প্রুফ অব ওয়ার্ক (PoW) কী?

প্রুফ অফ ওয়ার্ক কী?

Satoshi Nakamoto 2008 সালে বিটকয়েনের শ্বেতপত্রে এটি বর্ণনা করেন। তিনি Adam Back-এর Hashcash ধারণার ওপর ভিত্তি করেছিলেন, যা স্প্যাম ইমেইল পাঠানো ব্যয়বহুল করার একটি পুরোনো ধারণা। বৈধ হ্যাশই হলো প্রমাণ। কাজ না করে এটি পাওয়া যায় না, আর যে কেউ দেখতে পারে যে আপনি কাজটি করেছেন।

এই পৃষ্ঠার বাকি অংশে প্রতিটি বিষয় ধাপে ধাপে দেখানো হয়েছে। ওপরের বাক্সে তুমি নিজেও চেষ্টা করে দেখতে পারো: এটি Bitcoin হেডারের আসল ফরম্যাট, যা তোমার ব্রাউজারেই লাইভ হ্যাশ করা হয়। মাইনিং সম্পর্কে পুরো ধারণা পেতে পড়ো আমাদের Bitcoin মাইনিংয়ের সম্পূর্ণ গাইড।

প্রুফ অব ওয়ার্ক কোন সমস্যার সমাধান করে?

Bitcoin পরিচালনার দায়িত্বে কোনো কোম্পানি, ব্যাংক বা সার্ভার নেই। হাজার হাজার কম্পিউটারে লেজারের নিজস্ব কপি থাকে, আর পরের ব্লক কোনটি হবে এবং পেমেন্টগুলো কোন ক্রমে হয়েছে, তা নিয়ে তাদের একমত হতে হয়। তা না হলে কেউ একই কয়েন দুবার খরচ করতে পারত।

অনলাইনে সাধারণ ভোটের পদ্ধতি কাজ করে না, কারণ যে কেউ হাজারটা ভুয়া কম্পিউটার চালু করে হাজারবার ভোট দিতে পারে। একে সিবিল অ্যাটাক বলে। কাজের প্রমাণ এড়ানোর উপায় দেয়: আপনার ভোটের ওজন হ্যাশে মাপা হয়, আর হ্যাশ তৈরি করতে বিদ্যুৎ ও হার্ডওয়্যার লাগে।

বিটকয়েন ব্লক হেডারের ভেতরে কী থাকে?

মাইনাররা পুরো ব্লক হ্যাশ করেন না। তাঁরা এর 80-বাইটের হেডার হ্যাশ করেন, যা ব্লকের বাকি সবকিছুর সঙ্গে যুক্ত। ওপরে থাকা ঘরে আপনি এই ছয়টি ফিল্ড সম্পাদনা করেছেন:

হেডারে আগের ব্লকের হ্যাশ থাকে। তাই পুরোনো ব্লক বদলালে তার হ্যাশও বদলে যায়, এতে পরের হেডারটি আর মেলে না, তার পরেরটিও নয়। এই পেজ তৈরির সময় আমরা সার্ভারে হিরো সেকশনের একই কোড দিয়ে 2009-এর আসল জেনেসিস ব্লক পরীক্ষা করেছিলাম:

Bitcoin-এ SHA-256 কীভাবে কাজ করে?

SHA-256 যেকোনো ইনপুটকে 256-বিট সংখ্যায় রূপান্তর করে, যা 64টি হেক্স অক্ষরে লেখা হয়। বিটকয়েন হেডারে এটি দুবার চালায় (এটিকে SHA-256d বলা হয়)। মাইনিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলো সহজ:

শেষের বৈশিষ্ট্যটিই প্রুফ অব ওয়ার্কের মূল কথা। কোনো হ্যাশ টার্গেটের কাছাকাছি হলেই পরের অনুমান সম্পর্কে কিছু জানা যায় না, তাই বৈধ ব্লক পাওয়ার কোনো চতুর শর্টকাট নেই। প্রতিটি মাইনার একই লটারিতে অংশ নেয়, আর প্রতি সেকেন্ডে বেশি হ্যাশ চালালে শুধু বেশি টিকিট কেনা হয়।

টার্গেট কী, আর শুরুতে এতগুলো শূন্য কেন?

টার্গেট হলো 256-বিটের একটি সংখ্যা। কোনো ব্লকের হ্যাশকে সংখ্যা হিসেবে ধরলে, সেটি টার্গেটের সমান বা ছোট হলে ব্লকটি বৈধ। ছোট সংখ্যার শুরুতে শূন্য থাকে, তাই টার্গেট যত কম হয়, শুরুতে শূন্যের সংখ্যা তত বাড়ে। হেক্সে প্রতিটি অতিরিক্ত শূন্য মানে গড়ে 16 গুণ বেশি চেষ্টা।

নেটওয়ার্ক প্রতি 2,016 ব্লকে টার্গেট বদলায়। এতে হ্যাশরেট যতই বাড়ুক বা কমুক, ব্লক আসতে থাকে প্রায় দশ মিনিট পরপর। এখন নেটওয়ার্কে হ্যাশরেট প্রায় 957 EH/s (লাইভ, প্রতি ঘণ্টায় আপডেট হয়)। এই সমন্বয় কীভাবে কাজ করে, তা জানতে পড়ুন আমাদের Bitcoin মাইনিং ডিফিকাল্টি গাইড। এককগুলো সম্পর্কে জানতে দেখুন হ্যাশরেটের ব্যাখ্যা।

nonce কী, আর extra nonce কী?

নন্স (“একবার ব্যবহার করা সংখ্যা”) হলো 4-বাইটের সেই ফিল্ড, যা মাইনাররা প্রতিটি চেষ্টায় বদলায়। শুধু এই ফিল্ডটাই বদলানোর জন্য রাখা হয়েছে। সমস্যা হলো, 4 বাইটে মাত্র প্রায় 4.3 বিলিয়ন মান পাওয়া যায়, আর আধুনিক মেশিন সেগুলো প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই পরীক্ষা করে ফেলে।

তাই মাইনাররা একটি অতিরিক্ত nonce-ও বদলান, যা coinbase-এ থাকা কয়েকটি অব্যবহৃত বাইট। ব্লকের প্রথম লেনদেন হলো coinbase, যেখান থেকে মাইনার পুরস্কার পায়। নতুন coinbase মানে নতুন merkle root, আর তার মানে চেষ্টা করার জন্য আরও কোটি কোটি নতুন nonce। মাইনিং পুলে পুল প্রতিটি মাইনারকে আলাদা অতিরিক্ত nonce-এর পরিসর দেয়, যাতে কেউ অন্যের করা কাজ আবার না করে।

একটি ব্লক খুঁজে পেতে খরচ বেশি, কিন্তু যাচাই করতে কম লাগে কেন?

মাইনারকে টার্গেটের নিচে পড়ে এমন একটি হ্যাশ না পাওয়া পর্যন্ত হ্যাশ চেষ্টা করে যেতে হয়। অন্য সবার শুধু হেডারটি একবার হ্যাশ করে মিলিয়ে দেখলেই চলে। এই অসম খরচের কারণেই হাজার হাজার সাধারণ কম্পিউটার চেইনটি তৈরি করা মাইনারদের বিশ্বাস না করেও যাচাই করতে পারে।

নিচে সার্চের অংশটা নিজে চেষ্টা করে দেখো। এই ডেমোতে হিরোর চেয়ে সরল ব্লক ফরম্যাট ব্যবহার করা হয়েছে, তবে এটিও একই double SHA-256 লটারি, আর পাওয়া প্রতিটি ব্লক আগেরটির সঙ্গে যুক্ত।

দীর্ঘতম চেইনের নিয়ম কী, আর 51% আক্রমণ কী?

কখনও দুজন মাইনার প্রায় একই সময়ে একটি ব্লক খুঁজে পান, আর নেটওয়ার্কে কিছুক্ষণের জন্য দুটি সংস্করণ থাকে। নোডগুলো সেই চেইন অনুসরণ করে, যার পেছনে মোট কাজের পরিমাণ সবচেয়ে বেশি। একে লম্বা চেইন বলা হয়, তবে আসলে এটি সবচেয়ে ভারী চেইন: উচ্চ difficulty-তে কয়েকটি ব্লক, কম difficulty-তে আরও বেশি ব্লকের চেয়েও ভারী হতে পারে।

কোনো পেমেন্ট ফিরিয়ে দিতে আক্রমণকারীকে সেই পেমেন্টের আগের অবস্থা থেকে শুরু করে সবার চেয়ে ভারী চেইন তৈরি করতে হবে। এর ওপর প্রতিটি নতুন ব্লক (একটি কনফার্মেশন) আক্রমণকারীকে আরও পিছিয়ে দেয়। হোয়াইটপেপারে এই সম্ভাবনা হিসাব করা হয়েছে। সেগুলো দেখতে স্লাইডার সরাও:

হ্যাশরেটের 50% বা তার বেশি থাকলে, আক্রমণকারী শেষ পর্যন্ত জিতবে। একেই 51% আক্রমণ বলে। এটা গুরুতর, তবে এর সীমাবদ্ধতা আছে:

এ কারণেই বড় অঙ্কের জমার ক্ষেত্রে এক্সচেঞ্জগুলো কয়েকটি কনফার্মেশন হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করে। সাধারণ নিয়ম হিসেবে ছয়টি ধরা হয়।

প্রুফ অব ওয়ার্কে এত শক্তি খরচ হয় কেন?

