Proof-of-Work (PoW) เป็นแนวคิดพื้นฐานในโลกของบล็อกเชนและสกุลเงินดิจิทัล เป็นกลไกฉันทามติที่ใช้ในการตรวจสอบและรักษาความปลอดภัยธุรกรรมบนเครือข่ายแบบกระจายอํานาจ
ในบทความนี้เราจะเจาะลึกรายละเอียดของ PoW การทํางานข้อดีการวิพากษ์วิจารณ์ทางเลือกและแอปพลิเคชันในโลกแห่งความเป็นจริงในกรณีของ Bitcoin
วิธีการทํางานของ Proof-of-Work
แนวคิดของการทําเหมืองแร่
หัวใจสําคัญของ Proof-of-Work คือกระบวนการขุด นักขุดคือบุคคลหรือเอนทิตีที่แข่งขันกันเพื่อไขปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเพื่อเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับบล็อกเชน
ปริศนาเหล่านี้ต้องการพลังการคํานวณที่สําคัญและนักขุดคนแรกที่แก้มันจะได้รับสิทธิ์ในการเพิ่มบล็อกถัดไปและได้รับรางวัลเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่สร้างขึ้นใหม่
ฟังก์ชันแฮชใน PoW
PoW ใช้ฟังก์ชันแฮชซึ่งเป็นอัลกอริธึมการเข้ารหัสทางเดียวที่แปลงข้อมูลอินพุตเป็นสตริงอักขระที่มีความยาวคงที่ นักขุดจําเป็นต้องค้นหาแฮชที่ตรงกับรูปแบบเฉพาะที่เรียกว่าเป้าหมายโดยการเปลี่ยนค่า nonce ซ้ํา ๆ จนกว่าจะได้แฮชที่ต้องการ
การปรับความยาก
เพื่อรักษาเวลาการสร้างบล็อกที่สอดคล้องกันเครือข่ายจะปรับความยากของปริศนาตามพลังการคํานวณทั้งหมดของเครือข่าย เมื่อนักขุดเข้าร่วมหรือออกจากเครือข่ายมากขึ้นความยากจะเปลี่ยนไปแบบไดนามิกเพื่อควบคุมอัตราการสร้างบล็อก
ข้อดีของ Proof-of-Work
ความปลอดภัยและความไม่เปลี่ยนแปลง
หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สําคัญของ PoW คือการรักษาความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง ในการเปลี่ยนแปลงข้อมูลของบล็อกผู้โจมตีจะต้องทําซ้ํางานคํานวณสําหรับบล็อกนั้นและบล็อกที่ตามมาทั้งหมดทําให้ยากมากและเป็นไปไม่ได้ทางเศรษฐกิจที่จะทําการโจมตีที่ประสบความสําเร็จ
การกระจายอํานาจ
PoW ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งเสริมการกระจายอํานาจเนื่องจากผู้เข้าร่วมที่มีพลังการคํานวณเพียงพอสามารถกลายเป็นนักขุดได้ สิ่งนี้ทําให้มั่นใจได้ว่าไม่มีหน่วยงานใดสามารถควบคุมเครือข่ายลดความเสี่ยงของการเซ็นเซอร์และการจัดการ
กลไกจูงใจ
นักขุดได้รับแรงจูงใจให้ดําเนินการอย่างซื่อสัตย์เพราะพวกเขาได้รับรางวัลเป็นสกุลเงินดิจิทัลสําหรับการเพิ่มบล็อกใหม่ได้สําเร็จ แรงจูงใจทางเศรษฐกิจนี้สอดคล้องกับผลประโยชน์ของพวกเขากับความปลอดภัยและความมั่นคงของเครือข่าย
การวิพากษ์วิจารณ์การพิสูจน์การทํางาน
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
หนึ่งในการวิพากษ์วิจารณ์ที่สําคัญที่สุดของ PoW คือการใช้พลังงานสูง กระบวนการขุดต้องใช้ไฟฟ้าจํานวนมากซึ่งนําไปสู่ความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ข้อกังวลเรื่องการรวมศูนย์
เนื่องจาก PoW ให้รางวัลแก่เอนทิตีที่มีอํานาจในการคํานวณมากขึ้นจึงสามารถนําไปสู่การรวมศูนย์ซึ่งกลุ่มการขุดขนาดใหญ่สองสามแห่งควบคุมส่วนสําคัญของเครือข่าย ความเข้มข้นของอํานาจนี้ทําให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยและการต่อต้านการเซ็นเซอร์ของบล็อกเชน
รายการทางเลือกสําหรับ Proof-of-Work
หลักฐานการถือหุ้น (PoS)
PoS เป็นกลไกฉันทามติทางเลือกที่ผู้ตรวจสอบจะถูกเลือกเพื่อสร้างบล็อกใหม่ตามจํานวนเหรียญที่พวกเขา “เดิมพัน” หรือล็อคเป็นหลักประกัน PoS ใช้พลังงานน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับ PoW
หลักฐานการถือหุ้นที่ได้รับมอบอํานาจ (DPoS)
DPoS เป็นรูปแบบหนึ่งของ PoS ที่ผู้ถือเหรียญลงคะแนนให้กับผู้รับมอบอํานาจที่ผลัดกันสร้างบล็อก DPoS มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มปริมาณงานและประสิทธิภาพของธุรกรรม
