ब्लॉकचेन कैसे काम करता है?

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ब्लॉकचेन एक विकेंद्रीकृत डेटाबेस तकनीक है, जो डेटा को ब्लॉक्स में संग्रहीत करती है, जिन्हें रैखिक रूप से एक-दूसरे से जोड़ा जाता है। नए ब्लॉक्स को अंत में जोड़ा जाता है, और क्रिप्टोग्राफिक प्रक्रियाओं के कारण डेटा व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तनीय रहता है - किसी भी हेरफेर का तुरंत पता चल जाता है [1]। सिद्धांत रूप में, ब्लॉकचेन की तुलना एक लिखित कैश बुक या लेजर से की जा सकती है, जिसमें पहले दिन से सभी लेनदेन लिखे जाते हैं [8]। आप ब्लॉकचेन को एक सार्वजनिक रूप से दृश्यमान, डिजिटल रजिस्टर के रूप में भी सोच सकते हैं, जिसमें कुछ दर्ज तो किया जा सकता है, लेकिन बाद में उसे बदलना लगभग असंभव है [9]। यह डेटा ब्लॉक्स की एक निरंतर विस्तार योग्य श्रृंखला के रूप में कार्य करता है और Bitcoin जैसे क्रिप्टोकरेंसी की रीढ़ बनाता है [4] [5]।

संरचना: ब्लॉक्स और हैश फ़ंक्शंस

एक ब्लॉकचेन डेटा ब्लॉक्स की एक निरंतर, डिजिटल रूप से सुरक्षित श्रृंखला की तरह काम करता है। इसमें लेनदेन को बंडल किया जाता है, सत्यापित किया जाता है, जोड़ा जाता है और विकेंद्रीकृत रूप से संग्रहीत किया जाता है [3]। प्रत्येक ब्लॉक में लेनदेन डेटा, एक टाइमस्टैम्प होता है और यह क्रिप्टोग्राफिक रूप से पिछले ब्लॉक से जुड़ा होता है - आमतौर पर उसके हैश के माध्यम से [4]। एक हैश फ़ंक्शन किसी भी डेटा को एक निश्चित, अद्वितीय कोड में बदल देता है। एक छोटा सा बदलाव भी पूरी तरह से अलग हैश उत्पन्न करता है, और यह प्रक्रिया अपरिवर्तनीय है। इससे एक अपरिवर्तनीय श्रृंखला बनती है: यदि किसी ब्लॉक के साथ छेड़छाड़ की जाती है, तो उसके बाद के सभी हैश मेल नहीं खाते।

विकेंद्रीकरण और सर्वसम्मति (Consensus)

एक सर्वसम्मति तंत्र यह सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क के सभी कंप्यूटर ब्लॉकचेन की वर्तमान स्थिति पर सहमत हों [1]। जुड़ी हुई संरचना और विकेंद्रीकृत सर्वसम्मति के कारण, डेटा में बाद में बदलाव करना कठिन हो जाता है, क्योंकि यह पूरे सिस्टम की अखंडता से समझौता करेगा। इस प्रकार, विकेंद्रीकृत सर्वसम्मति लेनदेन की पुष्टि के लिए किसी विश्वसनीय तीसरे पक्ष की आवश्यकता को समाप्त कर देती है [4]।

प्रूफ ऑफ वर्क और प्रूफ ऑफ स्टेक

नए ब्लॉक्स सर्वसम्मति तंत्र के माध्यम से बनाए जाते हैं और श्रृंखला में जोड़े जाते हैं [4]। Bitcoin या Ethereum जैसे सबसे प्रसिद्ध सार्वजनिक ब्लॉकचेन सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं और आमतौर पर Proof-of-Work प्रक्रिया पर आधारित होते हैं [2]। Proof of Work (PoW) में, माइनर्स ब्लॉक्स बनाने के लिए उच्च ऊर्जा खपत वाले जटिल गणितीय पहेलियों को हल करते हैं - जो सबसे तेज़ होता है, वह इनाम जीतता है। इसके विपरीत, Proof of Stake (PoS) में, वैलिडेटर्स सुरक्षा के रूप में क्रिप्टोकरेंसी स्टेक (जमा) करते हैं; ब्लॉक्स का चयन निवेश के आधार पर यादृच्छिक रूप से किया जाता है, और हेरफेर करने पर स्टेक का नुकसान होता है। PoW को बहुत सुरक्षित माना जाता है, लेकिन यह बिजली की अधिक खपत करता है, जबकि PoS अधिक ऊर्जा-कुशल और पर्यावरण के अनुकूल है। इन दोनों प्रक्रियाओं के अलावा, Proof of Space, Proof of Burn, Proof of Activity और Proof of History जैसे कई अन्य सर्वसम्मति तंत्र मौजूद हैं [4]।

क्रिप्टोकरेंसी से परे अनुप्रयोग

ब्लॉकचेन तकनीक ने पिछले कुछ वर्षों में बहुत ध्यान आकर्षित किया है, विशेष रूप से Bitcoin और अन्य क्रिप्टोकरेंसी के संदर्भ में [7]। हालांकि, यह न केवल वित्तीय दुनिया में क्रांति ला रहा है, बल्कि कई अन्य क्षेत्रों में भी इसका उपयोग किया जा रहा है। अन्य अनुप्रयोगों में उत्पादों की त्रुटिहीन और हेरफेर-मुक्त ट्रैकिंग के लिए सप्लाई-चेन ट्रैकिंग, स्वचालित अनुबंधों के लिए स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट्स, विकेंद्रीकृत पहचान समाधान, सुरक्षित मतदान प्रणाली और चिकित्सा डेटा का भंडारण शामिल हैं।

सीमाएं और जोखिम

यद्यपि ब्लॉकचेन तकनीक को इंटरनेट युग के सबसे बड़े नवाचारों में से एक माना जाता है [6], लेकिन यह अपने साथ चुनौतियां भी लाती है। तकनीकी सीमाओं में धीमी लेनदेन के साथ स्केलेबिलिटी समस्याएं, प्रूफ ऑफ वर्क (Proof of Work) में उच्च ऊर्जा खपत और डेटा की लगातार बढ़ती मात्रा शामिल है। सुरक्षा और कार्यान्वयन के क्षेत्र में, अपरिवर्तनीयता त्रुटियों के सुधार को कठिन बनाती है; इसके अलावा, स्मार्ट-कॉन्ट्रैक्ट की कमजोरियों और संभावित 51-प्रतिशत हमलों से जोखिम बना रहता है। अन्य जोखिमों में नियामक अनिश्चितता, कुंजी (key) का खो जाना, GDPR के अर्थ में डेटा सुरक्षा समस्याएं और विभिन्न ब्लॉकचेन के बीच इंटरऑपरेबिलिटी की कमी शामिल है।