ইন্টারনেট কম্পিউটারে বিটকয়েন স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট সক্ষমকরণ: স্থাপত্য ও মূল্যায়ন

সূচিপত্র

1. ভূমিকা

বাজার মূলধনের দিক থেকে প্রভাবশালী হলেও বিটকয়েন তার সীমিত স্ক্রিপ্টিং ভাষার কারণে সীমিত প্রোগ্রামযোগ্যতায় ভোগে। এই গবেষণাপত্রটি ইন্টারনেট কম্পিউটার (আইসি) ব্লকচেইনের সুবিধা নিয়ে বিটকয়েনের জন্য টুরিং-সম্পূর্ণ স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট সক্ষম করার চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে। প্রস্তাবিত স্থাপত্য ঐতিহ্যগত, ঝুঁকিপূর্ণ ব্রিজিং প্রক্রিয়াগুলোকে এড়িয়ে যায়, যার লক্ষ্য বিটকয়েনের মূল্যে নিরাপদ, দক্ষ এবং সরাসরি প্রোগ্রাম্যাটিক অ্যাক্সেস প্রদান করা।

মূল প্রেরণা উদ্ভূত হয়েছে বিদ্যমান সমাধানগুলোর অক্ষমতা থেকে—সেগুলো বিটকয়েনের উপরে নির্মিত হোক বা ব্রিজ ব্যবহার করুক—যেগুলো একই সাথে নিরাপত্তা, দক্ষতা এবং সরাসরি পড়া/লেখার ক্ষমতা অর্জন করতে পারে না। ব্রিজ-সম্পর্কিত হ্যাকিং, যার ফলে শত শত মিলিয়ন ডলারের ক্ষতি হয়েছে, একটি বিশ্বাস-সর্বনিম্ন পদ্ধতির গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজনীয়তার ওপর জোর দেয়।

2. স্থাপত্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

স্থাপত্যটি আইসি-ভিত্তিক স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট (ক্যানিস্টার) কে বিটকয়েন নেটওয়ার্কের সাথে স্বাভাবিকভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে সক্ষম করে। আইসি নোড মেশিন সরাসরি বিটকয়েন ব্লক সংগ্রহ করে এবং আইসিপি প্রোটোকল স্ট্যাকের মাধ্যমে সেগুলো একটি নির্দিষ্ট বিটকয়েন ক্যানিস্টার-এ প্রেরণ করে। এই ক্যানিস্টারটি আইসি-তে অন্যান্য ক্যানিস্টারের জন্য বিটকয়েনের ব্লকচেইন অবস্থার একটি যাচাইযোগ্য এবং নির্ভরযোগ্য উৎস হিসেবে কাজ করে।

2.1. সরাসরি সংহতি বনাম ব্রিজ

ঐতিহ্যগত ক্রস-চেইন ব্রিজগুলি কেন্দ্রীভূত বা বিকেন্দ্রীভূত তত্ত্বাবধায়ক বা সত্যতা প্রমাণকারী হিসেবে কাজ করে। তারা একটি নতুন বিশ্বাসের অনুমান এবং একটি একক ব্যর্থতার বিন্দু প্রবর্তন করে। ডিএফআইএনআইটিএই পদ্ধতি এই কার্যকারিতাকে অভ্যন্তরীণ করে: আইসি প্রোটোকল নিজেই বিটকয়েন ডেটা যাচাই এবং চূড়ান্ত করার দায়িত্বে থাকে। এটি বিকেন্দ্রীভূত সিস্টেম নিরাপত্তার মৌলিক কাজে জোর দেওয়া ন্যূনতম বিশ্বস্ত উপাদানের বিস্তৃত ব্লকচেইন আদর্শের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

