क्रिप्टोकरेंसी क्रिप्टोग्राफी का उपयोग कैसे करती हैं?

जब 2009 में बिटकॉइन प्रोटोकॉल लाइव हुआ, तो दुनिया को एक नए प्रकार की मुद्रा प्रणाली से परिचित कराया गया, जिसे पारंपरिक धन से पूरी तरह से अलग तरीके से सुरक्षित और जारी किया जाता है।

अमेरिकी डॉलर या जापानी येन जैसी फिएट मुद्राएं विरासत बैंकिंग प्रणाली में विश्वास द्वारा सुरक्षित होती हैं और प्रत्येक देश के संबंधित केंद्रीय बैंक द्वारा जारी की जाती हैं। कोई भी नई मुद्रा प्रत्येक घरेलू सरकार द्वारा तय की गई एक लचीली मौद्रिक नीति के आधार पर प्रचलन में आती है। एक अर्थ में, फिएट मुद्राएं व्यक्तिगत देशों की वित्तीय शक्ति और उस शक्ति की रक्षा करने वाली सेनाओं में विश्वास द्वारा समर्थित होती हैं।

दूसरी ओर, बिटकॉइन, और उसके बाद बिटकॉइन के लॉन्च के बाद बनाई गई सभी क्रिप्टोकरेंसी, "क्रिप्टोग्राफी" के वैज्ञानिक अभ्यास का उपयोग करके सुरक्षित और जारी की जाती हैं। 

अंततः, बिटकॉइन एक पूर्व-निर्धारित, कंप्यूटर-नियंत्रित मौद्रिक नीति पर काम करता है जिसे कोई भी व्यक्ति, कंपनी या सरकार नहीं बदल सकती है। सरकार या संस्थानों में विश्वास रखने के बजाय, बिटकॉइन उपयोगकर्ता क्रिप्टोग्राफी और प्रोटोकॉल के पारदर्शी नियमों के सेट में विश्वास रखते हैं जो इसे इसकी बाजार कीमत या बाजार भावना की परवाह किए बिना मज़बूती से संचालित करने की अनुमति देते हैं।

क्रिप्टोग्राफी जानकारी को एन्क्रिप्ट करने और डिक्रिप्ट करने का अध्ययन है। संक्षेप में, यह एक संदेश को इस तरह से बदलने का अभ्यास है ताकि केवल प्रेषक और इच्छित प्राप्तकर्ता या प्राप्तकर्ता ही इसे समझ सकें।

यदि एक एन्क्रिप्टेड संदेश को इच्छित प्राप्तकर्ता के अलावा किसी और द्वारा इंटरसेप्ट किया जाता है, तो क्रिप्टोग्राफी इंटरसेप्टर के लिए यह समझना लगभग असंभव बना देगी कि इसमें क्या जानकारी थी।

क्रिप्टोग्राफी के शुरुआती उदाहरणों में से एक 7वीं शताब्दी ईसा पूर्व का है जब प्राचीन यूनानियों ने चमड़े की पट्टियों को गुप्त संदेशों के साथ डंडों के चारों ओर लपेटा था - एक एन्क्रिप्शन विधि जिसे स्किटेल के नाम से जाना जाता है। एक बार खोलने पर, चमड़े की पट्टी पर अक्षरों का एक स्क्रॉल होता था जिसे केवल समान व्यास की समान छड़ी वाला व्यक्ति ही समझ सकता था।

युद्ध के समय, क्रिप्टोग्राफी ने वितरित बलों के बीच इंटरसेप्ट किए जा सकने वाले संचार को सुरक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। द्वितीय विश्व युद्ध में, एनिग्मा सिफर मशीन से एन्क्रिप्टेड नाज़ी रेडियो प्रसारणों को समझने के लिए क्रिप्टोग्राफी का उपयोग यूरोप में आक्रमण को समाप्त करने में महत्वपूर्ण साबित हुआ।

आज की बात करें तो क्रिप्टोग्राफी अब बिटकॉइन जैसी क्रिप्टोकरेंसी की सुरक्षा और जारी करने में एक मौलिक भूमिका निभाती है। 

क्रिप्टोग्राफी क्रिप्टोकरेंसी का एक महत्वपूर्ण घटक है, जिसका उपयोग निम्न के लिए किया जाता है: 

• क्रिप्टो वॉलेट कुंजी जोड़े बनाना
• खनन प्रक्रिया के माध्यम से नए बिटकॉइन जारी करना
• लेनदेन संदेशों पर डिजिटल हस्ताक्षर करना

बिटकॉइन माइनिंग में निर्देशित कम्प्यूटेशनल संसाधनों का कुल योग ही नेटवर्क को साइबर हमलों से सुरक्षित रखने में मदद करता है। इसे सामूहिक रूप से नेटवर्क की “हैश रेट” के रूप में जाना जाता है। नेटवर्क पर जितने अधिक माइनर होंगे, हैश रेट उतनी ही अधिक होगी और 51% बहुमत से नेटवर्क को अभिभूत करने के लिए उतनी ही अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होगी।

51% हमला सार्वजनिक ब्लॉकचेन नेटवर्क के लिए सबसे बड़े खतरों में से एक है। दुर्भावनापूर्ण एजेंट जो ब्लॉकचेन की हैश रेट के कम से कम 51% को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त संसाधन जुटाने में सक्षम होते हैं, वे इनबाउंड लेनदेन को ब्लॉक करने, लेनदेन के क्रम को बदलने और धन को दोगुना खर्च करने की क्षमता प्राप्त करते हैं। हालांकि, प्रक्रिया को कम्प्यूटेशनल रूप से कठिन बनाकर, बिटकॉइन नेटवर्क बुरे अभिनेताओं को नेटवर्क पर नियंत्रण करने से रोकता है।

SHA-256 हैशिंग ब्लॉकचेन-आधारित लेनदेन को अपरिवर्तनीय बनाने के लिए भी जिम्मेदार है। 

एक बार जब लेनदेन को नए ब्लॉक में बंडल कर दिया जाता है और नेटवर्क में अन्य सभी स्वयंसेवकों द्वारा सत्यापित किया जाता है, तो प्रत्येक लेनदेन संदेश को SHA-256 क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिथम का उपयोग करके हैश किया जाता है। 

इन पहले से हैश किए गए लेनदेन को फिर व्यवस्थित रूप से जोड़े में एक साथ हैश किया जाता है ताकि “मर्कल ट्री” नामक कुछ बनाया जा सके। लेनदेन के जोड़े को तब तक एक साथ हैश किया जाता है जब तक कि अंततः ब्लॉक के भीतर के सभी लेनदेन एक एकल हैश मान द्वारा प्रतिनिधित्व नहीं किए जाते। यह एकल मान मर्कल रूट बन जाता है और ब्लॉक हेडर में संग्रहीत होता है।

क्योंकि हैश नियतात्मक होते हैं – जिसका अर्थ है कि समान इनपुट हमेशा समान अद्वितीय आउटपुट मान बनाएगा – बुरे अभिनेताओं द्वारा लेनदेन के एक ब्लॉक को बदलने का कोई भी प्रयास पूरी तरह से नए मर्कल रूट मान में परिणत होगा। सिस्टम में अन्य स्वयंसेवक वैध ब्लॉक की तुलना में बदले हुए मर्कल रूट को देख पाएंगे और इसे अस्वीकार कर देंगे, जिससे सर्वसम्मति से भ्रष्टाचार को रोका जा सकेगा।

क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम की नियतात्मक प्रकृति नेटवर्क उपयोगकर्ताओं को भुगतान को सत्यापित और संसाधित करने के लिए एक विश्वसनीय मध्यस्थ की आवश्यकता के बिना बिटकॉइन का लेनदेन करने की अनुमति देती है।

मानवीय हस्तक्षेप को हटाकर विकेंद्रीकृत रहने से, लेनदेन को काफी तेजी से संसाधित किया जा सकता है और शुल्क अक्सर पारंपरिक बैंकिंग समाधानों की तुलना में बहुत सस्ता होता है।

बिटकॉइन अपने संबंधित निजी कुंजियों से सार्वजनिक कुंजियाँ उत्पन्न करने के लिए एलिप्टिक कर्व क्रिप्टोग्राफी (ECC) और सिक्योर हैश एल्गोरिथम 256 (SHA-256) का उपयोग करता है।

एक सार्वजनिक कुंजी का उपयोग इनबाउंड लेनदेन प्राप्त करने के लिए एक क्रिप्टो वॉलेट पता बनाने के लिए किया जाता है, जबकि निजी कुंजी लेनदेन पर हस्ताक्षर करने और धन के स्वामित्व को साबित करने के लिए आवश्यक होती है।

आप निजी कुंजी को अपने बैंक पिन नंबर और सार्वजनिक कुंजी को अपने बैंक खाता नंबर की तरह मान सकते हैं। आपके वित्त के साथ कुछ अनुचित करने के लिए एक हैकर को दोनों की आवश्यकता होती है।

निजी कुंजी कुंजी जोड़े का महत्वपूर्ण हिस्सा है और एक क्रिप्टो वॉलेट में संग्रहीत होती है। तकनीकी रूप से, एक क्रिप्टो वॉलेट किसी व्यक्ति के क्रिप्टो फंड तक पहुंच को संग्रहीत करता है - न कि वास्तविक क्रिप्टोकरेंसी को। फंड स्वयं ब्लॉकचेन पर दर्ज की गई डेटा प्रविष्टियां हैं और आपके वॉलेट में संग्रहीत कुंजियों का उपयोग करके पहचाने और अनलॉक किए जा सकते हैं। 

ECC एक विशेष गणितीय वक्र का उपयोग है जो क्षैतिज रूप से सममित है। यदि आप इस वक्र के माध्यम से कोई भी रेखा खींचते हैं, तो यह अधिकतम तीन बार आकृति को प्रतिच्छेद करेगी। ECC क्रिप्टोकरेंसी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और यही उपयोगकर्ताओं को एक सार्वजनिक कुंजी उत्पन्न करने की अनुमति देता है।

बिटकॉइन कुंजी जोड़ी उत्पन्न करने के लिए, आपको पहले एक निजी कुंजी बनानी होगी।

एक बिटकॉइन निजी कुंजी एक यादृच्छिक रूप से उत्पन्न 256-बिट संख्या है (1 और 2²⁵⁶ के बीच, या दो सौ छप्पन की घात दो – एक अविश्वसनीय रूप से बड़ी संख्या!)। Kraken जैसी सेवाओं पर, यह संख्या एक नया क्रिप्टो वॉलेट सेट करते समय स्वचालित रूप से बनाई जाती है।

सार्वजनिक कुंजी तब एलिप्टिक कर्व गुणन का उपयोग करके इस संख्या से उत्पन्न होती है। इसमें एक एलिप्टिक कर्व पर एक प्रारंभिक बिंदु (जिसे जनरेटर बिंदु के रूप में जाना जाता है) लेना और इसे यादृच्छिक निजी कुंजी संख्या से गुणा करके वक्र पर एक नया बिंदु उत्पन्न करना शामिल है।

यह नया बिंदु विशिष्ट x और y निर्देशांक के साथ सार्वजनिक कुंजी बन जाता है। सार्वजनिक कुंजी को जानते हुए निजी कुंजी का पता लगाना लगभग असंभव है क्योंकि एक यादृच्छिक 256-बिट संख्या का अनुमान लगाना कितना मुश्किल होगा। इसे सही ढंग से प्राप्त करने की लगभग 150,000 अरब अरब अरब अरब अरब अरब अरब अरब में से एक संभावना है।

सैद्धांतिक रूप से, इस संख्या को एक दिन में खोजने के लिए 13,000,000 से अधिक भौतिक क्यूबिट्स वाले क्वांटम कंप्यूटर की आवश्यकता होगी। आज तक, दुनिया के सबसे उन्नत क्वांटम कंप्यूटरों में से एक, IBM ईगल प्रोसेसर, में केवल 127 क्यूबिट्स (या आवश्यक क्यूबिट्स की मात्रा का 0.00097%) हैं।

दूसरे शब्दों में, क्रिप्टोकरेंसी द्वारा उपयोग की जाने वाली प्रणालियाँ, कम से कम अभी के लिए, पूरी तरह से सुरक्षित हैं।

एक बिटकॉइन वॉलेट पता बनाने के लिए, x और y निर्देशांक को SHA-256 एल्गोरिथम के माध्यम से डाला जाता है। 

यह क्रिप्टोग्राफिक हैश फ़ंक्शन 2001 में संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसी (NSA) द्वारा विकसित और प्रकाशित किया गया था, और अनिवार्य रूप से किसी भी इनपुट (इस मामले में, सार्वजनिक कुंजी निर्देशांक) को एक अद्वितीय, निश्चित-लंबाई वाले 256 बिट कोड में बदल देता है।

यह कोड 64-वर्ण हेक्साडेसिमल प्रारूप में प्रस्तुत किया गया है, जिसमें 0 से 9 तक की संख्याएँ और A-F अक्षर शामिल हैं।

ECC और SHA-256 क्रिप्टोग्राफिक फ़ंक्शन को “ट्रैपडोर” या “नियतात्मक” फ़ंक्शन के रूप में जाना जाता है। इसका मतलब है कि वे केवल एक ही तरीके से काम करते हैं और मूल इनपुट को प्रकट करने के लिए उन्हें उलटा नहीं किया जा सकता है।

