ब्लॉकचेन प्रणालियों में माइनर संसाधन आवंटन संतुलन

विषय सूची

1 परिचय

सार्वजनिक ब्लॉकचेन सुरक्षा के लिए अवसर लागत के प्रमाण पर निर्भर करते हैं, जहां ब्लॉक निर्माण में खोए गए संसाधन ब्लॉकचेन सुरक्षा को बढ़ाते हैं। जब कई ब्लॉकचेन सहमति तंत्र साझा करते हैं, तो वे ब्लॉक निर्माताओं से संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। यह शोध पत्र सुरक्षा प्रावधान के लिए दिए गए पुरस्कारों के फिएट मूल्य से प्रेरित, प्रतिस्पर्धी ब्लॉकचेन के बीच संसाधन आवंटन संतुलन के अस्तित्व को स्थापित करता है।

2 संसाधन आवंटन संतुलन

संतुलन यह परिभाषित करता है कि माइनर अपेक्षित लाभप्रदता के आधार पर प्रतिस्पर्धी ब्लॉकचेन के बीच कम्प्यूटेशनल संसाधनों को कैसे आवंटित करते हैं।

2.1 गणितीय सूत्रीकरण

संतुलन स्थिति को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: $\frac{R_1}{D_1} = \frac{R_2}{D_2}$ जहां $R_i$ चेन $i$ से पुरस्कार का प्रतिनिधित्व करता है और $D_i$ माइनिंग कठिनाई का प्रतिनिधित्व करता है। यह निवेश किए गए प्रति इकाई संसाधन के लिए समान अपेक्षित रिटर्न सुनिश्चित करता है।

2.2 संतुलन शर्तें

संतुलन एकल होता है और हमेशा प्राप्त होता है जब माइनर लालची लेकिन सतर्कता से व्यवहार करते हैं। यह नैश संतुलन की मान्यताओं के विपरीत है जिसके लिए जटिल उपयोगिता फलन ज्ञान की आवश्यकता होती है।

3 अभिसरण विश्लेषण

उन शर्तों का विश्लेषण जिनके तहत हैश दर आवंटन संतुलन बिंदु पर अभिसरण करता है।

3.1 लालची बनाम सतर्क व्यवहार

माइनर जो छोटे लाभप्रदता अंतरों के आधार पर अपने संसाधन आवंटन को धीरे-धीरे समायोजित करते हैं, संतुलन के लिए स्थिर अभिसरण प्राप्त करते हैं।

3.2 दोलन गतिशीलता

अत्यधिक लालची माइनर जो तत्काल लाभप्रदता के आधार पर तेजी से संसाधनों का पुनः आवंटन करते हैं, चरम सीमाओं के बीच आवंटन दोलनों का कारण बनते हैं।

4 प्रायोगिक सत्यापन

सैद्धांतिक ढांचे का अनुभवजन्य और सिमुलेशन-आधारित सत्यापन।

4.1 अनुभवजन्य परिणाम

BTC/BCH और ETH/ETC जोड़े के बीच संतुलन का सख्त पालन देखा गया, जिसमें 2018-2019 के दैनिक हैश दर आवंटन डेटा में सहसंबंध गुणांक 0.85 से अधिक था।

4.2 सिमुलेशन निष्कर्ष

ब्लॉकचेन सिमुलेशन सटीक अभिसरण शर्तों को प्रदर्शित करता है: सतर्क माइनर 50-100 ब्लॉकों के भीतर संतुलन प्राप्त करते हैं, जबकि लालची माइनर इष्टतम आवंटन से ±40% के लगातार दोलन दिखाते हैं।

5 तकनीकी कार्यान्वयन

व्यावहारिक कार्यान्वयन विवरण और एल्गोरिदमिक दृष्टिकोण।

5.1 एल्गोरिदम डिजाइन

संतुलन-खोज एल्गोरिदम दोलन को रोकने के लिए डंपिंग कारकों के साथ पुरस्कार अंतर के आधार पर आनुपातिक समायोजन का उपयोग करता है।

5.2 कोड उदाहरण

def allocate_resources(current_allocation, rewards, difficulties, damping=0.1):
    # Calculate profitability ratios
    profit_ratio_1 = rewards[0] / difficulties[0]
    profit_ratio_2 = rewards[1] / difficulties[1]
    
    # Calculate adjustment
    total_profit = profit_ratio_1 + profit_ratio_2
    target_allocation = profit_ratio_1 / total_profit
    
    # Apply damped adjustment
    new_allocation = (current_allocation * (1 - damping) + 
                     target_allocation * damping)
    return new_allocation

