મૉડ્યૂલ 3 / 8

બિટકોઇન ટેક્નિકલ ઇતિહાસ

3.0 પરિચય

The Bitcoin White Paper Abstract

એક સંપૂર્ણપણે પીઅર-ટુ-પીઅર આવૃત્તિ ઇલેક્ટ્રોનિક રોકડની ઓનલાઈન ચુકવણીઓ એક પક્ષથી બીજાને સીધા મોકલવાની મંજૂરી આપે છે, જે માટે નાણાકીય સંસ્થા મારફતે જવું જરૂરી નથી.ડિજિટલ હસ્તાક્ષરો આ સમસ્યાનો ભાગરૂપે ઉકેલ આપે છે, પરંતુ મુખ્ય લાભો ગુમાઈ જાય છે જો વિશ્વસનીય તૃતીય પક્ષ હજુ પણ ડબલ-સ્પેન્ડિંગ અટકાવવા માટે જરૂરી હોય. અમે ડબલ-સ્પેન્ડિંગ સમસ્યાનું ઉકેલ પીઅર-ટુ-પીઅર નેટવર્કનો ઉપયોગ કરીને પ્રસ્તાવિત કરીએ છીએપીઅર-ટુ-પીઅર નેટવર્ક. નેટવર્ક ટ્રાન્ઝેક્શન્સને ટાઈમસ્ટેમ્પ કરે છે તેમને ચાલુ રહેલી ચેઇનમાં હેશ કરીને હેશ આધારિત પુરાવા-ઓફ-વર્ક, એક એવો રેકોર્ડ બનાવે છે જે બદલી શકાતો નથી જો સુધી કે પુરાવા-ઓફ-વર્ક ફરીથી કરવામાં ન આવે. સૌથી લાંબી ચેઇન માત્ર ઘટનાઓના ક્રમનો પુરાવો તરીકે જ નહીં, પણ એ પણ પુરાવો આપે છે કે તે સૌથી મોટી CPU શક્તિના જૂથમાંથી આવી છે. જો સુધી મોટાભાગની CPU શક્તિ એવા નોડ્સ પાસે છે જે નેટવર્ક પર હુમલો કરવા માટે સહકાર નથી આપતા, તેઓ સૌથી લાંબી ચેઇન બનાવશે અને હુમલાખોરોને પાછળ છોડી દેશે.નેટવર્કને પોતાને ખૂબ જ ઓછી રચનાની જરૂર છે. સંદેશાઓ શ્રેષ્ઠ પ્રયાસના આધારે પ્રસારિત થાય છે, અને નોડ્સ પોતાની ઈચ્છાએ નેટવર્કમાંથી બહાર જઈ શકે છે અને ફરીથી જોડાઈ શકે છે, તેઓ ગેરહાજર હતા ત્યારે શું બન્યું તેનું પુરાવા તરીકે સૌથી લાંબી પુરાવા-ઓફ-વર્ક ચેઇન સ્વીકારીને.

Bitcoin ખાલી જગ્યામાં ઊભું થયું નથી, પરંતુ એ અગાઉના દાયકાઓમાં ઘણા લોકોના કાર્ય પર આધારિત છે. આ મોડ્યુલમાં આપણે ઈન્ટરનેટની એ પાયાની બાબતોને શોધીશું, જેના પર Bitcoin ઊભું છે, તેમજ વ્હાઇટપેપરમાં માન્યતા અપાયેલી સંશોધન અને વિકાસની ચર્ચા કરીશું.

70ના દાયકામાં, કેટલાક વ્યક્તિઓએ જોયું કે ખાસ કરીને અમેરિકી સરકાર ક્રિપ્ટોગ્રાફી પર પ્રવેશને કેવી રીતે મર્યાદિત કરવાનો પ્રયાસ કરી રહી હતી, અને એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કામ કર્યું કે આ ટેક્નોલોજી દરેક વ્યક્તિ માટે ઉપલબ્ધ થાય જેથી તેઓ પોતાની ઓનલાઈન ગોપનીયતા રક્ષી શકે. આ પ્રારંભિક આગેવાનોમાંના કેટલાક ડિજિટલ 'મજબૂત પૈસા' પ્રણાલી દ્વારા મૂલ્ય સંગ્રહ અને વિનિમય કરવાની શક્યતાઓ પર પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા હતા, જે ઉદ્ભવતા ઈન્ટરનેટ પર ઉપયોગ કરી શકાય. ફ્રિડરિચ હાયેક – ઓસ્ટ્રિયન અર્થશાસ્ત્રમાં મુખ્ય યોગદાન આપનાર – એ ઈન્ટરનેટના દિવસો પહેલાં જ મુક્ત બજાર સ્પર્ધા આધારિત આદર્શ ચલણ કેવું હોઈ શકે તેની કલ્પના કરી હતી, પણ તેને લાગ્યું કે એ તકનીકી અને રાજકીય રીતે શક્ય નથી. ડિજિટલ ગોપનીયતા ઉપરાંત, આ જૂથ, જે પછીથી Cypherpunks તરીકે ઓળખાયું, એ હાયેકની ડિજિટલ પૈસાની કલ્પનાને સાકાર કરવાનો પ્રયાસ કર્યો, પણ આ પ્રયાસો નિષ્ફળ ગયા જ્યાં સુધી Satoshi એ પોતાની વિચારધારા મેઇલિંગ લિસ્ટ પર પ્રકાશિત ન કરી.

  • TCP/IP પ્રોટોકોલ (1976)
  • પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોસિસ્ટમ્સ માટેના પ્રોટોકોલ - રાલ્ફ મર્કલ (1980)
  • ડિજિકેશ - ડેવિડ ચૌમ (1989)
  • ડિજિટલ ટાઈમસ્ટેમ્પિંગ (90's)
  • હેશકેશ - એડમ બેક (1997)
  • બિટટોરેન્ટ - બ્રામ કોહેન (2001)
  • રીયુઝેબલ POW - હેલ ફિન્ની (2004)
  • Bitcoin Whitepaper - Satoshi Nakamoto (2008)

Bitcoinના વિકાસ પર મુખ્ય અસર 1990ના દાયકામાં ઉદ્ભવેલા Cypherpunk આંદોલનથી થઈ હતી. તેમણે પબ્લિક-કી ક્રિપ્ટોગ્રાફી સહિતની અનેક ક્રિપ્ટોગ્રાફિક ટેક્નોલોજીઓ વિકસાવી, જેથી વપરાશકર્તાઓ સુરક્ષિત અને ખાનગી રીતે સંચાર અને માહિતી વહેંચી શકે. અહીં વર્ણવાયેલા ઘણા વિકાસ અને તેમાં સામેલ લોકો આ જૂથના ભાગ હતા.

