ব্যাটপে: ইআরসি-২০ টোকেন মাইক্রোপেমেন্টের জন্য গ্যাস-দক্ষ প্রোটোকল

সূচিপত্র

1. ভূমিকা

ব্যাটপে (ব্যাচপেমেন্ট) হল ইথেরিয়াম ব্লকচেইনে ইআরসি-২০ টোকেন স্থানান্তরের জন্য বিশেষভাবে নকশা করা একটি প্রক্সি স্কেলিং সমাধান। এই প্রোটোকলটি একক লেনদেনে একাধিক অপারেশন বান্ডিল করে মাইক্রোপেমেন্ট পরিস্থিতিতে উচ্চ গ্যাস খরচের গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে। এই পদ্ধতিটি এক-থেকে-অনেক এবং অল্প-থেকে-অনেক পেমেন্ট পরিস্থিতির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, যা উইবসন ডেটা মার্কেটপ্লেসের মতো ডিজিটাল মার্কেটপ্লেসে সাধারণত দেখা যায়।

প্রোটোকলটি তিনটি প্রাথমিক ব্যাচিং মুহূর্তের মাধ্যমে কাজ করে:

• একটি লেনদেনে বিক্রেতাদের কাছে একাধিক পেমেন্টের ক্রেতা নিবন্ধন
• বিক্রেতার ওয়ালেটে অসংখ্য পেমেন্ট সংগ্রহ
• ব্যাটপে প্ল্যাটফর্মে বাল্ক ব্যবহারকারী নিবন্ধন

2. সম্পর্কিত কাজ

2.1 পেমেন্ট পুল

পেমেন্ট পুলগুলি পাতায় পেওআউট তথ্য সংরক্ষণ করতে মার্কেল ট্রি ব্যবহার করে, যেখানে প্রাপকরা উত্তোলনের জন্য অফ-চেইনে মার্কেল শাখা পায়। একক বিতরণের জন্য কার্যকরী হলেও, পুনরাবৃত্ত পেমেন্টের জন্য ট্রি আপডেটের প্রয়োজন হয় এবং ডেটা প্রাপ্যতা এবং জালিয়াতি আপডেটের সাথে চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়।

2.2 ব্যাটলগ

ব্যাটলগ দক্ষ পুরস্কার বিতরণ মেকানিজম প্রদান করে যেখানে মোট পুরস্কার চুক্তিতে সংরক্ষণ করা হয় এবং ব্যবহারকারীরা সঞ্চিত পরিমাণ উত্তোলন করে। যাইহোক, এটি পর্যায়ক্রমিক পুরস্কার বিতরণে সীমাবদ্ধ এবং সাধারণ এক-থেকে-অনেক পেমেন্ট সমস্যা সমাধান করে না।

2.3 পেমেন্ট চ্যানেল

রেইডেন, পেরুন এবং সেলারের মতো সমাধানগুলি লকড ডিপোজিট সহ অফ-চেইন চ্যানেল ব্যবহার করে। পুনরাবৃত্ত চ্যানেল ব্যবহারের জন্য দক্ষ হলেও, তাদের অংশগ্রহণকারীদের চ্যালেঞ্জ সময়কালে অনলাইনে থাকতে প্রয়োজন এবং প্রাথমিকভাবে এক-থেকে-অল্প পেমেন্টের জন্য উপযুক্ত।

2.4 প্লাজমা চেইন

প্লাজমা চেইনগুলি মূল এবং চাইল্ড চেইনের মধ্যে মধ্যস্থতাকারী হিসাবে কাজ করে, ব্যবহারকারীদের জালিয়াতি অপারেশন期间 প্রস্থান করতে সক্ষম করে। যাইহোক, তারা গণ প্রস্থানের জন্য দুর্বলতার মুখোমুখি হয় এবং চেইন অপারেটরের প্রাপ্যতার উপর নির্ভরশীল।

2.5 zk-SNARKs ব্যাচ পেমেন্ট

এই পদ্ধতিটি জিরো-নলেজ প্রুফ সহ ঠিকানা এবং ব্যালেন্স নিবন্ধনের জন্য মার্কেল ট্রি ব্যবহার করে। শক্তিশালী গোপনীয়তা গ্যারান্টি প্রদান করলেও, এতে উল্লেখযোগ্য গণনাগত ওভারহেড এবং জটিলতা জড়িত।

