সূচিপত্র
- ১ ভূমিকা
- ২ হ্যাশরেট বহিঃপ্রভাব
- 3 টার্গেটেড নাকামোতো - একটি মেকানিজম ডিজাইন পার্সপেক্টিভ
- ৪ মডেল
- ৫ লক্ষ্যবস্তু ব্লক পুরস্কার নীতি
- 6 ব্লক সমন্বয় নীতির কৌশলগত প্রভাব
- ৭ আর্থিক নিরপেক্ষতা
- ৮ উপসংহার
- ৯ মূল বিশ্লেষণ
- ১০টি প্রযুক্তিগত বিবরণ
- ১১টি কোড বাস্তবায়ন
- ১২ ভবিষ্যত প্রয়োগ
- ১৩ তথ্যসূত্র
১ ভূমিকা
বিটকয়েনের মতো প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক (PoW) ব্লকচেইন ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি নেটওয়ার্ক পরিচালনার জন্য মাইনারদের দ্বারা কম্পিউটিং শক্তি প্রয়োগের প্রয়োজন হয়। মাইনাররা ব্লক একত্রিত করে এবং কোড দ্বারা নির্ধারিত একটি ধাঁধা সমাধানের জন্য প্রতিযোগিতা করে। একটি নির্দিষ্ট সময়ের ব্যবধানে একটি মাইনিং কম্পিউটার দ্বারা করা ধাঁধার অনুমানের সংখ্যা (প্রতি অনুমানে একটি হ্যাশ) হল তার হ্যাশরেট, যা বিদ্যুৎ ব্যবহার করে।
১.১ প্রতিদ্বন্দ্বী ঝুঁকি সামঞ্জস্য
বিটকয়েন দুটি সাংঘর্ষিক অস্তিত্বগত ঝুঁকির মুখোমুখি: বর্তমানে, উচ্চ মাইনিং শক্তি খরচ রাজনৈতিক বিরোধিতাকে আমন্ত্রণ জানায়; ভবিষ্যতে, মাইনার পুরষ্কার হ্রাস হ্যাশরেট হ্রাসের কারণ হবে, যা একটি আক্রমণের খরচ কমিয়ে দেবে। টার্গেটেড নাকামোটো হ্যাশরেটকে একটি নির্বাচিত লক্ষ্যের দিকে পরিচালিত করে এই উদ্বেগগুলোর ভারসাম্য বজায় রাখে।
1.2 কোড এবং ওয়েব API-এর লিঙ্ক
Kristian Praizner হ্যাশরেট নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমের কোড লিখেছেন এবং এটি একটি API-তে বাস্তবায়ন করেছেন যা এই গবেষণাপত্রের সহায়ক।
1.3 সম্পর্কিত সাহিত্য
ব্লকচেইন মেকানিজম ডিজাইন এবং বিটকয়ন প্রোটোকল উন্নয়নের উপর বিদ্যমান গবেষণার ভিত্তিতে এই গবেষণাপত্রটি তৈরি করা হয়েছে, যা PoW অপ্টিমাইজেশন এবং নেটওয়ার্ক সিকিউরিটি মডেল সম্পর্কিত কাজগুলিকে উদ্ধৃত করে।
১.৪ গবেষণার প্রশ্ন এবং নকশা সীমাবদ্ধতা
কীভাবে একটি প্রোটোকল নকশা করা যায় যা Bitcoin-এর নিরাপত্তা বজায় রাখার পাশাপাশি তার পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করে, আর্থিক নিরপেক্ষতা ভঙ্গ না করে বা নতুন আক্রমণের ভেক্টর সৃষ্টি না করে।
১.৫ রোডম্যাপ
গবেষণাপত্রটি হ্যাশরেট বহিঃপ্রভাব বিশ্লেষণ, টার্গেটেড নাকামোটো প্রক্রিয়া উপস্থাপন, এর প্রভাব মডেলিং এবং বাস্তবায়ন বিবেচনাবলি আলোচনার মাধ্যমে অগ্রসর হয়।
২ হ্যাশরেট বহিঃপ্রভাব
মাইনিং কার্যক্রম দুটি প্রধান বহিঃপ্রভাব সৃষ্টি করে: নেটওয়ার্ক নিরাপত্তা (ইতিবাচক) এবং কার্বন নিঃসরণ (নেতিবাচক)। উচ্চতর হ্যাশরেট নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে কিন্তু শক্তি ব্যবহারও বাড়ায়।
২.১ নির্ভরতাসমূহ
