પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]

Distributed ledger systems ના ઉપયોગમાં લેવાના ફાયદાઓ સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: Distributed Ledger Systems ના ફાયદાઓ

ફાયદો	વર્ણન
પારદર્શિતા	બધા સહભાગીઓ transaction history જોઈ શકે છે
સુરક્ષા	Cryptographic સુરક્ષા છેડછાડ સામે
વિકેન્દ્રીકરણ	એક જ નિયંત્રણ અથવા નિષ્ફળતાનું બિંદુ નથી
અપરિવર્તનીયતા	એકવાર confirm થયા પછી records બદલી શકાતા નથી

મેમરી ટ્રીક: "T-S-D-I" (Transparent, Secure, Decentralized, Immutable)

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]

વ્યાખ્યાયિત કરો: 1) Blockchain 2) Distributed systems

જવાબ:

ટેબલ: મુખ્ય વ્યાખ્યાઓ

શબ્દ	વ્યાખ્યા
Blockchain	Transaction data ધરાવતા blocks ની chain, cryptographic hashes દ્વારા જોડાયેલ
Distributed Systems	સ્વતંત્ર computers નું network એક single system તરીકે કામ કરતું

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

Blockchain: Hash pointers, consensus mechanisms, અને merkle trees વાપરે છે
Distributed Systems: Fault tolerance, scalability, અને resource sharing

મેમરી ટ્રીક: Blockchain માટે "Chain-Hash-Consensus", Distributed માટે "Network-Independent-Together"

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]

Blockchain network વડે CAP theorem વર્ણવો.

જવાબ:

ટેબલ: CAP Theorem ના ઘટકો

ગુણધર્મ	વર્ણન	Blockchain સંદર્ભ
Consistency	બધા nodes એ જ data જુએ છે	બધા nodes પાસે સમાન ledger
Availability	System કાર્યરત રહે છે	Network accessible રહે છે
Partition Tolerance	Network failures છતાં કામ કરે છે	Node disconnections દર્મિયાન ચાલુ રહે છે

આકૃતિ:

graph TD
    A[CAP Theorem] --> B[Consistency]
    A --> C[Availability] 
    A --> D[Partition Tolerance]
    B --> E[Bitcoin C+P ને પ્રાધાન્ય આપે છે]
    C --> F[કેટલાક systems A+P પસંદ કરે છે]
    D --> G[Blockchain માટે જરૂરી]

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

Trade-off: 3 માંથી માત્ર 2 properties એક સાથે મેળવી શકાય
Blockchain Choice: મોટાભાગના blockchains Consistency + Partition Tolerance પસંદ કરે છે
ઉદાહરણ: Bitcoin અસ્થાયી રૂપે unavailable બની શકે પણ consistency જાળવે છે

મેમરી ટ્રીક: "CAP-2-out-of-3" (3 માંથી કોઈ પણ 2 Properties પસંદ કરો)

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 ગુણ]

Blockchain network ની ઉપયોગિતાઓ યાદી બનાવો અને સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: Blockchain Applications

Application	વર્ણન	ઉદાહરણ
Cryptocurrency	Digital money transactions	Bitcoin, Ethereum
Supply Chain	ઉત્પાદનો ને origin થી track કરવું	Walmart food tracing
Healthcare	સુરક્ષિત patient records	Medical data sharing
Voting	પારદર્શી elections	Estonia e-voting
Real Estate	Property ownership records	Land registries

મુખ્ય ફાયદાઓ:

પારદર્શિતા: બધા transactions સહભાગીઓને દૃશ્યમાન
સુરક્ષા: છેતરપિંડી સામે cryptographic સુરક્ષા
કાર્યક્ષમતા: મધ્યસ્થીઓ અને ખર્ચમાં ઘટાડો

મેમરી ટ્રીક: "C-S-H-V-R" (Crypto, Supply, Health, Vote, Real estate)

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

Permissionless blockchain ની વ્યાખ્યા કરો અને સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: એક blockchain જ્યાં કોઈપણ વ્યક્તિ કેન્દ્રીય સત્તાધિકારીની પરવાનગી વગર ભાગ લઈ શકે છે.

ટેબલ: Permissionless Blockchain ની લાક્ષણિકતાઓ

લાક્ષણિકતા	વર્ણન
ખુલ્લી પહોંચ	કોઈપણ join કરી અને ભાગ લઈ શકે છે
જાહેર ચકાસણી	બધા transactions જાહેરમાં verifiable છે
વિકેન્દ્રીકૃત	કોઈ કેન્દ્રીય નિયંત્રણ સત્તા નથી

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

Consensus: Proof-of-work અથવા proof-of-stake વાપરે છે
ઉદાહરણો: Bitcoin, Ethereum mainnet

મેમરી ટ્રીક: "Open-Public-Decentralized" (OPD)

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]

Blockchain ના data structure ની આકૃતિ દોરો અને સંક્ષિપ્તમાં સમજૂતી આપો.

જવાબ:

આકૃતિ: Blockchain Data Structure

+-------------------+    +-------------------+    +-------------------+
|     Block 1       |    |     Block 2       |    |     Block 3       |
|-------------------|    |-------------------|    |-------------------|
| Previous Hash: 0  |--->| Previous Hash: H1 |--->| Previous Hash: H2 |
| Merkle Root: MR1  |    | Merkle Root: MR2  |    | Merkle Root: MR3  |
| Timestamp: T1     |    | Timestamp: T2     |    | Timestamp: T3     |
| Nonce: N1         |    | Nonce: N2         |    | Nonce: N3         |
| Transactions: TX1 |    | Transactions: TX2 |    | Transactions: TX3 |
+-------------------+    +-------------------+    +-------------------+

મુખ્ય ઘટકો:

Previous Hash: Blocks ને એકસાથે જોડે છે અને chain બનાવે છે
Merkle Root: Block માં બધા transactions નો સારાંશ
Timestamp: Block ક્યારે બનાવ્યો તે સમય
Nonce: Proof-of-work માટે એકવાર વાપરાતો આંકડો

મેમરી ટ્રીક: "P-M-T-N" (Previous, Merkle, Time, Nonce)

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]

Blockchain ના core components ની સમજૂતી યોગ્ય આકૃતિ સાથે આપો.

જવાબ:

ટેબલ: Blockchain ના મુખ્ય ઘટકો

ઘટક	કાર્ય	હેતુ
Blocks	Data containers	Transaction માહિતી સ્ટોર કરવા
Hash Functions	Digital fingerprints બનાવવા	Data integrity સુનિશ્ચિત કરવા
Merkle Trees	Transaction summaries	કાર્યક્ષમ verification
Consensus Mechanism	Agreement protocol	નવા blocks validate કરવા
Digital Signatures	Identity verification	Transactions authenticate કરવા

આકૃતિ: Merkle Tree Structure

graph TD
    A[Root Hash] --> B[Hash AB]
    A --> C[Hash CD]
    B --> D[Hash A]
    B --> E[Hash B]
    C --> F[Hash C]
    C --> G[Hash D]
    D --> H[Transaction A]
    E --> I[Transaction B]
    F --> J[Transaction C]
    G --> K[Transaction D]

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

અપરિવર્તનીયતા: Hash functions છેડછાડ શોધી શકાય એવું બનાવે છે
કાર્યક્ષમતા: Merkle trees ઝડપી verification માટે પરવાનગી આપે છે
વિકેન્દ્રીકરણ: Consensus mechanisms કેન્દ્રીય સત્તાને દૂર કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "B-H-M-C-D" (Blocks, Hash, Merkle, Consensus, Digital)

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 ગુણ]

Permissioned blockchain ની વ્યાખ્યા કરો અને સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: એક blockchain જ્યાં ભાગ લેવા માટે શાસન સત્તાધિકારીની સ્પષ્ટ પરવાનગીની જરૂર હોય છે.

ટેબલ: Permissioned Blockchain ની લાક્ષણિકતાઓ

લાક્ષણિકતા	વર્ણન
પ્રતિબંધિત પહોંચ	માત્ર અધિકૃત users ભાગ લઈ શકે છે
ખાનગી Network	નિયંત્રિત membership
કેન્દ્રીકૃત નિયંત્રણ	શાસન સંસ્થા permissions વ્યવસ્થાપિત કરે છે

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

ગોપનીયતા: સંવેદનશીલ data માટે વધારેલી ગુપ્તતા
પ્રદર્શન: ઓછા validators ને કારણે ઝડપી transactions
ઉદાહરણો: Hyperledger Fabric, R3 Corda

મેમરી ટ્રીક: "Restricted-Private-Centralized" (RPC)

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 ગુણ]

Wallet ના પ્રકાર blockchain ના સંદર્ભમાં સમજાવો. તેમજ ચોક્કસ જરૂરિયાત માટે Wallet પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાના પરિબળોની ચર્ચા કરો.

જવાબ:

ટેબલ: Blockchain Wallets ના પ્રકારો

Wallet પ્રકાર	વર્ણન	સુરક્ષા સ્તર
Hot Wallets	Internet સાથે જોડાયેલ	મધ્યમ
Cold Wallets	Offline storage	ઊંચું
Hardware Wallets	ભૌતિક devices	ખૂબ ઊંચું
Paper Wallets	છાપેલી keys	ઊંચું (જો સુરક્ષિત રીતે સંગ્રહિત)

પસંદગીના પરિબળો:

સુરક્ષા જરૂરિયાતો: ઊંચું મૂલ્ય બહેતર સુરક્ષાની જરૂર પાડે છે
ઉપયોગની આવર્તન: નિયમિત ઉપયોગ hot wallets ને તરફેણ કરે છે
તકનીકી કુશળતા: શરૂઆતીઓ માટે સરળ wallets

મેમરી ટ્રીક: "H-C-H-P" (Hot, Cold, Hardware, Paper)

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 ગુણ]

Sidechain ને યોગ્ય આકૃતિ સાથે વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: એક અલગ blockchain જે two-way peg વાપરીને parent blockchain સાથે જોડાયેલ છે.

આકૃતિ: Sidechain Architecture

graph LR
    A[Main Chain] <--> B[Two-Way Peg]
    B <--> C[Sidechain]
    A --> D[Bitcoin/Ethereum]
    C --> E[વિશિષ્ટ કાર્યો]
    E --> F[Smart Contracts]
    E --> G[Privacy Features]
    E --> H[ઝડપી Transactions]

ટેબલ: Sidechain ના ફાયદાઓ

ફાયદો	વર્ણન
માપનીયતા	Main chain પરનો લોડ ઘટાડે છે
પ્રયોગશીલતા	નવી features સુરક્ષિત રીતે test કરે છે
વિશિષ્ટ કાર્યો	કસ્ટમ applications
Interoperability	વિવિધ blockchains ને જોડે છે

મુખ્ય પદ્ધતિઓ:

Two-Way Peg: Chains વચ્ચે asset transfer માટે પરવાનગી આપે છે
SPV Proofs: Simplified payment verification
Federated Control: બહુવિધ parties transfers નું વ્યવસ્થાપન કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "S-E-S-I" (Scalability, Experimentation, Specialized, Interoperability)

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

Blockchain network માં transaction ના સંદર્ભમાં "Confirmation" અને "Finality" ને વ્યાખ્યાયિત કરો.

જવાબ:

ટેબલ: Transaction States

શબ્દ	વ્યાખ્યા
Confirmation	Transaction block ની ઉપર બનાવાયેલા blocks ની સંખ્યા
Finality	જ્યાં transaction અપરિવર્તનીય બને છે તે બિંદુ

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

Confirmation Count: વધુ confirmations = વધુ સુરક્ષા
Bitcoin Standard: ઊંચા મૂલ્યના transactions માટે 6 confirmations
Finality પ્રકારો: Probabilistic (Bitcoin) vs Absolute (કેટલાક PoS systems)

મેમરી ટ્રીક: Confirmation માટે "Count-Blocks-Security", Finality માટે "Irreversible-Point"

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]

Proof of Work અને Proof of Stake નો તફાવત આપો.

જવાબ:

ટેબલ: PoW vs PoS સરખામણી

પાસું	Proof of Work (PoW)	Proof of Stake (PoS)
સંસાધન	Computational power	Stake ownership
Energy Use	ઊંચું	નીચું
સુરક્ષા	Hash rate dependent	Stake dependent
Rewards	Mining rewards	Staking rewards
ઉદાહરણો	Bitcoin, Ethereum (જૂનું)	Ethereum 2.0, Cardano

મુખ્ય તફાવતો:

પદ્ધતિ: PoW mining વાપરે, PoS validators વાપરે
પર્યાવરણીય અસર: PoS વધુ પર્યાવરણ-મિત્ર છે
પ્રવેશ અવરોધો: PoS પ્રારંભિક stake જરૂરે, PoW hardware જરૂરે

મેમરી ટ્રીક: "Work-vs-Stake" (Computational Work vs Financial Stake)

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]

Blockchain network ના સંદર્ભમાં 51% attack સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: એક attack જ્યાં એક જ entity network ના mining power અથવા stake ના 50% થી વધુ પર નિયંત્રણ રાખે છે.

આકૃતિ: 51% Attack Scenario

graph LR
    A[Network Hash Rate] --> B[Honest Miners 49%]
    A --> C[Attacker 51%]
    C --> D[લાંબી Chain બનાવી શકે છે]
    D --> E[Double Spending]
    D --> F[Transaction Reversal]
    D --> G[Block Withholding]

ટેબલ: Attack ની ક્ષમતાઓ અને મર્યાદાઓ

કરી શકે છે	કરી શકતું નથી
પોતાના coins double spend કરવું	બીજાના coins ચોરી કરવું
તાજેતરના transactions reverse કરવું	કંઈ પણ માંથી coins બનાવવું
ચોક્કસ transactions block કરવું	Consensus rules બદલવા
Blockchain fork કરવું	Private keys ને access કરવા

રોકથામના પગલાં:

વૈવિધ્યસભર Mining: બહુવિધ mining pools ને પ્રોત્સાહન આપવું
Checkpoint Systems: સમયાંતરે finality markers
આર્થિક પ્રોત્સાહનો: Attacks ને અલાભકારક બનાવવા

અસર:

Network વિક્ષેપ: અસ્થાયી સેવા વિક્ષેપ
આર્થિક નુકસાન: ઘટેલો વિશ્વાસ અને મૂલ્ય
પુનઃપ્રાપ્તિ: Attack સમાપ્ત થયા પછી network સામાન્યત: સ્વસ્થ થાય છે

મેમરી ટ્રીક: "Majority-Control-Attack" (51% = Majority Control = Attack Power)

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 ગુણ]

"Hard fork" અને "Soft fork" ની વ્યાખ્યા આપો.

જવાબ:

ટેબલ: Fork પ્રકારો

Fork પ્રકાર	વ્યાખ્યા	સુસંગતતા
Hard Fork	Non-backward compatible protocol change	સુસંગત નથી
Soft Fork	Backward compatible protocol change	સુસંગત છે

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

Hard Fork: નવી blockchain branch બનાવે છે, બધા nodes ને upgrade જરૂરી
Soft Fork: Rules ને tight કરે છે, જૂના nodes હજી પણ operate કરી શકે છે

ઉદાહરણો:

Hard Fork: Bitcoin Cash નો Bitcoin માંથી વિભાજન
Soft Fork: Bitcoin માં SegWit activation

મેમરી ટ્રીક: "Hard-Breaks-Compatibility" vs "Soft-Keeps-Compatibility"

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 ગુણ]

વિવિધ પ્રકારના consensus mechanisms ની યાદી બનાવો અને કોઈ પણ એકને વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: Consensus Mechanisms

પદ્ધતિ	વર્ણન	Energy Use
Proof of Work	Computational puzzle solving	ઊંચું
Proof of Stake	Stake-based validation	નીચું
Delegated PoS	મત આપેલા પ્રતિનિધિઓ validate કરે છે	ખૂબ નીચું
Proof of Authority	પૂર્વ-મંજૂર validators	ન્યૂનતમ

વિગતવાર સમજૂતી - Proof of Stake (PoS):

પ્રક્રિયા:

Validator Selection: Stake amount અને randomization આધારે
Block Creation: પસંદ કરાયેલ validator નવો block propose કરે છે
Validation: બીજા validators block verify કરે છે અને attest કરે છે
Rewards: Validators fees અને નવા tokens મેળવે છે

ફાયદાઓ: ઓછું energy consumption, ઘટેલું centralization risk નુકસાનો: "Nothing at stake" problem, પ્રારંભિક વિતરણ સમસ્યાઓ

મેમરી ટ્રીક: "Stake-Select-Validate-Reward" (PoS Process)

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 ગુણ]

Blockchain network ના સંદર્ભમાં sybil attack સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: એક attack જ્યાં એક જ શત્રુ network માં અપ્રમાણસર પ્રભાવ મેળવવા માટે બહુવિધ નકલી identities બનાવે છે.

આકૃતિ: Sybil Attack Structure

graph LR
    A[Attacker] --> B[Fake Identity 1]
    A --> C[Fake Identity 2]
    A --> D[Fake Identity 3]
    A --> E[Fake Identity N]
    B --> F[Network Influence]
    C --> F
    D --> F
    E --> F
    F --> G[Consensus Manipulation]

ટેબલ: Attack પદ્ધતિઓ અને બચાવો

Attack પદ્ધતિ	વર્ણન	બચાવ
Identity Flooding	ઘણી નકલી nodes બનાવવી	Proof of Work/Stake
Routing Manipulation	Network paths નિયંત્રિત કરવા	Reputation systems
Consensus Disruption	Voting પ્રભાવિત કરવું	Resource requirements

Blockchain પર અસર:

Network Partitioning: Honest nodes ને અલગ પાડવા
Double Spending: છેતરપિંડીવાળા transactions ને સહાય કરવી
Consensus Failure: Network agreement અટકાવવું

રોકથામ પદ્ધતિઓ:

Resource Requirements: PoW/PoS attacks ને મોંઘા બનાવે છે
Identity Verification: KYC/AML પ્રક્રિયાઓ
Network Monitoring: શંકાસ્પદ વર્તન patterns શોધવા
Reputation Systems: સમય સાથે node behavior track કરવું

વાસ્તવિક ઉદાહરણો:

P2P Networks: BitTorrent, Gnutella vulnerabilities
Social Networks: Fake account creation
Blockchain: Permissionless networks માટે સંભવિત ખતરો

મેમરી ટ્રીક: "Single-Multiple-Influence" (Single Attacker, Multiple Identities, Network Influence)

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

"Merkle Tree" અને "Hyperledger" ને વ્યાખ્યાયિત કરો.

જવાબ:

ટેબલ: મુખ્ય વ્યાખ્યાઓ

શબ્દ	વ્યાખ્યા
Merkle Tree	Hashes નો binary tree જે બધા transactions ને કાર્યક્ષમ રીતે સારાંશિત કરે છે
Hyperledger	Linux Foundation દ્વારા hosted open-source blockchain platform

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

Merkle Tree: સંપૂર્ણ blockchain download કર્યા વગર કાર્યક્ષમ verification સક્ષમ કરે છે
Hyperledger: Enterprise-focused, modular architecture, બહુવિધ frameworks

મેમરી ટ્રીક: Merkle માટે "Tree-Hash-Efficient", Hyperledger માટે "Enterprise-Modular-Linux"

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

Classic Byzantine generals problem ને વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

પરિસ્થિતિ: બહુવિધ generals એ શહેર પર હુમલાનું સંકલન કરવું જોઈએ, પરંતુ કેટલાક દગાબાજ હોઈ શકે છે.

ટેબલ: Problem ના ઘટકો

ઘટક	વર્ણન
Generals	Network nodes/સહભાગીઓ
Messages	Transactions/communications
Traitors	દુર્ભાવનાપૂર્ણ/ખરાબ nodes
Consensus	કાર્ય પર સમજૂતી

સોલ્યુશન જરૂરિયાતો:

Agreement: બધા પ્રામાણિક generals એ જ કાર્યનો નિર્ણય લે
Validity: જો બધા પ્રામાણિક generals હુમલો કરવા માગે તો તેઓએ હુમલો કરવો જોઈએ
Termination: મર્યાદિત સમયમાં નિર્ણય લેવાયો હોવો જોઈએ

Blockchain સુસંગતતા: દુર્ભાવનાપૂર્ણ nodes છતાં network agreement સુનિશ્ચિત કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "Generals-Messages-Traitors-Consensus" (GMTC)

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

Merkle tree creation ની પ્રક્રિયા યોગ્ય ઉદાહરણ અને આકૃતિ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

પ્રક્રિયાના પગલાં:

દરેક transaction ને વ્યક્તિગત રીતે hash કરો
Hashes ને જોડો અને pairs ને hash કરો
એક જ root hash બાકી રહેવા સુધી ચાલુ રાખો

ઉદાહરણ: 4 Transactions

                    Root Hash
                   /           \
              Hash(AB)         Hash(CD)
             /        \       /        \
        Hash(A)    Hash(B) Hash(C)  Hash(D)
           |          |       |        |
         Tx A       Tx B    Tx C     Tx D

ટેબલ: Merkle Tree ના ફાયદાઓ

ફાયદો	વર્ણન
કાર્યક્ષમતા	સંપૂર્ણ data વગર transactions verify કરો
સુરક્ષા	કોઈપણ બદલાવ root hash ને અસર કરે છે
માપનીયતા	Log(n) verification complexity

Verification પ્રક્રિયા:

Tx A verify કરવા માટે: Hash(B), Hash(CD), અને Root Hash જરૂરી
Path verification: Hash(A) + Hash(B) = Hash(AB)
Hash(AB) + Hash(CD) = Root Hash

Applications:

Bitcoin: Block headers માં Merkle root છે
SPV Clients: Light wallets Merkle proofs વાપરે છે
Git: Version control system સમાન structure વાપરે છે

મેમરી ટ્રીક: "Hash-Pair-Repeat-Root" (Merkle Tree Creation Process)

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 ગુણ]

Hyperledger projects ના વિવિધ પ્રકારની યાદી બનાવો.

જવાબ:

ટેબલ: Hyperledger Projects

Project	પ્રકાર	હેતુ
Fabric	Framework	Permissioned blockchain platform
Sawtooth	Framework	Modular blockchain suite
Iroha	Framework	Mobile/web માટે સરળ blockchain
Burrow	Framework	Ethereum Virtual Machine
Caliper	Tool	Blockchain performance benchmark
Composer	Tool	Business network development

શ્રેણીઓ:

Frameworks: મુખ્ય blockchain platforms
Tools: Development અને testing utilities

મેમરી ટ્રીક: "F-S-I-B-C-C" (Fabric, Sawtooth, Iroha, Burrow, Caliper, Composer)

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 ગુણ]

Practical Byzantine Fault Tolerance algorithm વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: Consensus algorithm જે 1/3 સુધી nodes ખરાબ અથવા દુર્ભાવનાપૂર્ણ હોય તો પણ યોગ્ય રીતે કામ કરે છે.

ટેબલ: PBFT Phases

Phase	વર્ણન	હેતુ
Pre-prepare	Primary request broadcast કરે છે	Consensus શરૂ કરવું
Prepare	Nodes validate કરે છે અને broadcast કરે છે	Proposal verify કરવું
Commit	Nodes નિર્ણય પર commit કરે છે	Agreement finalize કરવું

Algorithm પગલાં:

Client primary replica ને request મોકલે છે
Primary pre-prepare message broadcast કરે છે
Valid હોય તો backups prepare messages મોકલે છે
2f+1 prepares મળ્યા પછી commit મોકલે છે
2f+1 commits મળ્યા પછી execute કરે છે

મુખ્ય ગુણધર્મો:

Safety: ક્યારેય અસંગત પરિણામો ઉત્પન્ન કરતું નથી
Liveness: આખરે પરિણામો ઉત્પન્ન કરે છે
Fault Tolerance: f < n/3 ખરાબ nodes સાથે કામ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "Pre-Prepare-Commit" (PBFT ના 3 Phases)

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 ગુણ]

"Eventual consistency is evident in the context of bitcoin." આપેલ વાક્યને પુરવાર કરો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: Eventual consistency નો અર્થ છે કે system સમય સાથે consistent બનશે, ભલે તે અસ્થાયી રૂપે inconsistent હોય.

Bitcoin Implementation:

ટેબલ: Bitcoin Consistency Mechanisms

પદ્ધતિ	વર્ણન	હેતુ
Chain Reorganization	લાંબી chain સાથે ટૂંકી chain replace કરવી	Consensus જાળવવું
Confirmation Delays	બહુવિધ blocks માટે રાહ જોવી	વિશ્વસનીયતા વધારવી
Fork Resolution	સૌથી લાંબી chain જીતે છે	સંઘર્ષો ઉકેલવા

Eventual Consistency દર્શાવતા દૃશ્યો:

અસ્થાયી Forks: જ્યારે બે miners એકસાથે blocks શોધે છે
Network Partitions: અલગ પડેલા nodes જુદા જુદા views હોઈ શકે છે
Double Spending Attempts: વિવિધ blocks માં સંઘર્ષ કરતા transactions

Resolution પ્રક્રિયા:

Mining ચાલુ રહે છે: Miners તેમની પસંદીદા chain પર build કરે છે
Longest Chain Rule: Network સૌથી વધુ work વાળી chain અપનાવે છે
Automatic Convergence: બધા nodes આખરે સહમત થાય છે

આકૃતિ: Fork Resolution

graph LR
    A[Block N] --> B[Block N+1a]
    A --> C[Block N+1b]
    B --> D[Block N+2a]
    C --> E[મૃત્યુ પામે - ટૂંકી Chain]
    D --> F[Main Chain બને છે]

વાજબીપણાના મુદ્દાઓ:

Probabilistic Finality: લાંબો confirmation time = વધારે વિશ્વસનીયતા
તાત્કાલિક Consistency નથી: નવા transactions તરત final નથી
Convergence Guarantee: Network આખરે એક જ chain પર સહમત થશે
Time-based Resolution: સમય સાથે consistency સુધરે છે

વ્યવહારિક અસરો:

Merchant Waiting: Payment accept કરતા પહેલાં confirmations માટે રાહ જોવી
Exchange Policies: વિવિધ રકમો માટે વિવિધ confirmation requirements
Risk Management: Transaction value આધારે speed vs security સંતુલિત કરવું

મેમરી ટ્રીક: "Time-Brings-Consistency" (Eventual Consistency = Time + Convergence)

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

ERC 20 ના ફાયદાઓ સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: ERC-20 Token ના ફાયદાઓ

ફાયદો	વર્ણન
માનકીકરણ	બધા tokens માટે સામાન્ય interface
Interoperability	બધા Ethereum wallets/exchanges સાથે કામ કરે છે
તરલતા	સરળ trading અને exchange

મુખ્ય ફાયદાઓ:

Developer Friendly: સરળ implementation standard
Market Adoption: platforms પર વ્યાપક રીતે supported
Smart Contract Integration: સરળ DeFi integration

મેમરી ટ્રીક: "Standard-Interoperable-Liquid" (SIL)

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

Smart-contract ની working mechanism વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: Smart Contract Workflow

પગલું	વર્ણન
Code Deployment	Contract blockchain પર upload કરવું
Trigger Conditions	પૂર્વ-નિર્ધારિત conditions નું monitoring
Automatic Execution	Conditions મળ્યે contract execute થાય છે
State Update	Blockchain state modify થાય છે

કાર્ય પ્રક્રિયા:

Development: Solidity/Vyper માં contract લખવું
Compilation: Bytecode માં convert કરવું
Deployment: Blockchain network પર upload કરવું
Execution: Transactions અથવા events દ્વારા trigger થવું

મેમરી ટ્રીક: "Deploy-Trigger-Execute-Update" (DTEU)

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]

Smart-contract શું છે? Smart-contract ની વિશેષતા અને ઉપયોગીતા વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: Self-executing contracts જેના terms સીધા code માં લખેલા હોય છે, blockchain પર ચાલે છે.

ટેબલ: Smart Contract વિશેષતાઓ

વિશેષતા	વર્ણન	ફાયદો
સ્વાયત્ત	મધ્યસ્થીઓ વગર execute થાય છે	ખર્ચમાં ઘટાડો
પારદર્શી	Code blockchain પર દૃશ્યમાન છે	વિશ્વાસ નિર્માણ
અપરિવર્તનશીલ	Deploy થયા પછી બદલાઈ શકતું નથી	સુરક્ષા
નિર્ધારિત	સમાન input સમાન output આપે છે	અનુમાનિતતા

આકૃતિ: Smart Contract Architecture

graph LR
    A[Smart Contract] --> B[Trigger Conditions]
    B --> C[Automatic Execution]
    C --> D[State Changes]
    D --> E[Event Emissions]
    A --> F[External Calls]
    F --> G[Other Contracts]

ઉપયોગિતાઓ:

ટેબલ: Smart Contract Applications

ક્ષેત્ર	ઉપયોગ	ઉદાહરણ
Finance	Automated lending	DeFi protocols
Insurance	Claim processing	Flight delay insurance
Supply Chain	Product tracking	Food provenance
Real Estate	Property transfers	Automated escrow
Gaming	Digital assets	NFT marketplaces

ફાયદાઓ:

કાર્યક્ષમતા: ઘટેલો processing time અને costs
વિશ્વાસ: Trusted third parties ની જરૂર નથી
ચોકસાઈ: માનવીય ભૂલો દૂર કરે છે
વૈશ્વિક પહોંચ: 24/7 વિશ્વવ્યાપી ઉપલબ્ધ

મર્યાદાઓ:

અપરિવર્તનશીલતા: Deployment પછી bugs ઠીક કરવા મુશ્કેલ
Oracle Problem: બાહ્ય data sources ની જરૂર
Gas Costs: Execution costs ઊંચા હોઈ શકે છે
જટિલતા: તકનીકી નિપુણતા જરૂરી

Development વિચારણા:

Security Audits: Deployment પહેલાં આવશ્યક
Testing: Testnets પર વ્યાપક testing
Upgradability: Updates માટે design patterns
Gas Optimization: Execution costs ઘટાડવા

મેમરી ટ્રીક: વિશેષતાઓ માટે "Auto-Transparent-Immutable-Deterministic" (ATID)

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 ગુણ]

ERC 20 ના ગેરફાયદાઓ સમજાવો.

જવાબ:

ટેબલ: ERC-20 Token ના ગેરફાયદાઓ

ગેરફાયદો	વર્ણન
મર્યાદિત કાર્યક્ષમતા	માત્ર બુનિયાદી token operations
Built-in Security નથી	સામાન્ય attacks માટે vulnerable
Gas Dependency	Transactions માટે ETH જરૂરી

મુખ્ય સમસ્યાઓ:

Transfer મર્યાદાઓ: જટિલ transfers handle કરી શકતું નથી
Approval Risks: Double spending vulnerabilities
Network Congestion: Peak times દરમિયાન ઊંચી fees

મેમરી ટ્રીક: "Limited-Vulnerable-Dependent" (LVD)

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 ગુણ]

Decentralized Autonomous Organization (DAO) ના Launching માટેના steps વર્ણવો.

