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बिटकॉइन इंटरस्टेलर मुद्रा मानक के रूप में: ट्रांसमिशन टाइमस्टैम्प प्रूफ (PoTT) पर आधारित आर्किटेक्चर विश्लेषण

एक नए आर्किटेक्चर का विश्लेषण जो ट्रांसमिशन टाइमस्टैम्प प्रूफ (PoTT) और डिले/डिसरप्शन-टॉलरेंट नेटवर्किंग (DTN) का उपयोग करके बिटकॉइन को अंतरग्रहीय दूरियों पर कार्यशील बनाता है।
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विषयसूची

1. परिचय

यह लेख अंतरग्रहीय संचार की गंभीर चुनौतियों का सामना करने के लिए, पृथ्वी और मंगल के बीच एक साझा मुद्रा मानक के रूप में बिटकॉइन स्थापित करने की व्यवहार्यता का पता लगाता है। दोनों ग्रहों के बीच एकतरफा प्रकाश समय (OWLT) 3 से 22 मिनट के बीच होता है, और कनेक्शन रुक-रुक कर और बाधित होने वाला होता है। ये भौतिक सीमाएँ तुल्यकालिक बिटकॉइन खनन को अव्यावहारिक बना देती हैं, लेकिन अतुल्यकालिक सत्यापन, स्थानीय भुगतान और निपटान के लिए जगह छोड़ देती हैं। यह कार्य एक नवीन क्रिप्टोग्राफिक आदिम - प्रसारण समय-मुहर प्रमाण (PoTT) का परिचय देता है, जिसका उद्देश्य इन उच्च-विलंबता, बाधा-प्रवण लिंक्स के पार बिटकॉइन डेटा के लिए छेड़छाड़-रोधी लेखा परीक्षा ट्रेल बनाना है।

2. मुख्य योगदान

इस लेख के प्रमुख योगदान में शामिल हैं:

3. तकनीकी स्थिति एवं आधार

यह कार्य निम्नलिखित प्रमुख क्षेत्रों पर आधारित है:

4. सिस्टम मॉडल एवं धारणाएँ

यह मॉडल मानता है कि संचार तारे के रहने योग्य क्षेत्र (CHZ) के भीतर होता है, जिसमें पृथ्वी-मंगल एक विशिष्ट उपयोग मामला है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

5. ट्रांसमिशन टाइमस्टैम्प प्रूफ (PoTT)

PoTT मुख्य नवाचार है। यह एक क्रिप्टोग्राफ़िक रसीद है जो तब उत्पन्न होती है जब डेटा बंडल (उदाहरण के लिए, एक बिटकॉइन लेनदेन या ब्लॉक हैडर) उच्च विलंबता लिंक में प्रवेश करता है। इस रसीद में शामिल हैं:

निर्गमन बिंदु पर, निर्गमन नोड संबंधित हस्ताक्षर और समय-मुहर प्रदान करता है। हस्ताक्षरित रसीदों की यह श्रृंखला एक अपरिवर्तनीय ऑडिट ट्रेल प्रदान करती है, जो यह साबित करती है कि डेटा दावा किए गए विलंब अवधि के दौरान पारगमन की स्थिति में था। यह जवाबदेही की समस्या को कम करता है, जहां एक दुर्भावनापूर्ण रिले यह दावा कर सकता है कि अत्यधिक विलंब "भौतिक सीमाओं" के कारण है, न कि उसके अपने दुराचार के कारण।

6. End-to-End Architecture

प्रस्तावित आर्किटेक्चर कई घटकों को एकीकृत करता है:

  1. ट्रांसमिशन लेयर: PoTT एक्सटेंशन के साथ DTN (BPv7/BPSec) स्टोर-एंड-फॉरवर्ड बैकबोन प्रदान करता है।
  2. डेटा प्रसार: ब्लॉक हेडर-फर्स्ट रेप्लिकेशन मंगल नोड्स को पृथ्वी से नए ब्लॉक के प्रूफ-ऑफ-वर्क को तेजी से सत्यापित करने की अनुमति देता है, जिससे पूरे ब्लॉक (लेन-देन सहित) आने से पहले ही उनके चेन टिप व्यू अपडेट हो जाते हैं।
  3. भुगतान चैनल: लाइटनिंग चैनल्स काफी बढ़े हुए `cltv_expiry_delta` मान के साथ स्थापित की जाती हैं। गणना सूत्र अधिकतम एक-तरफा प्रकाश समय, नेटवर्क जिटर ($J$) और सुरक्षा मार्जिन ($\Delta_{extra}^{CLTV}$) को ध्यान में रखता है: $CLTV_{delta} = 2 \times OWLT_{max} + J + \Delta_{extra}^{CLTV}$। यह बिटकॉइन के 10-मिनट ब्लॉक समय का उपयोग करके ब्लॉकों की संख्या में परिवर्तित होता है।
  4. वॉचटावर: प्लैनेटरी वॉचटावर (मंगल ग्रह पर) चैनल स्थिति की निगरानी करता है ताकि धोखाधड़ी के व्यवहार को दंडित किया जा सके, क्योंकि पृथ्वी-आधारित वॉचटावर विलंबता के कारण विफल हो जाते हैं।
  5. सेटलमेंट: दो मॉडल प्रस्तावित किए गए:
    • मजबूत गठबंधन: मंगल ग्रह पर एक मल्टीसिग गठबंधन 1:1 एंकर किए गए बिटकॉइन बैलेंस को होस्ट करता है, तेजी से सेटलमेंट के लिए स्थानीय संपत्ति जारी करता है। प्रारंभिक कॉलोनी के लिए, विश्वसनीय लेकिन व्यावहारिक।
    • ब्लाइंड मर्ज माइनिंग (BMM) सबमिशन चेन: एक साइडचेन जहाँ माइनर्स बिटकॉइन ब्लॉक्स को बिना साइडचेन डेटा देखे कमिट करते हैं। यदि तकनीक परिपक्व हो, तो यह एक मजबूत ट्रस्ट-मिनिमाइजिंग सेटलमेंट लेयर प्रदान कर सकती है।

7. Security Analysis

PoTT की सुरक्षा समय बीकन प्रणाली की अखंडता पर निर्भर करती है। यदि स्रोत (पृथ्वी) और लक्ष्य (मंगल) दोनों के समय बीकन समझौता कर लिए जाते हैं, तो PoTT एक क्रिप्टोग्राफिक प्रमाण के बजाय एक "प्रशासनिक दावे" में बदल जाएगा। यह पेपर सत्यापन पैटर्न की रूपरेखा प्रस्तुत करता है:

यह आर्किटेक्चर बिटकॉइन के मूल सुरक्षा मॉडल को नहीं बदलता है। डबल-स्पेंड हमले के लिए अभी भी ग्रह की 51% हैश शक्ति पर नियंत्रण की आवश्यकता है। मुख्य नया हमला वेक्टर टाइम सोर्स सबवर्जन है, और PoTT इसे स्पष्ट कर देता है।

8. कार्यान्वयन रोडमैप

तैनाती परिकल्पना चरणबद्ध तरीके से की जाएगी:

  1. पहला चरण (प्रायोगिक): पृथ्वी-LEO-चंद्रमा लिंक पर PoTT के साथ DTN नोड्स तैनात करना, प्रोटोकॉल और विलंब सहनशीलता का परीक्षण करने के लिए।
  2. चरण दो (प्रारंभिक मंगल): छोटे मंगल आधार के लिए एक मजबूत संघीय निपटान प्रणाली स्थापित करना। ब्लॉक हैडर-फर्स्ट रिप्लिकेशन और सरल टाइम-लॉक कॉन्ट्रैक्ट्स का उपयोग करें।
  3. चरण तीन (परिपक्व कॉलोनी): यदि इस तकनीक को पृथ्वी पर सत्यापित और अपनाया जाता है, तो अधिक विकेंद्रीकृत मॉडल की ओर बढ़ते हुए, निपटान के लिए BMM सबमिशन चेन में संक्रमण करें।

9. निष्कर्ष

इस लेख ने यह प्रदर्शित किया है कि बिटकॉइन अपने मूल सहमति नियमों को संशोधित किए बिना एक अंतरतारकीय मुद्रा मानक के रूप में कार्य कर सकता है। ट्रांसमिशन टाइमस्टैम्प प्रूफ (PoTT) को पेश करके और विलंबता के अनुकूल उच्च-स्तरीय प्रोटोकॉल (लाइटनिंग नेटवर्क, साइडचेन) को समायोजित करके, पृथ्वी और मंगल के बीच सत्यापन, भुगतान और निपटान के लिए एक व्यवहार्य प्रणाली संभव है। पृथ्वी का L1 मौद्रिक आधार अपरिवर्तित रहता है, जिससे इसकी दुर्लभता बनी रहती है, जबकि मंगल एक स्थानीय रूप से एंकर्ड आर्थिक प्रणाली संचालित करता है।

10. विश्लेषक परिप्रेक्ष्य

मुख्य अंतर्दृष्टि: यह केवल एक वेब पेपर नहीं, बल्कि मौद्रिक संप्रभुता और प्रणाली लचीलेपन पर एक गहन विचार प्रयोग है। लेखक केवल विलंबता की समस्या का समाधान नहीं कर रहे हैं - वे बिटकॉइन के "अपरिवर्तनीय" मूल को एक ऐसी भौतिक वास्तविकता (अंतरग्रहीय दूरी) से बचाने का प्रयास कर रहे हैं जो इसकी समकालिकता धारणा को मूल रूप से तोड़ती है। वास्तविक नवाचार PoTT है, जो विलंबता को एक कमजोरी से पुनः परिभाषित करके एक सत्यापनीय, लेखापरीक्षण योग्य संपत्ति बना देता है। यह "भौतिकी से लड़ो मत, बल्कि उसे मापो" कहावत का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

तार्किक संरचना: तर्क प्रक्रिया सुंदर रूप से पुनरावर्ती है। बिटकॉइन के अपरिवर्तनीय नियमों से शुरू करें। कई प्रकाश-मिनटों के अंतराल में समकालिक सहमति की भौतिक असंभवता का सामना करें। नियमों को तोड़ने के बजाय (जो बिटकॉइन समर्थकों के लिए अस्वीकार्य है), एक जवाबदेही परत (PoTT) का निर्माण एक सहनशील ट्रांसमिशन लेयर (DTN) के ऊपर करें। फिर, मौजूदा स्केलेबिलिटी लेयर्स (लाइटनिंग नेटवर्क, साइडचेन) को इस नए, जवाबदेह लेकिन अतुल्यकालिक वातावरण में चलाने के लिए अनुकूलित करें। तर्क कसा हुआ है: पवित्र आधार परत की रक्षा करें, लचीली उच्च परतों पर सक्रिय रूप से नवाचार करें।

शक्तियाँ और कमियाँ: इसका लाभ इसके व्यावहारिक, स्तरीय दृष्टिकोण में निहित है, जो बिटकॉइन की राजनीतिक और सुरक्षा वास्तविकताओं का सम्मान करता है। DTN मानक (BPv7) का उपयोग और स्पष्ट चरणबद्ध तैनाती वास्तविक इंजीनियरिंग सोच को प्रदर्शित करती है। हालाँकि, एक स्पष्ट कमी समय बीकन के विश्वास की धारणा है। जैसा कि लेखक स्वीकार करते हैं, एक समझौता किया गया समय स्रोत PoTT को एक प्रदर्शन में बदल सकता है। अंतरिक्ष में विकेंद्रीकृत समय सिंक्रनाइज़ेशन के प्रस्ताव, जैसे कि पल्सर सिग्नल का उपयोग, अभी भी प्रारंभिक अवस्था में हैं। इसके अलावा, प्रारंभिक मंगल के "मजबूत गठबंधन" मॉडल को विकेंद्रीकरण को अधिकतम करने वालों के लिए एक कड़वी गोली के रूप में देखा जा सकता है - यह अनिवार्य रूप से एक विश्वसनीय बैंक है, यह आवश्यकता आदर्शवाद और औपनिवेशिक व्यावहारिकता के बीच तनाव को उजागर करती है।

क्रियान्वयन योग्य अंतर्दृष्टि: पृथ्वी पर डेवलपर्स के लिए, ब्लॉक हेडर-फर्स्ट प्रतिकृति और लाइटनिंग नेटवर्क में विलंबता के स्पष्ट विचार को तुरंत स्थलीय उच्च-विलंबता लिंक (जैसे उपग्रह इंटरनेट) पर लागू किया जा सकता है। नियामकों को पेपर की स्पष्ट वर्गीकरण पर ध्यान देना चाहिए: पृथ्वी का बिटकॉइन अपरिवर्तित रहता है, जबकि मंगल एक एंकर प्रणाली का उपयोग करता है। यह स्पष्ट न्यायिक अधिकार क्षेत्र और मौद्रिक नीति पृथक्करण बनाता है। अंतरिक्ष एजेंसियों के लिए, यह अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष इंटरनेट (जैसे NASA का SCaN) के लिए टेलीमेट्री से परे ठोस उपयोग मामले और आवश्यकताओं का एक सेट प्रदान करता है, जो आर्थिक डेटा प्रवाह पर केंद्रित है। IETF के DTN वर्किंग ग्रुप के भीतर PoTT को मानकीकृत करने का आह्वान एक महत्वपूर्ण अगला कदम है।

11. तकनीकी विवरण और सूत्र

महत्वपूर्ण पैरामीटराइज़ेशन में लाइटनिंग नेटवर्क टाइमलॉक की गणना शामिल है। ब्लॉकों में आवश्यक `cltv_expiry_delta` अधिकतम राउंड-ट्रिप टाइम (RTT) से प्राप्त किया जाता है:

$\text{CLTV}_{\text{blocks}} = \left\lceil \frac{2 \times \text{OWLT}_{\text{max}} + J + \Delta_{\text{extra}}^{\text{CLTV}}}{600 \text{ सेकंड}} \right\rceil$

जहाँ:

एक रूढ़िवादी पृथ्वी-मंगल चैनल के लिए, 22 मिनट के एकतरफा प्रकाश समय को मानते हुए, `cltv_expiry_delta` आसानी से 1000 ब्लॉक (लगभग 1 सप्ताह) से अधिक हो सकता है, जो चैनल तरलता के अर्थशास्त्र को मौलिक रूप से बदल देगा।

12. प्रयोगात्मक परिणाम और चित्र

इस लेख में दो महत्वपूर्ण अवधारणा आरेखों का हवाला दिया गया है:

  1. चित्र 3: CLTV ब्लॉक रूपांतरण: यह आरेख पृथ्वी-मंगल युति चक्र (एकतरफा प्रकाश समय 3 से 22 मिनट तक) को बिटकॉइन ब्लॉक ऊंचाई की समयरेखा पर प्रदर्शित करता है। यह दर्शाता है कि कैसे सूर्य के संयोजन के दौरान (जब ग्रह सूर्य के विपरीत दिशा में होते हैं), आवश्यक CLTV वृद्धि, ब्लॉक के रूप में, नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। यह प्रयोगात्मक डेटा नहीं है, बल्कि डिज़ाइन की बाधाओं का एक महत्वपूर्ण दृश्य प्रतिनिधित्व है।
  2. चित्र 4: PoTT मेटाडेटा अनुलग्नक: यह चित्र प्रोटोकॉल स्टैक को विस्तार से दर्शाता है, जो उस स्थान को दिखाता है जहाँ PoTT मेटाडेटा (प्रवेश/निकास टाइमस्टैम्प, हस्ताक्षर) बिटकॉइन डेटा (ब्लॉक हैडर, लेन-देन, लाइटनिंग नेटवर्क अपडेट) ले जाने वाले BPv7 बंडल से जुड़ा होता है। यह पदानुक्रमित संरचना को दर्शाता है: बिटकॉइन एप्लिकेशन डेटा को अंतरग्रहीय संचरण के लिए PoTT-संवर्धित DTN बंडल में समाहित किया जाता है।

