বিতরণীয় সিস্টেম এবং ঐকমত্য প্রক্রিয়ার প্রবেশিকা: বাইজেন্টাইন জেনারেল থেকে বিটকয়েন এবং ইথেরিয়ামের পছন্দ পর্যন্ত

আপনি কি কখনো ভেবেছেন, দূরের দূরত্বে অবস্থিত একদল লোক কীভাবে একসাথে সিদ্ধান্ত নেবে যে যুদ্ধ করবে কি না, আর তার মধ্যে কয়েকজন বিশ্বাসঘাতক লুকিয়ে আছে যারা ইচ্ছাকৃতভাবে ভুল তথ্য ছড়াচ্ছে? যদি এই যুদ্ধটি ব্যর্থ হয়, তাহলে সবাই ধ্বংস হয়ে যাবে! এটি শুনতে একটি নাটকীয় গল্পের মতো, কিন্তু এটি বাস্তবতার একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জকে তুলে ধরে, বিশেষ করে ব্লকচেইন এবং ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমের জগতে। আমি, একজন ওয়েব৩ বিশেষজ্ঞ হিসেবে, এই ধরনের সমস্যাগুলো নিয়ে বছরের পর বছর ধরে লিখে এসেছি, এবং এটি আমাদের মতো উন্নয়নশীল দেশের নেটওয়ার্ক অস্থিরতার সাথে খুবই মিলে যায়—যেখানে ইন্টারনেট সংযোগ প্রায়ই অপ্রত্যাশিত হয়।

এটি হলো বিখ্যাত বাইজেন্টাইন জেনারেলস প্রবলেম (Byzantine Generals Problem)। ১৯৮২ সালে তিনজন কম্পিউটার বিজ্ঞানী এই উপমাটি তৈরি করেন, যা ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমের সবচেয়ে জটিল সমস্যা বর্ণনা করে: যখন নোডগুলোর মধ্যে সম্পূর্ণ বিশ্বাস নেই, তখন কীভাবে তারা একই সিদ্ধান্তে পৌঁছাবে?

চিন্তা করুন, কীভাবে এই পরিস্থিতি গড়ে ওঠে:

• একদল জেনারেল একটি শহর ঘিরে রয়েছে।
• তারা সকলে একসাথে আক্রমণ করবে নাকি পিছু হটবে, এ নিয়ে ঐক্যবদ্ধ সিদ্ধান্ত নিতে হবে।
• প্রত্যেকে শুধুমাত্র দূতের মাধ্যমে বার্তা পাঠাতে পারে।
• দূতরা হারিয়ে যেতে পারে, আটকা পড়তে পারে, অথবা বিশ্বাসঘাতকদের দ্বারা বার্তা পরিবর্তন হয়ে যেতে পারে।
• কিছু জেনারেল নিজেরাই বিশ্বাসঘাতক, যারা ইচ্ছাকৃতভাবে মিথ্যা নির্দেশ পাঠায়।

যদি বিশ্বাসঘাতকদের সংখ্যা বেশি হয় বা যোগাযোগ বিশৃঙ্খল হয়, তাহলে কোনো সমন্বিত পদক্ষেপ সম্ভব হয় না।

বাস্তবে, ব্লকচেইন হলো একটি বিশাল 'ডিস্ট্রিবিউটেড সেনা'—হাজার হাজার কম্পিউটার বিশ্বব্যাপী ছড়িয়ে-ছিটিয়ে, কেউ কাউকে চেনে না, কিন্তু সকলে একসাথে একটি লেজার বই রক্ষণাবেক্ষণ করে। যদি এই লেজার বিশৃঙ্খল হয়, তাহলে অর্থ হারিয়ে যায়। আমাদের মতো দেশে, যেখানে ডিজিটাল লেনদেন দ্রুত বাড়ছে, এই ধরনের স্থিতিশীলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

তাই, কনসেনসাস মেকানিজম হলো এই 'বাইজেন্টাইন জেনারেলস' সমস্যার সমাধানের চাবিকাঠি। এটি নিশ্চিত করে যে সংখ্যাগরিষ্ঠ সৎ নোডগুলো, এমনকি কিছু খারাপ উপাদানের বাধাদান সত্ত্বেও, 'এখন কে কার কাছে কত টাকা দেওয়া হয়েছে' নিয়ে একমত হতে পারে।

প্রথমে CAP থিওরেম বুঝুন: ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমে তিনটি গুণ একসাথে অসম্ভব

কনসেনসাস নিয়ে আলোচনা করার আগে, CAP থিওরেমের কথা বলা দরকার (২০০০ সালে Eric Brewer প্রস্তাব করেন, পরে প্রমাণিত হয়)।

CAP তিনটি শব্দের প্রথম অক্ষর:

• Consistency (একরূপতা): সকল নোড একই সর্বশেষ ডেটা দেখতে পায়।
• Availability (উপলব্ধতা): যেকোনো সময় অনুরোধের উত্তর পাওয়া যায় (যদিও সর্বশেষ নাও হতে পারে)।
• Partition Tolerance (পার্টিশন সহনশীলতা): নেটওয়ার্ক বিভক্ত বা বিচ্ছিন্ন হলেও সিস্টেম চলতে থাকে।

কঠোর বাস্তবতা: বাস্তব জগতে, নেটওয়ার্ক পার্টিশন (P) প্রায় অনিবার্য—ইন্টারনেট বিচ্ছিন্নতা, বিলম্ব, প্যাকেট হারানো সবার জন্যই সাধারণ, বিশেষ করে আমাদের মতো অঞ্চলে যেখানে অবকাঠামো এখনও উন্নয়নশীল।

তাই, ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমে C এবং A-এর মধ্যে একটি বেছে নিতে হয়:

• CP (একরূপতা + পার্টিশন সহনশীলতা): নেটওয়ার্ক বিভক্ত হলে, অস্থায়ীভাবে উত্তর না দিয়ে ডেটা একরূপ রাখা হয়। যেমন ঐতিহ্যবাহী ব্যাঙ্ক সিস্টেম বা ZooKeeper।
• AP (উপলব্ধতা + পার্টিশন সহনশীলতা): নেটওয়ার্ক সমস্যায় সেবা চালিয়ে যাওয়া হয়, যদিও ডেটা অস্থায়ীভাবে অসমান (পরে সমন্বয় হয়)। যেমন Cassandra, DynamoDB, বা অনেক ই-কমার্স প্ল্যাটফর্ম।

ব্লকচেইনের ক্ষেত্রে? এটি AP-এর চরম রূপ—পার্টিশন সহ্য করতে হয় (বিশ্বব্যাপী নেটওয়ার্ক ধীরগতির), উপলব্ধতা বজায় রাখতে হয়। কিন্তু এটি চরম নিরাপত্তা (একরূপতা) চায়, তাই বিভিন্ন কনসেনসাস মেকানিজম দিয়ে 'বাঁকা পথে' সমাধান করা হয়।

প্রধান কনসেনসাস মেকানিজমের তুলনা: PoW, PoS, PBFT

এবার মূল বিষয়ে আসি, ক্রিপ্টো জগতের সবচেয়ে জনপ্রিয় কয়েকটি কনসেনসাস মেকানিজম নিয়ে আলোচনা করি।

1. PoW (Proof of Work)—কাজের প্রমাণ, বিটকয়েনের 'বড় ভাই'

সবচেয়ে ক্লাসিক এবং 'হিংস্র' পদ্ধতি।

এর নীতি অত্যন্ত সরল এবং শক্তিশালী:

• ব্লক তৈরি করতে চান? প্রথমে কাজ করুন! একটি অত্যন্ত কঠিন গণিতের সমস্যা সমাধান করুন (একটি nonce খুঁজে বের করুন যাতে ব্লকের হ্যাশের সামনে অনেক শূন্য থাকে)।
• যে প্রথম সমাধান করে, সে ব্লক চেইনে যোগ করতে পারে এবং ব্লক রিওয়ার্ড + ফি পায়।
• অন্য নোডগুলো হ্যাশ যাচাই করে ব্লক মেনে নেয়।

সুবিধা:

• নিরাপত্তা অত্যধিক! আক্রমণ করতে হলে ৫১% এর বেশি কম্পিউটিং পাওয়ার দরকার, খরচ অসীম।
• সম্পূর্ণ ডিসেন্ট্রালাইজড: বিদ্যুৎ এবং মাইনিং হার্ডওয়্যার থাকলেই যোগ দিতে পারেন, কোনো অনুমতি লাগে না।
• সাইবিল আক্রমণ প্রতিরোধ করে: ভুয়া পরিচয় তৈরি করতে হলে প্রথমে বিদ্যুৎ এবং টাকা নষ্ট করুন।

অসুবিধা:

• অত্যধিক বিদ্যুৎ খরচ! বিটকয়েনের বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ কয়েকটি ছোট দেশের সমান।
• ব্লক তৈরি ধীর (বিটকয়েনে ১০ মিনিট), TPS (প্রতি সেকেন্ড লেনদেন) কম।
• কম্পিউটিং পাওয়ার বড় মাইনিং ফার্মে কেন্দ্রীভূত, সাধারণ মানুষের জন্য কঠিন।

2. PoS (Proof of Stake)—স্টেকের প্রমাণ, ইথেরিয়ামের 'নতুন প্রিয়'

২০২২ সালের সেপ্টেম্বরে ইথেরিয়াম 'দ্য মার্জ' এর পর PoW থেকে PoS-এ স্থানান্তরিত হয়।

এর নীতি সোজাসাপটা:

• ব্লক তৈরি করতে চান? আপনার কয়েন 'স্টেক' করে মর্টগেজ দিন।
• সিস্টেম স্টেকের পরিমাণ (এবং কিছু র্যান্ডম/সময় ফ্যাক্টর) অনুসারে লটারি করে, যে জিতে সে ব্লক তৈরি করে।
• সফল হলে রিওয়ার্ড, খারাপ কাজ (যেমন দ্বন্দ্বমূলক ব্লক সাইন) করলে স্টেক জব্দ হয় (slashing)।

সুবিধা:

• উপভোগ কমে যায়! মার্জের পর ইথেরিয়ামের উপভোগ ৯৯.৯৫% কমে, পরিবেশবাদীরা খুশি।
• গতি দ্রুত, TPS বেশি।
• ব্লক সময় কম, নিশ্চিতকরণ দ্রুত।

অসুবিধা:

• 'ধনী আরও ধনী' ঝুঁকি: বেশি কয়েনের মালিকদের বেশি সুযোগ, কেন্দ্রীকরণের আশঙ্কা।
• অর্থনৈতিক আক্রমণের খরচ কম (বিদ্যুৎ না, শুধু কয়েন কিনে)।
• প্রাথমিকভাবে নিরাপত্তা নিয়ে সন্দেহ (যদিও বছরের পর বছর চলছে স্থিতিশীল)।

3. PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance)—ব্যবহারিক বাইজেন্টাইন ভুল সহনশীলতা

এটি অ্যালায়েন্স চেইন বা এন্টারপ্রাইজ চেইনে সাধারণ (যেমন Hyperledger Fabric-এর প্রথম সংস্করণ)।

নীতি 'মিটিং ভোটিং'-এর মতো:

• নোডের সংখ্যা নির্দিষ্ট, সকলে পরস্পরকে চেনে (পারমিশনড চেইন)।
• প্রস্তাবক ব্লক প্রস্তাব করে।
• সকল নোড একাধিক রাউন্ডে ভোটিং করে যোগাযোগ করে।
• ২/৩ এর বেশি নোড সম্মতি দিলে ব্লক নিশ্চিত হয়।
• সর্বোচ্চ ১/৩ দুষ্ট নোড সহ্য করতে পারে।

সুবিধা:

• নিশ্চিতকরণ অত্যন্ত দ্রুত! সেকেন্ড-লেভেল ফাইনালিটি, PoW/PoS-এর মতো অনেক নিশ্চিতকরণের অপেক্ষা নেই।
• উপভোগ খুব কম।
• বাইজেন্টাইন প্রতিরোধ শক্তিশালী (স্পষ্টভাবে ১/৩ বিশ্বাসঘাতক সহ্য করে)।

অসুবিধা:

• নোড সংখ্যা বাড়াতে পারা যায় না (যোগাযোগের পরিমাণ বিস্ফোরক)।
• পারমিশন দরকার, কেন্দ্রীকরণ বেশি, পাবলিক চেইনের জন্য উপযুক্ত নয়।

PoW বনাম PoS টেবিল তুলনা (২০২৬ দৃষ্টিকোণ থেকে)

কেন বিটকয়েন PoW-এ অটল? ইথেরিয়াম কেন PoS-এ লাফ দিল?

বিটকয়েন কেন PoS-এ যায় না?

কারণ এটি নিজেকে 'ডিজিটাল গোল্ড' হিসেবে স্থাপন করেছে।

সোনার মূল্য দুর্লভতা + অপরিবর্তনীয়তা-এ।

PoW যেন সোনার খনি: যত কঠিন খনন, তত মূল্যবান, যত বেশি খননকারী তত নিরাপদ।

PoS-এ পরিবর্তন করলে 'টাকা থাকলে আরও সোনা ছাপা' হয়ে যায়, যা 'হার্ড মানি' বিশ্বাসকে ধ্বংস করে।

সাতোশি নাকামোতো ২০০৮ সালের হোয়াইটপেপারে PoW-কে কোর ডিফেন্স হিসেবে রেখেছেন—বাস্তব বিদ্যুৎ খরচ দিয়ে চেইন রক্ষা।

২০২৬ সালেও বিটকয়েন কমিউনিটি দৃঢ়: PoS-এ যাওয়া = আত্মহত্যা।

ইথেরিয়াম কেন পরিবর্তন করল?

ইথেরিয়ামের অবস্থান কখনো 'ডিজিটাল গোল্ড' নয়, বরং 'ওয়ার্ল্ড কম্পিউটার'।

এটি DeFi, NFT, DAO, গেমস চালাতে চায়—যা উচ্চ TPS এবং কম ফি চায়।

PoW ধীর এবং দামি, ডেভেলপাররা অভিযোগ করত।

ভিটালিক এবং টিম হিসাব করে দেখেন: PoS উপভোগ প্রায় শূন্য করে, ভবিষ্যতের শার্ডিং-এর পথ খোলে।

২০২২ মার্জের পর ইথেরিয়ামের TPS বাড়ে, গ্যাস ফি কমে, ডেভেলপার ইকোসিস্টেম সক্রিয় হয়।

Lido-এর মতো স্টেকিং পুল কেন্দ্রীকরণ নিয়ে বিতর্ক থাকলেও, সামগ্রিকভাবে সফল।

সারাংশে:

• বিটকয়েন PoW ব্যবহার করে চরম নিরাপত্তা এবং অপরিবর্তনীয় দুর্লভতার জন্য।
• ইথেরিয়াম PoS-এ যায় ব্যবহারিকতা, স্কেলেবিলিটি এবং ইকোসিস্টেমের উন্নয়নর জন্য।

শেষে একটি প্রশ্ন

এখন আপনি একটি ট্রান্সফার দেখলেন, বিটকয়েনের না ইথেরিয়ামের—কোনটাকে বেশি বিশ্বাস করবেন?

'এত বিদ্যুৎ পুড়িয়ে মিথ্যা করা অসম্ভব' বলে PoW, না 'কয়েক বিলিয়ন ডলার মর্টগেজ করে বিশ্বাসঘাতকতা করতে সাহস নেই' বলে PoS?

দুটোতেই নিজস্ব গুণ, কিন্তু উভয়ই বাইজেন্টাইন জেনারেলসের সমস্যা সমাধান করেছে।

ডিস্ট্রিবিউটেড জগতে নিখুঁত সমাধান নেই, শুধু নিজের জন্য উপযুক্তটি।

এগুলো বুঝলে আপনি ইতিমধ্যে প্রবেশ করেছেন! আমাদের মতো পাঠকদের জন্য, যারা ডিজিটাল অর্থনীতিতে নতুন, এই জ্ঞানটি আপনার লেনদেনকে আরও নিরাপদ করে তুলবে।

বিশ্বের শীর্ষ ৩ ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জের সুপারিশ:

• বাইন্যান্স এক্সচেঞ্জ রেজিস্ট্রেশন (ট্রেডিং ভলিউমের রাজা, সবচেয়ে বেশি ভ্যারাইটি, নতুনদের জন্য অসাধারণ বোনাস);
• OKX এক্সচেঞ্জ রেজিস্ট্রেশন (কনট্রাক্টের জন্য সেরা, কম ফি);
• গেট.আইও এক্সচেঞ্জ রেজিস্ট্রেশন (নতুন কয়েনের শিকারী, কপি ট্রেডিং + এক্সক্লুসিভ এয়ারড্রপ)।

সবকিছুর জন্য বাইন্যান্স, প্রফেশনাল খেলার জন্য OKX, অল্টকয়েন ট্রেডিংয়ের জন্য গেট! দ্রুত অ্যাকাউন্ট খুলে লাইফটাইম ফি ডিসকাউন্ট পান~