پروف آف ورک (PoW) کیا ہے؟

proof of work کیا ہوتا ہے؟

ساتوشی ناکاموتو نے 2008 میں بٹ کوائن وائٹ پیپر میں اس کی وضاحت کی۔ یہ ایڈم بیک کے Hashcash پر مبنی تھا، جو ای میل اسپیم کو مہنگا بنانے کا ایک پرانا خیال تھا۔ درست ہیش ہی ثبوت ہے۔ کام کیے بغیر اسے حاصل نہیں کیا جا سکتا، اور کوئی بھی دیکھ سکتا ہے کہ آپ نے یہ کام کیا ہے۔

اس صفحے کے باقی حصے میں ہر جزو کی وضاحت ہے، اور اوپر دیا گیا باکس آپ کو اسے آزمانے دیتا ہے: یہ بٹ کوائن ہیڈر کی اصل شکل ہے، جس کا ہیش آپ کے براؤزر میں براہِ راست نکالا جاتا ہے۔ مائننگ کی بڑی تصویر کے لیے ہماری بٹ کوائن مائننگ کی مکمل رہنما دیکھیں۔

پروف آف ورک کس مسئلے کا حل ہے؟

Bitcoin کو کوئی کمپنی، بینک یا سرور نہیں چلاتا۔ ہزاروں کمپیوٹر لیجر کی اپنی اپنی کاپی رکھتے ہیں، اور انہیں اس بات پر متفق ہونا پڑتا ہے کہ اگلا بلاک کون سا ہوگا اور ادائیگیاں کس ترتیب سے ہوئیں۔ ورنہ کوئی ایک ہی کوائن دو بار خرچ کر سکتا ہے۔

آن لائن سادہ ووٹنگ کام نہیں کرتی، کیونکہ کوئی بھی ہزار جعلی کمپیوٹر چلا کر ہزار بار ووٹ دے سکتا ہے۔ اسے سِبل حملہ کہتے ہیں۔ کام کا ثبوت اس مسئلے سے بچاتا ہے: آپ کی رائے ہیشز کی تعداد سے ناپی جاتی ہے، اور ہیشز بنانے میں بجلی اور ہارڈویئر کا خرچ آتا ہے۔

Bitcoin بلاک ہیڈر میں کیا ہوتا ہے؟

مائنرز پورا بلاک ہیش نہیں کرتے۔ وہ اس کے 80-بائٹ ہیڈر کو ہیش کرتے ہیں، جس میں باقی تمام معلومات شامل ہوتی ہیں۔ یہ وہ چھ فیلڈز ہیں جنہیں آپ نے اوپر والے خانے میں بدلا تھا:

چونکہ ہیڈر میں پچھلے بلاک کا ہیش شامل ہوتا ہے، اس لیے پرانے بلاک کو بدلنے سے اس کا ہیش بدل جاتا ہے۔ اس سے اگلا ہیڈر اور اس کے بعد والا ہیڈر بھی غلط ہو جاتا ہے۔ اس صفحے کی تیاری کے وقت ہم نے اپنے سرور پر، اسی کوڈ سے 2009 کا اصل جینیسس بلاک چیک کیا جو ہیرو میں استعمال ہوتا ہے:

بٹ کوائن میں SHA-256 کیسے کام کرتا ہے؟

SHA-256 کسی بھی ان پٹ کو 256-بٹ نمبر میں بدلتا ہے، جسے 64 ہیکس حروف میں لکھا جاتا ہے۔ بٹ کوائن اسے ہیڈر پر دو بار چلاتا ہے (لوگ اسے SHA-256d کہتے ہیں)۔ مائننگ کے لیے اہم خصوصیات سادہ ہیں:

یہ آخری خاصیت ہی پروف آف ورک کا بنیادی نکتہ ہے۔ ہدف کے قریب ہیش سے اگلے اندازے کے بارے میں کچھ پتا نہیں چلتا، اس لیے درست بلاک تک پہنچنے کا کوئی چالاک راستہ نہیں۔ ہر مائنر ایک ہی لاٹری کھیل رہا ہے، اور فی سیکنڈ زیادہ ہیش کا مطلب صرف زیادہ ٹکٹ ہیں۔

ٹارگٹ کیا ہوتا ہے، اور شروع میں اتنے سارے زیروز کیوں ہوتے ہیں؟

ہدف ایک 256-بٹ نمبر ہے۔ بلاک تب درست ہوتا ہے جب اس کا ہیش، نمبر کے طور پر پڑھنے پر، ہدف کے برابر یا اس سے کم ہو۔ چھوٹے نمبروں کے شروع میں صفر ہوتے ہیں، اس لیے کم ہدف کے ساتھ شروع میں زیادہ صفر نظر آتے ہیں۔ ہر اضافی ہیکس صفر کا مطلب ہے کہ اوسطاً 16 گنا زیادہ اندازے لگانے ہوں گے۔