2.2. বিটকয়েন ক্যানিস্টার ও অবস্থা ব্যবস্থাপনা

আইসি-তে একটি সিস্টেম ক্যানিস্টার, বিটকয়েন ক্যানিস্টার, বিটকয়েন ব্লকচেইনের একটি যাচাইকৃত উপসেট বজায় রাখে। অন্যান্য ক্যানিস্টারগুলি বিটকয়েন অবস্থা পড়তে (যেমন, লেনদেন নিশ্চিতকরণ, ইউটিএক্সও সেট) এই ক্যানিস্টারকে প্রশ্ন করতে পারে। লিখতে, বিটকয়েন ধারণকারী একটি ক্যানিস্টার নিরাপত্তার জন্য থ্রেশহোল্ড স্বাক্ষর স্কিম ব্যবহার করে, বিটকয়েন নেটওয়ার্কে তার পক্ষে লেনদেন স্বাক্ষরিত করতে এবং সম্প্রচার করতে আইসি নোড মেশিনগুলিকে নির্দেশ দিতে পারে।

3. প্রযুক্তিগত বিবরণ ও গাণিতিক কাঠামো

একটি প্রাথমিক প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ হলো বিটকয়েনের সম্ভাব্যতা-ভিত্তিক চূড়ান্ততা এবং আইসি-এর নির্ধারক চূড়ান্ততা-এর মধ্যে সমন্বয় সাধন করা। আইসি একটি ঐক্যমত্য প্রক্রিয়া ব্যবহার করে যা দ্রুত চূড়ান্ততা প্রদান করে। বিটকয়েন সংহত করতে চেইন পুনর্গঠন পরিচালনার জন্য একটি মডেল প্রয়োজন।

সিস্টেমটি সম্ভবত একটি নিশ্চিতকরণ গভীরতা প্যারামিটার $k$ ব্যবহার করে। একবার একটি বিটকয়েন লেনদেন $k$ ব্লকের নিচে চাপা পড়লে, আইসি-এর উদ্দেশ্যে এটিকে "চূড়ান্ত" হিসাবে বিবেচনা করা হয়। $k$ ব্লকের চেয়ে গভীর একটি পুনর্গঠনের সম্ভাবনা নগণ্য এবং $k$ এর সাথে সূচকীয়ভাবে হ্রাস পায়। নিরাপত্তাকে নিম্নরূপ আনুষ্ঠানিক করা যেতে পারে: $P_{\text{reorg}}(k) \approx \text{exp}(-\lambda k)$ যেখানে $\lambda$ সৎ মাইনিং শক্তির সাথে সম্পর্কিত একটি প্যারামিটার। আইসি ক্যানিস্টার অবস্থা আপডেটগুলি এই সম্ভাব্যতা গ্যারান্টির উপর নির্ভর করে, একটি হাইব্রিড চূড়ান্ততা মডেল তৈরি করে।

থ্রেশহোল্ড ইসিডিএসএ স্বাক্ষর ব্যবহার করা হয় একটি বিকেন্দ্রীভূত আইসি নোড মেশিনের সেটকে ক্যানিস্টারগুলির পক্ষে বিটকয়েন ব্যক্তিগত কী পরিচালনা করার অনুমতি দিতে। স্বাক্ষর করার ক্ষমতা বিতরণ করা হয়, একটি লেনদেন স্বাক্ষর করতে সহযোগিতা করার জন্য একটি থ্রেশহোল্ড সংখ্যক নোডের প্রয়োজন হয়, যা একক বিন্দুর আপস রোধ করে।

4. পরীক্ষামূলক ফলাফল ও কার্যকারিতা

গবেষণাপত্রটি আইসি মেইননেটে চলমান সিস্টেমের মূল্যায়ন ফলাফল উপস্থাপন করে।

চার্ট বর্ণনা: একটি প্রকল্পিত কার্যকারিতা চার্ট দুটি রেখা দেখাবে: ১) বিটকয়েন লেনদেন সম্প্রচার থেকে আইসি ক্যানিস্টার অবস্থা আপডেট পর্যন্ত বিলম্ব, $k$ বিটকয়েন নিশ্চিতকরণের পর স্থিতিশীল হয়ে যায়। ২) আইসি-তে প্রতি স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট অপারেশনের খরচ, যা লেয়ার ২ সমাধানের মাধ্যমে সরাসরি বিটকয়েনে জটিল যুক্তি নির্বাহ করার চেয়ে বহুগুণ কম থাকে।

