দিন দিন ব্লকচেইন পরিধি বড় হচ্ছে, বিভিন্ন ধরণের প্রজেক্ট এই ইকোসিস্টেমে আসতেছে। কিন্ত অনেক সময়ে দেখা যায়, প্রজেক্ট এর ব্যপারে জানতে গেলে দেখা যায়, এরা layer 1 , layer 2 , layer 3 আথবা layer 0 ব্লকচেইন মাধ্যমে কাজ করে। এই ফোরামে অনেকেই জানেন layer 1 আর layer 2 ব্যাপারে কিন্ত অন্যান্য layer সম্পর্কে ওই রকম আলোচনা করা হয় না।
আজকে ব্লকচেইন layers সম্পর্কে বাংলাতে কিছু বলার চেষ্টা করবো। প্রথমে শুরু করার আগে, আমাদের জানার প্রয়োজন ব্লকচেইন কি?
ব্লকচেইন কি?
ব্লকচেইন কি এই ব্যাপার এখানে আমরা কম বেশি সবাই জানি, ব্লকচেইন হচ্ছে একটি ডিস্ট্রিবিউটেড টেকনোলজি যা ট্রানজেকশনের ডেটা সংরক্ষণ করা এবং সেই ডেটা প্রয়োজনুসারে লেনদেন করতে সক্ষম। অনেকটা অনলাইন হিসাবের খাতার মতো, যেখানে আপনি আপনার ইচ্ছামত ডেটা রাখা, লেনদেন করা এবং ডেটা ট্রাক করতে পারবেন, যার এসব কিছু জমা রাখা হয় একটি সিকিউওর ডেটা নেটওয়ার্ক এর মধ্যে।
অনেক ধরণের টেকনোলজি একসাথে কাজ করে ব্লকচেইন ভালোমতো কাজ করার জন্য, যেমন ; Mathmetical theories, Cryptography, Peer-to-Peer system, Validation protocol, এসবই মিলে একটি ব্লকচেইন কাজ করতে সাহায্য করে।
ব্লকচেইন কোনো নিদির্ষ্ট সার্ভার বা মালিকাধিন নয়,
ব্লকচেইনের একটি layered architecture নেটওয়ার্ক পদ্ধতিতে কাজ করে যার জন্য ব্লকচেইন সিওকিউর এবং ডিস্ট্রিবিউটেড ledger এ অপারেট করতে পারে।
সাধারনত ব্লকচেইন layered architecture ৫ টি লেয়ারে হয়ে থাকে।
১। Hardware Infrastructure Layer
ব্লকচেইন একটি ডেটা নেটওয়ার্ক এ নির্ভর করে, যখন আমরা ওয়েব ব্রাউজ করি বা ব্লকচেইন এপ ব্যবহার করি, আমাদের কম্পিউটার, ব্লকচেইন ডেটা সার্ভার থেকে নির্দিষ্ট ডাটার জন্য রিকুয়েস্ট করে। এই ফ্রেম ওয়ার্কটি client-server architecture বলা হয়।
একটি ব্লকচেইন হলো peer-to-peer নেটওয়ার্ক যেখানে একসাথে অনেক কম্পিউটার মেশিন এভাবে ডাটা রিকুয়েস্টিং এর মাধ্যমে কানেক্টেড আছে, যার মাধ্যমে আমরা সহজে এবং কম সময়ের মধ্যে ডাটা লেনদেন করতে পারি, আর এভাবেই একটা ডিস্ট্রিবিউটেড ledger তৈরি হয়। ব্লকচেইন peer-to-peer নেটওয়ার্ক এর প্রতিটি কম্পিউটার মেশিনকে node বলে যা ডাটা ভেরিফাই করার কাজও করে থাকে।
২। Data Layer