ડિજિટલ રોકડની જરૂરિયાત પણ ઓળખાઈ હતી અને તેને બનાવવા માટે અનેક પ્રયાસો થયા, પણ તેમાં કેટલીક મર્યાદાઓ હતી જેના કારણે એ સફળ ન થઈ શક્યા. Satoshi Nakamotoની પ્રતિભા એ હતી કે તેમણે આ તમામ ક્ષમતાઓને એકસાથે જોડીને, અને પોતાની કેટલીક નવીનતાઓ સાથે, આજના ઉપયોગમાં રહેલા Bitcoin પ્રોટોકોલનું નિર્માણ કર્યું. આગામી વિભાગોમાં આપણે આ વિકાસોમાંથી કેટલાકને શોધીશું અને સમજાવશું કે તેઓએ Bitcoinની રચનામાં કેવી રીતે મદદ કરી. અમે એ પણ ચર્ચા કરીશું કે કયા ગુમ થયેલા ભાગો Satoshi એ ઉકેલી કાઢ્યા.

3.1 TCP/IP નો વિકાસ

અમામાંથી મોટાભાગના TCP/IP પ્રોટોકોલ્સ સાથે પરિચિત છે, જે આજના ઇન્ટરનેટ માટે આધારશિલા છે. તેની શરૂઆત 1970ના અંતના દાયકામાં થઈ હતી, જ્યારે વૈજ્ઞાનિકો Arpanet માટે વિકલ્પ શોધી રહ્યા હતા – જે અમેરિકાના સંરક્ષણ વિભાગ દ્વારા બનાવવામાં આવેલું પહેલું નેટવર્ક હતું, જે દૂર દૂરના કમ્પ્યુટરો વચ્ચે સંસાધનો વહેંચવા માટે રચાયું હતું. 1983માં Arpanet માટે TCP/IP પ્રોટોકોલ સ્ટાન્ડર્ડ બન્યું, જેના કારણે 1990ના અંત સુધીમાં તે મુખ્ય નેટવર્ક મોડેલ બની ગયું અને આજના ઇન્ટરનેટનું આધાર બની ગયું, જેના પર Bitcoin ચાલે છે.

OSI મોડેલ TCP/IP
એપ્લિકેશન એપ્લિકેશન
પ્રેઝન્ટેશન એપ્લિકેશન
સેશન એપ્લિકેશન
ટ્રાન્સપોર્ટ ટ્રાન્સપોર્ટ
નેટવર્ક નેટવર્ક
ડેટા લિંક ડેટા લિંક
ફિઝિકલ ફિઝિકલ

જ્યારે TCP/IP મોડેલ વિકસાવવામાં આવી રહ્યો હતો, ત્યારે આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણ સંસ્થા (ISO) અને ટેલિકોમ ઉદ્યોગ (CCITT) દ્વારા સમાન પરંતુ વધુ વ્યાપક ફ્રેમવર્ક વિકસાવવામાં આવી રહ્યું હતું. નવા પ્રોટોકોલ વિકસાવવા અથવા ફેરફાર સૂચવવાનો પ્રક્રિયા TCP/IPના વધુ વિકેન્દ્રિત અભિગમની તુલનામાં ધીમી અને અયોગ્ય હતી, જેના કારણે આજના સમયમાં આ અભિગમનું પ્રભુત્વ છે.

ફેરફાર માટે વિનંતી

TCP/IP મોડેલમાં, હાલના પ્રોટોકોલ્સમાં સુધારા અથવા નવા વિચારો માટે કોઈપણ સૂચન ફેરફાર માટે વિનંતી પ્રક્રિયા દ્વારા રજૂ કરી શકાય છે. આ સૂચનો મંજૂરી પ્રક્રિયા પસાર કરે છે, જે ઇન્ટરનેટ એન્જિનિયરિંગ ટાસ્ક ફોર્સ (IETF) દ્વારા સંચાલિત થાય છે, અને મંજૂર થયા પછી ઓપન સોર્સ બની જાય છે જેથી કોઈપણ તેને અમલમાં મૂકી શકે અને અપનાવી શકે. નોંધપાત્ર કેટલાક ઉદાહરણો:

  • 1969 RFC 1: Arpanetમાં પેકેટ્સ કેવી રીતે મોકલવામાં આવશે તે દસ્તાવેજીકરણ કર્યું
  • 1981 RFC791: ઇન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ V4 વ્યાખ્યાયિત કર્યું – જે આજે પણ વ્યાપક રીતે અપનાવવામાં આવે છે
  • 1982 RFC 821: સિમ્પલ મેલ ટ્રાન્સફર પ્રોટોકોલ
  • 1987: ડોમેન નામ સિસ્ટમ – ડોમેન નામને કેવી રીતે IP એડ્રેસમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે
  • 1999 RDC 2616: હાયપરટેક્સ્ટ ટ્રાન્સફર પ્રોટોકોલ – વેબ બ્રાઉઝિંગ માટે આવશ્યક

The Bitcoin Improvement Proposal (BIP) એ RFC જેવી જ રીત અનુસરે છે, પણ તે માત્ર Bitcoinમાં સુધારાઓ પર જ કેન્દ્રિત છે, નવા અથવા વિકલ્પ પ્રોટોકોલના વિકાસ પર નહીં. Bitcoin પણ આ સ્તરવાળા મોડેલમાંથી પ્રેરણા લે છે, અને તમે વધારાના પ્રોટોકોલ્સને સ્તર બે અથવા ત્રણ તરીકે વર્ણવેલા જોઈ શકશો.

જેમ કે TCP/IP મોડેલના મૂળ સ્તરો છેલ્લા કેટલાય દાયકાઓમાં બહુ ઓછા બદલાયા છે અને નવીનતા ઉપરના સ્તરે થાય છે, તેમ જ, મૂળ Bitcoin સ્તર પણ હવે ખૂબ ધીમે બદલાશે એવી અપેક્ષા છે, જ્યારે સ્કેલિંગ સોલ્યુશન્સ જેમ કે લાઇટનિંગ અને લિક્વિડ ઉપરના સ્તરે વિકસશે.

મૂળ સ્તરના પ્રોટોકોલ્સ સમય જતાં કેમ બદલવા મુશ્કેલ બની જાય છે તેનું સારું ઉદાહરણ IPv6 છે. IPv4માં એડ્રેસ સ્પેસ ખૂટી જવાની અપેક્ષા હોવાથી નવા પ્રોટોકોલની જરૂર પડી. પ્રથમ ડ્રાફ્ટ સ્ટાન્ડર્ડ 1998માં બનાવાયો, પણ 2017 સુધી ઇન્ટરનેટ સ્ટાન્ડર્ડ તરીકે મંજૂર થયો નહીં. જ્યારે IPv4ની ઘણી સમસ્યાઓનું ઉકેલ લાવ્યું અને ભવિષ્ય માટે વધુ યોગ્ય છે, તેમ છતાં ઉદ્યોગમાં તેનો સ્વીકાર હજુ પણ ખૂબ ધીમો છે. આ સમય દરમિયાન, ઉપરના સ્તરે મલ્ટીમિડિયા, ઇમેઇલ વગેરે માટે ઘણા નવા પ્રોટોકોલ્સ વ્યાખ્યાયિત થયા છે.

Bitcoin દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ

આ ઇન્ટરકનેક્ટિવિટીના પ્રશ્નોને અલગ પાડવાથી પ્રોટોકોલ્સ ઉપરના અને નીચેના સ્તરોથી સ્વતંત્ર રીતે વિકસાવી શકાય છે. દરેક સ્તર માટે ઉકેલ ફરીથી શોધવાની જરૂર પડતી નથી, Bitcoin નેટવર્ક તેના નીચેના ફિઝિકલ અને ડેટા લિંક સ્તરે આપવામાં આવતી ક્ષમતાઓ પર આધાર રાખી શકે છે.

સ્તર TCP/IP મૂળભૂત
એપ્લિકેશન પાડોશી નોડ્સ ઓળખવા માટે ડોમેન નામ સિસ્ટમ (DNS) નો ઉપયોગ કરે છે. પોર્ટ 8333 Bitcoin પ્રોટોકોલ દર્શાવે છે.
ટ્રાન્સપોર્ટ માઇનર્સ વચ્ચે ઓછી વિલંબતા માટે FIBRE સંચાર માટે UDP. નોડ્સ વચ્ચે P2P સંચાર માટે TCP.
ટ્રાન્સપોર્ટ TOR રૂટિંગ: અજ્ઞાતતા અને ગોપનીયતા સક્ષમ કરે છે. બ્રોડકાસ્ટ પ્રોટોકોલ: નેટવર્કમાં ટ્રાફિકને રૂટ કરે છે.
લિંક કોઈપણ માધ્યમ પર કાર્ય કરે છે (દા.ત., ઇથરનેટ, Wi-Fi, વગેરે)
ફિઝિકલ વાયરલેસ, ઇથરનેટ અથવા અન્ય હાર્ડવેર ઇન્ટરફેસ દ્વારા ફિઝિકલ ટ્રાન્સમિશન.
Bitcoin એ મૂલ્ય ટ્રાન્સફર કરવા માટેનું ન્યુટ્રલ પ્રોટોકોલ છે, જેમ કે HTTPS માહિતી ટ્રાન્સફર કરવા માટેનું પ્રોટોકોલ છે
  • HTTPS: સુરક્ષિત વેબસાઇટ્સ
  • SMTP: ઇમેઇલ મોકલો
  • FTP: ફાઈલો ટ્રાન્સફર કરો
  • DNS: ડોમેન નામો મેનેજ કરો
  • BTC: મૂલ્ય સંગ્રહો અને ટ્રાન્સફર કરો

Bitcoin મૂલ્યને વિશ્વસનીય રીતે અને તૃતીય પક્ષની જરૂરિયાત વિના, લોકો અથવા ઉપકરણો વચ્ચે ઈન્ટરનેટ પર ટ્રાન્સપોર્ટ કરવાની સુવિધા આપે છે. અપેક્ષા છે કે આથી વિશાળ મૂલ્ય ખુલશે.

3.2 પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોગ્રાફી અને પ્રોટોકોલ

આજના ઇન્ટરનેટ અને મોટાભાગના આધુનિક કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ ક્રિપ્ટોગ્રાફી પર આધાર રાખે છે, જે માહિતી છુપાવવાની એક પદ્ધતિ છે જેથી માત્ર માહિતીનો પ્રાપ્તકર્તા જ તેને ડિકોડ કરી શકે. બિટકોઇનને સુરક્ષિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ક્રિપ્ટોગ્રાફીનું આધારભૂત કાર્ય 1970ના દાયકામાં શરૂ થયું હતું.

પ્રથમ પ્રશ્ન ઉકેલવાનો છે – કેવી રીતે એક અસુરક્ષિત માધ્યમ પર એક સંયુક્ત ગુપ્ત વાત વહન કરવી.

આ પ્રશ્નને સૌપ્રથમ Whitfield Diffie અને Martin Hellman દ્વારા જોવામાં આવ્યો હતો.

સમસ્યા: બે પક્ષો – સામાન્ય રીતે જેમને અલ્પા અને બોબ કહેવામાં આવે છે – એક એવા નેટવર્ક પર ગુપ્ત માહિતી વહેંચવા માંગે છે જ્યાં અન્ય લોકો સાંભળી શકે છે. આ હાંસલ કરવા માટે, તેમણે Diffie-Hellman કી એક્સચેન્જ પ્રક્રિયા બનાવી.

આ સંયુક્ત ગુપ્ત વાત પછી અનેક સમમિતિ કીઓ બનાવવા માટે બીજ મૂલ્ય તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેથી બંને એકબીજાને સંદેશા એન્ક્રિપ્ટ અને ડિક્રિપ્ટ કરી શકે છે, કી ખુલીને વહેંચ્યા વિના.

કારણ કે ખાનગી કી ક્યારેય વહેંચવાની જરૂર પડતી નથી, અને દરેક છેડે અલગ કીઓ એન્ક્રિપ્ટ અને ડિક્રિપ્ટ કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે, તેથી તેને અસિમેટ્રિક એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ કહેવામાં આવે છે.

ઉપયોગના કેસ:

  • અલ્પા બોબની જાહેર કીથી સંદેશા પર સાઇન કરે છે – જે માત્ર બોબ જ તેની ખાનગી કીથી ડિક્રિપ્ટ કરી શકે છે
  • અલ્પા પોતાની ખાનગી કીથી સંદેશા પર સાઇન કરે છે – તેની જાહેર કીથી ડિક્રિપ્ટ કરીને કોઈપણ વ્યક્તિ ખાતરી કરી શકે છે કે સંદેશો અલ્પાએ મોકલ્યો છે, તેની ખાનગી કી જાણ્યા વિના
  • આ બંને પદ્ધતિઓને બે સ્તરની એન્ક્રિપ્શન સાથે જોડીને, સંદેશો એ રીતે મોકલી શકાય છે કે માત્ર બોબ જ તેને ડિક્રિપ્ટ કરી શકે, અને પછી તે ખાતરી કરી શકે છે કે મોકલનાર ખરેખર અલ્પા છે

જ્યારે કાગળ પર નામ આપવામાં આવ્યું નથી, Ralph Merkle એ આ સમસ્યાનું ઉકેલ લાવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી – જે અત્યાર સુધી અસમાધાનિય ગણાતી હતી – ખુલ્લા અને શક્યતઃ દુશ્મનાવટભર્યા નેટવર્ક પર ખાનગી સંવાદ કેવી રીતે સ્થાપિત અથવા પુનઃસ્થાપિત કરવો.

આ પદ્ધતિ પોતે જ બ્રૂટ ફોર્સ હુમલાની સામે સંવેદનશીલ છે, જેમાં હુમલાખોર સંયુક્ત સંખ્યાઓ લઈ અને પૂરતા સમય અને સંસાધનો મળતાં અંતે સંયુક્ત કી ફરીથી બનાવી શકે છે, એટલે માત્ર આ જ સંપૂર્ણ જવાબ નથી.

પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોસિસ્ટમ્સ માટે પ્રોટોકોલ્સ

ઉપર જણાવેલા Diffie-Hellman પબ્લિક-કી સિસ્ટમમાં યોગદાન આપવાના ઉપરાંત, Ralph Merkle ઘણા વર્ષો સુધી આ ક્ષેત્રમાં યોગદાન આપતા રહ્યા, અને બિટકોઇન દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક મુખ્ય ઘટકોના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ રહ્યા.