কারণ এই শক্তিই নিরাপত্তা দেয়। বৈধ ব্লক প্রমাণ করে যে সত্যিকারের বিদ্যুৎ খরচ হয়েছে। ইতিহাস নতুন করে লিখতে আক্রমণকারীকে অন্তত সমপরিমাণ বিদ্যুৎ খরচ করতে হবে, আর সৎ নেটওয়ার্ক এগিয়ে যাওয়ার সময়ও খরচ চালিয়ে যেতে হবে।

কতটা বিদ্যুৎ লাগে এবং তা কোথা থেকে আসে, তা নিয়ে আলোচনা হওয়াই স্বাভাবিক। কেমব্রিজ ইনডেক্সে বিভিন্ন অনুমানের হিসাব রাখা হয়, আর বিটকয়েন মাইনিংয়ে শক্তি ব্যবহারের গাইডে সংখ্যাগুলো ব্যাখ্যা করা হয়েছে। প্রতি হালভিংয়ে নতুন কয়েন থেকে পাওয়া রিওয়ার্ডের অংশ অর্ধেক হয়ে যায়। তাই সময়ের সঙ্গে নিরাপত্তার বাজেটের আরও বেশি অংশ লেনদেনের ফি থেকে আসতে হয়।

প্রুফ অব ওয়ার্ক বনাম প্রুফ অব স্টেক: পার্থক্য কী?

প্রুফ অব স্টেক (PoS) বিদ্যুৎ খরচ করা ব্যক্তিদের বদলে জামানত হিসেবে কয়েন লক করে রাখা ব্যক্তিদের মধ্য থেকে পরের ব্লক তৈরির দায়িত্ব দেয়। Ethereum 2022-এ প্রুফ অব ওয়ার্ক থেকে প্রুফ অব স্টেকে সরে যায়। দুটির ন্যায্য তুলনা এখানে:

Bitcoin-এর ডেভেলপাররা প্রুফ অব ওয়ার্ক রেখেছেন, কারণ এর খরচ সিস্টেমের বাইরে হয়। তাই কারও হাতে আগে থেকেই থাকা কয়েন দিয়ে সে নিয়ন্ত্রণ কিনতে পারে না। প্রুফ অব স্টেকের সমর্থকেরা কম বিদ্যুৎ খরচ ও দ্রুত চূড়ান্ত নিষ্পত্তির কথা বলেন।

Can you get mining rewards without running proof of work yourself?

Yes. With CloudMineCrypto you mine bitcoin for free from your phone or browser, with no hardware, noise or power bill. Claim the free 8-hour plan, and add more free plans by watching ads, playing games, completing offers and checking in daily. Your estimated BTC ticks up while your plans run, and you withdraw to your own wallet, Lightning included.

Each plan has a hashrate, and your estimate is that hashrate’s share of the whole network, times 6 blocks an hour, times the block reward. That’s the formula the app uses to estimate your rewards (rules and limits apply). Want more speed? Paid plans are an optional boost for fun. They usually mine less than they cost, and the price is shown before you confirm.

জেনে রাখুন: রিওয়ার্ডের অঙ্ক নেটওয়ার্কের অবস্থার সঙ্গে বদলায়, এগুলো কেবল অনুমান, নিশ্চিত নয়। কোনো প্ল্যান নিলে কোনো মেশিন বা পুলের মালিকানা পাওয়া যায় না। টাকা তোলার ক্ষেত্রে সীমা বা যাচাইকরণ লাগতে পারে। বিস্তারিত আছে রিওয়ার্ডের নিয়মে এবং বিনামূল্যে বিটকয়েন মাইনিং গাইডে। শর্ত প্রযোজ্য।

প্রায় জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

সোর্স আর আরও পড়ার জন্য

1. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (হোয়াইটপেপার) · Satoshi Nakamoto, bitcoin.org
2. ব্লকচেইন গাইড: ব্লক হেডার, প্রুফ অফ ওয়ার্ক, কইনবেস · Bitcoin ডেভেলপার ডকুমেন্টেশন
3. মাইনিং গাইড: সোলো মাইনিং, পুল, getblocktemplate · Bitcoin ডেভেলপার ডকুমেন্টেশন
4. ডিফিকাল্টি · Bitcoin Wiki
5. কনফার্মেশন · Bitcoin Wiki
6. Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index · Cambridge Centre for Alternative Finance
7. মাইনিং ড্যাশবোর্ড: হ্যাশরেট, ডিফিকাল্টি, সাম্প্রতিক ব্লক · mempool.space

এই পৃষ্ঠার লাইভ পরিসংখ্যান CloudMineCrypto API বা পাশে উল্লেখ করা পাবলিক ব্লকচেইন ডেটা পরিষেবা থেকে নেওয়া হয়, নির্দিষ্ট সময় পরপর আপডেট হয় এবং যেখানে দেখানো হয়েছে, সেখানে উৎসের নাম দেওয়া আছে। এই গাইডটি শিক্ষামূলক, আর্থিক পরামর্শ নয়। CloudMineCrypto কোনো বিনিয়োগ পণ্য নয়; অ্যাপের পুরস্কারগুলো আনুমানিক, নিশ্চিত নয়।