ব্লকচেইন কে আপাতত দৃষ্টি তে দেখলে বলা যায় একটা বড় ডাটা চেইন, যেখানে ট্রানজেকশন ডাটা গুলো ব্লক আকারে জমা থাকে। এক এক একটি node ট্রানজেকশন ভেরিফাই করে, ডাটা গুলোকে ব্লক আকারে জমা করে, পরবর্তীতে ব্লকচেইনে এড হয়। নতুন ব্লকগুলো Genesis Block(চেইনের প্রথম ব্লক বলা হয়, যার পুর্বে কোনো ব্লক থাকে না ) এর সাথে লিংকড হয়ে থাকে, যা পরে একের পর এক ব্লক একাধারে যুক্ত হতে থাকে। এ সময়ে ডাটা ইনক্রিপ্টেড থাকে যা শুধুমাত্র প্রেরনকারি ও প্রাপক-কারি ডাটা সংগ্রহ করতে পারে।
৩। Network Layer
নেটওয়ার্ক লেয়ার node মধ্যে যোগাযোগ বা লেনদেন সহজতর করে এবং নেটওয়ার্ক সংযোগ ঠিক রাখে। ব্লক তৈরি বা যোগ করা এই layer এ হয়ে থাকে।
Network Layer এর কিছু দিক যেমন;
• Node Communication (নোডগুলোর মধ্যে যোগাযোগ বজায় রাখা)
• Peer-to-Peer (P2P) Networking (একটি node ডাইরেক্টলি অন্য node এর সাথে কানেক্ট হতে পারে)
• Data Propagation (ব্লক তৈরি বা যোগ করা এই layer এ হয়ে থাকে)
• Network Scalability(ব্লকচেইনের ভলিউম বা সাইজ বাড়া বা কমা অনেকটা Network Layer এর নির্ভর হয়ে থাকে)
৪। Consensus Layer
এই লেয়ারটি সব থেকে গুরুত্বপুর্ন যা ব্লকচেইনের ডিসেন্ট্রাইলেশন পুরোপুরি বজায় রাখে। এই লেয়ারটি ট্রানজেকশন ভ্যালিটিডি নিশ্চিত করে। এই লেয়ারটি ভালো ভাবে কাজ করার জন্য নিদির্ষ্ট সাইজের বা পরিমাণের node প্রয়োজন যেনো প্রতিটি ট্রানজেকশন ভেরিফাই করতে পারে। একটি ট্রানজেকশন সফল করার জন্য অনেক গুলো node এক সাথে ভেরিফাই করে, এতে করে ব্লকচেইন এর ডাটা কোনো এক মেশিনের কাছে নির্ভর থাকে না, যা ডিসেন্ট্রাইলেশন এর মুল চাবি কাঠি হিসেবে ধরা হয়।
ব্যাপারটা আরও সহজভাবে করে বলতে গেলে; Consensus Layer হলো একটি রেফারির মতো যা নির্ধারন করে, কম্পিউটার মেশিন বা node গুলো একসাথে একটি ট্রানজেকশন ভেরিফাই করবে বা করবে কিনা। এটি লেয়ার নিশ্চিত করে যে সমস্ত অংশগ্রহণকারী node একই নিয়ম অনুসরণ করে এবং এর ধারাবাহিকভাবে লেনদেন বজায় রাখে।
উদাহরণস্বরূপ, বিটকয়েন Proof of Work (PoW) Consensus অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, যেখানে মাইনাররা ট্রানজেকশন যাচাই করে আর অন্য দিকে Ethereum PoW থেকে Proof of Stake (PoS) তে যাচ্ছে, যেখানে তারা বিশাল পরিমাণে ক্রিপ্টোকারেন্সি stake করে এবং তার উপর ভিত্তি করে ট্রানজেকশন ভেরিফাই করা হয়।
৫। Application Layer
এই লেয়ারে ডিসেন্ট্রাইলেশন এপ (DAPPs) এবং smart contract চালানো হয়।ওয়েব ব্রাউজার, ইমেল পাঠানো, ভিডিও স্ট্রিমিং, এবং ফাইল শেয়ারিং, এসব ব্যাপারগুলো যা ইউজাররা প্রায়সই ব্লকচেইন ইকোসিস্টেমে ব্যাবহার করে, এমন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন এবং পরিষেবাগুলি এই লেয়ার সাধারণত হয়ে থাকে। মুল কথা হচ্ছে,