ফলাফলগুলি প্রদর্শন করে যে জটিল বিকেন্দ্রীভূত অ্যাপ্লিকেশন (ডিফাই প্রোটোকল, বিটকয়েন কোষাগার পরিচালনাকারী বিকেন্দ্রীভূত স্বায়ত্তশাসিত সংস্থা) অর্থনৈতিকভাবে বাস্তবসম্মত হয়ে ওঠে, কারণ বিটকয়েন-অন-এ নির্বাহ বা নির্দিষ্ট ব্রিজ-ভিত্তিক সমাধানগুলির উচ্চ খরচ এবং ধীর গতি এড়ানো যায়।

5. তুলনামূলক বিশ্লেষণ ও সম্পর্কিত কাজ

গবেষণাপত্রটি নিজেকে বেশ কয়েকটি বিভাগের বিপরীতে অবস্থান দেয়:

• বিটকয়েন লেয়ার ২ (যেমন, লাইটনিং, আরজিবি): দ্রুত/সস্তা পেমেন্ট অফার করে কিন্তু সীমিত স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট জটিলতা এবং প্রায়শই সক্রিয় অংশগ্রহণের প্রয়োজন হয়।
• সাইডচেইন (যেমন, রুটস্টক, স্ট্যাকস): তাদের নিজস্ব নিরাপত্তা মডেল এবং ঐক্যমত্য প্রবর্তন করে, প্রায়শই ফেডারেশন বা মার্জড মাইনিং-এর উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন বিশ্বাসের অনুমান তৈরি করে।
• ব্রিজ-ভিত্তিক মোড়ক (যেমন, ইথেরিয়ামে ডব্লিউবিটিসি): বিশ্বস্ত তত্ত্বাবধায়ক বা জটিল মাল্টি-সিগ ফেডারেশনের প্রয়োজন হয়, ঝুঁকিকে কেন্দ্রীভূত করে এবং প্রায়শই আক্রমণের লক্ষ্যবস্তু হয়েছে।
• অন্যান্য সরাসরি সংহতি: গবেষণাপত্রটি ব্রিজ ছাড়াই সরাসরি পড়া/লেখার প্রক্রিয়া প্রদানের ক্ষেত্রে শ্রেষ্ঠত্ব দাবি করে, এমন পদ্ধতির বিপরীতে যেগুলো শুধুমাত্র একমুখী পেগ অনুমোদন করতে পারে বা সরাসরি লেখার ক্ষমতার অভাব থাকতে পারে।

6. বিশ্লেষণ কাঠামো: মূল অন্তর্দৃষ্টি ও সমালোচনা

7. ভবিষ্যতের প্রয়োগ ও উন্নয়নের দিকনির্দেশনা

স্বল্পমেয়াদী প্রয়োগ:

• বিকেন্দ্রীভূত বিটকয়েন-ব্যাকড স্টেবলকয়েন: আইসি ক্যানিস্টারে ধারণকৃত বিটকয়েন দ্বারা জামানতকৃত, অ্যালগরিদমিকভাবে নিয়ন্ত্রিত স্থানীয় স্টেবলকয়েন, কোনো কেন্দ্রীয় ইস্যুয়ার ছাড়াই।
• অন-চেইন কোষাগার ব্যবস্থাপনা: ডিএওগুলি প্রোগ্রাম্যাটিকভাবে মাল্টি-সিগ নিয়ম, স্বয়ংক্রিয় বিনিয়োগ বা বিটিসিতে প্রদত্ত অনুদান দিয়ে বিটকয়েন কোষাগার পরিচালনা করতে পারে।
• বিটকয়েন-নেটিভ ডিফাই: ঋণদান প্রোটোকল যেখানে বিটকয়েন প্রাথমিক জামানত, এবং ধার/ঋণ হার অন-চেইন যুক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশনা:

