हमें इसकी कार्यक्षमता का निरीक्षण करने के लिए एक कदम आगे ले जाने की अनुमति देता है। निम्नलिखित दो छवियां सामान्य कार्यक्षमता दृष्टिकोण को सारांशित करती हैं और नीचे दिए गए प्रत्येक ब्लॉक से अतिरिक्त तत्व प्रदान करती हैं:
अपने ब्लॉकचेन अन्वेषण में हमें जो अंतिम कदम उठाने की आवश्यकता है, वह यह महसूस करना है कि ब्लॉकचेन, इसकी सभी परतों के साथ, जिसका हमने अभी वर्णन किया है, इंटरनेट के कंधों पर खड़ा है। इस लेख के विषय को ध्यान में रखते हुए, ब्लॉकचेन मूल रूप से एक अतिरिक्त इंटरनेट परत है।
जैसा कि हम ऊपर देखते हैं, कार्यात्मक वेब इंटरनेट के बिना मौजूद नहीं होगा। ब्लॉकचेन अनुप्रयोगों को भी इंटरनेट की आवश्यकता होती है, लेकिन वे वेब को बायपास कर सकते हैं और हमें कई अन्य चीजों के अलावा, वेब का एक और संस्करण दे सकते हैं जो अधिक विकेन्द्रीकृत और अद्वितीय है। वेब के इस संस्करण को Web3 कहा जाता है, और यह ब्लॉकचेन तकनीक की सबसे बड़ी सफलताओं में से एक है। आप वेब3 के बारे में पढ़ सकते हैं
इसे सरल शब्दों में कहें तो, एक ब्लॉकचेन इंटरनेट के स्तंभों पर खड़ा होता है, और यह इंटरनेट की परतों के कारण है कि एक ब्लॉकचेन में वह सब कुछ होता है जो उसे नोड्स से कनेक्ट करने और ब्लॉकचैन खनिक, नोड्स और साथियों के साथ संचार करने के लिए आवश्यक होता है।
लेकिन फिर भी ये परतें क्या हैं? कड़ाई से बोलते हुए, एक कंप्यूटर भाषा में एक "परत" एक ऐसी चीज है जो किसी अन्य, अधिक बुनियादी, प्रोटोकॉल द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं के आधार पर बनाई और चलती है। आखिरकार, इस तरह से आईपी प्रोटोकॉल-इंटरनेट के आधारशिलाओं में से एक- को मूल रूप से डिजाइन किया गया था।
उदाहरण के लिए, नेटवर्क इंटरफ़ेस जो इंटरनेट के भौतिक संचार का आधार है, वह परत है जो IP परत के लिए सेवाओं का समर्थन करती है। IP परत TCP परत का आधार है, और TCP परत HTTP परत का आधार है। तो, दो मशीनें HTTP प्रोटोकॉल द्वारा संचार कर सकती हैं, उनके नीचे अन्य सभी परतों के लिए धन्यवाद।
अंतिम नोट के रूप में, ब्लॉकचेन के आवश्यक तत्वों में से एक इंटरनेट प्रोटोकॉल सूट है, जिसे आमतौर पर टीसीपी/आईपी के रूप में जाना जाता है। टीसीपी / आईपी के लिए धन्यवाद, ब्लॉकचेन इंटरनेट पर काम कर सकता है, और ब्लॉकचेन जो भी करता है वह टीसीपी / आईपी पर आधारित होता है। इस कार्यक्षमता को ब्लॉकचैन परत 0 भागों में से एक के रूप में पहचाना जाता है।
टीसीपी/आईपी के साथ ब्लॉकचेन इंटरेक्शन सांस लेने जैसा है—एक ब्लॉकचेन को टीसीपी/आईपी प्रदान करने वाली सेवा हमारे ग्रह द्वारा प्रदान की जाने वाली ऑक्सीजन की तरह है। प्रकृति के इस उपहार के लिए धन्यवाद, वर्तमान बहुतायत के साथ उपयोग करने के लिए, हमें अपनी क्षमताओं तक पहुंचने की अनुमति है।
कई ब्लॉकचेन टीसीपी/आईपी के बाहर संचालित हो सकते हैं। फिर भी, निकट भविष्य में मंगल ग्रह पर रहने वाले मनुष्यों की एक छोटी आबादी के समान, यह संसाधनों पर बेहद महंगा होगा और वर्तमान में अप्रभावी होगा। उसी तरह, जो मनुष्य मंगल पर दुर्लभ ऑक्सीजन के साथ रहने की कोशिश करेंगे, उनके पास ऑक्सीजन प्रचुरता के साथ पृथ्वी की तुलना में कठिन जीवन शैली होगी, टीसीपी/आईपी के बिना चलने वाला ब्लॉकचेन बहुत कम कुशल होगा।
यदि हम आधुनिक सभ्यता को आगे बढ़ाने वाले पहिये के रूप में वैश्विक अंतर्संबंध की कल्पना करते हैं, तो टीसीपी/आईपी पहिया में जोड़े गए वायवीय टायर की तरह है, जो हमें विद्युत टेलीग्राफ के युग से इंटरनेट के युग में लाता है।
अब, ब्लॉकचेन टायर के ऊपर एक और परत जोड़ने का वादा करता है, जो पहिया की कार्यक्षमता को और भी बढ़ा देगा। शायद, अगर चीजें अच्छी तरह से चलती हैं, तो यह एक गुरुत्वाकर्षण-विरोधी हार्नेस की तरह हो सकता है, जो मानवता के बार-बार चलने वाले वाहन को स्वर्ग में चढ़ने का मौका देता है।
समाप्त
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