Application হচ্ছে ওয়েব পেজের ইউজার ফ্রট-এন্ড এবং ব্লকচেইন হচ্ছে কানেক্টেড ব্যাক-ইন্ড, এদুয়ের সমন্বয়ে হচ্ছে Application Layer।
এই হচ্ছে ব্লকচেইনের Layer বেসিক ধরনা, এই মেইন ৫ টা লেয়ার এর উপর ভিত্তি করেই ব্লকচেইন architecture গড়ে উঠেছে।
এখন যেহুতু বেসিক ব্লকচেইন Layer সম্পর্কে কিছুটা ধারনা পেয়েছেন, এখন আসা যাক layer 0,1,2,3 সম্পর্কে;
Layer 1
লেয়ার 1 কোর (core) নেটওয়ার্ক লেয়ার,যা একটি ভিত্তি বা বেস প্রোটোকল কে বোঝায়। Bitcoin, Ethereum, BNB, Solana এসবই হচ্ছে Layer 1 নেটওয়ার্ক। আমরা এদের লেয়ার-1 হিসাবে বলি কারণ তারা তাদের ইকোসিস্টেমের মধ্যেই গড়ে উঠা প্রধান নেটওয়ার্ক। তাদের নিজেদের আলাদা নেটওয়ার্ক ইকোসিস্টেম রয়েছে, এই নেটওয়ার্ক, উপরের ৫ architecture লেয়ার এর উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়। (যদিও কিছু ব্লকচেইন আলাদা আলাদা ল্যাংগুয়েজ ব্যবহার করে তৈরি করা)।
কিপ্টো জগতে অধিক ব্যবহারযোগ্যতা বা মার্কেটক্যাপ দিক দিয়ে যা ই বলেন না কেনো সবক্ষেত্রে এই Layer 1 নেটওয়ার্ক ই এগিয়ে রয়েছে। কেনোনা Layer 1 এর উপর ভিত্তি করেই অন্যান্য Layer 2 বা Layer 3 নেটওয়ার্ক বিল্ড করা হয়।
কিন্ত এই Layer 1 এর বেশ কিছু লিমিটেশন রয়েছে, যার জন্যই মুলত পরবর্তীতে Layer 2 এর ধরণা আসে। কিছু লিমিটেশন,যেমন;
• লিমিডেট ব্লক সাইজ
• গ্যাস প্রাইজ বেশি
• স্ক্যালবিলিটি কম (অর্থাৎ, যদি হঠাত করে নেটওয়ার্ক এ যদি ট্রানজেকশনের পরিমান বেড়ে যায়, পুরো নেটওয়ার্কটি স্লো হয়ে পরে আর গ্যাস প্রাইজ আকাশ সমান হয়ে পরে)
এর জন্যই কিছু দিন যখন দেখেছি, যখন মিমস কয়েন সিজন শুরু হয়েছিলো ইথেরিয়াম এর গ্যাস প্রাইজ ৭০/৮০ GWEI এর কমে নামছিলো ই না। এর মুল কারন হচ্ছে নেটওয়ার্ক এ ট্রানজেকশন এর পরিমান বেড়ে গিয়েছিলো। অনেক ট্রানজেকশন ভেরিফাই হওয়ার জন্য ওয়েটিং এ ছিলো যার জন্য আলটিমেডলি দেখা যায় গ্যাস প্রাইস বেড়ে গেছে। এই রকমই হয়ে থাকে অন্যান্য ব্লকচেইন এর ক্ষেত্রেও, ট্রানজেকশন এর চাপ বেড়ে গেলে চেইন ঠিক মতো কাজ করতে সমস্যা হয়।
চলেন একটা উদাহরন দিয়ে বলি;
ধরুন একটি শহরে হাইওয়ে নির্মান হচ্ছে। হাইওয়ে দিয়ে যানবাহন দিন দিন বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং ফলস্বরুপ দেখা যাবে যে, যানজট বেড়ে যাবে – বিশেষ করে অফিসের সময়। এতে করে দেখা যাবে, A থেকে B স্থানে যাওয়ার গড় সময় বৃদ্ধি পেতে পারে। এখন, এই রুট দিয়ে আরও যাত্রী যাতায়াত করলে কর্তৃপক্ষ কী করতে পারে?