3. ব্যাটপে প্রোটোকল ডিজাইন

3.1 কোর আর্কিটেকচার

ব্যাটপে একটি পরিশীলিত ব্যাচিং মেকানিজম নিয়োগ করে যা একাধিক পেমেন্ট অপারেশনকে একক ব্লকচেইন লেনদেনে সমষ্টিগত করে। আর্কিটেকচারটি তিনটি প্রধান উপাদান নিয়ে গঠিত: পেমেন্ট নিবন্ধন, চ্যালেঞ্জ রেজোলিউশন এবং উত্তোলন মেকানিজম।

3.2 ব্যাচিং অপারেশন

প্রোটোকলটি তিনটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যাচিং সুযোগ চিহ্নিত করে: পেমেন্ট নিবন্ধন, তহবিল সংগ্রহ এবং ব্যবহারকারী অনবোর্ডিং। প্রতিটি ব্যাচ অপারেশন একাধিক অপারেশন জুড়ে নির্দিষ্ট খরচ বিতরণ করে প্রতি-লেনদেন গ্যাস খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

3.3 চ্যালেঞ্জ গেম মেকানিজম

ব্যাটপে ব্যয়বহুল অন-চেইন যাচাইকরণকে একটি দক্ষ চ্যালেঞ্জ গেম দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। এই মেকানিজমটি অর্থনৈতিক প্রণোদনা এবং ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রুফের মাধ্যমে নিরাপত্তা গ্যারান্টি বজায় রাখার সময় বেশিরভাগ গণনাগত বোঝা অফ-চেইনে ঠেলে দেয়।

4. প্রযুক্তিগত বাস্তবায়ন

4.1 গাণিতিক ভিত্তি

গ্যাস অপ্টিমাইজেশন নিম্নলিখিত সূত্র অনুসরণ করে: $G_{total} = G_{base} + n \times G_{marginal}$ যেখানে $G_{base}$ নির্দিষ্ট লেনদেন খরচ প্রতিনিধিত্ব করে এবং $G_{marginal}$ হল প্রতি পেমেন্টের ইনক্রিমেন্টাল খরচ। ব্যাচিংয়ের মাধ্যমে $G_{marginal}$ কে হ্রাস করে ব্যাটপে দক্ষতা অর্জন করে।

4.2 স্মার্ট কন্ট্রাক্ট কোড

function batchTransfer(
    address[] memory recipients,
    uint256[] memory amounts,
    bytes32 merkleRoot
) public payable {
    require(recipients.length == amounts.length, "Arrays length mismatch");
    
    for (uint i = 0; i < recipients.length; i++) {
        _pendingBalances[recipients[i]] += amounts[i];
    }
    
    emit BatchTransfer(merkleRoot, recipients.length, msg.sender);
}

4.3 গ্যাস অপ্টিমাইজেশন সূত্র

গ্যাস সঞ্চয় নিম্নরূপ গণনা করা হয়: $S = \frac{G_{standard} \times n}{G_{batch} + n \times G_{perPayment}}$ যেখানে $n$ হল ব্যাচ আকার, যা সুপার-লিনিয়ার স্কেলিং সুবিধা প্রদর্শন করে।

5. পরীক্ষামূলক ফলাফল

5.1 পারফরম্যান্স মেট্রিক্স

ব্যাটপে প্রতি পেমেন্টে ৩০০-১০০০ গ্যাস সহ উল্লেখযোগ্য পারফরম্যান্স অর্জন করে, যা মানক ইআরসি-২০ স্থানান্তরের তুলনায় ১০০০x উন্নতি প্রতিনিধিত্ব করে। সিস্টেমটি ইথেরিয়াম মেইননেটে প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ১৭০০ লেনদেন বজায় রাখে।

5.2 গ্যাস খরচ বিশ্লেষণ

তুলনামূলক বিশ্লেষণে দেখা যায় যে ঐতিহ্যবাহী ইআরসি-২০ স্থানান্তর ~৫০,০০০ গ্যাস খরচ করে, যখন ব্যাটপে ব্যাচ আকার এবং অপারেশনাল প্যারামিটার উপর নির্ভর করে এটিকে ৩০০-১০০০ গ্যাসে হ্রাস করে।

5.3 থ্রুপুট তুলনা

পেমেন্ট চ্যানেল এবং অন্যান্য লেয়ার ২ সমাধানের সাথে তুলনা করলে, ব্যাটপে এক-থেকে-অনেক পেমেন্ট পরিস্থিতির জন্য উচ্চতর থ্রুপুট প্রদর্শন করে যখন শক্তিশালী ডেটা প্রাপ্যতা গ্যারান্টি বজায় রাখে।

6. মূল বৈশিষ্ট্য

• মেটা-লেনদেন: শেষ-ব্যবহারকারীদের জন্য ইথার-বিহীন অপারেশন সক্ষম করে
• কী-লকড পেমেন্ট: ডিজিটাল পণ্যের পারমাণবিক বিনিময় সমর্থন করে
• তাত্ক্ষণিক উত্তোলন: তহবিল অ্যাক্সেসের জন্য কোনও অপেক্ষার সময় নেই
• বাল্ক নিবন্ধন: খরচ-কার্যকর ব্যবহারকারী অনবোর্ডিং
• কোনও ডেটা প্রাপ্যতা সমস্যা নেই: সমস্ত প্রয়োজনীয় তথ্য অন-চেইনে

7. মূল বিশ্লেষণ

ব্যাটপে ব্লকচেইন মাইক্রোপেমেন্ট সমাধানে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি প্রতিনিধিত্ব করে, যা ছোট-মূল্যের লেনদেনের জন্য ইথেরিয়ামের উপযোগিতা সীমিত করেছে এমন মৌলিক স্কেলেবিলিটি চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করে। চ্যালেঞ্জ গেমের সাথে লেনদেন ব্যাচিং সংযুক্ত করার প্রোটোকলের উদ্ভাবনী পদ্ধতি অন-চেইন যাচাইকরণ এবং অফ-চেইন গণনার মধ্যে একটি ভারসাম্যপূর্ণ ট্রেড-অফ তৈরি করে। এই ডিজাইন দর্শন ইথেরিয়াম ফাউন্ডেশন এবং স্ট্যানফোর্ড ব্লকচেইন রিসার্চের মতো প্রতিষ্ঠান থেকে প্রতিষ্ঠিত স্কেলিং গবেষণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

রেইডেন নেটওয়ার্ক হোয়াইটপেপারে নথিভুক্ত ঐতিহ্যবাহী পেমেন্ট চ্যানেলের তুলনায়, ব্যাটপে অংশগ্রহণকারীদের থেকে ক্রমাগত অনলাইন উপস্থিতির প্রয়োজন ছাড়াই এক-থেকে-অনেক পেমেন্ট পরিস্থিতির জন্য উচ্চতর স্কেলেবিলিটি অফার করে। প্রতি পেমেন্টে প্রোটোকলের গ্যাস দক্ষতা ৩০০-১০০০ গ্যাস মানক ইআরসি-২০ স্থানান্তরের তুলনায় তিন-অর্ডার-অফ-ম্যাগনিচিউড উন্নতি প্রতিনিধিত্ব করে, এটিকে উদীয়মান লেয়ার ২ সমাধানের সাথে প্রতিযোগিতামূলক করে তোলে যখন শক্তিশালী নিরাপত্তা গ্যারান্টি বজায় রাখে।

চ্যালেঞ্জ গেম মেকানিজম পরিশীলিত ক্রিপ্টোইকোনমিক ডিজাইন প্রদর্শন করে, যা অপটিমিস্টিক রোলআপ পদ্ধতির কথা স্মরণ করিয়ে দেয় কিন্তু বিশেষভাবে পেমেন্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপ্টিমাইজড। এই পদ্ধতিটি মূল চেইনে গণনাগত বোঝা হ্রাস করে যখন অর্থনৈতিক প্রণোদনার মাধ্যমে প্রোটোকল অখণ্ডতা নিশ্চিত করে। গাণিতিক ভিত্তি $G_{total} = G_{base} + n \times G_{marginal}$ পরিষ্কার স্কেলেবিলিটি সুবিধা প্রদান করে যা ব্যাচ আকারের সাথে সুপার-লিনিয়ারভাবে বৃদ্ধি পায়।

ব্যাটপে-এর মেটা-লেনদেনের জন্য সমর্থন ইথেরিয়াম অ্যাপ্লিকেশনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারযোগ্যতা বাধা মোকাবেলা করে, ব্যবহারকারীদের গ্যাস ফির জন্য নেটিভ ইথি ধরে রাখা ছাড়াই প্রোটোকলের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে সক্ষম করে। এই বৈশিষ্ট্যটি, পারমাণবিক সোয়াপের জন্য কী-লকড পেমেন্টের সাথে মিলিত হয়ে, দক্ষ মাইক্রোপেমেন্ট ক্ষমতা প্রয়োজন এমন ডিজিটাল মার্কেটপ্লেস এবং বিকেন্দ্রীভূত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যাটপে-কে একটি ব্যাপক সমাধান হিসাবে অবস্থান দেয়।

প্রোটোকলের পারফরম্যান্স মেট্রিক্স ১৭০০ টিপিএস ইথেরিয়ামের বেস লেয়ার ক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে অতিক্রম করে এবং অন্যান্য স্কেলিং সমাধানের সাথে অনুকূলভাবে তুলনা করে যখন অন-চেইনে সম্পূর্ণ ডেটা প্রাপ্যতা বজায় রাখে। এই ডিজাইন পছন্দ কিছু লেয়ার ২ সমাধানকে বিপর্যস্ত করে এমন ডেটা প্রাপ্যতা সমস্যা এড়ায় এবং সমস্ত লেনদেনের স্থায়ী অডিটেবিলিটি নিশ্চিত করে।

8. ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশন ও দিকনির্দেশনা

ব্যাটপে-এর আর্কিটেকচার অসংখ্য ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশন সক্ষম করে যার মধ্যে রয়েছে:

• ডেফাই মাইক্রো-ইয়েল্ড বিতরণ: হাজার হাজার লিকুইডিটি প্রদানকারীকে ছোট ইয়েল্ড পেমেন্টের দক্ষ বিতরণ
• কন্টেন্ট মনিটাইজেশন: স্ট্রিমিং পরিষেবা এবং ডিজিটাল কন্টেন্টের জন্য মাইক্রোপেমেন্ট
• আইওটি ডিভাইস পেমেন্ট: আইওটি নেটওয়ার্কে মেশিন-টু-মেশিন লেনদেন
• গেমিং ইকোনমি: ইন-গেম মাইক্রোট্রানজেকশন এবং পুরস্কার বিতরণ
• ক্রস-চেইন ইন্টিগ্রেশন: মাল্টি-চেইন পরিবেশ এবং লেয়ার ২ নেটওয়ার্কে সম্প্রসারণ

ভবিষ্যতের উন্নয়ন দিকনির্দেশনাগুলির মধ্যে উন্নত গোপনীয়তার জন্য জিরো-নলেজ প্রুফের সাথে ইন্টিগ্রেশন, ক্রস-চেইন সামঞ্জস্য, এবং ওয়ালেট ইন্টিগ্রেশন এবং ডেভেলপার টুলের মাধ্যমে উন্নত ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

9. তথ্যসূত্র

1. উইবসন ডেটা মার্কেটপ্লেস হোয়াইটপেপার (২০১৮)
2. ইথেরিয়াম ফাউন্ডেশন। "ইথেরিয়াম হোয়াইটপেপার" (২০১৪)
3. পেমেন্ট পুল রিসার্চ - ইথেরিয়াম রিসার্চ
4. ব্লকচেইনে মার্কেল ট্রি অ্যাপ্লিকেশন - আইইইই সিম্পোজিয়াম
5. ব্যাটলগ: দক্ষ পুরস্কার বিতরণ - ব্লকচেইন কনফারেন্স প্রসিডিংস
6. রেইডেন নেটওয়ার্ক: দ্রুত ও স্কেলেবল পেমেন্ট - হোয়াইট পেপার
7. প্লাজমা: স্কেলেবল স্বায়ত্তশাসিত স্মার্ট কন্ট্রাক্ট - বিউটারিন এবং পুন
8. ব্লকচেইন স্কেলিং জন্য zk-SNARKs - জিক্যাশ প্রোটোকল স্পেসিফিকেশন
9. গ্যাস অপ্টিমাইজেশন টেকনিক - ইথেরিয়াম ইয়েলো পেপার
10. মাইক্রোপেমেন্ট চ্যানেল নেটওয়ার্ক - ACM কম্পিউটিং সার্ভে