پرت 1 نیٹ ورکس کیا ہیں؟

اگرچہ بٹ کوائن کو 2009 کے اوائل میں لانچ کیا گیا، لیکن بلاک چینز کو مرکزی دھارے میں آنے میں 2017 تک کا وقت لگا۔ اور صرف نومبر 2021 میں – بٹ کوائن کے آغاز کے تقریباً 12 سال بعد – کرپٹو کی مارکیٹ کیپ $2.9T تک پہنچ گئی۔

Bitcoin کی ترقی نے بے تحاشا دولت پیدا کی اور بدل دیا کہ معاشرہ پیسے کو کیسے سمجھتا ہے - اور اس کے اجراء کو کون کنٹرول کرتا ہے۔ لیکن راستے میں، بلاک چین اپنی ہی کامیابی کا شکار ہو گئے۔ وہ تمام ٹریفک کو ہینڈل نہیں کر سکتے تھے، جس کی وجہ سے لین دین کا طویل وقت اور زیادہ فیس ہوتی ہے۔

یہ سمجھنے کے لیے کہ ایسا کیوں ہے، ہمیں یہ سمجھنا چاہیے کہ بلاک چین نیٹ ورکس کو لیئر 1 نیٹ ورک کیوں کہا جاتا ہے، اور کون سی چیز بلاک چینز کو باقاعدہ کمپیوٹر نیٹ ورکس سے مختلف بناتی ہے۔

بلاک چینز بمقابلہ کمپیوٹر نیٹ ورکس

بنیادی سطح پر، تمام بلاک چینز کمپیوٹر نیٹ ورک ہیں۔ کمپیوٹر نیٹ ورکس نیٹ ورک کے شرکاء کے گروپس پر مشتمل ہوتے ہیں، جنہیں نوڈس کے نام سے جانا جاتا ہے، جو ڈیٹا کو ریلے کرتے ہیں اور کمپیوٹنگ کے وسائل کا اشتراک کرتے ہیں۔ یہ نوڈس ایک دوسرے سے بہت مختلف طریقوں سے جڑ سکتے ہیں۔ کمپیوٹر نیٹ ورکس کی چار اہم اقسام ہیں: 

• میش - ایک نوڈ ہر دوسرے نوڈ سے جڑتا ہے۔
• رنگ - ایک نوڈ دو دیگر نوڈس سے جڑتا ہے، جس سے دو طرفہ انگوٹھی بنتی ہے۔
• بس - ایک نوڈ صرف ایک دوسرے نوڈ سے جڑتا ہے۔
• ستارہ - ایک سرور نوڈ کلائنٹ نوڈس سے جڑتا ہے۔

ستارہ کمپیوٹر کا سب سے عام نیٹ ورک ہے کیونکہ یہ تیز اور سستا ہے۔ سٹار نیٹ ورکس پر، مرکزی سرور نوڈ ڈیٹا کو براہ راست دوسرے نوڈس کو فیڈ کرتا ہے، لہذا ڈیٹا کو دوسرے نوڈس کے راستے میں ہر نوڈ سے گزرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ 

اس سے نیٹ ورک بینڈوتھ کی بچت ہوتی ہے اور، کیونکہ سرور نوڈ کمپیوٹنگ کے وسائل براہ راست کلائنٹ نوڈس کو فراہم کرتا ہے، انتہائی موثر ہے۔ تاہم، اس کارکردگی کی قیمت زیادہ سنٹرلائزیشن ہے، کنٹرول اور سنگل پوائنٹس آف فیل (SPoF) کے لحاظ سے۔

اس کے برعکس، پیر ٹو پیر (P2P) نیٹ ورکس نیٹ ورک کو مربوط کرنے کے لیے سرور نوڈس کا استعمال نہیں کرتے ہیں۔ اس کے بجائے، ہر نوڈ کلائنٹ اور سرور دونوں کے طور پر کام کرتا ہے، پورے نیٹ ورک میں کمپیوٹنگ کے وسائل کا اشتراک کرتا ہے۔ ایسے نیٹ ورک سینٹرلائزڈ کنٹرول اور ایس پی او ایف کے مسئلے کو حل کرتے ہیں، اسے بٹ کوائن جیسے P2P پیسے کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