হ্যাশরেট ব্লক পুরস্কার, বিদ্যুতের খরচ এবং মাইনিং হার্ডওয়্যারের দক্ষতার উপর নির্ভর করে। সম্পর্কটি নিম্নরূপ: $H = f(R, C_e, E)$ যেখানে $H$ হ্যাশরেট, $R$ ব্লক পুরস্কার, $C_e$ বিদ্যুতের খরচ, এবং $E$ হার্ডওয়্যারের দক্ষতা।
2.2 নেটওয়ার্ক নিরাপত্তা
হ্যাশরেট বৃদ্ধির সাথে নেটওয়ার্ক সিকিউরিটি খরচ হ্রাস পায়: $S_c = \frac{k}{H}$ যেখানে $S_c$ হল সিকিউরিটি খরচ এবং $k$ হল একটি ধ্রুবক। উচ্চতর হ্যাশরেট 51% আক্রমণকে আরও ব্যয়বহুল করে তোলে।
3 টার্গেটেড নাকামোতো - একটি মেকানিজম ডিজাইন পার্সপেক্টিভ
টার্গেটেড নাকামোটো হলো একটি প্রোটোকল যা মাইনারদের ন্যূনতম খরচের সীমায় হ্যাশরেট নিবদ্ধ করতে উত্সাহিত করে, টার্গেটের উপরে থাকলে ব্লক রিওয়ার্ড সীমিত করে এবং নিচে থাকলে ব্লক রিওয়ার্ডের ন্যূনতম সীমা বাধ্যতামূলক করে।
3.1 টার্গেটেড নাকামোতোর মূল বিল্ডিং ব্লক
প্রোটোকলটি সিস্টেমের অখণ্ডতা বজায় রাখার পাশাপাশি হ্যাশরেট নিয়ন্ত্রণে সমন্বয়যোগ্য ব্লক পুরস্কার, কঠোরতা-ভিত্তিক ট্রিগার এবং আর্থিক নিরপেক্ষতা প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।
৩.২ প্রোটোকলগুলির প্রক্রিয়া নকশার একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ
নকশাটি প্রণোদনা-সামঞ্জস্যপূর্ণ নীতিমালা অনুসরণ করে, যেখানে খননকারীরা কেন্দ্রীয় সমন্বয় ছাড়াই লক্ষ্যমাত্রার কাছাকাছি হ্যাশরেট বজায় রাখতে অর্থনৈতিকভাবে উদ্বুদ্ধ হয়।
৪ মডেল
গাণিতিক মডেলটি প্রস্তাবিত প্রোটোকলের অধীনে সিস্টেমের আচরণ ভবিষ্যদ্বাণী করতে হ্যাশরেট, ব্লক পুরস্কার এবং নেটওয়ার্ক প্যারামিটারের মধ্যে সম্পর্ককে প্রাতিষ্ঠানিক রূপ দেয়।
৪.১ হ্যাশরেটের ধাঁধার কঠিনতা সংকেত
নেটওয়ার্কের কঠিনতা $D$ হ্যাশরেটের প্রতিনিধিত্ব করে: $D \propto H$। প্রোটোকলটি পুরস্কার সমন্বয় সক্রিয় করতে কঠিনতা পরিমাপ ব্যবহার করে যখন $D$ লক্ষ্য $D_t$ থেকে বিচ্যুত হয়।
৪.২ খনন সাম্যাবস্থা
মাইনিং ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয় যখন $R \times P_s = C_e \times E \times H$ যেখানে $P_s$ হলো পাজল সমাধানের সম্ভাব্যতা। প্রোটোকল $H$ কে সর্বোত্তম স্তরের কাছাকাছি বজায় রাখতে $R$ সমন্বয় করে।
৫ লক্ষ্যবস্তু ব্লক পুরস্কার নীতি
মূল উদ্ভাবন: একটি গতিশীল ব্লক পুরস্কার নীতি যা লক্ষ্যমাত্রার স্তরের সাপেক্ষে বর্তমান হ্যাশরেটের ভিত্তিতে সামঞ্জস্য করে।
৫.১ ব্লক পুরস্কার সমন্বয় বরাদ্দ
যখন হ্যাশরেট লক্ষ্যমাত্রা অতিক্রম করে: $R_{actual} = R_{base} - \Delta R$। যখন হ্যাশরেট লক্ষ্যমাত্রার নিচে নেমে যায়: $R_{actual} = R_{base} + \Delta R$।
৫.২ ধাঁধার কঠিনতা সংকেত এবং নীতি পরিবর্তন বিন্দু
Policy triggers activate when $|D - D_t| > \delta$ where $\delta$ is the tolerance threshold. Adjustment magnitude: $\Delta R = \alpha |D - D_t|$ with $\alpha$ as sensitivity parameter.
৫.৩ হ্যাশরেট নিয়ন্ত্রণ নীতি
নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমটি দোলন কমাতে এবং লক্ষ্যমাত্রার কাছাকাছি স্থিতিশীল হ্যাশরেট বজায় রাখতে আনুপাতিক-অখণ্ড ফিডব্যাক ব্যবহার করে।
6 ব্লক সমন্বয় নীতির কৌশলগত প্রভাব
এই নীতি পূর্বানুমানযোগ্য অর্থনৈতিক প্রণোদনা সৃষ্টি করে যা খননকারীদের আচরণকে সামাজিকভাবে সর্বোত্তম হ্যাশরেট স্তরের দিকে পরিচালিত করে।
6.1 খনিকার ভারসাম্যের স্থিতিশীলতা
বিশ্লেষণে দেখা যায় সিস্টেমটি স্থিতিশীল ভারসাম্যে রূপান্তরিত হয় যেখানে প্রান্তিক নিরাপত্তা সুবিধা প্রান্তিক পরিবেশগত ব্যয়ের সমান হয়।
৬.২ হ্যাশরেটের গতিশীল সমন্বয়
সিমুলেশন প্রদর্শন করে যে হ্যাশরেট ২-৩টি ডিফিকাল্টি অ্যাডজাস্টমেন্ট পিরিয়ডের মধ্যে রিওয়ার্ড সমন্বয়ের প্রতি সাড়া দেয়, যা লক্ষ্যের দিকে দ্রুত অভিসৃতি দেখায়।
৭ আর্থিক নিরপেক্ষতা
Monetary neutrality বজায় রাখা হয় UTXO ধারকদের মধ্যে ব্যয় করার সামর্থ্যের আনুপাতিক সমন্বয়ের মাধ্যমে, যা ব্লক পুরষ্কারের সংযোজন এবং বিয়োগকে ভারসাম্য করে।
৭.১ লক্ষ্যযুক্ত আর্থিক নীতি
The protocol uses UTXO set adjustments to ensure total monetary supply remains unchanged despite block reward variations: $\sum UTXO_{value} = constant$.
৮ উপসংহার
টার্গেটেড নাকামোটো বিটকয়েনের নিরাপত্তা চাহিদা ও পরিবেশগত উদ্বেগের মধ্যে ভারসাম্য রক্ষার একটি সম্ভাবনাময় পদ্ধতি উপস্থাপন করে, যা টেকসই PoW ব্লকচেইন অপারেশনের জন্য একটি কাঠামো প্রদান করে।
৯ মূল বিশ্লেষণ
সরাসরি কথাটি বলুনTargeted Nakamoto বিটকয়েনের মৌলিক টেকসইতা প্যারাডক্স সমাধানের চেষ্টা করে, কিন্তু বাস্তবায়নের জটিলতা তার তাত্ত্বিক সুবিধাকে ছাড়িয়ে যেতে পারে। এটি বাস্তব বিশ্বের সমস্যার সন্ধানরত আরেকটি একাডেমিক সমাধান।
যৌক্তিক শৃঙ্খলকাগজটির মূল যুক্তিটি একটি পরিষ্কার অর্থনৈতিক যুক্তি অনুসরণ করে: হ্যাশরেট নিরাপত্তা সুবিধা এবং পরিবেশগত ব্যয় সৃষ্টি করে → সর্বোত্তম হ্যাশরেট মোট খরচ কমিয়ে দেয় → প্রোটোকল সমন্বয় খননকারীদের এই সর্বোত্তম অবস্থানের দিকে নিয়ে যেতে পারে। যাইহোক, বাস্তবায়নের পর্যায়ে এই শৃঙ্খল ভেঙে পড়ে। অনেক মেকানিজম ডিজাইন গবেষণাপত্রের মতো (প্রারম্ভিক CycleGAN গবেষণায় থাকা মার্জিত কিন্তু অবাস্তব ধারণাগুলোর মতো), গাণিতিক সৌন্দর্য ব্লকচেইনের বাস্তবতায় রূপান্তরিত হয় না। এই ধারণা যে খননকারীরা পুরস্কার হেরফের নিষ্ক্রিয়ভাবে মেনে নেবে, তা বিটকয়ন খননের চালিকা শক্তি প্রতিযোগিতামূলক গতিশীলতাকে উপেক্ষা করে।
উজ্জ্বল দিক ও দুর্বল দিক:আর্থিক নিরপেক্ষতা প্রক্রিয়াটি সত্যিই অভিনব - পুরস্কারের পরিবর্তনগুলিকে অফসেট করতে UTXO সমন্বয় ব্যবহার করা বিটকয়নের স্থাপত্যের গভীর বোঝাপড়া প্রদর্শন করে। এটি ইথেরিয়ামের প্রারম্ভিক ডিফিকাল্টি বম্বের মতো সরল প্রস্তাবনাগুলোকে অতিক্রম করে। যাইহোক, এই প্রস্তাবনাটি একই কেন্দ্রীয় পরিকল্পনার সমস্যায় ভুগছে যা এড়াতে বিটকয়ন ডিজাইন করা হয়েছিল। "সর্বোত্তম" হ্যাশরেট নির্ধারণ করা ঠিক সেই ধরনের বিষয়ভিত্তিক সিদ্ধান্তের প্রয়োজন যা বিকেন্দ্রীকৃত সিস্টেমগুলি দূর করে। কেমব্রিজ বিটকয়ন ইলেকট্রিসিটি কনজাম্পশন ইনডেক্স দেখায় যে বিটকয়ন বর্তমানে বছরে ~100 টেরাওয়াট-ঘন্টা খরচ করে - কে সিদ্ধান্ত নেবে "সঠিক" সংখ্যাটি কী হওয়া উচিত?
কর্মসংক্রান্ত অন্তর্দৃষ্টি:ডেভেলপারদের জন্য: অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য UTXO সমন্বয় প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করুন, কিন্তু কেন্দ্রীয় পরিকল্পনার দিকগুলি এড়িয়ে চলুন। খনিশ্রমিকদের জন্য: আরও পরিশীলিত পুরস্কার কাঠামো উদ্ভূত হওয়ার জন্য প্রস্তুত হোন। গবেষকদের জন্য: নবায়নযোগ্য শক্তি একীকরণের মতো কম অনুপ্রবেশকারী সমাধানের উপর ফোকাস করুন। বিটকয়েন সম্প্রদায়ের এটি একটি ব্যবহারিক আপগ্রেড পথের পরিবর্তে একটি আকর্ষণীয় চিন্তার পরীক্ষা হিসাবে দেখা উচিত। যেভাবে বিটকয়েন কোর ডেভেলপমেন্ট প্রক্রিয়া দেখিয়েছে (রেফারেন্স: বিটকয়েন ইমপ্রুভমেন্ট প্রপোজাল গভর্নেন্স মডেল), মার্জিত একাডেমিক সমাধানগুলি বিটকয়েনের রক্ষণশীল আপগ্রেড দর্শনের সংস্পর্শে খুব কমই টিকে থাকে।
১০টি প্রযুক্তিগত বিবরণ
The protocol uses a control theory approach with the fundamental equation: $H_{t+1} = H_t + \beta(R_t - C(H_t))$ where $\beta$ is adjustment speed, $R_t$ is current reward, and $C(H_t)$ is mining cost function. The optimal hashrate $H^*$ solves: $\min_H [\alpha \cdot SecurityCost(H) + (1-\alpha) \cdot EnvironmentalCost(H)]$ where $\alpha$ is the security-emission tradeoff parameter.
১১টি কোড বাস্তবায়ন
function calculate_reward_adjustment(current_difficulty, target_difficulty):
deviation = current_difficulty - target_difficulty
if abs(deviation) > THRESHOLD:
adjustment = -SENSITIVITY * deviation
return adjustment
return 0
def update_utxo_set(block_reward_change, utxo_set):
total_adjustment = block_reward_change * BLOCK_INTERVAL
adjustment_factor = 1 + (total_adjustment / utxo_set.total_value)
for utxo in utxo_set:
utxo.value *= adjustment_factor
return utxo_set১২ ভবিষ্যত প্রয়োগ
এই প্রক্রিয়াটি একই ধরনের টেকসইতা চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হওয়া অন্যান্য PoW ব্লকচেইনের জন্য অভিযোজিত হতে পারে। সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে: Ethereum Classic, Litecoin, এবং উদীয়মান শিল্প ব্লকচেইন প্ল্যাটফর্ম। UTXO সমন্বয় কৌশলটি কেন্দ্রীয় ব্যাংকের ডিজিটাল মুদ্রায় মুদ্রানীতির বাস্তবায়নের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে।
১৩ তথ্যসূত্র
- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
- Cambridge Centre for Alternative Finance (2023). Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index
- Buterin, V. (2014). Ethereum White Paper
- Aronoff, D. (2025). Targeted Nakamoto: A Bitcoin Protocol to Balance Network Security and Carbon Emissions
- Zhu et al. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks (CycleGAN)