نیٹ ورک ہر 2,016 بلاکس کے بعد ہدف بدلتا ہے، یعنی تقریباً ہر دو ہفتے بعد، تاکہ ہیش ریٹ بڑھنے یا گھٹنے کے باوجود بلاکس تقریباً ہر دس منٹ میں آتے رہیں۔ اس وقت نیٹ ورک تقریباً 957 EH/s پر چل رہا ہے (تازہ ڈیٹا، ہر گھنٹے اپ ڈیٹ ہوتا ہے)۔ یہ تبدیلی کیسے ہوتی ہے، اس کے لیے ہماری بٹ کوائن مائننگ کی مشکل سے متعلق رہنما دیکھیں، اور اکائیوں کے بارے میں جاننے کے لیے ہیش ریٹ کی وضاحت پڑھیں۔

نانس اور ایکسٹرا نانس کیا ہوتے ہیں؟

نانس (یعنی ”صرف ایک بار استعمال ہونے والا نمبر“) وہ 4-بائٹ فیلڈ ہے جسے مائنر ہر اندازے پر بدلتے ہیں۔ یہ واحد فیلڈ ہے جسے خاص طور پر بدلنے کے لیے رکھا گیا ہے۔ مسئلہ یہ ہے کہ 4 بائٹس میں صرف تقریباً 4.3 ارب قدریں آ سکتی ہیں، اور جدید مشینیں انہیں تقریباً فوراً آزما لیتی ہیں۔

اسی لیے مائنر ایک اضافی نونس بھی بدلتے ہیں، جو کوائن بیس میں موجود چند اضافی بائٹس ہوتے ہیں۔ کوائن بیس بلاک کی پہلی ٹرانزیکشن ہوتی ہے، جو مائنر کو ادائیگی کرتی ہے۔ نیا کوائن بیس نیا مرکل روٹ بناتا ہے، اور اس کا مطلب ہے کہ آزمانے کے لیے اربوں نئے نونس ملتے ہیں۔ مائننگ پول میں پول ہر مائنر کو اضافی نونس کی اپنی حد دیتا ہے، تاکہ کوئی دوسرے کے کام کو نہ دہرائے۔

بلاک تلاش کرنا مہنگا، مگر اس کی جانچ کرنا سستا کیوں ہے؟

مائنر کو ہیش آزمانے پڑتے ہیں، یہاں تک کہ کوئی ہیش ہدف سے کم آ جائے۔ باقی سب کو صرف ہیڈر کا ایک بار ہیش بنا کر اس کا موازنہ کرنا ہوتا ہے۔ لاگت کا یہی فرق ہزاروں عام کمپیوٹرز کو چین کی تصدیق کرنے دیتا ہے، بغیر اس مائنر پر بھروسا کیے جس نے اسے بنایا ہو۔

نیچے خود سرچ کرنے کی کوشش کریں۔ اس ڈیمو میں بلاک کا فارمیٹ ہیرو کے مقابلے میں آسان ہے، لیکن یہ بھی ڈبل SHA-256 کی قرعہ اندازی ہے، اور ہر ملنے والا بلاک پچھلے بلاک سے جڑا ہوتا ہے۔

سب سے لمبی چین کا اصول کیا ہے، اور 51% حملہ کیا ہوتا ہے؟

کبھی کبھی دو مائنر تقریباً ایک ہی وقت میں بلاک ڈھونڈ لیتے ہیں، اور نیٹ ورک پر کچھ دیر کے لیے دو ورژن موجود ہوتے ہیں۔ نوڈز اس چین کی پیروی کرتے ہیں جس کے پیچھے مجموعی طور پر سب سے زیادہ کام ہو۔ لوگ اسے طویل ترین چین کہتے ہیں، مگر اصل میں یہ سب سے بھاری چین ہوتی ہے: زیادہ مشکل والے چند بلاک، کم مشکل والے زیادہ بلاکس سے بھاری پڑ سکتے ہیں۔

ادائیگی واپس پلٹنے کے لیے، حملہ آور کو اس ادائیگی سے پہلے کے بلاک سے شروع کرکے، باقی سب سے زیادہ بھاری چین بنانی ہوگی۔ اس کے بعد آنے والا ہر نیا بلاک (ایک کنفرمیشن) حملہ آور کو مزید پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔ وائٹ پیپر میں اس کے امکانات کا حساب لگایا گیا ہے۔ انہیں دیکھنے کے لیے سلائیڈر حرکت دیں:

50% یا اس سے زیادہ ہیش ریٹ ہونے پر حملہ آور آخرکار جیت جاتا ہے۔ یہی 51% حملہ ہے۔ یہ سنگین ہے، لیکن اس کی حدود ہیں:

اسی لیے ایکسچینجز بڑی رقم جمع ہونے پر کئی کنفرمیشنز کا انتظار کرتے ہیں۔ عام طور پر چھ کنفرمیشنز کو معیار سمجھا جاتا ہے۔

پروف آف ورک میں اتنی توانائی کیوں خرچ ہوتی ہے؟

کیونکہ توانائی ہی سکیورٹی ہے۔ ایک درست بلاک اس بات کا ثبوت ہے کہ حقیقی بجلی خرچ ہوئی۔ تاریخ بدلنے کے لیے حملہ آور کو کم از کم اتنی ہی بجلی دوبارہ خرچ کرنی ہوگی، اور ایماندار نیٹ ورک کے آگے بڑھتے رہنے کے دوران خرچ جاری رکھنا ہوگا۔

کتنی بجلی استعمال ہوتی ہے اور یہ کہاں سے آتی ہے، اس پر مناسب بحث ہو سکتی ہے۔ کیمبرج انڈیکس تخمینوں کا ریکارڈ رکھتا ہے، اور ہماری بٹ کوائن مائننگ میں توانائی کی گائیڈ اعداد و شمار سمجھاتی ہے۔ ہر ہیلونگ نئے کوائنز والے انعام کو آدھا کر دیتا ہے، اس لیے وقت کے ساتھ اس سکیورٹی بجٹ کا زیادہ حصہ فیسوں سے آنا ہوگا۔

پروف آف ورک اور پروف آف اسٹیک میں کیا فرق ہے؟

پروف آف اسٹیک (PoS) اگلا بلاک بنانے والے کا انتخاب اُن لوگوں میں سے کرتا ہے جو بجلی خرچ کرنے والوں کے بجائے اپنے کوائنز بطور ڈپازٹ لاک کرتے ہیں۔ Ethereum نے 2022 میں پروف آف ورک سے پروف آف اسٹیک پر منتقلی کی۔ دونوں کا منصفانہ تقابل یہ ہے:

Bitcoin کے ڈویلپرز نے پروف آف ورک برقرار رکھا ہے، کیونکہ اس کی لاگت نظام سے باہر ہوتی ہے۔ اس لیے کوئی اپنے پاس پہلے سے موجود کوائنز سے نظام کا کنٹرول نہیں خرید سکتا۔ پروف آف اسٹیک کے حامی توانائی کی بچت اور تیز تر حتمیت کی بات کرتے ہیں۔

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.

جاننا اچھا ہے: انعامات تخمینے ہیں، نیٹ ورک کے ساتھ بدلتے رہتے ہیں اور ان کی ضمانت نہیں۔ کوئی پلان آپ کو کسی مشین یا مائننگ پول کا مالک نہیں بناتا۔ رقم نکلوانے پر حدود یا تصدیق لاگو ہو سکتی ہے۔ تفصیل انعامات کے قواعد اور بٹ کوائن کی مفت مائننگ گائیڈ میں ہے۔ شرائط لاگو ہیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

ذرائع اور مزید پڑھائی

1. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (whitepaper) · ساتوشی ناکاموتو، bitcoin.org
2. Block chain گائیڈ: بلاک ہیڈرز، proof of work، coinbase · Bitcoin developer documentation
3. مائننگ گائیڈ: سولو مائننگ، پولز، getblocktemplate · Bitcoin developer documentation
4. ڈِفکلٹی · Bitcoin Wiki
5. تصدیق · Bitcoin Wiki
6. Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index · کیمبرج سینٹر فار آلٹرنیٹو فنانس
7. مائننگ ڈیش بورڈ: ہیش ریٹ، مشکل، حالیہ بلاکس · mempool.space

اس صفحے کے تازہ اعداد CloudMineCrypto API یا ساتھ درج عوامی بلاک چین ڈیٹا سروسز سے آتے ہیں۔ یہ مقررہ وقفوں سے اپ ڈیٹ ہوتے ہیں اور جہاں دکھائے جاتے ہیں، وہاں ان کا ماخذ درج ہوتا ہے۔ یہ گائیڈ معلوماتی ہے، مالی مشورہ نہیں۔ CloudMineCrypto سرمایہ کاری کی پروڈکٹ نہیں ہے؛ ایپ میں انعامات اندازے ہیں اور ان کی ضمانت نہیں۔