وکندریقرت کی لاگت یہ ہے کہ ہم مرتبہ سے ہم مرتبہ نیٹ ورکس کم توسیع پذیر ہوتے ہیں۔ یہ مسئلہ بلاکچین نیٹ ورکس پر لاگو ہوتا ہے کیونکہ وہ P2P نیٹ ورک کے اتفاق رائے کے طریقہ کار سے محفوظ ہیں۔ Ethereum کے شریک بانی Vitalik Buterin نے اس توازن عمل کو اسکیل ایبلٹی ٹریلیما (جسے بلاک چین ٹریلیما بھی کہا جاتا ہے) کہا۔ 

ابتدائی بلاک چینز صرف ایک بار میں صرف دو خصوصیات پیش کرنے تک محدود تھیں، یعنی انہیں اسکیل ایبلٹی، سیکیورٹی، یا وکندریقرت پر قربانی دینا ہوگی۔

Layer-1 Blockchains کیا ہیں؟

اسکیل ایبلٹی ٹریلیما کو حل کرنے کے لیے، بلاکچین نیٹ ورکس نے مختلف انداز اپنانا شروع کیا۔ ان طریقوں کو پرت 1s کہا جاتا ہے - ایک بلاکچین نیٹ ورک کی بنیادی تہہ۔ Bitcoin، Ethereum اور Solana تمام Layer 1 blockchains کی مثالیں ہیں۔ 

ابتدائی پرت 1s نے اسکیل ایبلٹی ٹریلیما کو حل کرنے کی کوشش کرنے کا ایک واضح طریقہ بلاک سائز میں اضافہ کرنا تھا۔ اس طرح، بلاکچین ہر ڈیٹا بلاک کے اندر مزید لین دین پر کارروائی کر سکتا ہے، جس سے ہر سیکنڈ میں ہونے والی لین دین کی تعداد بڑھ جاتی ہے۔ 

اس کے باوجود بلاک سائز میں اضافہ کرنے کے لیے نوڈ آپریٹرز کو زیادہ طاقتور کمپیوٹرز کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہوگی۔ بہت کم لوگ ان کو برداشت کر سکتے تھے، جس کی وجہ سے مرکزیت زیادہ ہوتی ہے۔ 

جب ارب پتی ایلون مسک نے Dogecoin کے بلاک سائز میں 900% اضافہ کرنے کی تجویز پیش کی تو Ethereum کے شریک بانی Vitalik Buterin نشاندہی یہ کہ بلاکچین کو وکندریقرت نہیں کیا جائے گا اگر کنزیومر گریڈ پی سی کے ساتھ ریگولر صارفین نوڈ نہیں چلا سکتے۔

مثالی طور پر ، ڈوج نے بلاک ٹائم 10 ایکس کی رفتار تیز کردی ، بلاک سائز 10X اور ڈراپ فیس 100 ایکس بڑھائی۔ پھر یہ نیچے ہاتھ جیتتا ہے۔

- ایلون مسک (@ ویلونسک) 16 فرمائے، 2021

جدید پرت 1s اتفاق رائے کے طریقہ کار اور شارڈنگ کے ذریعے اسکیل ایبلٹی ٹریلیما کو ایڈریس کرتی ہے۔

متفقہ پروٹوکول

متفقہ الگورتھم بلاکچین ٹیکنالوجی کو زیر کرتے ہیں۔ بٹ کوائن اور دیگر کریپٹو کرنسیوں کی قدر کے لیے، P2P نیٹ ورک کو دو اہم مسائل حل کرنے ہوں گے: دوہرا خرچ اور ترغیب۔

دوہرا خرچ اس وقت ہوتا ہے جب کوئی ایک ہی قلیل وسائل کو دو بار استعمال کرتا ہے (جیسے پیسہ)۔ یہ ڈیجیٹل ٹکنالوجی سے جڑا ایک مسئلہ ہے کیونکہ ڈیجیٹل فائلیں لامحدود تولیدی ہوتی ہیں۔ اس کو حل کرنے کے لیے، بلاک چینز ہر ٹرانزیکشن کو ٹائم اسٹیمپ اور ہیش کے ذریعے منفرد بناتے ہیں، اور انہیں بلاکس کہلانے والے لین دین کے بیچوں میں شامل کر کے۔ ایک لین دین کو جعلی بنانے کے لیے، ایک نوڈ کو پورے بلاک کو غلط ثابت کرنا ہوگا۔

یہ وہ جگہ ہے جہاں متفقہ الگورتھم آتے ہیں۔ وہ نیٹ ورک کے تمام نوڈس کو وکندریقرت انداز میں مربوط کرتے ہیں۔ کسی بلاک سے گزرنے کے لیے، نیٹ ورک کو ان کے اندر موجود ڈیٹا کی درستگی پر متفق ہونا ضروری ہے۔ اہم طور پر، اگر کچھ نیٹ ورک نوڈس جعلی ڈیٹا جمع کراتے ہیں، تو نیٹ ورک تب تک کام کر سکتا ہے جب تک کہ درست نوڈس کی اکثریت نیٹ ورک کی پروسیسنگ پاور (ہیشریٹ) کو کنٹرول کرتی ہے۔

"جب تک سی پی یو پاور کی اکثریت کو نوڈس کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جو نیٹ ورک پر حملہ کرنے میں تعاون نہیں کر رہے ہیں، وہ سب سے طویل سلسلہ اور آؤٹ پیس حملہ آور پیدا کریں گے۔"

- Satoshi Nakamoto، Bitcoin کے موجد

اس طرح کے نیٹ ورک کی فالٹ پن کو بازنطینی فالٹ ٹولرنس (BFT) کہا جاتا ہے۔ وکندریقرت نیٹ ورک میں، نیٹ ورک کے لیے آپریشنل ہونا انتہائی ضروری ہے چاہے اس کے کچھ نوڈس ٹھیک سے کام نہ کریں۔ بصورت دیگر، یہ رک جائے گا۔

دوہرے اخراجات کے مسئلے کو حل کرنے کے علاوہ، متفقہ پروٹوکول نوڈس کو پروسیسنگ لین دین کو جاری رکھنے کے لیے مراعات فراہم کرتے ہیں۔ یہ بھی اتنا ہی اہم ہے: کوئی بھی اپنی کمپیوٹنگ پاور کو کیوں قربان کرے گا اور بجلی کا بل مفت میں ادا کرے گا؟

بٹ کوائن کے معاملے میں، نوڈ آپریٹرز جنہیں کان کن کہتے ہیں کمپیوٹیشنل وسائل خرچ کرتے ہیں۔ ان کی پریشانی کے لیے، وہ BTC کے بطور بلاک انعامات وصول کرتے ہیں۔ اسے پروف آف ورک (PoW) کہا جاتا ہے۔ 

دیگر بلاک چینز، جیسے کہ پروف آف اسٹیک (PoS)، توثیق کرنے والوں کو نوڈ آپریٹرز کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ توانائی کی بھوکی کمپیوٹنگ طاقت کو خرچ کرنے کے بجائے، توثیق کرنے والے اسی متفقہ کوآرڈینیشن ہدف کو حاصل کرنے کے لیے حصص (لاک اپ) وسائل - سکے - پر انحصار کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، Ethereum کو تصدیق کنندہ بننے کے لیے 32 ETH حصص کی ضرورت ہوتی ہے۔ تصدیق کنندگان کے فنڈز جمع کرنے کے بعد، وہ ہر ٹرانزیکشن فیس سے کٹوتی وصول کرتے ہیں۔

بدنیتی پر مبنی اداکاروں پر قابو پانے کے لیے مختلف رکاوٹیں ہوتی ہیں۔ Bitcoin کے ساتھ، ان کے پاس نیٹ ورک کے 51% سے زیادہ CPU پاور ہونا ضروری ہے، جو کہ اس کے سائز کو دیکھتے ہوئے حاصل کرنا عملی طور پر ناممکن ہے۔ 