ક્રિપ્ટોગ્રાફિક હેશ ફંક્શન એ એક ગણિતીય અલ્ગોરિધમ છે જે કોઈપણ કદના ઇનપુટ્સ લઈ અને જટિલ ગણતરીઓ પ્રક્રિયા કરીને બીટ્સમાં હેશ મૂલ્ય આપે છે, જે સામાન્ય રીતે હેક્સાડેસિમલ ફોર્મેટમાં નિશ્ચિત-લંબાઈના અલ્ફાન્યુમેરિક આઉટપુટ તરીકે રજૂ થાય છે.

  • ઇનપુટ્સ કોઈપણ કદના હોઈ શકે છે
  • આઉટપુટ હંમેશા નિશ્ચિત લંબાઈનું અને નિર્ધારિત (એ જ ઇનપુટ દરેક વખતે એ જ હેશ આપે છે) હોય છે
  • તે ચકાસવું સરળ છે પણ ઇનપુટ શોધવા માટે પ્રક્રિયા પાછી ફેરવવી અત્યંત મુશ્કેલ છે
  • ડેટામાં નાનકડો ફેરફાર પણ આઉટપુટને સંપૂર્ણપણે બદલાવી દે છે
Hash function

હેશિંગ એ બિટકોઇન પ્રોટોકોલનો અભિન્ન ભાગ છે. બિટકોઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતું SHA-256, જે એનએસએ દ્વારા બનાવાયું હતું, એ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક હેશિંગ અલ્ગોરિધમનું ઉદાહરણ છે.

  • ચેઇનના દરેક બ્લોકને હેશ કરવામાં આવે છે જેથી ડેટા બદલાઈ ન શકે – વિતરિત લેજરનું અખંડિતપણું સુનિશ્ચિત કરવા માટે
  • હેશ જે જનરેટ થાય છે તેને માન્ય બ્લોક માનવા માટે 'પ્રૂફ ઓફ વર્ક' માપદંડો પૂરા પાડવા જરૂરી છે
  • મર્કલ વૃક્ષો – શાખાઓ અને હેશ ઓફ હેશીસનો ઉપયોગ કરીને, હેશ વૃક્ષો ઓછામાં ઓછા સ્ટોરેજ સાથે મોટા ડેટાસેટ્સની ચકાસણી શક્ય બનાવે છે
  • હેશ આધારિત સહી અને કીઓ વૉલેટ્સ, સરનામા અને ટ્રાન્ઝેક્શનના અધિકૃતકરણ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે

બ્લોકચેઇન સ્ટેટ્સની વિતરિત ચકાસણી અને માત્ર ઉમેરવા યોગ્ય લેજર મોડલ્સ, જે સુધારાની સામે પ્રતિરોધક છે, તે એક-માર્ગીય હેશિંગ દ્વારા શક્ય બને છે. હેશ ફંક્શન્સ જાહેર લેજર્સ જેમ કે બિટકોઇન પર ઘટનાઓ ચકાસવા માટે વિશ્વસનીય, નિર્ધારિત પદ્ધતિ આપે છે, કેન્દ્રિય વિશ્વાસ મોડલના અભાવે.

ક્રિપ્ટોગ્રાફી ક્ષેત્રમાં આ નવી ક્ષમતાઓ તેના સર્જકો દ્વારા નવીનતાની નવી લહેર લાવશે તેવી અપેક્ષા હતી.

એલિપ્ટિક કર્વ ક્રિપ્ટોગ્રાફી

આ પછીની નવીનતાઓમાંની એક એલિપ્ટિક કર્વ ક્રિપ્ટોગ્રાફી રૂપે આવી.

એલિપ્ટિક કર્વ ક્રિપ્ટોગ્રાફી 1985માં બે વૈજ્ઞાનિકો N. Koblitz અને V. Miller દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે ફિનાઇટ પ્રાઇમ ફિલ્ડ્સના બદલે એલિપ્ટિક કર્વ દ્વારા નિર્ધારિત પોઈન્ટ્સનો ઉપયોગ કરવો, જેથી Discrete Logarithm સમસ્યા માન્ય રહે, જેમ કે સામાન્ય રીતે સ્ટાન્ડર્ડ Diffie-Hellman કી એક્સચેન્જ પ્રોટોકોલમાં થાય છે. આ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની વિગત આ વિભાગની બહાર છે, પણ ઊંચા સ્તરે, એલિપ્ટિક કર્વ એ પોઈન્ટ્સનો સમૂહ છે જે ચોક્કસ ગણિતીય સમીકરણને સંતોષે છે.

એલિપ્ટિક કર્વ માટેનું સમીકરણ કંઈક આવું દેખાય છે:

Elliptic curve

આમાં કેટલીક ઉપયોગી વિશેષતાઓ છે:

  • આડું સમમિતિ. કર્વ પર કોઈપણ પોઈન્ટને x-અક્ષ ઉપર પ્રતિબિંબિત કરો તો પણ એ જ કર્વ રહેશે.
  • કોઈપણ અનુલંબ રેખા કર્વને મહત્તમ ત્રણ જગ્યાએ કાપશે.
  • બ્લોકચેઇનમાં જાહેર કીઓની કાર્યક્ષમ સ્ટોરેજ અને ટ્રાન્સમિશન માટે સંક્ષિપ્ત કી કદ આવશ્યક છે.

આ વિશેષતાઓ Diffie-Hellman અલ્ગોરિધમ જેવી રીતે કી પેર બનાવવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. બિટકોઇન ECDSA નો ઉપયોગ કરે છે, જેનું પૂરું નામ છે Elliptic Curve Digital Signature Algorithm. આ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં એલિપ્ટિક કર્વ અને ફિનાઇટ ફિલ્ડનો ઉપયોગ કરીને ડેટાને 'સહી' કરવામાં આવે છે, જેથી તૃતીય પક્ષો સહીની અસલિયત ચકાસી શકે છે, જ્યારે સાઇનર પાસે જ સહી બનાવવા માટે વિશિષ્ટ ક્ષમતા રહે છે. બિટકોઇનમાં, જે ડેટા પર સાઇન થાય છે તે ટ્રાન્ઝેક્શન છે જે માલિકી ટ્રાન્સફર કરે છે.

'ફિનાઇટ' ભાગ Diffie-Hellmanની 'mod' પદ્ધતિ જેવી જ છે, જેમાં સમીકરણના આઉટપુટને ભાગીને અવશેષ લેવામાં આવે છે જેથી તે સંખ્યાઓની શ્રેણીમાં ફિટ થાય.

3.3 ડિજિકેશ

ક્રિપ્ટોગ્રાફી પ્રત્યે 'નવી રસલાવણી'ના પ્રારંભિક ભાગીદારોમાંના એક ડેવિડ ચૌમ હતા. તેમણે તેમના પ્રારંભિક વર્ષોમાં કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સને તોડવાની કળા શીખી અને તેમની સફળતાએ所谓 'સુરક્ષિત' સિસ્ટમ્સ પ્રત્યે的不વિશ્વાસ ઊભું કર્યું. તેમણે એ સમસ્યાને પણ ઓળખી જે અત્યાર સુધી વિચારવામાં આવી નહોતી: "તમે કેવી રીતે ગુપ્ત રાખો છો કે કોણ કોને અને ક્યારે વાત કરે છે તેની જાણકારી".