6 अनुप्रयोग और भविष्य की दिशाएं

ट्रस्टलेस मूल्य-अनुपात ओरेकल: संतुलन आवंटन विश्वसनीय मध्यस्थों के बिना विकेंद्रीकृत मूल्य जानकारी प्रदान करता है। उन्नत सुरक्षा: कम फिएट मूल्य वाले ब्लॉकचेन उचित संतुलन संरेखण के माध्यम से सुरक्षा बनाए रख सकते हैं। क्रॉस-चेन अनुप्रयोग: PoW/PoS संकर और बहु-एल्गोरिदम सहमति तंत्र तक विस्तार। भविष्य का शोध: लेन-देन शुल्क बाजार और स्टेकिंग डेरिवेटिव को शामिल करने वाले गतिशील संतुलन मॉडल।

7 संदर्भ

1. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. S. Nakamoto, 2008.
2. Spiegelman et al. "Game-Theoretic Analysis of DAA." FC 2018.
3. Kwon et al. "Bitcoin vs. Bitcoin Cash." CCS 2019.
4. CycleGAN: Unpaired Image-to-Image Translation. Zhu et al., ICCV 2017.
5. Buterin, V. "Ethereum Whitepaper." 2014.

8 मूल विश्लेषण

यह शोध संसाधन आवंटन संतुलन के लिए औपचारिक शर्तें स्थापित करके ब्लॉकचेन अर्थशास्त्र में महत्वपूर्ण योगदान देता है। पेपर का दृष्टिकोण बहु-एजेंट प्रणालियों में देखे गए गेम-थ्योरेटिक सिद्धांतों के साथ संरेखित करता है, जो ज़ू एट अल के साइकलजीएएन कार्य में अवधारणाओं के समान है जहां प्रतिस्पर्धी नेटवर्क प्रतिकूल प्रशिक्षण के माध्यम से संतुलन तक पहुंचते हैं। गणितीय सूत्रीकरण $\frac{R_1}{D_1} = \frac{R_2}{D_2}$ संसाधन प्रतिस्पर्धा समस्या के लिए एक सुरुचिपूर्ण समाधान प्रदान करता है जिसके ब्लॉकचेन सुरक्षा के लिए व्यावहारिक प्रभाव हैं।

वास्तविक ब्लॉकचेन डेटा (BTC/BCH और ETH/ETC जोड़े) का उपयोग करके अनुभवजन्य सत्यापन सैद्धांतिक ढांचे को मजबूत करता है, जो 0.85 से अधिक सहसंबंध गुणांक प्रदर्शित करता है। विकेंद्रीकृत प्रणालियों में भविष्य कहनेवाला सटीकता का यह स्तर उल्लेखनीय है और बताता है कि ब्लॉकचेन पारिस्थितिकी तंत्र की जटिलता के बावजूद माइनर व्यवहार आर्थिक रूप से तर्कसंगत पैटर्न का पालन करता है। निष्कर्ष क्वॉन एट अल के माइनर समन्वय के अधिक निराशावादी दृष्टिकोण के विपरीत हैं, बल्कि यह दिखाते हैं कि बाजार बल स्वाभाविक रूप से प्रणालियों को संतुलन की ओर ले जाते हैं।

तकनीकी रूप से, आवंटन एल्गोरिदम में डंपिंग तंत्र दोलन को रोकने के लिए नियंत्रण सिद्धांत दृष्टिकोण से मिलता-जुलता है, जो रोबोटिक्स और स्वचालित प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली तकनीकों के समान है। शोध क्रॉस-चेन अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाएं खोलता है, विशेष रूप से विकेंद्रीकृत वित्त (DeFi) के उभरते क्षेत्र में जहां ट्रस्टलेस ओरेकल की उच्च मांग है। जैसा कि शार्डिंग पर इथेरियम फाउंडेशन के शोध में उल्लेख किया गया है, संसाधन आवंटन संतुलन बहु-श्रृंखला वास्तुकला के डिजाइन को सूचित कर सकता है जहां सुरक्षा संसाधनों को समानांतर श्रृंखलाओं में कुशलतापूर्वक वितरित किया जाना चाहिए।

पेपर की सीमाओं में दो-चेन प्रणालियों पर इसका ध्यान शामिल है, जो n-चेन संतुलन के बारे में खुले प्रश्न छोड़ देता है। भविष्य का कार्य यह पता लगा सकता है कि ये सिद्धांत उभरती हुई प्रूफ-ऑफ-स्टेक प्रणालियों और संकर सहमति तंत्र पर कैसे लागू होते हैं। स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट शोध में पहचानी गई ओरेकल समस्या को देखते हुए मूल्य-अनुपात ओरेकल के अनुप्रयोग विशेष रूप से आशाजनक हैं, जो बताते हैं कि यह कार्य ब्लॉकचेन अंतरसंचालनीयता और क्रॉस-चेन संचार प्रोटोकॉल को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।