بٹ کوائن نیٹ ورک کی سالانہ توانائی کی کھپت تھائی لینڈ کے 204.5 TWh کے برابر ہے۔ حملہ آوروں کو ایک مربوط ہیک کرنے کے لیے اس طاقت کا نصف سے زیادہ حاصل کرنا ہوگا۔ تصویری کریڈٹ: digiconomist.net

Ethereum کے ساتھ، انہیں سب سے بڑا ETH حصص رکھنے کی ضرورت ہوگی – دوسرے لفظوں میں بے حد دولت مند۔ تاہم، حملہ آور کو اس دولت کو کھونے کے لیے تیار رہنا ہوگا۔ جیسے ہی وہ دھوکہ دہی پر مبنی لین دین پر کارروائی کریں گے پورا نیٹ ورک اپنی قدر کھو دے گا۔

اگرچہ زیادہ تر نئے L1s PoS کا استعمال کرتے ہیں، وہ توسیع پذیری میں ہمیشہ بہتر نہیں ہوتے ہیں۔ سولانا، ایک PoS بلاکچین، گزشتہ 12 مہینوں کے دوران ٹریفک کے بوجھ میں اضافے کے بعد متعدد بندشوں کا سامنا کرنا پڑا۔ اس کا اسٹیکنگ پروٹوکول بہت کم استعمال ہوا جب اس کے تقریباً نصف نوڈس صرف پانچ ڈیٹا سینٹرز پر ہوسٹ کیے گئے۔ 

سولانا کا نیٹ ورک (مین نیٹ) نوڈ (اسٹیکنگ) تقسیم۔ تصویری کریڈٹ: validators.app

سولانا 50,000 ٹرانزیکشنز فی سیکنڈ (TPS) کے نظریاتی نیٹ ورک کی پیشکش کرتا ہے۔ یہ Bitcoin کے ~5 TPS سے بہت زیادہ ہے – لیکن اگر یہ وکندریقرت نہ ہو تو کیا فائدہ؟

شارڈنگ

ایک اور پرت 1 اسکیل ایبلٹی حل شارڈنگ ہے، جو نیٹ ورک کو چھوٹے ڈیٹا بیس میں تقسیم کرتا ہے جسے شارڈز کہتے ہیں۔ ہر شارڈ اپنا اپنا لین دین چلاتا ہے اور اپنے نوڈس کے ساتھ بلاکس جوڑتا ہے۔ پروسیسنگ کو بہت سے چھوٹے شارڈز میں تقسیم کرنے سے، بوجھ کو بنیادی اتفاق رائے کے طریقہ کار سے ہٹا دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں TPS زیادہ ہوتا ہے۔

تاہم، چونکہ ہر شارڈ چھوٹا ہوتا ہے، اس لیے حملہ آور کے لیے اس پر غالب آنے کے لیے ضروری فنڈز یا کمپیوٹیشنل طاقت جمع کرنا آسان ہوتا ہے۔ اس وجہ سے، ایک بڑے بلاکچین پر شارڈنگ کو ثابت کرنا ابھی باقی ہے۔ 

Ethereum اس راستے کی رہنمائی کر رہا ہے اور 2022 میں PoW سے PoS اتفاق رائے میں منتقلی کے بعد شارڈنگ کو لاگو کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔ Ethereum شارڈنگ، جو 2023 کے لیے شیڈول ہے، Ethereum کو 64 شارڈز میں تقسیم کر دے گی۔

نیٹ ورک تصادفی طور پر شارڈز کو نوڈس تفویض کر کے شارڈنگ کے سیکورٹی خدشات کو دور کرنے کی کوشش کرے گا، بشمول تصادفی طور پر نوڈس کو دوسرے شارڈز کو دوبارہ تفویض کرنا۔ 