તેમણે જાહેર કી ક્રિપ્ટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને એક અનામિક મેઇલિંગ પ્રોટોકોલ ડિઝાઇન કર્યો હતો, જે સંદેશાઓને 'મિક્સ' કરીને સ્ત્રોત અને ગંતવ્યને અનામિક રાખે છે. આ TOR નેટવર્ક માટે આધાર બની ગયું.

ચૌમે ડિજિટલ ચુકવણીને પણ એ જ રીતે જોયું – ઓળખ્યું કે 'વ્યક્તિ દ્વારા કરવામાં આવેલી ટ્રેસેબલ નાણાકીય લેવડદેવડ વ્યક્તિના સ્થાન, સંબંધો અને જીવનશૈલી વિશે ઘણું બધું ખુલાસો કરી શકે છે'. 1980માં તેમણે ક્રિપ્ટોગ્રાફી દ્વારા સુરક્ષિત ડિજિટલ કેશ સિસ્ટમનું પેટન્ટ મેળવ્યું, જે ક્રિપ્ટોકરન્સી માટે આધાર બની. તેમણે સંદેશાવ્યવહાર અને ચુકવણીના વિકેન્દ્રિકરણ આધારિત સંપૂર્ણપણે વિકેન્દ્રિત અર્થતંત્ર બનાવવા માટે ક્રિપ્ટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરવાની વિચારણા પણ શરૂ કરી.

સરકારો Napster જેવી કેન્દ્રિય નિયંત્રિત નેટવર્ક્સના વડા કપવામાં સારી છે, પણ શુદ્ધ P2P નેટવર્ક્સ જેમ કે Gnutella અને TOR પોતાનું સ્થાન જાળવી રહી છે.
Satoshi Nakamoto

કોઈ કેન્દ્રિય સત્તા વગરના વિકેન્દ્રિત સિસ્ટમ્સ – પિયર-ટુ-પિયર – ઘણા લાભ આપે છે:

  • તે ઝડપથી વધી શકે છે કારણ કે કોઈ પણ વ્યક્તિ માત્ર એક નવો નોડ ચલાવીને સિસ્ટમ વધારી શકે છે, જેમાં કોઈ નોંધણી કે મંજૂરીની જરૂર નથી
  • બધા નોડ્સ સમાન હોય છે એટલે નિષ્ફળતા આસપાસથી પસાર કરી શકાય છે
  • કોઈ કેન્દ્રિય સત્તા નથી જે સિસ્ટમને કબજે કરી શકે અથવા妥લ કરી શકે
  • કેન્દ્રિય નિયંત્રણના બિંદુઓ વિના પકડવી, નિયમન કરવી, કર વસૂલવું અથવા દેખરેખ રાખવી વધુ મુશ્કેલ છે

દાયકાં પછી તેમણે તેમની કંપની Digicash સ્થાપી, 'ecash' બનાવવા માટે – વિશ્વની પ્રથમ ડિજિટલ કેશ સિસ્ટમ. ઘણા પ્રસિદ્ધ નામો થોડા સમય માટે Digicash સાથે જોડાયા, જેમાં થોડી સફળતા મળી પણ અંતે તે નિષ્ફળ ગયું અને દિવાળિયા જાહેર કર્યું.

ડિજિટલ પૈસામાં વધુ વિકાસ

જુલાઈ 2010ના ફોરમ પોસ્ટમાં Satoshi Nakamoto એ કહ્યું: “Bitcoin એ Wei Dai ની b-money પ્રસ્તાવના 1998માં Cypherpunks પર અને Nick Szabo ની Bit Gold પ્રસ્તાવના અમલ છે.”

જ્યારે આ બંને વિચારો પ્રસ્તાવના તબક્કા પાર ન ગયા, તેમ છતાં તેમાંના કેટલાક વિચારો સ્પષ્ટ રીતે Bitcoinના વિકાસને પ્રભાવિત કર્યા:

  • 'પ્રૂફ ઓફ વર્ક' નો ઉપયોગ કરીને ગણિતીય કાર્યને નાણાકીય મૂલ્ય આપવું
  • આ વિચાર કે ગણતરીનો ખર્ચ સમય સાથે બદલાય છે અને તેનો હિસાબ રાખવો જરૂરી છે

પણ પહેલા આપણે Hashcashને જોઈશું.

3.4 હેશકેશ

Hashcash એ એડમ બેક દ્વારા બનાવાયું હતું, જે આ ક્ષેત્રના પ્રારંભિક નવોપાયકોમાંના એક હતા. એડમને ઈન્ટરનેટ પર મુક્ત બજારો અને ગોપનીયતા પ્રત્યે ખૂબ જ રસ હતો, અને તેઓ Cypherpunks મેઇલિંગ લિસ્ટ પર આવ્યા, જેમાં તેઓ જોડાયા અને સક્રિય ભાગીદાર બન્યા.

તેમને ડિજિટલ પૈસામાં ખૂબ રસ હતો, અને તેમણે જૂથ કેવી રીતે DigiCash પર Chaum સાથે વધુ નજીકથી કામ કરી શકે તે અંગે કેટલીક સૂચનાઓ આપી હતી, પણ એ આગળ વધ્યું નહીં. ત્યારબાદ તેમણે પોતાનું ધ્યાન એક બીજા ઉદ્ભવતા પ્રશ્ન તરફ ફેરવ્યું – ઈમેઇલ સ્પામ. તેઓ અને Cypherpunksના અન્ય સભ્યો સ્પામની સમસ્યાનું ઉકેલ શોધવા માંગતા હતા, જ્યાં સ્પામર્સ માટે હજારો ઈમેઇલ્સ બનાવવી અને મોકલવી ખૂબ સરળ હતી, જે નેટવર્કને અવરોધે છે. તેમનું નવતર ઉકેલ હેશિંગ પર આધારિત હતું – ક્રિપ્ટોગ્રાફી દ્વારા કોઈપણ માહિતીના ટુકડાને ચોક્કસ લંબાઈની અનન્ય અને રેન્ડમ સ્ટ્રિંગમાં ફેરવવાની ક્ષમતા, જેથી ઈમેઇલને માન્ય ગણવામાં આવે અને નેટવર્કમાં મોકલવામાં આવે તે માટે ડિજિટલ 'સ્ટેમ્પ' ઉમેરવું જરૂરી બને. સાચા ઈમેઇલ માટે આ નાનકડો ખર્ચ હતો, પણ સ્પામર્સ માટે અવરોધક.

Hashcashની મુખ્ય નવીનતા એ હતી કે તેણે વાસ્તવિક વિશ્વના સંસાધનો – ગણતરી શક્તિ –ને ડિજિટલ નેટવર્ક સાથે જોડ્યા. અત્યાર સુધી ડિજિટલ સંસાધનોને અમર્યાદિત રીતે નકલ કરી શકાય હતા, પણ 'hashcash'ની સંખ્યા એ પર આધારિત હતી કે લોકો તેમાં કેટલી ઊર્જા ખર્ચવા તૈયાર છે.