หลักฐานอํานาจ (PoA)
PoA อาศัยกลุ่มผู้ตรวจสอบที่ได้รับอนุมัติซึ่งเป็นหน่วยงานที่รู้จักและเชื่อถือได้ มักใช้ในบล็อกเชนส่วนตัวหรือกลุ่ม
หลักฐานของพื้นที่ (PoSpace)
PoSpace ใช้จํานวนพื้นที่เก็บข้อมูลที่มีให้สําหรับนักขุดเพื่อกําหนดโอกาสในการได้รับเลือกให้สร้างบล็อกใหม่
กรณีการใช้งานจริง: Bitcoin
PoW ในเครือข่าย Bitcoin
Bitcoin ซึ่งเป็นสกุลเงินดิจิทัลตัวแรกและเป็นที่รู้จักมากที่สุดอาศัย PoW เพื่อให้บรรลุฉันทามติและตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม
กระบวนการขุดใน Bitcoin
ในเครือข่าย Bitcoin นักขุดแข่งขันกันเพื่อไขปริศนาการเข้ารหัสและคนแรกที่ประสบความสําเร็จจะเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับบล็อกเชน กระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประวัติการทําธุรกรรมที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้
PoW ใน Cryptocurrencies อื่น ๆ
อีเธอเรียม
Ethereum ซึ่งเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่ใหญ่เป็นอันดับสองในปัจจุบันยังพึ่งพา PoW อย่างไรก็ตาม มีแผนที่จะเปลี่ยนไปใช้ระบบที่ใช้ PoS ที่เรียกว่า Ethereum 2.0
ไลท์คอยน์
Litecoin ซึ่งมักเรียกว่าเงินกับทองคําของ Bitcoin ใช้ PoW คล้ายกับ Bitcoin
โมเนโร
Monero ซึ่งเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่เน้นความเป็นส่วนตัวใช้ PoW เพื่อรักษาความปลอดภัยเครือข่ายและรักษาความเป็นนิรนามสําหรับผู้ใช้
อนาคตในอนาคตของการพิสูจน์การทํางาน
กลไกฉันทามติแบบไฮบริด
หลายโครงการกําลังสํารวจกลไกฉันทามติแบบไฮบริดที่รวม PoW เข้ากับโปรโตคอลฉันทามติอื่น ๆ เพื่อใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของตน
การปรับปรุง PoW
นักวิจัยและนักพัฒนายังคงทํางานเพื่อปรับปรุง PoW เพื่อแก้ไขปัญหาการใช้พลังงานและความสามารถในการปรับขนาด
บทสรุป
Proof-of-Work เป็นแกนหลักของเครือข่ายบล็อกเชนที่ประสบความสําเร็จมากมาย ซึ่งให้กลไกฉันทามติที่แข็งแกร่งและปลอดภัย แม้ว่าจะต้องเผชิญกับการวิพากษ์วิจารณ์เนื่องจากลักษณะการใช้พลังงานที่เข้มข้นและความกังวลเกี่ยวกับการรวมศูนย์ แต่ก็ยังคงเป็นส่วนสําคัญของระบบนิเวศบล็อกเชน
อย่างไรก็ตามในขณะที่อุตสาหกรรมมีวิวัฒนาการกลไกฉันทามติทางเลือกเช่น Proof-of-Stake กําลังได้รับความนิยมโดยนําเสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สําหรับความท้าทายที่ PoW ต้องเผชิญ
คําถามที่พบบ่อย
- ถาม: Proof-of-Work รับประกันความปลอดภัยได้อย่างไร?
- ตอบ: PoW รักษาความปลอดภัยเครือข่ายโดยทําให้มีราคาแพงในการคํานวณเพื่อแก้ไขข้อมูลธุรกรรมดังนั้นจึงกีดกันการโจมตีที่เป็นอันตราย
- ถาม: Proof-of-Work เป็นกลไกฉันทามติเพียงอย่างเดียวหรือไม่?
- ตอบ: ไม่มี มีกลไกฉันทามติอื่นๆ อีกหลายอย่าง เช่น Proof-of-Stake และ Delegated Proof-of-Stake
- ถาม: บทบาทของนักขุดในกระบวนการ PoW คืออะไร?
- ตอบ: นักขุดแข่งขันกันเพื่อไขปริศนาที่ซับซ้อนและเพิ่มบล็อกใหม่ลงในบล็อกเชนเพื่อรับรางวัลในกระบวนการ
- ถาม: Proof-of-Work มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
- ตอบ: ใช่การใช้พลังงานของ PoW ทําให้เกิดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งนําไปสู่การอภิปรายเกี่ยวกับทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
- ถาม: สามารถใช้ Proof-of-Work ร่วมกับกลไกฉันทามติอื่น ๆ ได้หรือไม่?
- ตอบ: ใช่กลไกฉันทามติแบบไฮบริดที่รวม PoW กับโปรโตคอลอื่น ๆ กําลังถูกสํารวจเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาด
