توزیعی نظامات اور اتفاق رائے کے طریقہ کار کا تعارف: بازنطینی جرنیلوں سے لے کر بٹ کوائن اور ایتھریم کے انتخاب تک

کیا آپ نے کبھی سوچا ہے کہ دور دراز کی پہاڑیوں پر کھڑے کئی جرنیل، ایک شہر کو فتح کرنے یا پیچھے ہٹنے کا فیصلہ کیسے کریں گے، جب ان کے درمیان کچھ غدار بھی موجود ہوں جو جھوٹی خبریں پھیلا رہے ہوں؟ اگر یہ فیصلہ غلط ہوا تو پوری فوج تباہ ہو جائے گی!

یہ مشہور بازنطینی جرنیلوں کا مسئلہ (Byzantine Generals Problem) ہے، جو 1982 میں تین کمپیوٹر سائنسدانوں نے متعارف کرایا۔ یہ تقسیم شدہ نظاموں میں سب سے بڑی چیلنج کو بیان کرتا ہے: جب نوڈز ایک دوسرے پر مکمل بھروسہ نہ کریں تو اتفاق رائے کیسے حاصل کریں؟ بطور ایک تجربہ کار ویب3 بلاگ رائٹر، میں آپ کو بتاؤں کہ یہ مسئلہ بلاک چین کی دنیا میں روزمرہ کی حقیقت ہے، جہاں ہزاروں مشینیں دنیا بھر میں بکھری ہوئی ہیں اور سب کو ایک ہی اکاؤنٹ بک پر اتفاق کرنا پڑتا ہے۔

تصور کریں کہ ایک قدیم سلطنت، جیسے موغل دور کی طرح، میں کئی جرنیل ایک قلعے کے ارد گرد گھیرے ہوئے ہیں۔

• انہیں متحد ہو کر حملہ کرنے یا واپس جانے کا فیصلہ کرنا ہے۔
• بات چیت صرف پیغامبر کے ذریعے ہوتی ہے۔
• پیغامبر راستے میں گم ہو سکتے ہیں، پکڑے جا سکتے ہیں، یا غداروں کی طرف سے تبدیل کر دیے جاتے ہیں۔
• کچھ جرنیل خود غدار ہوتے ہیں جو جھوٹے احکامات بھیجتے ہیں۔

اگر غدار بہت زیادہ ہوں یا مواصلات میں افراتفری ہو تو متحد عمل ناممکن ہو جاتا ہے۔ پاکستان جیسے ملک میں، جہاں نیٹ ورک مسائل عام ہیں، یہ صورتحال اور بھی قریب لگتی ہے۔

حقیقت میں، بلاک چین ایک وسیع "تقسیم شدہ جرنیل برادری" ہے—لاکھوں کمپیوٹرز دنیا بھر میں پھیلے ہوئے، جو ایک دوسرے کو نہیں جانتے، پھر بھی ایک اکاؤنٹ بک کو برقرار رکھنے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ اگر یہ بک بگڑ گئی تو مالی نقصان ہو سکتا ہے۔

اس لیے، اتفاق رائے کے میکانزم اس "بازنطینی مسئلے" کو حل کرنے کی کلید ہیں۔ یہ زیادہ تر ایماندار نوڈز کو یقینی بناتے ہیں کہ چاہے کچھ بدمعاش موجود ہوں، پھر بھی سب کو "اب تک کس کا کس پر قرض ہے" پر اتفاق ہو جائے۔

CAP تھیورم کو پہلے سمجھیں: تقسیم شدہ نظام تینوں چیزیں ایک ساتھ نہیں رکھ سکتے

اتفاق رائے کی بات کرنے سے پہلے، CAP تھیورم (2000 میں ایرک بریور نے پیش کیا، بعد میں ثابت ہوا) کو دیکھیں۔

CAP تین لفظوں کے پہلے حروف ہیں:

• Consistency (مطابقت): تمام نوڈز کو تازہ ترین ڈیٹا کا ایک ہی ورژن نظر آئے۔
• Availability (دستیابی): ہر وقت درخواست کا جواب ملے (چاہے تازہ نہ ہو)۔
• Partition Tolerance (پارٹیشن برداشت): نیٹ ورک ٹوٹ پھوٹ یا تقسیم ہو جائے تو بھی نظام چلتا رہے۔

سخت حقیقت: حقیقی دنیا میں، نیٹ ورک پارٹیشن (P) تقریباً ہمیشہ ہوتے ہیں (انٹرنیٹ کی خرابی، تاخیر، پیکٹس کا ضائع ہونا—کوئی بچ نہیں سکتا)۔

لہذا، تقسیم شدہ نظاموں کو C اور A میں سے ایک منتخب کرنا پڑتا ہے:

• CP (مطابقت + پارٹیشن برداشت): نیٹ ورک تقسیم ہو تو جواب نہ دینا بہتر، لیکن ڈیٹا بالکل درست رہے۔ جیسے روایتی بینک سسٹم یا ZooKeeper۔
• AP (دستیابی + پارٹیشن برداشت): مسائل کے باوجود سروس جاری رکھیں، چاہے ڈیٹا عارضی طور پر مختلف ہو (آخر کار ہم آہنگ ہو جائے گا)۔ جیسے Cassandra، DynamoDB، یا کئی ای کامرس پلیٹ فارمز۔

بلاک چین AP کی طرف جھکاؤ رکھتا ہے—پارٹیشن برداشت کرنا لازمی ہے (عالمی نیٹ ورک سست ہوتا ہے)، دستیاب رہنا چاہیے، اور انتہائی محفوظ (مطابقت) ہونا چاہیے۔ اس لیے مختلف قسم کے اتفاق رائے کے میکانزم استعمال کر کے "غلط راستے سے" توازن قائم کیا جاتا ہے۔

مشہور اتفاق رائے کے میکانزم کا موازنہ: PoW، PoS، PBFT

اب اصل موضوع پر آتے ہیں، کریپٹو دنیا کے سب سے عام اتفاق رائے کے میکانزموں کو کھنگالتے ہیں۔

1. PoW (Proof of Work)—کام کی مقدار کا ثبوت، بٹ کوائن کا "بڑا بھائی"

سب سے کلاسیکی اور "طاقتور" طریقہ۔

اصول بہت سادہ اور براہ راست:

• بلاک بنانا ہے؟ پہلے محنت کرو! ایک انتہائی مشکل ریاضی کا مسلہ حل کرو (ایک nonce تلاش کرو جو بلاک کے ہیش کو صفر سے شروع ہونے والا بنائے)۔
• جو سب سے پہلے حل کرے، وہ بلاک چین میں شامل کرے اور بلاک انعام + فیس کمائے۔
• دوسرے نوڈز ہیش چیک کر کے قبول کر لیں۔

فوائد:

• انتہائی محفوظ! حملہ کرنے کے لیے 51% سے زیادہ نیٹ ورک کی طاقت چاہیے، جو آسمانی قیمت کا ہے۔
• سب سے زیادہ غیر مرکزی: بجلی اور ہارڈ ویئر ہو تو کوئی بھی شامل ہو سکتا ہے، اجازت کی ضرورت نہیں۔
• سبیل حملوں (Sybil attack) کے خلاف مضبوط: جعلی شناخت بنانا ہے؟ پہلے بجلی اور پیسہ ضائع کرو۔

نقصانات:

• بہت زیادہ بجلی خرچ! بٹ کوائن ایک سال میں چھوٹے ملکوں جتنی بجلی استعمال کرتا ہے۔
• بلاک سست (بٹ کوائن 10 منٹ میں ایک)، TPS کم۔
• طاقت بڑے مائننگ فارمز میں مرتکز، عام لوگ مشکل سے حصہ لے سکتے ہیں۔