જોકે આ ઉકેલ એડમ માનતા હતા કે ડિજિટલ કેશ સિસ્ટમમાં જે જરૂરી છે તેમાંના કેટલાક માપદંડો પૂરા કરે છે; તે અનામિક, મજબૂત અને વિશ્વાસરહિત હતું, દરેક hashcash પુનઃઉપયોગી નહોતું અને ખરેખર દુર્લભ પણ નહોતું. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે આ સમસ્યાઓને બાહ્ય તૃતીય પક્ષો દ્વારા ઉકેલી શકાય.

BitGold

Nick Szabo એ Hashcash અને proof of workના વિચાર પર આધાર રાખીને એક વિકલ્પ રજૂ કર્યો, જે તેમણે Hashcash પ્રકાશિત થયા પછીના એક વર્ષમાં, 1998માં, મેઇલિંગ લિસ્ટમાં વર્ણવ્યો હતો.

જોકે ઉકેલ તરફ આગળ વધતા, આ પ્રસ્તાવમાં હજુ પણ અનેક પડકારો હતા.

  • Hashના માલિકીના રજિસ્ટ્રી કોણ ચલાવશે અને તેમને કેવી રીતે વિશ્વાસી માનશો?
  • સમય જતાં હેશિંગ સામાન્ય રીતે સસ્તું બનતું જાય છે, જે HashCash માટે પણ પડકાર છે.

કારણ કે જોડાયેલા હેશીસને સમયમુદ્રિત કરવામાં આવતાં, તેમણે હેશિંગની મુશ્કેલીના ઐતિહાસિક ટ્રેકિંગનું કોઈ સ્વરૂપ સૂચવ્યું; પહેલો હેશ પછીના હેશ કરતાં વધુ પ્રોસેસિંગ ખર્ચ માંગે, કારણ કે ખર્ચ ઘટી ગયો છે. દુર્ભાગ્યવશ, આનો અર્થ એ થયો કે હેશીસ 'fungible' નહીં રહે, એટલે કે સમાન મૂલ્યના નહીં ગણાય, જે ડિજિટલ પૈસાનું મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ છે. આ ઉકેલવા માટે Nick એ BitGold પર 'મુક્ત બેંકિંગ'નું કોઈ સ્વરૂપ સૂચવ્યું, જે વિવિધ હેશીસના જૂથોને એકસમાન મૂલ્ય આપીને એકત્રિત કરી શકે.

B-Money

Bit Goldના પ્રસ્તાવ પછી જલ્દી, Wei Dai એ સમાન ઉકેલ રજૂ કર્યો. તેમણે Cypherpunks માટે પહેલેથી જ અનેક અન્ય સાધનો વિકસાવ્યા હતા, અને ડિજિટલ પૈસા અંગે તેમના પોતાના વિચારો હતા.

તેમનો પ્રસ્તાવ Bit Gold જેવો હતો એ રીતે કે તેમાં ડિજિટલ હસ્તાક્ષરો દ્વારા કેશ ટ્રાન્સફર થતો, અને વ્યવહારોના રેકોર્ડ લેજરમાં સંગ્રહાતા, જેમાં જાહેર કીઓ અને દરેકને ફાળવાયેલી ચલણ એકમોની સંખ્યા દર્શાવાતી. Bit-Goldની જેમ, વિશ્વસનીય તૃતીય પક્ષોને સુરક્ષા ખામીઓ માનવામાં આવતી, અને માન્યતા એ હતી કે ઇલેક્ટ્રોનિક કેશ સિસ્ટમ એક જ એકમ પર આધાર રાખવી જોઈએ નહીં – બેલેન્સ, વ્યવહારો અથવા ડબલ સ્પેન્ડ અટકાવવા માટે.

Wei-Dai એ આ સમસ્યાઓ માટે અનેક ઉકેલો સૂચવ્યા, જેમાંથી એક એ હતો કે લેજર જાળવવા માટે કેન્દ્રિય એકમ(ઓ)ના બદલે, બધા નોડ્સ પોતાની નકલ જાળવે. જો બધા વપરાશકર્તાઓ પોતાનું લેજર અને દરેક વ્યવહારની માન્યતા ચકાસે, અને બધા નોડ્સ અપડેટ રહે તો લેજર્સ નેટવર્કમાં સમન્વિત રહે. આ અત્યંત વિતરણ થયેલ સિસ્ટમને ભ્રષ્ટ કરવી મુશ્કેલ છે.

Wei Dai એ માન્યું કે આ Byzantine generals સમસ્યા (1) ઉકેલતું નથી, કારણ કે નોડ્સ સરળતાથી અસમાન થઈ શકે અથવા ખોટું બોલી શકે. તેમણે વિકલ્પરૂપે સૂચવ્યું કે 'વિશ્વસનીય' સર્વર્સના ઉપસમૂહ લેજર જાળવે, અને આ સર્વર્સને ઈમાનદાર રાખવા માટે નાણાકીય પ્રોત્સાહનો બનાવવામાં આવે.

મોનિટરી પોલિસી માટે, તેમણે B-Moneyની ખરીદ શક્તિને કોઈ બાહ્ય ગ્રાહક ભાવ સૂચકાંક સાથે જોડવાની ભલામણ કરી. તેઓ ઈચ્છતા હતા કે સમય જતાં સમાન માત્રાની B-Money એ સૂચકાંકનો સમાન હિસ્સો ખરીદી શકે, જેથી ભાવમાં સ્થિરતા રહે. એટલે, કોઈપણ માન્ય હેશ પૂરો પાડીને નવી ચલણ એકમો બનાવી શકે, પણ હેશ બનાવવાની મુશ્કેલી સમય જતાં CPU ખર્ચ અને ભાવ સૂચકાંક પર આધાર રાખીને બદલાઈ શકે, જેથી દરેક એકમ 'અપરિવર્તનીય' બને.

3.5 બિટટોરેન્ટ

બીટકોઇન સુધી પહોંચતા ક્રિપ્ટોકરન્સી બનાવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવનાર બીજું પ્રોજેક્ટ BitTorrent છે.

2001માં, બ્રામ કોહેન એ BitTorrent નામના પ્રોટોકોલની ડિઝાઇન રજૂ કરી, જે પીઅર-ટુ-પીઅર ફાઇલ શેરિંગ સિસ્ટમ માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું. તેણે MojoNation નામની કંપનીમાં કામ કરવાનું શરૂ કર્યું, જે લોકો confidential ફાઇલોને એન્ક્રિપ્ટેડ ભાગોમાં વહેંચી અને તે સોફ્ટવેર ચલાવતા કમ્પ્યુટરો પર વિતરિત કરવા માટે સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. ફાઇલની એક નકલ અનેક કમ્પ્યુટરોમાંથી એકસાથે ડાઉનલોડ થતી. જોકે અંતે આ પ્રોજેક્ટ નિષ્ફળ ગયું, પણ તેણે કોહેનને ફાઇલ-શેરિંગ ક્ષેત્રમાં પરિચિત કરાવ્યો, જ્યાં તેણે નક્કી કર્યું કે તે વધુ સારું પ્રોટોકોલ બનાવી શકે છે, જેમાં નીચેના ભાગો હતા:

  • Swarm: એ કમ્યુનિટી છે જે મશીનોની બનેલી છે, જે કન્ટેન્ટ ડાઉનલોડ કે અપલોડ કરી રહી છે
  • ટ્રેકર: એક વિશિષ્ટ ટૂલ છે જે સર્ચ એન્જિન જેવી રીતે કાર્ય કરે છે, પણ swarmમાં રહેલી ફાઇલોનું રેકોર્ડ રાખે છે. આથી વપરાશકર્તાઓ સરળતાથી જોઈ અને જે ફાઇલ જોઈએ તે મેળવી શકે છે
  • BitTorrent ક્લાયન્ટ: ટ્રેકર ઍક્સેસ કરવા માટે કમ્પ્યુટરમાં ઇન્સ્ટોલ કરવું પડે છે. નોંધો કે swarm એ જ જગ્યા છે જ્યાં ફાઇલો ખરેખર રાખવામાં આવે છે
  • એક પ્રોત્સાહન યોજના, જેમાં નેટવર્કમાં ફાઇલ શેર કરનારા વપરાશકર્તાઓને ઝડપી ડાઉનલોડ મળે છે

બીટકોઇન સાથેની સમાનતાઓ:

  • બંને પ્રોટોકોલ પીઅર-ટુ-પીઅર આધારિત છે
  • વિતરિત (ડિસેન્ટ્રલાઇઝ્ડ) ડિઝાઇન
  • BitTorrent ફાઇલો અને Bitcoin લેજર નેટવર્કમાં વિતરિત છે
  • ઓપન-સોર્સ મૂળ (BitTorrent અંતે ક્લોઝ્ડ-સોર્સ સોફ્ટવેર બની ગયું)

3.6 પુનઃઉપયોગી પુરાવા કાર્યનું

હાલ ફિન્ની સાઇફરપંક આંદોલનના બીજા પ્રસિદ્ધ સભ્ય છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક કેશના વિકાસમાં ખૂબ જ રસ ધરાવતા હતા અને મેઇલિંગ લિસ્ટ પર સક્રિય હતા.

તેમણે પ્રૂફ-ઓફ-વર્ક આધારિત ઇલેક્ટ્રોનિક કેશ સિસ્ટમના વિકાસમાં ફરી એક પ્રયાસ કરવાનો નિર્ણય લીધો. અત્યાર સુધી, હેશ આઉટપુટ દરેક ટ્રાન્ઝેક્શન માટે અનન્ય હતું, પરંતુ તેમનો વિચાર 'પુનઃઉપયોગી પ્રૂફ્સ ઓફ વર્ક' બનાવવાનો હતો.

આ રીતનો ખામી એ છે કે તેમાં કેન્દ્રિય સર્વર હોય છે, જેને ડબલ સ્પેન્ડ ન કરવા અથવા બંધ ન થવા માટે વિશ્વાસ રાખવો પડે છે. આ સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવા માટે, હાલે મુક્ત અને ખુલ્લા સ્ત્રોત સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરી હતી, જેને સુરક્ષિત હાર્ડવેર ઘટક પર હોસ્ટ કરી શકાય અને સ્વતંત્ર રીતે ચકાસી શકાય.

આ ઉકેલ હજુ પણ અન્ય પ્રસ્તાવોની જેમ કેટલીક જ સમસ્યાઓનો સામનો કરતો હતો:

  • 'ચિકન એન્ડ એગ' સમસ્યા, જેમાં અપનાવવાની સમસ્યા છે: વપરાશકર્તાઓ માટે ટોકન માંગવાની પ્રેરણા નથી, અને વેચાણકર્તાઓ પણ ત્યારે જ જોડાવા માંગે છે જ્યારે વપરાશકર્તાઓ આ ટોકનથી ચુકવણી કરવા માંગે.
  • જેમ જેમ કમ્પ્યુટિંગ ક્ષમતા વધશે, તેમ POW પણ સમય સાથે સસ્તું થવાની શક્યતા છે, જે સૂચવે છે કે બજારમાં અંતે RPOW ચલણ એકમોનું પૂર આવવાનું છે.
જો મૂરની કાનૂન હજુ પણ સાચું રહેશે, તો (POW) ટોકન બનાવવાનો ખર્ચ સતત, ગુણોત્તર દરે ઘટતો જશે. ધ્યાનમાં રાખો કે આ પૈસા નથી અને મૂલ્યના સંગ્રહ તરીકે બનાવવામાં આવ્યું નથી, પણ કમ્પ્યુટર પ્રયત્નનું સરળતાથી વિનિમય કરી શકાય તેવું પ્રતિનિધિત્વ છે.હાલ ફિન્ની

આ ગુણધર્મો પ્રોજેક્ટની આકર્ષણ અને અપનાવણને મર્યાદિત કરતા હતા, અને તેમનાં શ્રેષ્ઠ પ્રયાસો છતાં, આ પ્રોજેક્ટ પણ ઇલેક્ટ્રોનિક કેશ બનાવવા માટેનો એક નિષ્ફળ પ્રયાસ બનીને રહી ગયો.

3.7 બિટકોઇન

ઘણા વર્ષો અને નિષ્ફળ પ્રયાસો પછી, મોટાભાગના Cypherpunks ડિજિટલ પરમિશનલેસ કરન્સી ની કલ્પનામાં રસ ગુમાવવા લાગ્યા હતા, ત્યારે એડમ બેકને એક અનામી વ્યક્તિએ પોતાને સાતોશી નાકામોટો તરીકે ઓળખાવતો ઇમેઇલ મોકલ્યો, જેમાં 'third party વિના ઇલેક્ટ્રોનિક કેશ' નામના ડ્રાફ્ટ વ્હાઇટ પેપરની લિંક હતી.

આ તબક્કે સંક્ષિપ્તમાં કહીએ તો, આપણા પાસે ઓછામાં ઓછા આ વિચારો છે:

  • ક્રિપ્ટોગ્રાફિક સહી જે ગોપનીયતા અને અજાણપાનાનો સ્તર આપી શકે
  • અનબેક્ડ કરન્સી (B-Money) ની કલ્પના
  • નવી કરન્સી જારી કરવાની મર્યાદા માટેના પ્રસ્તાવો (પણ કોઈ રીત નહોતી)
  • ડિજિટલ સિક્કા જેમની માલિકી જાહેર કી દ્વારા નિર્ધારિત (B-Money) અને સહી કરીને ખસેડી શકાય અને પ્રાપ્તકર્તાના સરનામા આધારે ફરીથી ફાળવી શકાય (RPOW અને Hashcash)
  • બધા નોડ્સ સંપૂર્ણ રીતે વિતરણ થયેલ લેજર (B-Money) ની નકલ જાળવે છે (તે સમયે અમલમાં ન મૂકાય તેવું માનવામાં આવ્યું હતું)
  • ટાઈમ-સ્ટેમ્પિંગ પ્રોટોકોલ – મર્કલ ટ્રી હેશિંગનો ઉપયોગ કરીને ઘટનાઓની ગણિતીય રીતે પુરવાર કરી શકાય તેવી ક્રમબદ્ધતા પૂરું પાડવી, જેને ખોટું સાબિત કરવું મુશ્કેલ છે જો બધા વપરાશકર્તાઓ એ જ રેકોર્ડ રાખે
  • પ્રૂફ ઓફ વર્ક – સિસ્ટમને વાસ્તવિક વિશ્વના પ્રયત્ન સાથે જોડવા માટે (પણ હેશને જ કરન્સી તરીકે ઉપયોગ કરવો)
  • સંપૂર્ણ રીતે વિકેન્દ્રિત નેટવર્ક્સ જ્યાં બધા પીઅર્સ સમાન હોય અને નેટવર્કમાં આવી શકે અને જઈ શકે (BitTorrent)
  • નવા હેશને અગાઉના હેશ સાથે જોડવાની કલ્પના (Bit Gold અને ટાઈમ-સ્ટેમ્પિંગ)

