Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) হলো একটি কনসেনসাস অ্যালগরিদম যা ব্লকচেইন এবং অন্যান্য ডিসেন্ট্রালাইজড সিস্টেমে নিরাপদ ও নির্ভরযোগ্য কনসেনসাস প্রক্রিয়া নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি ঐতিহ্যবাহী Byzantine Fault Tolerance (BFT) এর একটি উন্নত সংস্করণ, যা বাস্তব পরিস্থিতিতে ব্যবহার উপযোগী করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। PBFT বিশেষভাবে ব্যবসা এবং এন্টারপ্রাইজ লেভেলের ব্লকচেইন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে সুরক্ষা, নির্ভরযোগ্যতা এবং স্কেলেবিলিটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

PBFT কী?

PBFT এমন একটি কনসেনসাস মেকানিজম যা একটি নেটওয়ার্কে উপস্থিত নোডগুলোকে সমন্বিতভাবে কাজ করতে সক্ষম করে, এমনকি যদি কিছু নোড ম্যালিসিয়াস বা ব্যর্থ হয়। এটি একটি বিকেন্দ্রীকৃত নেটওয়ার্কে Byzantine Faults (যেখানে কিছু নোড অসৎ বা অনির্ভরযোগ্য আচরণ করে) প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে। PBFT সিস্টেমে, যতক্ষণ পর্যন্ত নেটওয়ার্কের ৩-ফ ভাগ (⅔) অংশ সৎ থাকে, ততক্ষণ সিস্টেমটি নিরাপদ এবং কার্যকরীভাবে কাজ করতে পারে।

PBFT কীভাবে কাজ করে?

PBFT কনসেনসাস প্রক্রিয়াটি কয়েকটি ধাপের মাধ্যমে সম্পন্ন হয় এবং এতে তিনটি প্রধান ধাপ থাকে:

প্রিপ্রিপেয়ার (Pre-Prepare) ধাপ:

• প্রাথমিকভাবে, একটি প্রাইমারি নোড (Primary Node) বা লিডার লেনদেনগুলো সংগ্রহ করে এবং একটি নতুন ব্লক প্রস্তাব করে। এই প্রাইমারি নোড অন্যান্য নোডগুলোর কাছে প্রিপ্রিপেয়ার মেসেজ পাঠায়।
• প্রাইমারি নোডটি এই প্রস্তাবটি অনুমোদন করার জন্য নেটওয়ার্কের অন্য নোডগুলোর মতামত চায়।

প্রিপেয়ার (Prepare) ধাপ:

• নেটওয়ার্কের অন্যান্য নোডগুলি (যেগুলোকে রেপ্লিকা নোড বলা হয়) প্রাইমারি নোড থেকে প্রিপ্রিপেয়ার মেসেজ পাওয়ার পর, তারা সেই প্রস্তাব যাচাই করে এবং যদি এটি সঠিক মনে হয়, তবে তারা প্রিপেয়ার মেসেজ পাঠায়।
• এই ধাপের মাধ্যমে নোডগুলো একে অপরের সাথে সমন্বয় করে এবং প্রস্তাবিত ব্লকটি বৈধ হলে সেটি মেনে নেয়।

কমিট (Commit) ধাপ:

• যদি নেটওয়ার্কের নোডগুলো প্রিপেয়ার ধাপের সময় সম্মত হয় এবং ৩-ফ ভাগ (⅔) অংশ এটি গ্রহণ করে, তাহলে নোডগুলো কমিট মেসেজ পাঠায়।
• যখন নোডগুলো পর্যাপ্ত সংখ্যক কমিট মেসেজ পায়, তখন তারা ব্লকটি চূড়ান্তভাবে ব্লকচেইনে যুক্ত করে এবং লেনদেনটি সম্পন্ন করে।

এই তিনটি ধাপের মাধ্যমে PBFT নেটওয়ার্কের নোডগুলো সম্মত হয় এবং ব্লক চেইনে যুক্ত করা হয়। এই ধাপগুলোর মাধ্যমে PBFT নিশ্চিত করে যে নেটওয়ার্কে কিছু নোড ম্যালিসিয়াস হলেও ব্লকচেইন সুরক্ষিত এবং নির্ভুল থাকে।

PBFT-এর বৈশিষ্ট্য

নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা:

• PBFT কনসেনসাস সিস্টেম নেটওয়ার্কে উপস্থিত অনির্ভরযোগ্য বা ম্যালিসিয়াস নোডের কার্যক্রম প্রতিরোধ করতে সক্ষম। যতক্ষণ নোডগুলোর ৩-ফ ভাগ (⅔) সৎ থাকে, ততক্ষণ এটি সিস্টেমকে নিরাপদ রাখতে সক্ষম।

দ্রুত কনসেনসাস:

• PBFT অন্যান্য কনসেনসাস মেকানিজমের তুলনায় দ্রুত কনসেনসাসে পৌঁছাতে পারে কারণ এটি ব্লক তৈরি এবং যাচাই করার জন্য কম সময় নেয়। এটি ডিসেন্ট্রালাইজড অ্যাপ্লিকেশন এবং এন্টারপ্রাইজ ব্লকচেইনে বিশেষভাবে কার্যকর।

কম শক্তি খরচ:

• PBFT পদ্ধতি PoW (Proof of Work) এর মতো গাণিতিক সমস্যার সমাধান প্রয়োজন হয় না, তাই এটি শক্তি সাশ্রয়ী এবং পরিবেশবান্ধব।

বিকেন্দ্রীকরণ বজায় রাখা:

• যদিও PBFT সিস্টেমে প্রাইমারি নোড বা লিডার থাকে, নেটওয়ার্কের সকল নোডই প্রাইমারি নোড পরিবর্তনের সুযোগ পায়। এতে সিস্টেমের বিকেন্দ্রীকরণ বজায় থাকে এবং নির্দিষ্ট নোডের ওপর নির্ভরতা কমে।

PBFT-এর সুবিধা এবং অসুবিধা

সুবিধা

• উচ্চ নিরাপত্তা: PBFT ম্যালিসিয়াস নোড এবং ত্রুটি প্রতিরোধে কার্যকর, যা ব্লকচেইনের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।
• দ্রুত লেনদেন প্রক্রিয়াকরণ: PBFT বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী এবং দ্রুত কনসেনসাসে পৌঁছায়, যা ব্লক তৈরি এবং লেনদেন যাচাই দ্রুত করে।
• শক্তি সাশ্রয়ী: PoW এর মতো গাণিতিক সমস্যার প্রয়োজন হয় না, তাই এটি শক্তি সাশ্রয়ী এবং কম বিদ্যুৎ খরচ করে।

অসুবিধা

• স্কেলেবিলিটি সীমাবদ্ধতা: PBFT সিস্টেমে অংশগ্রহণকারীর সংখ্যা বাড়লে (বিশেষ করে হাজারের বেশি হলে), কনসেনসাস প্রক্রিয়ায় ধীরগতি এবং জটিলতা বাড়তে পারে।
• কেন্দ্রীকরণের ঝুঁকি: যদিও PBFT বিকেন্দ্রীকৃত, তবে প্রাইমারি নোড বা লিডারের ওপর নির্ভরতা কিছুটা কেন্দ্রীকরণের ঝুঁকি সৃষ্টি করতে পারে।

PBFT-এর ব্যবহার

PBFT সাধারণত প্রাইভেট এবং কনসোর্টিয়াম ব্লকচেইনে ব্যবহৃত হয় যেখানে অনুমতিভিত্তিক (Permissioned) নেটওয়ার্কে নির্দিষ্ট এবং বিশ্বাসযোগ্য অংশগ্রহণকারীরা কাজ করে। এর কয়েকটি ব্যবহার ক্ষেত্র:

• এন্টারপ্রাইজ ব্লকচেইন: IBM Hyperledger Fabric ব্লকচেইন PBFT কনসেনসাস অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, যা এন্টারপ্রাইজ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য সমাধান প্রদান করে।
• ব্যাংকিং এবং ফাইন্যান্স: PBFT ফাইন্যান্সিয়াল নেটওয়ার্কে নিরাপদ এবং দ্রুত লেনদেন নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়।
• সরবরাহ শৃঙ্খলা ব্যবস্থাপনা (Supply Chain Management): প্রাইভেট ব্লকচেইনে ব্যবহৃত PBFT সিস্টেম সরবরাহ শৃঙ্খলা ব্যবস্থাপনার ডেটা নিরাপদ এবং সঠিক রাখে।