2. PoS (Proof of Stake)—حصص کا ثبوت، ایتھریم کا "نیا محبوب"

2022 ستمبر میں ایتھریم نے "دی مرج" کے بعد PoW سے PoS پر سوئچ کیا۔

اصول سیدھا سادا:

• بلاک بنانا ہے؟ اپنے کوائنز کو ضمانت کے طور پر لاک کرو (stake)۔
• سسٹم آپ کے سٹیک کی مقدار (اور کچھ رینڈم/وقت کے عناصر) پر مبنی لاٹری نکالے، جیتنے والا بلاک بنائے۔
• کامیابی پر انعام، برائی (جیسے متضاد بلاک سائن) پر سٹیک ضبط (slashing)۔

فوائد:

• توانائی کی بچت! مرج کے بعد 99.95% سے زیادہ کمی، ماحولیاتی دوست خوش۔
• تیز رفتار، زیادہ TPS۔
• بلاک وقت کم، تصدیق جلد۔

نقصانات:

• "امیر مزید امیر" کا خطرہ: زیادہ کوائنز والے زیادہ چانس، مرکزیकरण کا امکان۔
• حملے سستے (بجلی نہیں، صرف کوائنز خریدو)۔
• ابتدائی سلامتی پر شکوک (حالانکہ کئی سال چل رہا ہے مستحکم)۔

3. PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance)—عملی بازنطینی برداشت

یہ الائنس چینز اور انٹرپرائز چینز میں عام (جیسے Hyperledger Fabric کے ابتدائی ورژن)۔

اصول ووٹنگ جیسا:

• نوڈز کی تعداد محدود، سب ایک دوسرے کو جانتے ہیں (اجازت والا چین)۔
• تجویز کار بلاک پیش کرے۔
• نوڈز متعدد راؤنڈ ووٹنگ سے بات کریں۔
• 2/3 سے زیادہ اتفاق پر بلاک تصدیق۔
• 1/3 تک برائی برداشت کر سکتا ہے۔

فوائد:

• تصدیق فوری! سیکنڈز میں حتمی (PoW/PoS کی طرح انتظار نہیں)۔
• کم توانائی۔
• بازنطینی برداشت مضبوط (1/3 غداروں کو ہینڈل)۔

نقصانات:

• نوڈز کی تعداد محدود (مواصلات بڑھ جاتے ہیں)۔
• اجازت کی ضرورت، زیادہ مرکزی، پبلک چین کے لیے موزوں نہیں۔

PoW بمقابلہ PoS جدول موازنہ (2026 کے نقطہ نظر سے)

پروجیکٹ	PoW (بٹ کوائن)	PoS (ایتھریم)
مرکزی وسائل	کمپیوٹنگ پاور (بجلی + ہارڈ ویئر)	سٹیک کوائنز کی مقدار
توانائی کا استعمال	انتہائی زیادہ (چھوٹے ملک جتنا)	انتہائی کم (99%+ کمی)
بلاک وقت	10 منٹ (BTC)	تقریباً 12 سیکنڈ
سلامتی	بہت مضبوط (51% حملہ آسمانی لاگت)	مضبوط (لیکن معاشی حملہ سستا)
غیر مرکزی سطح	زیادہ (لیکن مائننگ فارمز مرتکز)	درمیانی (بڑے ہولڈرز/سٹیک پولز کا خطرہ)
حتمیت	احتمالی (لمبی چین زیادہ مستحکم)	مطمئن (کئی منٹوں میں ناقابل واپس)
ماحولیاتی دوستانہ	کم	بہترین
توسیع پذیری	اوسط (Layer2 جیسے لائٹننگ نیٹ ورک)	بہتر (شارڈنگ وغیرہ اپ گریڈز)
قیادت کون کرتا ہے	مائنرز	والیڈیٹرز (بڑے ہولڈرز + سٹیک پولز)

کیوں بٹ کوائن PoW پر قائم ہے؟ ایتھریم PoS کیوں اپنایا؟

بٹ کوائن PoS کیوں نہیں بدلتا؟

کیونکہ یہ خود کو "ڈیجیٹل سونا" سمجھتا ہے۔

سونے کی بنیادی قدر کمیابی + ناقابل تبدیلی ہے۔

PoW سونے کی کان کنی جیسا: جتنا مشکل اتنا قیمتی، جتنے زیادہ لوگ اتنی محفوظ۔

PoS پر تبدیل ہوا تو "پیسہ والا مزید سونا چھاپ سکتا ہے"، جو سخت کرنسی کی عقیدت کو تباہ کر دے گا۔

ساتیوشی ناکاموتو نے 2008 کے وائٹ پیپر میں PoW کو بنیادی دفاعی لائن بنایا—حقیقی دنیا کی بجلی کی لاگت سے چین کی حفاظت۔

2026 میں بھی، بٹ کوائن کمیونٹی کا خیال ہے: PoS=خودکشی۔

ایتھریم کیوں تبدیل ہوا؟

ایتھریم کا مقصد کبھی "ڈیجیٹل سونا" نہیں، بلکہ "دنیا کا کمپیوٹر" ہے۔

یہ DeFi، NFT، DAO، گیمز چلاتا ہے—جن کے لیے زیادہ TPS اور کم فیس چاہیے۔

PoW سست اور مہنگا، ڈویلپرز کی شکایات۔

وائٹلک اور ٹیم نے حساب لگایا: PoS توانائی تقریباً صفر کر دے گا، اور شارڈنگ کے لیے راہ ہموار کرے گا۔

2022 مرج کے بعد، TPS بڑھا، گیس فیس کم، ڈویلپرز کی سرگرمی بڑھی۔

Lido جیسے سٹیک پولز کی مرکزی تنقید ہے، لیکن مجموعی طور پر کامیاب۔

خلاصہ:

• بٹ کوائن PoW استعمال کرتا ہے کیونکہ یہ انتہائی سلامتی اور ناقابل واپس کمیابی چاہتا ہے۔
• ایتھریم PoS پر آیا کیونکہ یہ عملیت، توسیع اور ماحولیاتی خوشحالی کا تعاقب کرتا ہے۔

آخری سوال

اب جب آپ ایک ٹرانسفر دیکھیں، بٹ کوائن کی یا ایتھریم کی، کس پر زیادہ بھروسہ کریں گے؟

"اتنی بجلی جلائی تو جھوٹ نہیں ہو سکتا" والے PoW پر، یا "اربوں ڈالر کی ضمانت پر برائی نہیں کریں گے" والے PoS پر؟

دونوں کے اپنے فائدے، لیکن دونوں نے بازنطینی جرنیلوں کا مسئلہ حل کر دیا۔

تقسیم شدہ دنیا میں، کوئی کامل حل نہیں، صرف اپنے لیے بہترین۔

یہ سمجھ گئے تو آپ داخلہ پا چکے!

عالمی ٹاپ 3 کریپٹو ایکسچینجز کی تجویز:

• بائنانس ایکسچینج رجسٹریشن (ٹریڈنگ والیوم کا بادشاہ، سب سے زیادہ اقسام، نئے آنے والوں کے لیے بہت فوائد)؛
• OKX ایکسچینج رجسٹریشن (کانٹریکٹس کا ماہر، کم فیس)؛
• گیٹ آئی او ایکسچینج رجسٹریشن (نئے کوائنز کا شکار، کاپی ٹریڈنگ + خصوصی ایئر ڈراپس)۔

بڑا اور مکمل بائنانس، پروفیشنل کھیل OKX، الٹ کوائنز کے لیے گیٹ! فوری اکاؤنٹ کھولیں اور لائف ٹائم فیس رعایت حاصل کریں~