دیگر شارڈنگ تجربات کا مقصد اسکیل ایبلٹی ٹریلیما کو مکمل طور پر حل کرنا ہے۔ سوئس میں قائم ڈسٹری بیوٹڈ ٹیکنالوجی ریسرچ فاؤنڈیشن (DTR)، سات یونیورسٹیوں پر مشتمل، نے اس کا آغاز کیا۔ 2019 میں یونٹ ای پروجیکٹ ایک توسیع پذیر عالمی ادائیگی کے نیٹ ورک کے طور پر۔ ایک اور منصوبہ، مولانک، جزوی طور پر شارڈز کو ایک ہی ٹائم لائن پر ترتیب دینے کے بجائے آرڈر کرتا ہے، جیسا کہ Ethereum کرتا ہے۔

کیا Layer-1 Scalability کے حل راستے میں ہیں؟

بلاکچین نیٹ ورک کے ساتھ چھیڑ چھاڑ ایک نازک معاملہ ہے۔ زیادہ تر لوگوں کو پہلے ہی کرپٹو کا شبہ ہے۔ بٹ کوائن ایک دہائی کے دوران ان خدشات کو دور کرنے میں کامیاب رہا، اس لیے اس کی پرت-1 اپ گریڈ زیادہ قدامت پسند ہیں۔

تازہ ترین Bitcoin اپ گریڈ، Taproot، Schnorr ڈیجیٹل دستخط متعارف کرایا. وہ نیٹ ورک کو فیسوں میں کمی اور اسکیل ایبلٹی بڑھانے کے لیے ایک ساتھ متعدد لین دین کرنے دیتے ہیں۔ تاہم، بٹ کوائن ابھی بھی لائٹننگ نیٹ ورک کے ذریعے حقیقی اسکیل ایبلٹی کے لیے پرت 2 کے حل کو ترجیح دیتا ہے۔

ایتھریم کا بھی یہی حال ہے، جس میں پرت 2 کے اوپری حصے میں درجنوں پرت 1 نیٹ ورکس بنائے گئے ہیں۔

Ethereum کے لیے سرفہرست 10 L2 حل۔ تصویری کریڈٹ: L2beat.com

دونوں ہی صورتوں میں، L2 پروٹوکول کام کا بوجھ مرکزی L1 چین سے ہٹاتے ہیں، اسے کہیں اور پراسیس کرتے ہیں، اور ڈیٹا کو L1 کو زیادہ موثر انداز میں فیڈ کرتے ہیں۔ L2s اس کو پورا کرنے کے لیے مختلف قسم کی اسکیل ایبلٹی ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہیں، جیسا کہ اوپر کے جدول میں بتایا گیا ہے۔

تاہم، L1 اور L2 نیٹ ورکس کا ایک ماحولیاتی نظام پیچیدہ ہے۔ ٹوکنز کو بلاکچین پلوں پر منتقل کرنا ہوگا، اور ہر ڈی اے پی کو ہر L2 میں ضم کرنا ہوگا۔ اس کے برعکس، صرف L1 نیٹ ورکس کے ساتھ مشغول ہونا ڈویلپرز اور صارفین کے لیے زندگی کو آسان بنا دے گا۔

L1s جیسے Cardano، Algorand، Elrond، Fantom، Avalanche اور Harmony نے اسکیل ایبلٹی Trilemma کو ٹھیک کرنے کی کوشش کی ہے، لیکن کسی کے پاس بھی ایسا نقش نہیں ہے جو Bitcoin یا Ethereum تک پہنچتا ہو۔ ابھی بھی ان کے بچپن میں، یہ نتیجہ اخذ کرنا بہت جلد ہے کہ آیا آپریشنل مینیٹس کے ساتھ بلاک چینز بھی BTC یا ETH پر کافی حد تک بہتر ہوئے ہیں۔ 

پر اصل پوسٹ پڑھیں ڈیفینٹ

• سکے سمارٹ۔ یورپ کا بہترین بٹ کوائن اور کرپٹو ایکسچینج۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ مفت رسائی۔
• کرپٹو ہاک۔ Altcoin ریڈار. مفت جانچ.
• ماخذ: https://thedefiant.io/what-are-layer-1-networks/