• লাইট ক্লায়েন্ট দক্ষতা: আইসি নোডের মধ্যে বিটকয়েন ক্লায়েন্টকে অপ্টিমাইজ করা ফ্লাইক্লায়েন্টের মতো সুপার-লাইট প্রমাণ ব্যবহার করে ব্যান্ডউইথ এবং স্টোরেজ ওভারহেড কমানোর জন্য।
• মাল্টি-চেইন সংহতি: স্থাপত্য টেমপ্লেট প্রসারিত করে শক্তিশালী নিরাপত্তা মডেল সহ অন্যান্য চেইন সংহত করা (যেমন, মার্জ-পরবর্তী ইথেরিয়াম), আইসি-কে ক্রস-চেইন গণনার জন্য একটি নিরাপদ "হাব" হিসেবে অবস্থান দেওয়া।
• গোপনীয়তার জন্য জিরো-নলেজ প্রমাণ: জেডকে-এসএনএআরকে সংহত করা বিটকয়েন অবস্থার সাথে ব্যক্তিগত ইন্টারঅ্যাকশন অনুমোদন করার জন্য (যেমন, কোনটি প্রকাশ না করে একটি ইউটিএক্সও-র মালিকানা প্রমাণ করা)।
• সময়-লকযুক্ত চুক্তি ইন্টারঅ্যাকশন: আইসি ক্যানিস্টার থেকে `সিএলটিভি` এবং `সিএসভি`-এর মতো বিটকয়েনের নেটিভ স্ক্রিপ্ট অপকোডগুলির সুবিধা নিয়ে জটিল ক্রস-চেইন সময়-নির্ধারিত চুক্তি তৈরি করা।

8. তথ্যসূত্র

1. নাকামোতো, এস. (২০০৮)। বিটকয়েন: এ পিয়ার-টু-পিয়ার ইলেকট্রনিক ক্যাশ সিস্টেম।
2. জামিয়াতিন, এ., এবং অন্যান্য। (২০২১)। এসওকে: ডিস্ট্রিবিউটেড লেজার জুড়ে যোগাযোগ। ফাইন্যান্সিয়াল ক্রিপ্টোগ্রাফি অ্যান্ড ডেটা সিকিউরিটি।
3. বনিউ, জে., এবং অন্যান্য। (২০১৫)। এসওকে: বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টোকারেন্সির জন্য গবেষণা দৃষ্টিভঙ্গি এবং চ্যালেঞ্জ। আইইইই সিম্পোজিয়াম অন সিকিউরিটি অ্যান্ড প্রাইভেসি।
4. আন্তর্জাতিক ক্রিপ্টোলজিক গবেষণা সমিতি (আইএসিআর)। (২০২৩)। থ্রেশহোল্ড ক্রিপ্টোগ্রাফিতে অগ্রগতি - ইউরোক্রিপ্ট কার্যবিবরণী।
5. বুটেরিন, ভি. (২০১৪)। ইথেরিয়াম: একটি নেক্সট-জেনারেশন স্মার্ট কন্ট্র্যাক্ট এবং বিকেন্দ্রীভূত অ্যাপ্লিকেশন প্ল্যাটফর্ম।
6. লুইস, জি. (২০২২)। ব্রিজ হ্যাকিং মহামারী: একটি পদ্ধতিগত ঝুঁকি বিশ্লেষণ। জার্নাল অফ সাইবারসিকিউরিটি অ্যান্ড ব্লকচেইন।
7. ডিএফআইএনআইটি। (২০২৪)। ইন্টারনেট কম্পিউটার প্রোটোকল স্যুট প্রযুক্তিগত সংক্ষিপ্ত বিবরণ। (সরকারি ডকুমেন্টেশন)।