একটি সমাধান হতে পারে যে হাইওয়েকে আরও উন্নত করা বা রাস্তার প্রতি পাশে আরও লেন যুক্ত করা। বাস্তবভাবে ভাবতে গেলে, সব থেকে ভালো বিকল্প হবে সৃজনশীল হওয়া। কেনোনা, থিওরিটিক্যাল্লি যা ভাবা যায়, প্যাট্টিক্যাল তা করা দুষ্কর।
স্বরুপ সমস্যা সমাধানের জন্য Layer 2 এর ধরনা আসে, যা নেটওয়ার্ক স্কেবিলিটিকে অন্য পর্যায়ে নিয়ে গেছে।
Layer 2
লেয়ার-২ বলতে এমন একটি নেটওয়ার্ক বোঝায় যা একটি ব্লকচেইন নেটওয়ার্ক প্রোটোকলের উপরে কাজ করে, যাতে মুল চেইনের দক্ষতা এবং স্কেল বাড়ে।
ব্লকচেইন প্রোটোকল এর লেনদেনের ডাটার একটি অংশকে একটি বেস বা মেইন প্রোটোকল নেটওয়ার্ক তে স্থানান্তরিত করে, এবং পরবর্তীতে ডাটা সব ফলাফল এবং হিস্টোরি মূল ব্লকচেইনে রিপোর্ট বা জমা করে। নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচারে বেশিরভাগ ডেটা প্রসেসিং করার মাধ্যমে বেস লেয়ার ব্লকচেইনের উপর কম চাপ পরে।
আরও সহজ করে বলতে গেলে,ধরেন আপনি একটা জ্যামপুর্ন নির্দিষ্ট রাস্তা এর উপর ফ্লাইওভার তৈরি করেন, এতে করে অব্যশই মেইন বা আসল সড়ক এর উপর চাপ কমে যাবে। ক্রিপ্টো জগতে এর যথার্থ একটি উদাহরন হচ্ছে Polygon, যা ইথেরিয়াম এর নেটওয়ার্ক তে নিদির্ষ্ট সময় পর পর ডাটা আপডেট করে, যা ইথেরিয়াম স্কেলিং ক্ষেত্রে ভালো ভুমিকা পালন করে।
বর্তমানে কয়েক ধরনের mechanism এর Layer 2 নেটওয়ার্ক ক্রিপ্টো ইকোসিস্টেমে দেখা যায়। এদের কিছু mechanism সম্পর্কে আজকে বলার চেষ্টা করবো;
• State channel
• Sidechains
• Optimistic Rollups and Zero knowledge Rollups
State channelState channel হল এক ধরনের লেয়ার 2 সোলুশন যা দুই বা ততোধিক পার্টির মধ্যে একাধিক লেনদেন কে বোঝায় যা অফ-চেইনে পরিচালনা হয়ে থাকে, এর প্রতিটি লেনদেন সমগ্র নেটওয়ার্কে আপডেট করা ছাড়াই এটি ট্রানজেকশন করতে পারে।
এটি মেইন লেয়ার ১ নেটওয়ার্ন উপর লেনদেনের সংখ্যা হ্রাস করে এবং পাশাপাশি ফি কমিয়ে ব্লকচেইনের কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তোলে।
State channel ব্যবহার করার একটি উদাহরণ হল Lightning Network, যা একটি লেয়ার 2 প্রোটোকল যা বিটকয়েন ব্লকচেইনের উপরে কাজ করে। Lightning Network ব্যবহারকারীদের একাধিক লেনদেন অফ-চেইনে পরিচালনা করে। বর্তমানে অনেক এক্সজেঞ্জ বিটকয়েন Lightning Network ডিপোজিট সাপোর্ট করে; তার মধ্যে Kraken, OKX, and Bitfinex অন্যতম।
