क्रिप्टोकरेंसी क्रिप्टोग्राफी का उपयोग कैसे करती हैं?

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

U.S Dollar या Japanese Yen जैसी Fiat मुद्राएँ पारंपरिक बैंकिंग प्रणाली में विश्वास से 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 लचीली मौद्रिक नीति के आधार पर प्रचलन में आती है। एक तरह से, Fiat मुद्राएँ व्यक्तिगत देशों की वित्तीय शक्ति और उस शक्ति की रक्षा करने वाली सेनाओं में विश्वास से समर्थित होती हैं।

दूसरी ओर, Bitcoin और उसके बाद Bitcoin के लॉन्च के बाद बनाई गई सभी क्रिप्टोकरेंसी को क्रिप्टोग्राफी की वैज्ञानिक पद्धति का उपयोग करके सुरक्षित और जारी किया जाता है।

अंततः, Bitcoin 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 पर भरोसा करने के बजाय, Bitcoin उपयोगकर्ता क्रिप्टोग्राफी और प्रोटोकॉल के पारदर्शी नियमों के सेट पर भरोसा करते हैं जो इसे बाजार मूल्य या बाजार की 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 कि केवल प्रेषक और इच्छित प्राप्तकर्ता या प्राप्तकर्ता ही इसे समझ सकें।

यदि किसी एन्क्रिप्टेड संदेश को इच्छित प्राप्तकर्ता के अलावा किसी और द्वारा रोका जाता, तो क्रिप्टोग्राफी इसे रोकने वाले के लिए यह समझना लगभग असंभव बना देती कि इसमें क्या जानकारी थी।

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

युद्ध के समय में, क्रिप्टोग्राफी ने वितरित सेनाओं के बीच रोके जा सकने वाले संचार को सुरक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। द्वितीय विश्व युद्ध में, Enigma सिफर मशीन से एन्क्रिप्टेड नाज़ी रेडियो ट्रांसमिशन को समझने के लिए क्रिप्टोग्राफी का उपयोग यूरोप में आक्रमण को समाप्त करने में निर्णायक साबित हुआ।

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

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

• क्रिप्टो वॉलेट कुंजी जोड़े बनाएँ
• खनन प्रक्रिया के माध्यम से नया Bitcoin जारी करें
• लेनदेन संदेशों पर डिजिटल रूप से हस्ताक्षर करें

Bitcoin खनन पर निर्देशित कम्प्यूटेशनल संसाधनों का कुल योग ही नेटवर्क को साइबर हमलों से सुरक्षित रखने में मदद करता है। इसे सामूहिक रूप से नेटवर्क के "हैश रेट" के रूप में जाना जाता है। नेटवर्क पर जितने अधिक माइनर होंगे, हैश रेट उतना ही अधिक होगा 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 के हैश रेट के कम से कम 51% को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त संसाधनों को पूल करने में सक्षम होते हैं, वे इनबाउंड लेनदेन को ब्लॉक करने, लेनदेन के क्रम को बदलने और धन को डबल-स्पेंड 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 “Merkle Tree” नामक कुछ बनाया जा सके। लेनदेन के जोड़े तब तक एक साथ हैश किए जाते हैं जब तक कि अंततः ब्लॉक के भीतर के सभी लेनदेन एक एकल हैश मान द्वारा प्रतिनिधित्व नहीं किए जाते। यह एकल मान Merkle Root 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 – खराब अभिनेताओं द्वारा लेनदेन के एक ब्लॉक को बदलने का कोई भी प्रयास पूरी तरह से नया Merkle Root मान उत्पन्न करेगा। सिस्टम में अन्य स्वयंसेवक वैध ब्लॉक की तुलना में बदले हुए Merkle Root को देख पाएंगे और इसे अस्वीकार कर देंगे, सर्वसम्मति से भ्रष्टाचार को रोकेंगे।

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

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

Bitcoin अपने संबंधित निजी कुंजियों से सार्वजनिक कुंजियों को उत्पन्न करने के लिए elliptic curve cryptography (ECC) और Secure Hash Algorithm 256 (SHA-256) का उपयोग करता है।

सार्वजनिक कुंजी का उपयोग आने वाले लेनदेन प्राप्त करने के लिए एक crypto wallet पते को बनाने के लिए किया जाता है जबकि निजी कुंजी की आवश्यकता लेनदेन पर हस्ताक्षर करने और धन के स्वामित्व को साबित करने के लिए 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 जोड़ी का महत्वपूर्ण हिस्सा है और एक crypto wallet में संग्रहीत होती है। तकनीकी रूप से, एक crypto wallet एक व्यक्ति की उनके crypto funds तक पहुंच को संग्रहीत करता है – न कि वास्तविक cryptocurrency को। धन स्वयं ब्लॉकचेन पर दर्ज की गई डेटा प्रविष्टियाँ हैं और आपके वॉलेट में संग्रहीत कुंजियों का उपयोग करके पहचाना और अनलॉक किया जा सकता है। 

