Proof-of-Work (PoW) คืออะไร?

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

1. ถาม: Proof-of-Work รับประกันความปลอดภัยได้อย่างไร?

1. ตอบ: PoW รักษาความปลอดภัยเครือข่ายโดยทําให้มีราคาแพงในการคํานวณเพื่อแก้ไขข้อมูลธุรกรรมดังนั้นจึงกีดกันการโจมตีที่เป็นอันตราย

2. ถาม: Proof-of-Work เป็นกลไกฉันทามติเพียงอย่างเดียวหรือไม่?

2. ตอบ: ไม่มี มีกลไกฉันทามติอื่นๆ อีกหลายอย่าง เช่น Proof-of-Stake และ Delegated Proof-of-Stake

3. ถาม: บทบาทของนักขุดในกระบวนการ PoW คืออะไร?

3. ตอบ: นักขุดแข่งขันกันเพื่อไขปริศนาที่ซับซ้อนและเพิ่มบล็อกใหม่ลงในบล็อกเชนเพื่อรับรางวัลในกระบวนการ

4. ถาม: Proof-of-Work มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?

4. ตอบ: ใช่การใช้พลังงานของ PoW ทําให้เกิดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งนําไปสู่การอภิปรายเกี่ยวกับทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

5. ถาม: สามารถใช้ Proof-of-Work ร่วมกับกลไกฉันทามติอื่น ๆ ได้หรือไม่?

5. ตอบ: ใช่กลไกฉันทามติแบบไฮบริดที่รวม PoW กับโปรโตคอลอื่น ๆ กําลังถูกสํารวจเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาด