ক্রিপ্টোকারেন্সির অর্থনীতি

বিটকয়েন এবং তার পরের অগ্রগতি
জোনাথন চিউ (Bank of Canada) & Thorsten V. Koeppl (Queen's University)
প্রথম সংস্করণ: মার্চ, ২০১৭ | বর্তমান সংস্করণ: সেপ্টেম্বর, ২০১৮

সারসংক্ষেপ

একটি ক্রিপ্টোকারেন্সি অর্থপ্রদানের মাধ্যম হিসেবে কতটা ভালোভাবে কাজ করতে পারে? আমরা ক্রিপ্টোকারেন্সির সর্বোত্তম নকশা নিয়ে গবেষণা করি এবং পরিমাণগতভাবে মূল্যায়ন করি যে এই ধরনের মুদ্রা দ্বিপাক্ষিক বাণিজ্য কতটা ভালোভাবে সমর্থন করতে পারে। ক্রিপ্টোকারেন্সির জন্য চ্যালেঞ্জ হল ডাবল-স্পেন্ডিং কে অতিক্রম করা ব্লকচেইন আপডেট করার জন্য প্রতিযোগিতার উপর নির্ভর করে (ব্যয়বহুল মাইনিং) এবং বন্দোবস্ত বিলম্বিত করে।

আমরা অনুমান করি যে বর্তমান বিটকয়েন স্কিম ১.৪% ভোগের একটি বড় কল্যাণ ক্ষতি তৈরি করে। এই কল্যাণ ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে ০.০৮% এ কমানো যেতে পারে একটি সর্বোত্তম নকশা গ্রহণ করে যা মাইনিং হ্রাস করে এবং মাইনিং পুরস্কার অর্থায়নের জন্য লেনদেন ফির পরিবর্তে একচেটিয়াভাবে অর্থ বৃদ্ধির উপর নির্ভর করে। আমরা আরও উল্লেখ করি যে ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি সম্ভাব্য খুচরা অর্থপ্রদান ব্যবস্থাকে চ্যালেঞ্জ করতে পারে যদি স্কেলিং সীমাবদ্ধতাগুলি সমাধান করা যায়।

Keywords: ক্রিপ্টোকারেন্সি, ব্লকচেইন, বিটকয়েন, ডাবল স্পেন্ডিং, পেমেন্ট সিস্টেমস
JEL শ্রেণীবিভাগ: E4, E5, L5

মূল অন্তর্দৃষ্টি: বর্তমান রূপে বিটকয়েনের অপরিসীম কল্যাণ ব্যথা থাকলেও, একটি সর্বোত্তমভাবে নকশাকৃত ক্রিপ্টোকারেন্সি সম্ভাব্য পেমেন্ট সিস্টেমকে বেশ ভালোভাবে সমর্থন করতে পারে। ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি তখন সবচেয়ে ভালো কাজ করে যখন লেনদেনের পরিমাণ পৃথক লেনদেনের আকারের তুলনায় বড় হয়, যা এগুলিকে বড়-মূল্যের নিষ্পত্তির চেয়ে খুচরা পেমেন্টের জন্য বেশি উপযুক্ত করে তোলে।

মূল ফলাফল

১.৪%
বর্তমান বিটকয়েনের কল্যাণ ক্ষতি
০.০৮%
সর্বোত্তম নকশায় কল্যাণ ক্ষতি
০%
সর্বোত্তম লেনদেন ফি
>50x
বর্তমান বিটকয়েনের চেয়ে বেশি দক্ষ

মূল অন্তর্দৃষ্টি সারসংক্ষেপ

ডাবল-স্পেন্ডিং সমস্যা

ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলো একটি মৌলিক ডাবল-স্পেন্ডিং সমস্যার সম্মুখীন হয়, যেখানে ডিজিটাল টোকেন কপি এবং পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে। মাইনিং প্রতিযোগিতা এবং কনফার্মেশন ল্যাগের মাধ্যমে এটি সমাধান করা হয়, যা সেটলমেন্ট গতি এবং ফাইনালিটির মধ্যে একটি ট্রেড-অফ তৈরি করে।

তাৎক্ষণিক বনাম চূড়ান্ত সেটলমেন্ট

প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক প্রোটোকলভিত্তিক যেকোনো ক্রিপ্টোকারেন্সির জন্য, নিষ্পত্তি একইসাথে তাৎক্ষণিক এবং চূড়ান্ত হতে পারে না। লেনদেনের গতি এবং ডাবল-স্পেন্ডিং আক্রমণ থেকে সুরক্ষার মধ্যে একটি অন্তর্নিহিত ট্রেড-অফ রয়েছে।

অপ্টিমাল ক্রিপ্টোকারেন্সি ডিজাইন

সর্বোত্তম পুরস্কার কাঠামো লেনদেন ফি শূন্যে নির্ধারণ করে এবং একচেটিয়াভাবে সিগনিওরেজ (মানি গ্রোথ) এর উপর নির্ভর করে। এটি বিকৃতিগুলো হ্রাস করে এবং ক্রিপ্টোকারেন্সি সিস্টেমের সামগ্রিক দক্ষতা উন্নত করে।

খুচরা বনাম বড়-মূল্যের পেমেন্ট

লেনদেনের আকার এবং ডাবল-স্পেন্ডিং প্রণোদনার মধ্যে সম্পর্কের কারণে, বড়-মূল্যের পেমেন্টের তুলনায় ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলো কম-মূল্যের, উচ্চ-ভলিউমের খুচরা লেনদেনের জন্য অনেক বেশি উপযুক্ত।

মাইনিং খরচ

বর্তমান বিটকয়ন মাইনিংয়ে উল্লেখযোগ্য খরচ হয় (মডেল অনুযায়ী বার্ষিক $360M), কিন্তু সর্বোত্তম ডিজাইন নিরাপত্তা বজায় রেখে এটিকে $6.9M-এ কমিয়ে আনতে পারে।

স্কেলযোগ্যতা চ্যালেঞ্জ

ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলোর দক্ষতা স্কেলের সাথে বৃদ্ধি পায়, যা ব্যাপক গ্রহণের জন্য অতিক্রম করতে হবে এমন প্রধান প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ হিসেবে স্কেলযোগ্যতাকে সর্বাগ্রে ও কেন্দ্রীয় বিষয়ে পরিণত করেছে।

পেপার ওভারভিউ

1. Introduction

২০০৯ সালে বিটকয়ন সৃষ্টির পর থেকে, ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি তাদের অর্থনৈতিক প্রাসঙ্গিকতা নিয়ে তীব্র বিতর্কের সূত্রপাত করেছে। সমালোচকরা এগুলিকে জালিয়াতি বা বুদ্বুদ হিসাবে নিন্দা করেছেন, অন্যদিকে প্রবক্তারা লাভের জন্য মুদ্রা নিয়ন্ত্রণ করে এমন মনোনীত তৃতীয় পক্ষ ছাড়াই অর্থপ্রদান সমর্থন করার তাদের সম্ভাবনার দিকে ইঙ্গিত করেছেন।

এই গবেষণাপত্রটি একটি ক্রিপ্টোকারেন্সির সাধারণ ভারসাম্য মডেল বিকশিত করে যা অর্থপ্রদানের রেকর্ড-রক্ষণের ডিভাইস হিসাবে একটি ব্লকচেইন ব্যবহার করে। আমরা ডাবল-স্পেন্ডিং সমস্যাটিকে প্রাতিষ্ঠানিক রূপ দিই এবং দেখাই কিভাবে সম্পদ-নিবিড় মাইনিং প্রতিযোগিতা এবং নিশ্চিতকরণ বিলম্বের মাধ্যমে এটি সমাধান করা হয়।

আমাদের বিশ্লেষণে প্রকাশ পেয়েছে যে বর্তমান রূপে বিটকয়নের উল্লেখযোগ্য কল্যাণ ব্যথা থাকলেও, একটি সর্বোত্তমভাবে নকশাকৃত ক্রিপ্টোকারেন্সি দক্ষতার সাথে পেমেন্ট সমর্থন করতে পারে। আমরা ঐতিহ্যগত পেমেন্ট সিস্টেমের তুলনায় ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি লেনদেন কতটা সহজতর করতে পারে তা পরিমাণগতভাবে মূল্যায়ন করি।

এই গবেষণাপত্রটি একটি পরিমাণগত অর্থনৈতিক কাঠামোর মধ্যে ক্রিপ্টোকারেন্সি সিস্টেমের স্বতন্ত্র প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য - ব্লকচেইন, মাইনিং এবং ডাবল-স্পেন্ডিং প্রণোদনা - প্রথমবারের মতো আনুষ্ঠানিকভাবে মডেল করার মাধ্যমে ক্রিপ্টোকারেন্সি সম্পর্কিত সীমিত অর্থনৈতিক সাহিত্যে অবদান রাখে।

২. ক্রিপ্টোকারেন্সি: একটি সংক্ষিপ্ত পরিচয়

বিটকয়েনের মতো ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি লেজারের কপি রক্ষণাবেক্ষণ এবং আপডেট করার জন্য যাচাইকারীদের একটি বিকেন্দ্রীকৃত নেটওয়ার্কের উপর নির্ভর করে একটি বিশ্বস্ত তৃতীয় পক্ষের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। বিশ্বাস একটি ব্লকচেইনের উপর ভিত্তি করে যা লেনদেনের ইতিহাসের বিতরণিত যাচাইকরণ, আপডেট এবং সংরক্ষণ নিশ্চিত করে।

ব্লকচেইন মাইনিং নামক একটি প্রতিযোগিতামূলক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আপডেট করা হয়, যেখানে মাইনাররা গণনাগতভাবে ব্যয়বহুল প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক সমস্যা সমাধানের জন্য প্রতিযোগিতা করে। বিজয়ী একটি নতুন ব্লক দিয়ে চেইন আপডেট করে এবং নতুন কয়েন সৃষ্টি ও লেনদেন ফি দ্বারা অর্থায়নকৃত পুরস্কার পায়।

মৌলিক চ্যালেঞ্জটি হলো ডাবল-স্পেন্ডিং সমস্যা: একটি লেনদেন সম্পন্ন করার পর, একজন ব্যবহারকারী যাচাইকারীদের একটি বিকল্প ইতিহাস গ্রহণে রাজি করানোর চেষ্টা করতে পারেন যেখানে অর্থপ্রদান করা হয়নি। নিশ্চিতকরণ বিলম্ব দ্বারা এটি নিরুৎসাহিত করা হয় - বিক্রেতারা পণ্য সরবরাহের আগে একাধিক নিশ্চিতকরণের জন্য অপেক্ষা করেন, যা সফল ডাবল-স্পেন্ডিং আক্রমণগুলিকে আরও কঠিন করে তোলে।

৩. ডাবল স্পেন্ডিং সমস্যা

আমরা একটি পেমেন্ট চক্রের মধ্যে মাইনিং এবং ডাবল-স্পেন্ডিং সিদ্ধান্ত অধ্যয়ন করার জন্য একটি মডেল তৈরি করি। মডেলটি দেখায় যে N সাবপিরিয়ডের একটি নিশ্চিতকরণ বিলম্ব সহ একটি লেনদেন বাতিল করতে, একজন অসাধু ক্রেতাকে মাইনিং গেমটি টানা N+1 বার জিততে হবে।

এটি আমাদের মৌলিক ফলাফলের দিকে নিয়ে যায়: Proof-of-Work প্রোটোকলের উপর ভিত্তি করে যেকোনো ক্রিপ্টোকারেন্সির জন্য, সেটেলমেন্ট একই সাথে তাৎক্ষণিক এবং চূড়ান্ত উভয়ই হতে পারে না। ডাবল-স্পেন্ডিং এর বিরুদ্ধে লেনদেনের গতি এবং নিরাপত্তার মধ্যে একটি অন্তর্নিহিত ট্রেড-অফ রয়েছে।

The model derives a no-double-spending constraint: d < R(N+1)N, where d is the transaction size, R is the mining reward, and N is the confirmation lag. This constraint shows the relationship between transaction size, confirmation lag, and the mining rewards needed to deter double-spending.

4. সাধারণ ভারসাম্য কাঠামো

আমরা Lagos and Wright (2005) ভিত্তিক একটি আর্থিক সাধারণ ভারসাম্য কাঠামোতে ক্রিপ্টোকারেন্সির কাঠামো সংযোজন করি। এই পদক্ষেপটি অপরিহার্য কারণ ক্রিপ্টোকারেন্সি একটি বদ্ধ-লুপ সিস্টেম - এর মূল্য অর্থনীতিতে প্রচলনের উপর নির্ভর করে, যা মাইনিং রিওয়ার্ড নির্ধারণ করে, এবং এটি আবার মাইনিং প্রচেষ্টা ও ডাবল-স্পেন্ডিং প্রণোদনাকে প্রভাবিত করে।

এই কাঠামো আমাদের সর্বোত্তম ক্রিপ্টোকারেন্সি নকশা অন্বেষণ করতে সক্ষম করে। আমরা দেখি যে সর্বোত্তম পুরস্কার কাঠামো লেনদেন ফি শূন্যে নির্ধারণ করে এবং শুধুমাত্র সিগনিওরেজ (মানি গ্রোথ) এর উপর নির্ভর করে। এটি বিকৃতিগুলোকে ন্যূনতম করে এবং দক্ষতা উন্নত করে।

আমরা প্রমাণ করি যে যখন ব্যবহারকারী পুল পর্যাপ্ত পরিমাণে বড় হয় তখন একটি ডাবল-স্পেন্ডিং প্রমাণ ক্রিপ্টোকারেন্সি ভারসাম্য বিদ্যমান থাকে, যা নির্দেশ করে যে ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলো স্কেলের সাথে আরও দক্ষ হয়ে ওঠে।

৫. বিটকয়েনের একটি সংখ্যাগত বিশ্লেষণ

আমরা ২০১৫ সালের বিটকয়েন ট্রেডিং ডেটা ব্যবহার করে আমাদের মডেল ক্যালিব্রেট করি। বিশ্লেষণে প্রকাশ পায় যে বর্তমান বিটকয়েন ডিজাইন অত্যন্ত অদক্ষ, যা একটি দক্ষ ক্যাশ সিস্টেমের তুলনায় ১.৪% ওয়েলফেয়ার লস সৃষ্টি করে।

অদক্ষতার প্রধান উৎস হলো বিশাল মাইনিং খরচ, যা আনুমানিক বছরে ৩৬০ মিলিয়ন ডলার। এর অর্থ দাঁড়ায় যে মানুষ বিটকয়েন ব্যবহারের চেয়ে ভালো হওয়ার আগেই ২৩০% মুদ্রাস্ফীতিসহ একটি নগদ ব্যবস্থা গ্রহণ করতে ইচ্ছুক।

যাইহোক, একটি সর্বোত্তমভাবে নকশাকৃত বিটকয়েন অর্থের প্রবৃদ্ধি হ্রাস করে এবং লেনদেন ফি দূর করে কল্যাণ ব্যয় 0.08% এ কমিয়ে দেবে। সমতুল্য মুদ্রাস্ফীতির হার 27.51% এ নেমে আসবে।

আমরা খুচরা অর্থপ্রদানের (ইউএস ডেবিট কার্ড ডেটা ব্যবহার করে) এবং বড়-মূল্যের নিষ্পত্তির (ফেডওয়্যার ডেটা ব্যবহার করে) জন্য ক্রিপ্টোকারেন্সির দক্ষতাও মূল্যায়ন করি। খুচরা অর্থপ্রদানের জন্য ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি বড়-মূল্যের সিস্টেমের (0.0060%) তুলনায় অনেক কম কল্যাণ ক্ষতি (0.00052%) দেখায়।

৬. উপসংহার

Proof-of-Work-এর মাধ্যমে ঐকমত্য-ভিত্তিক ব্লকচেইন সহ বিতরণিত রেকর্ড-রক্ষণ একটি চমকপ্রদ ধারণা। এই প্রযুক্তিটির অর্থনীতি দ্বৈত-ব্যয়ের জন্য ব্যক্তিগত প্রণোদনা এবং এই প্রণোদনাগুলি নিয়ন্ত্রণের ব্যয় দ্বারা চালিত হয়।

একটি ক্রিপ্টোকারেন্সির আকার বৃদ্ধি পেলে, এটি আরও দক্ষ হয়ে ওঠে। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন দ্বৈত-ব্যয় প্রমাণ ভারসাম্য শুধুমাত্র যথেষ্ট বড় ব্যবহারকারী পুলের সাথে বিদ্যমান, এবং কেন ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলি সর্বোত্তম কাজ করে যখন লেনদেনের পরিমাণ ব্যক্তিগত লেনদেনের আকারের তুলনায় বড় হয়।

Bitcoin শুধুমাত্র মাইনিং খরচের দিক দিয়ে ব্যয়বহুল নয় বরং এর দীর্ঘমেয়াদী ডিজাইনে অদক্ষ। কয়েন সৃষ্টির হার অপ্টিমাইজ করে এবং লেনদেন ফি হ্রাস করে দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা যেতে পারে।

স্কেলেবিলিটি সীমাবদ্ধতা সমাধান করা হলে ক্রিপ্টোকারেন্সি সিস্টেমগুলি সম্ভাব্যভাবে রিটেইল পেমেন্ট সিস্টেমগুলিকে চ্যালেঞ্জ করতে পারে। blockchain technology-এর অর্থনৈতিক সম্ভাবনা এবং দক্ষ ডিজাইন সম্পর্কে এখনও অনেক কিছু শেখার বাকি রয়েছে।

পরিশিষ্ট

গবেষণাপত্রটিতে প্রমাণ, উদ্ভব এবং অতিরিক্ত বিশ্লেষণসহ বিস্তৃত পরিশিষ্ট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

  • Micro-foundation for the proof-of-work problem
  • লেমা এবং প্রস্তাবনার সম্পূর্ণ প্রমাণ
  • বিকল্প কনসেনসাস মেকানিজম হিসেবে প্রুফ-অফ-স্টেক-এর বিশ্লেষণ
  • ব্লকচেইনের আনুষ্ঠানিক বর্ণনা

নোট: উপরেরটি গবেষণাপত্রের মূল বিষয়বস্তুর সারসংক্ষেপ। সম্পূর্ণ নথিতে ব্যাপক গাণিতিক ব্যুৎপত্তি, আনুষ্ঠানিক প্রমাণ এবং বিস্তারিত অর্থনৈতিক বিশ্লেষণ রয়েছে। পূর্ণাঙ্গ বুঝতে সম্পূর্ণ PDF ডাউনলোড করার পরামর্শ দেয়া হচ্ছে।