ECC एक विशेष गणितीय वक्र का उपयोग है जो क्षैतिज रूप से सममित है। यदि आप इस वक्र से कोई रेखा खींचते हैं, तो यह अधिकतम तीन बार आकृति को काटेगी। ECC cryptocurrency का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और यही उपयोगकर्ताओं को एक public key उत्पन्न करने की अनुमति देता है।

Bitcoin कुंजी जोड़ी उत्पन्न करने के लिए, आपको पहले एक private key बनानी होगी।

एक Bitcoin private key एक यादृच्छिक रूप से उत्पन्न 256-bit 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 crypto wallet सेट करते समय स्वचालित रूप से बनाई जाती है।

public key फिर elliptic curve गुणा का उपयोग करके इस संख्या से उत्पन्न होती है। इसमें एक elliptic curve पर एक प्रारंभिक बिंदु (जिसे generator point के रूप में जाना जाता है) लेना और इसे यादृच्छिक private key संख्या से गुणा करके वक्र पर एक नया बिंदु उत्पन्न करना शामिल है।

यह नया बिंदु विशिष्ट x और y coordinates के साथ public key बन जाता है। public key को जानने के दौरान private key को खोजना लगभग असंभव है क्योंकि एक यादृच्छिक 256-bit संख्या का अनुमान लगाना कितना मुश्किल होगा। इसे सही करने की लगभग एक में 150,000 बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन संभावना है।

सैद्धांतिक रूप से, एक दिन में इस संख्या को खोजने के लिए 13,000,000 से अधिक physical qubits वाले एक quantum computer की आवश्यकता होगी। आज तक, दुनिया के सबसे उन्नत quantum computers में से एक, IBM Eagle processor, में केवल 127 qubits (या आवश्यक qubits की मात्रा का 0.00097%) हैं।

दूसरे शब्दों में, cryptocurrencies द्वारा उपयोग किए जाने वाले सिस्टम, कम से कम अभी के लिए, पूरी तरह से सुरक्षित हैं।

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

यह क्रिप्टोग्राफिक हैश फ़ंक्शन यूनाइटेड स्टेट्स नेशनल सिक्योरिटी एजेंसी (NSA) द्वारा 2001 में विकसित और प्रकाशित किया गया था, और अनिवार्य रूप से किसी भी इनपुट (इस मामले में, पब्लिक की निर्देशांक) को एक अद्वितीय, निश्चित-लंबाई वाले 256 बिट कोड में बदल देता है।

यह कोड 64-कैरेक्टर हेक्साडेसिमल प्रारूप में प्रस्तुत किया जाता है, जिसमें 0 से 9 तक की संख्याएँ और A-F अक्षर का मिश्रण होता है।

ECC और SHA-256 क्रिप्टोग्राफिक फ़ंक्शन को “ट्रैपडोर” या “डिटरमिनिस्टिक” 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 प्राइवेट की से पब्लिक की बनाना संभव है, प्रक्रिया को उलट कर प्राइवेट की को प्रकट करना असंभव है। यही बात यह पता लगाने की कोशिश पर भी लागू होती है कि बिटकॉइन वॉलेट पता बनाने के लिए किस पब्लिक की का उपयोग किया गया था। केवल पब्लिक की 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 है, 150,000 बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन बिलियन विकल्पों में से एक अद्वितीय रंग बनाया था। 

यदि आप सही पेंट की सटीक मात्रा जानते, तो आप बिल्कुल वही रंग दोबारा बना सकते थे। लेकिन अगर आप नहीं जानते तो क्या होगा? प्रक्रिया को उलटने का प्रयास लगभग असंभव होगा। 

यह, संक्षेप में, इन ट्रैपडोर क्रिप्टोग्राफिक फ़ंक्शन के काम करने का तरीका है और यही उनके इनपुट को आउटपुट की तुलना में अपरिचित बनाता है।

बिटकॉइन की नई इकाइयाँ सर्कुलेशन में माइनिंग नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रवेश करती हैं।

माइनिंग प्रूफ-ऑफ-वर्क कंसेंसस मैकेनिज्म का हिस्सा है जिसका उपयोग बिटकॉइन की ब्लॉकचेन द्वारा डेटा के नए ब्लॉक जोड़ने के लिए ईमानदार प्रतिभागियों का चयन करने हेतु किया जाता है।

यह SHA-256 हैशिंग के उपयोग के माध्यम से ऐसा करता है। हजारों नेटवर्क स्वयंसेवक – जिन्हें माइनिंग 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।

माइनर्स सबसे पहले ब्लॉक हेडर – वह हिस्सा जिसमें ब्लॉक के बारे में सभी शीर्ष-स्तरीय जानकारी शामिल होती है, जिसमें उसका टाइमस्टैम्प, माइनर्स को पार करने के लिए लक्ष्य मान और अन्य प्रमुख घटक शामिल होते हैं – को चेन के सबसे हालिया ब्लॉक से लेते हैं और एक nonce नामक किसी चीज़ की संख्या को समायोजित करते हैं। 