જવાબ:

ટેબલ: DAO Launch Steps

પગલું	વર્ણન
Concept Design	હેતુ અને governance rules વ્યાખ્યાયિત કરવા
Smart Contract Development	Governance mechanisms code કરવા
Token Distribution	Voting rights વહેંચવા
Community Building	સભ્યો અને contributors આકર્ષવા

વિગતવાર પ્રક્રિયા:

Whitepaper Creation: Vision અને tokenomics નું document
Technical Implementation: Governance contracts deploy કરવા
Initial Funding: Token sales દ્વારા capital raise કરવું
Operations Launch: વિકેન્દ્રીકૃત operations શરૂ કરવા

મેમરી ટ્રીક: "Design-Develop-Distribute-Deploy" (4D Launch)

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 ગુણ]

Decentralized Autonomous Organization (DAO) શું છે? તેના ફાયદાઓ અને ગેરફાયદાઓ વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: Blockchain-based organization જે પરંપરાગત management ને બદલે smart contracts અને token holders દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

ટેબલ: DAO Structure

ઘટક	વર્ણન	કાર્ય
Smart Contracts	Code માં governance rules	Automated decision execution
Tokens	Voting rights અને ownership	લોકશાહી ભાગીદારી
Proposals	સૂચિત બદલાવો અથવા ક્રિયાઓ	Community-driven initiatives
Treasury	સહેજ funds	Resource allocation

આકૃતિ: DAO Governance Flow

graph TD
    A[Token Holders] --> B[Submit Proposals]
    B --> C[Community Discussion]
    C --> D[Voting Period]
    D --> E[Passed હોય તો Execution]
    E --> F[Smart Contract Updates]
    F --> G[Treasury Actions]

ફાયદાઓ:

ટેબલ: DAO ના ફાયદાઓ

ફાયદો	વર્ણન	અસર
વિકેન્દ્રીકરણ	નિયંત્રણનું એક જ બિંદુ નથી	ભ્રષ્ટાચાર જોખમ ઘટાડે છે
પારદર્શિતા	બધા નિર્ણયો blockchain પર	વધારેલી જવાબદારી
વૈશ્વિક ભાગીદારી	કોઈપણ join કરી શકે છે	વિવિધ દ્રષ્ટિકોણો
કાર્યક્ષમતા	Automated execution	ઝડપી નિર્ણય implementation
લોકશાહી Governance	Token-based voting	વાજબી પ્રતિનિધિત્વ

ગેરફાયદાઓ:

ટેબલ: DAO Challenges

ગેરફાયદો	વર્ણન	જોખમ
તકનીકી જટિલતા	Smart contract bugs	System failures
કાનૂની અનિશ્ચિતતા	અસ્પષ્ટ regulatory status	Compliance issues
સંકલન સમસ્યાઓ	મુશ્કેલ નિર્ણય લેવું	ધીમી પ્રગતિ
Token Concentration	શ્રીમંત holders votes control કરે છે	Centralization જોખમ
સુરક્ષા Vulnerabilities	Code exploits શક્ય છે	નાણાકીય નુકસાન

DAO ના પ્રકારો:

Investment DAOs: સામૂહિક investment નિર્ણયો
Protocol DAOs: Blockchain protocol governance
Social DAOs: Community-driven organizations
Collector DAOs: NFT અને art collecting

સફળતાના પરિબળો:

સ્પષ્ટ હેતુ: સુ-વ્યાખ્યાયિત mission અને goals
મજબૂત Governance: અસરકારક voting mechanisms
Community Engagement: સક્રિય સભ્ય ભાગીદારી
તકનીકી સુરક્ષા: Audited smart contracts
કાનૂની Compliance: લાગુ પડતી જગ્યાએ regulatory compliance

નોંધપાત્ર ઉદાહરણો:

MakerDAO: Decentralized finance protocol
Uniswap: Decentralized exchange governance
Compound: Money market protocol

ભવિષ્યની દ્રષ્ટિ:

Regulatory Clarity: વિકસિત થતા કાનૂની frameworks
તકનીકી સુધારાઓ: બહેતર governance tools
Mainstream Adoption: વધતી corporate interest
Integration: Hybrid traditional-DAO models

મેમરી ટ્રીક: "Decentralized-Autonomous-Organization" (DAO = Democratic Automated Ownership)