जबकि एक निजी कुंजी से एक सार्वजनिक कुंजी बनाना संभव है, प्रक्रिया को उलटना और निजी कुंजी को प्रकट करना असंभव है। बिटकॉइन वॉलेट पता बनाने के लिए किस सार्वजनिक कुंजी का उपयोग किया गया था, यह पता लगाने की कोशिश करने के लिए भी यही बात लागू होती है। केवल सार्वजनिक कुंजी धारक के पास वह जानकारी होती है और वह इसका उपयोग बिटकॉइन वॉलेट पते के स्वामित्व को साबित करने के लिए कर सकता है।

इसे बेहतर तरीके से समझने की आवश्यकता है? कल्पना कीजिए कि किसी ने विभिन्न रंगों के पेंट को मिलाकर, जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया था, 150,000 अरब अरब अरब अरब अरब अरब अरब अरब विकल्पों में से एक अद्वितीय रंग बनाया था। 

यदि आप सही पेंट की सटीक मात्रा जानते थे तो आप बिल्कुल वही रंग पुन: उत्पन्न करने में सक्षम होंगे। लेकिन अगर आप नहीं जानते थे तो क्या होगा? प्रक्रिया को उलटने की कोशिश करना लगभग असंभव होगा। 

यह, संक्षेप में, इन ट्रैपडोर क्रिप्टोग्राफिक फ़ंक्शंस के काम करने का तरीका है और यही उनके इनपुट को आउटपुट की तुलना में अपरिचित होने की अनुमति देता है।

बिटकॉइन की नई इकाइयाँ परिसंचरण में खनन नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रवेश करती हैं।

खनन बिटकॉइन के ब्लॉकचेन द्वारा नियोजित प्रूफ-ऑफ-वर्क सर्वसम्मति तंत्र का हिस्सा है ताकि डेटा के नए ब्लॉक जोड़ने के लिए ईमानदार प्रतिभागियों का चयन किया जा सके।

यह SHA-256 हैशिंग के उपयोग के माध्यम से ऐसा करता है। हजारों नेटवर्क स्वयंसेवक – जिन्हें खनन नोड्स के रूप में जाना जाता है – एक-दूसरे के खिलाफ उन कंप्यूटरों का उपयोग करके प्रतिस्पर्धा करते हैं जो प्रति सेकंड खरबों हैश उत्पन्न करने के लिए विशेष रूप से बनाए गए हैं।

माइनर सबसे पहले श्रृंखला में सबसे हाल के ब्लॉक से ब्लॉक हेडर – वह हिस्सा जिसमें ब्लॉक के बारे में सभी शीर्ष-स्तरीय जानकारी शामिल होती है, जिसमें उसका टाइमस्टैम्प, माइनर के लिए हराने का लक्ष्य मान और अन्य प्रमुख घटक शामिल होते हैं – लेते हैं और नॉनस नामक किसी चीज़ की संख्या को समायोजित करते हैं। 

नॉनस एक स्मरक है जो केवल एक बार उपयोग की जाने वाली संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। यह ब्लॉक हेडर का वह हिस्सा है जिसे एक नया हैश मान बनाने के लिए बदला जा सकता है।

क्रिप्टोग्राफी-आधारित खनन प्रतियोगिता का उद्देश्य सरल है। माइनर अपनी मशीनों का उपयोग ब्लॉक हेडर में नॉनस संख्या को स्वचालित रूप से समायोजित करने और एक मान उत्पन्न करने के लिए SHA-256 हैशिंग एल्गोरिथम के माध्यम से चलाने के लिए करते हैं।

जो भी माइनर एक ऐसा मान उत्पन्न करता है जिसके सामने लक्ष्य मान की तुलना में समान या अधिक शून्य होते हैं, वह प्रतियोगिता जीतता है। यदि मान लक्ष्य मान को नहीं हराता है, तो माइनर नॉनस संख्या को फिर से समायोजित करते हैं, ब्लॉक हेडर को फिर से हैश करते हैं और एक नया मान उत्पन्न करते हैं।

यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कोई सफल नहीं हो जाता।

नए बनाए गए बिटकॉइन प्रत्येक सफल माइनर को बिटकॉइन के स्रोत कोड में इसके निर्माता, सतोशी नाकामोटो द्वारा पूर्व-प्रोग्राम किए गए एक निश्चित जारीकरण अनुसूची के आधार पर प्रदान किए जाते हैं। 

क्रिप्टोग्राफी बिटकॉइन लेनदेन को संसाधित करने और खनन प्रक्रिया के माध्यम से नेटवर्क को सुरक्षित रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आप अधिक जानने के लिए Kraken Learn Center का लेख बिटकॉइन माइनिंग क्या है? देख सकते हैं।