Nonce एक स्मरणीय है जो केवल एक बार उपयोग की गई संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। यह ब्लॉक हेडर का वह हिस्सा है जिसे एक नया हैश किया गया मान बनाने के लिए बदला जा सकता है।

क्रिप्टोग्राफी-आधारित माइनिंग प्रतियोगिता का लक्ष्य सरल है। माइनर्स अपनी मशीनों का उपयोग करके ब्लॉक हेडर में नॉनस संख्या को स्वचालित रूप से समायोजित करते हैं और एक मान उत्पन्न करने के लिए इसे SHA-256 हैशिंग एल्गोरिथम के माध्यम से चलाते हैं।

जो भी माइनर लक्ष्य मान की तुलना में सामने समान या अधिक शून्य वाला मान उत्पन्न करता है, वह प्रतियोगिता जीतता है। यदि मान लक्ष्य मान को पार नहीं कर पाता है, तो माइनर्स फिर से नॉनस संख्या को 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 ढाले गए बिटकॉइन प्रत्येक सफल माइनर को एक निश्चित जारी करने के शेड्यूल के आधार पर प्रदान किए जाते हैं जो इसके निर्माता, सतोशी नाकामोतो द्वारा बिटकॉइन के सोर्स कोड में पहले से प्रोग्राम किया गया है। 

क्रिप्टोग्राफी बिटकॉइन लेनदेन को संसाधित करने और माइनिंग प्रक्रिया के माध्यम से नेटवर्क को सुरक्षित रखने में एक 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 पब्लिक की के संबंधित प्राइवेट की के मालिक हैं, बिना किसी को अपनी प्राइवेट की बताए।

Bitcoin एक इलिप्टिक कर्व डिजिटल हस्ताक्षर एल्गोरिथम (ECDSA) का उपयोग करके एक क्रिप्टो वॉलेट से ट्रांजैक्शन को क्रिप्टोग्राफिक रूप से अनुमोदित और भेजता है।

इसमें प्रेषक एक हैश किया गया ट्रांजैक्शन मैसेज लेता है – जिसमें प्राप्तकर्ता का वॉलेट पता, भेजे जा रहे BTC की मात्रा, कोई भी संलग्न शुल्क और Bitcoin कहाँ से आया है, शामिल होता है – उसमें अपनी प्राइवेट की जोड़ता है और एक और एकतरफा गणितीय प्रक्रिया का उपयोग करके डिजिटल हस्ताक्षर बनाता है।

अधिक विशेष रूप से, इसमें प्राइवेट की से पब्लिक की के ऊपर उल्लिखित निर्माण के समान एक प्रक्रिया शामिल है, जिसमें कुछ अतिरिक्त कदम जोड़े गए हैं।

एक रैंडम संख्या बनाई जाती है (प्राइवेट की के समान), जिसे फिर वॉलेट की पब्लिक की बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले समान जेनरेटर पॉइंट से गुणा किया जाता है, ताकि एक इलिप्टिक कर्व पर एक नया पॉइंट बनाया जा सके। इसे पॉइंट A कहते हैं। 

पॉइंट A का X कोऑर्डिनेट फिर प्रेषक की प्राइवेट की से गुणा किया जाता है और हैश किए गए ट्रांजैक्शन मैसेज में जोड़ा जाता है। फिर यह सब शुरुआत में उत्पन्न रैंडम 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 इलिप्टिक कर्व पर दो पॉइंट प्राप्त करता है। सबसे पहले, जेनरेटर पॉइंट प्राप्त करने के लिए मैसेज को डिजिटल हस्ताक्षर मान से विभाजित किया जाता है। फिर, जेनरेटर पॉइंट का X कोऑर्डिनेट डिजिटल हस्ताक्षर मान से विभाजित किया जाता है ताकि कर्व पर दूसरा पॉइंट प्रकट हो सके।

अंत में, इन दो पॉइंटों के माध्यम से एक रेखा खींचने पर इलिप्टिक कर्व पर एक तीसरा और अंतिम पॉइंट उत्पन्न होता है। इस अंतिम पॉइंट का X कोऑर्डिनेट पॉइंट A के समान होना चाहिए, जिससे यह साबित होता है कि डिजिटल हस्ताक्षर सही संबंधित प्राइवेट की 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 क्रिप्टोकरेंसी नेटवर्कों को भ्रष्टाचार से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, बल्कि उपयोगकर्ताओं को अपनी संवेदनशील प्राइवेट की जानकारी को छोड़ने के लिए मजबूर किए बिना फंड 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 को सुविधाजनक बनाने के लिए विश्वसनीय, केंद्रीकृत बिचौलियों पर निर्भर रहने के लिए मजबूर होना पड़ सकता है - कुछ ऐसा जो सार्वजनिक ब्लॉकचेन-आधारित क्रिप्टोकरेंसी की विकेन्द्रीकृत प्रकृति के पूरी तरह से विपरीत है।

अब जब आप क्रिप्टोकरेंसी को शक्ति देने 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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