"प्रायोगिक" पहलू PoTT प्रोटोकॉल की सुरक्षा गुणों के औपचारिक सत्यापन और विभिन्न कक्षीय परिस्थितियों में CLTV मानों के पैरामीटर स्कैन में निहित है।

13. विश्लेषणात्मक ढांचा उदाहरण

केस स्टडी: मंगल ग्रह पर खनन चौकी के निपटान अंतिमता जोखिम का मूल्यांकन।

1. पैरामीटर परिभाषित करें:
- संपत्ति: मासिक वेतन (10 BTC के बराबर)।
- निपटान मॉडल: चरण दो मजबूत गठबंधन।
- खतरा: गठबंधन ऑपरेटर की दिवालियापन या धोखाधड़ी।

2. PoTT फ्रेमवर्क लागू करें:
- आउटपोस्ट को पृथ्वी से एक "एंकर" लेनदेन घोषणा प्राप्त होती है।
- आउटपोस्ट सीधे इस घोषणा पर भरोसा नहीं करता, बल्कि संबंधित पृथ्वी-आरंभ किए गए BTC लेनदेन बंडल के PoTT ऑडिट ट्रेल का अनुरोध करता है।
- सत्यापन चरण:

  1. ज्ञात पृथ्वी DTN गेटवे से प्रवेश हस्ताक्षर की जाँच करें।
  2. NASA डीप स्पेस नेटवर्क समय संकेत के स्वतंत्र फीड के आधार पर प्रवेश टाइमस्टैम्प सत्यापित करें।
  3. उस तिथि के प्रकाशित एफेमेरिस डेटा के आधार पर अपेक्षित संचरण समय की गणना करें।
  4. मंगल रिले स्टेशन से निर्गम हस्ताक्षर सत्यापित करें।
  5. पुष्टि करें कि निर्गम टाइमस्टैम्प अपेक्षित आगमन विंडो के साथ मेल खाता है।

3. जोखिम स्कोर:
- यदि PoTT श्रृंखला सत्यापन पास हो जाता है और टाइमस्टैम्प अपेक्षित जिटर सीमा के भीतर सुसंगत है:कम जोखिमस्थानीय रूप से निपटान स्वीकार किया जा सकता है।
- यदि PoTT हस्ताक्षर मान्य है लेकिन टाइमस्टैम्प एफेमरिस डेटा से मेल नहीं खाता:मध्यम जोखिम। जांच के लिए चिह्नित करें; समय बीकर समस्या संभव है।
- यदि PoTT श्रृंखला गायब है या हस्ताक्षर अमान्य है:उच्च जोखिम। निपटान अस्वीकार करें; गठबंधन को विवाद प्रस्तुत करें।

यह ढांचा विश्वास को गठबंधन के दावों से संचार चैनल की सत्यापन योग्य भौतिक विशेषताओं पर स्थानांतरित करता है।

14. भविष्य के अनुप्रयोग और दिशाएं

इसका प्रभाव मंगल से कहीं अधिक दूर तक है:

15. संदर्भ

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  2. M. Moser et al., "Sidechains and Interoperability," in Blockchain and Cryptocurrency, 2022.
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