આ સમયે જેની અછત હતી તેમાં સામેલ છે:

  • ‘Byzantine generals’ સમસ્યાનું યોગ્ય ઉકેલ
  • હાર્ડવેર સતત સુધરતા હોવા છતાં ચલણની માત્રા મર્યાદિત રાખવાની રીત
  • લોકોને ભાગ લેવા માટે પ્રોત્સાહન યોજના (કૂકડી અને ઈંડું સમસ્યા)

તાજેતરના પ્રયાસો અને Bitcoin વચ્ચેનો બીજો મોટો તફાવત એ હતો કે સાતોશીએ mailing lists પર જાહેરાત કરતા પહેલા સાચા 'Cypherpunks write code' ભાવના સાથે ઘણો સમય કોડ પર કામ કર્યું હતું, જ્યારે Bit Gold અને B-Money વધુ વિચારાત્મક હતા.

એવું કયું નવતર હતું જેના કારણે Bitcoin અગાઉના ઇલેક્ટ્રોનિક કેશના પ્રયાસોથી અલગ પડ્યું?

પ્રૂફ ઓફ વર્કને સંમતિ મિકેનિઝમ અને સુરક્ષા તથા અવિનાશિત્તા પૂરું પાડવાના એક રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવશે: હેશને પૈસા તરીકે ઉપયોગ કરવાને બદલે, તેને માઇનિંગ નામની નવી કલ્પનાત્મક પ્રક્રિયામાં ઉપયોગ કરવામાં આવશે, જ્યાં નોડ ટ્રાન્ઝેક્શન્સના સમૂહને એકત્રિત કરશે, રેન્ડમ નંબર ઉમેરશે અને પછી આ ડેટાના 'બ્લોક' પર હેશ લાગુ કરશે. જે બ્લોક હેશની જરૂરિયાતને પૂરી કરે તે નેટવર્કમાં જાહેર કરવામાં આવશે. આ બ્લોક્સને દરેકમાં અગાઉના બ્લોકના હેશથી જોડવામાં આવશે, અને સૌથી લાંબી બ્લોકચેઇન ટાઈબ્રેકર તરીકે ઉપયોગ થશે જ્યાં અલગ અલગ નોડ્સ એક જ સમયે અલગ અલગ બ્લોક્સ ચકાસી અને જાહેર કરશે જેથી ચેઇન વિભાજન થાય. પ્રૂફ ઓફ વર્ક વિતરણ થયેલ ટાઈબ્રેકર બનીને Byzantine generals સમસ્યાનું ઉકેલ આપે છે.

આ માઇનર્સને પ્રૂફ-ઓફ-વર્ક માટે જરૂરી CPU પૂરો પાડવા માટે પ્રોત્સાહન રૂપે દરેક બ્લોક માટે નવા bitcoin ફાળવવામાં આવે છે. તેમને મળતા Bitcoin ની રકમ પણ લગભગ દરેક 4 વર્ષે ઘટે છે જ્યાં સુધી બધા Bitcoin બનાવાઈ ન જાય, જેથી કુલ Bitcoin ની સંખ્યા ક્યારેય 21 મિલિયનથી વધુ ન થાય તે માટે કડક મર્યાદા બનાવવામાં આવી છે.

સૌથી મૂળભૂત વિચાર એ હતો કે હાર્ડવેર સુધરતા જાય અને વધુ શક્તિ નેટવર્કમાં ઉમેરાય ત્યારે કેટલું ચલણ બનાવવું એ સમસ્યાનું ઉકેલ. નિર્ધારિત સંખ્યાના બ્લોક્સ (2016) ના ટાઈમસ્ટેમ્પનું સરેરાશ કાઢવામાં આવશે, અને જો તે ખૂબ ઝડપથી બની રહ્યા હોય તો નવા બ્લોક બનાવવા માટે જરૂરી હેશ વધુ મુશ્કેલ બનાવાશે, અને જો ધીમા હોય તો સરળ બનાવાશે. આ વિકેન્દ્રિત પ્રોટોકોલમાં જ બનાવવામાં આવ્યું છે જે બધા નોડ્સ ચલાવે છે, તેથી કોઈ પણ માઇનર તેને અવગણે તો તેને કોઈ ફાયદો નહીં મળે કારણ કે નેટવર્કના બાકીના ભાગ દ્વારા તેનો બ્લોક નકારવામાં આવશે. આ એડજસ્ટમેન્ટ ખાતરી આપે છે કે નવા બ્લોક્સનું સર્જન યોજના મુજબ જ થાય છે, અને માઇનર્સને 'નિયમો પ્રમાણે રમવા' માટે પ્રોત્સાહન આપે છે.


સારાંશ

ડિસેન્ટ્રલાઇઝ્ડ પીઅર ટુ પીઅર ઇલેક્ટ્રોનિક કેશ સિસ્ટમ બનાવવી હોય તો કયા ઘટકો જરૂરી છે એ પઝલના ઘણા ભાગો સાતોશીએ પોતાનું વ્હાઇટપેપર રિલીઝ કરે તે પહેલાં અને કોડની શરૂઆતની રિલીઝ પછી જ તૈયાર હતા.

Bitcoin ની પ્રકૃતિ એવી છે કે એકવાર વર્ઝન 0.1 રિલીઝ થયું પછી તેની મુખ્ય રચના આખા જીવન માટે પથ્થર પર લખાઈ ગઈ
Satoshi Nakamoto

જ્યારે સુધારાઓ માટે ઘણા વિચારો (BIPs) પ્રસ્તાવિત અને અપનાવવામાં આવ્યા છે, ત્યારે Bitcoin 2009 થી શરૂઆતના રિલીઝમાં ડિઝાઇન કરેલા પ્રોટોકોલને અનુસરીને સતત કાર્યરત છે અને લગભગ કોઈ વિક્ષેપ વિના. બધા સુધારાઓ અગાઉના તમામ વર્ઝન સાથે બેકવર્ડ કમ્પેટિબિલિટી જાળવીને કરવામાં આવ્યા છે.

નોંધો
  1. Byzantine Generals સમસ્યાનું સ્પષ્ટીકરણ માટે જુઓhttps://en.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault

↑ વિષયસૂચિ પર પાછા