Sidechains Sidechains হল পুরোপুরি আলাদা ব্লকচেইন যা একটি প্রধান Layer 1 চেইনের সাথে যুক্ত হয়ে থাকে়, Sidechains অনেকটা সমন্তরাল ভাবে যুক্ত হয়ে থাকে। এটি বিভিন্ন ব্লকচেইনকে পারস্পরিক আদান-প্রদান এবং এসেট লেনদেন করতে সক্ষম, যা ব্লকচেইনের নেটওয়ার্ক মধ্যেকার আন্তঃকার্যক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
সাইডচেইনে প্রধানর অসুবিধা হল যে এগুলি প্রধান লেয়ার 1 চেইন দ্বারা সিকিউর নয়, তাদের (POS) বাক (POW) এর মত পদ্ধতির মাধ্যমে তাদের নিজস্ব সিকুরিটির ব্যবস্থা করা দরকার পরে। অর্থাৎ Layer 1 নেটওয়ার্ক যে সিকুরিটি বা পদদ্ধতি দ্বারা নিজের প্রোটকল সিকিউর করে, সেটি এই Sidechains পায় না, তাদের নিজদের আলাদা সিকুরিটি লেয়ার তৈরি করতে হয়। Sidechains এর ভালো উদাহরন হতে পারে Antimatter finance এর নেটওয়ার্ক পদদ্ধতি। এটি BAS ফ্রেমওয়ার্কের উপর ভিত্তি করা একটি BNB সাইডচেইন। এটি লেনদেনের চাপ এবং কম গ্যাস ফি কাটার মাধ্যমে নেটওয়ার্ক স্কেলেবিলিটি সমস্যার সমাধান করে।
Rollups হলো শক্তিশালী ব্লকচেইন স্কেলিং সলুশোন যা বিগত কয়েক বছরে খুব জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। সাধারণতভাবে, যেকোনো লেয়ার 1 নেটওয়ার্ক লেনদেনের দক্ষতা বাড়াতে রোলআপ প্রযুক্তি প্রয়োগ করতে পারে।
দুই ধরনের রোলআপ চেইন দেখা যায়: zero-knowledge rollups (ZK-rollups) আর Optimistic rollups, যা একই উদ্দেশ্যে কাজ করে কিন্তু ভিন্নভাবে।
Optimistic rollup হল এমন প্রোটোকল যা একাধিক লেনদেনকে ব্যাচে বান্ডিল আকারে লেনদেন করে থাকে, যেগুলি অফ-চেইনে লেনদেন হয়। এর পরে, লেনদেননের ডেটাগুলো মূল চেইনের সাথে রেকর্ড করা হয় যা, লেনদেন এর খরচ কমায় এবং গতি বাড়াতে সহায়তা করে। Ethereum এর দিকে, Optimistic rollup এ ট্রানজেকশন এর গতি 10 থেকে 100 গুণ বৃদ্ধি করতে পারে।
Zero-Knowledge Rollups (ZK-rollups) আলাদা ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রুফ তৈরি করে যা লেনদেনের ব্যালিডিটি প্রমাণ করতে পারে। প্রতিটি লেনদেনের ব্যাচে তাদের নিজেদের আলাদা ‘validity proof’ থাকে, যা পরে মূল চেইনে জমা হয়।
এই আলাদা ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রুফের ওপর নির্ভর করেই লেনদেনের ব্যালিডিটি হয়ে থাকে, যা চেইনের আরও কার্যকারীতা বাড়িতে তোলে।
আমরা যারা এখন এয়ারড্রেপ এ কাজ করতেছি অনেকে জানি যে zksync আর starknet এর সম্পর্কে, এই ২ চেইন ই zero-knowledge rollups (ZK-rollups) মেকানিসম এর উপর ভিত্তি করে বিল্ড করা।