डिजिटल हस्ताक्षर प्रेषकों को यह साबित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि वे किसी विशिष्ट सार्वजनिक कुंजी के अनुरूप निजी कुंजी के मालिक हैं, बिना किसी को अपनी निजी कुंजी बताए।

बिटकॉइन एक क्रिप्टो वॉलेट से लेनदेन को क्रिप्टोग्राफिक रूप से अनुमोदित और भेजने के लिए एक अण्डाकार वक्र डिजिटल हस्ताक्षर एल्गोरिथम (ECDSA) का उपयोग करता है।

इसमें प्रेषक एक हैश किए गए लेनदेन संदेश को लेता है – जिसमें प्राप्तकर्ता का वॉलेट पता, भेजे जा रहे BTC की मात्रा, कोई भी संलग्न शुल्क और बिटकॉइन मूल रूप से कहाँ से आया था – उसमें अपनी निजी कुंजी जोड़ता है और एक और एक-तरफ़ा गणितीय प्रक्रिया का उपयोग करके एक डिजिटल हस्ताक्षर बनाता है।

अधिक विशेष रूप से, इसमें एक प्रक्रिया शामिल है जो निजी कुंजी से सार्वजनिक कुंजी के उपरोक्त निर्माण के समान है, जिसमें कुछ अतिरिक्त चरण जोड़े गए हैं।

एक यादृच्छिक संख्या बनाई जाती है (निजी कुंजी के समान), जिसे फिर वॉलेट की सार्वजनिक कुंजी बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले उसी जनरेटर बिंदु से गुणा किया जाता है, ताकि एक अण्डाकार वक्र पर एक नया बिंदु बनाया जा सके। इसे पॉइंट A कहते हैं। 

पॉइंट A का X निर्देशांक फिर प्रेषक की निजी कुंजी से गुणा किया जाता है और हैश किए गए लेनदेन संदेश में जोड़ा जाता है। यह सब फिर शुरुआत में उत्पन्न यादृच्छिक संख्या से विभाजित किया जाता है ताकि एक नया मान उत्पन्न हो सके। यह मान डिजिटल हस्ताक्षर के रूप में कार्य करता है।

डिजिटल हस्ताक्षर को सत्यापित करने के लिए, प्राप्तकर्ता एक अण्डाकार वक्र पर दो बिंदु प्राप्त करता है। सबसे पहले, जनरेटर बिंदु प्राप्त करने के लिए संदेश को डिजिटल हस्ताक्षर मान से विभाजित किया जाता है। फिर, जनरेटर बिंदु का X निर्देशांक वक्र पर दूसरे बिंदु को प्रकट करने के लिए डिजिटल हस्ताक्षर मान से विभाजित किया जाता है।

अंत में, इन दो बिंदुओं के माध्यम से एक रेखा खींचने से अण्डाकार वक्र पर एक तीसरा और अंतिम बिंदु उत्पन्न होता है। इस अंतिम बिंदु का X निर्देशांक पॉइंट A के समान होना चाहिए, जिससे यह साबित होता है कि डिजिटल हस्ताक्षर सही संगत निजी कुंजी का उपयोग करके बनाया गया था।

सौभाग्य से, एक डिजिटल क्रिप्टो वॉलेट उपयोगकर्ता से किसी भी इनपुट की आवश्यकता के बिना, इस सभी सत्यापन प्रक्रिया को स्वचालित रूप से करता है।

क्रिप्टोग्राफी न केवल भ्रष्टाचार से क्रिप्टोकरेंसी नेटवर्क को सुरक्षित करने में एक आवश्यक भूमिका निभाती है, बल्कि उपयोगकर्ताओं को अपनी संवेदनशील निजी कुंजी जानकारी छोड़ने के लिए मजबूर किए बिना धन के स्वामित्व को साबित करने का एक अकाट्य साधन भी प्रदान करती है।

इसके बिना, क्रिप्टोकरेंसी नेटवर्क को अपनी जानकारी को सुरक्षित करने और भुगतान की सुविधा के लिए विश्वसनीय, केंद्रीकृत मध्यस्थों पर निर्भर रहने के लिए मजबूर होना पड़ेगा — कुछ ऐसा जो सार्वजनिक ब्लॉकचेन-आधारित क्रिप्टोकरेंसी की विकेन्द्रीकृत प्रकृति के पूरी तरह से विपरीत है।

अब जब आप क्रिप्टोकरेंसी को शक्ति प्रदान करने वाली तकनीक को समझ गए हैं, तो यह सबसे पारदर्शी और विश्वसनीय डिजिटल एसेट एक्सचेंज के साथ शुरुआत करने का समय है।

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