ความหมายของ Proof of Work
Proof of Work (PoW) เป็นกลไกการเห็นพ้องที่บังคับให้คอมพิวเตอร์ใช้พลังงานที่วัดได้ในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ก่อนที่จะสามารถเพิ่มบล็อกใหม่ของธุรกรรมลงในบล็อกเชนได้ นี่คือเหตุผลที่ Bitcoin มีค่าเป็นเครือข่ายการชำระเงินและเหตุผลที่เครือข่ายนี้ใช้ไฟฟ้ามากกว่าบางประเทศ
การเปรียบเทียบและความสำคัญ
คำอธิบายส่วนใหญ่เกี่ยวกับ Proof of Work เริ่มต้นด้วยการเปรียบเทียบ เช่น การจับสลาก ปริศนา หรือการแข่งขัน การเปรียบเทียบเหล่านี้มีประโยชน์ แต่ทำให้รายละเอียดที่สำคัญถูกบดบัง: Proof of Work ไม่ใช่เกี่ยวกับการแก้ปัญหา แต่เกี่ยวกับการพิสูจน์ว่าคุณใช้ทรัพยากรในการพยายามแก้ไขมัน ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเพราะมันอธิบายว่าทำไม Bitcoin จึงทำงานเป็นบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์
ไม่มีหน่วยงานกลางตัดสินใจว่าใครจะได้เขียนหน้าถัดไปของบันทึกธุรกรรม แทนที่นั้น เครือข่ายจะมอบสิทธิ์นั้นให้กับผู้ที่แสดงความพยายามในการคำนวณมากที่สุด
การทำงานของ Proof of Work
บทความนี้อธิบายว่า Proof of Work ทำงานอย่างไรในระดับเทคนิค ทำไมมันถูกเลือกสำหรับ Bitcoin เปรียบเทียบกับทางเลือกอื่น ๆ และสิ่งที่มันไม่ป้องกัน
หากคุณได้ยินว่า Proof of Work ใช้พลังงานมากเกินไปหรือว่ามันล้าสมัย ตัวเลขทางคณิตศาสตร์บอกเล่าเรื่องราวที่ซับซ้อนมากขึ้น ฟังก์ชันแฮชจะรับข้อมูลที่มีความยาวใด ๆ และผลิตผลลัพธ์ที่มีความยาวคงที่ Bitcoin ใช้ SHA-256 ซึ่งผลิตผลลัพธ์ 256 บิตไม่ว่าจะเป็นข้อมูลที่เป็นตัวอักษรเดียวหรือทั้งนวนิยาย
คุณสมบัติของแฮช
ผลลัพธ์ดูเหมือนสุ่ม แต่เป็นการกำหนด: ข้อมูลเดียวกันจะผลิตผลลัพธ์เดียวกันเสมอ และการเปลี่ยนแปลงบิตเดียวของข้อมูลจะผลิตผลลัพธ์ที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง คุณสมบัตินี้เรียกว่า “ผลกระทบของหิมะถล่ม” ซึ่งทำให้การแฮชมีประโยชน์สำหรับ Proof of Work
กระบวนการขุด
เมื่อคนขุดสร้างบล็อก พวกเขาจะรวบรวมชุดธุรกรรมที่ยังไม่ได้รับการยืนยัน เพิ่มส่วนหัวของบล็อกที่มีข้อมูลเมตาดาต้า เช่น แฮชของบล็อกก่อนหน้าและเวลาที่บันทึก และรวมฟิลด์ที่เรียกว่า nonce
จากนั้นคนขุดจะทำการแฮชส่วนหัวของบล็อกซ้ำ ๆ โดยเพิ่ม nonce ทุกครั้ง จนกว่าผลลัพธ์ของแฮชจะต่ำกว่าค่าที่กำหนดโดยเครือข่าย ค่านั้นคือสิ่งที่กำหนดความยาก
การปรับความยาก
ทุก ๆ 2,016 บล็อก โปรโตคอล Bitcoin จะเปรียบเทียบเวลาจริงที่ใช้ในการขุดบล็อกเหล่านั้นกับเวลาที่คาดหวัง 20,160 นาที หากบล็อกมาถึงเร็วกว่าที่คาดไว้ ความยากจะเพิ่มขึ้น หากช้ากว่าก็จะลดลง
การปรับนี้ถูกจำกัดที่ปัจจัยสี่ในทั้งสองทิศทางเพื่อป้องกันการแกว่งอย่างกะทันหัน
ความปลอดภัยของ Proof of Work
ข้อคิดหลักของ Proof of Work คือการใช้พลังงานสร้างต้นทุนที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้ เพื่อเขียนประวัติธุรกรรมของ Bitcoin ใหม่ ผู้โจมตีจะต้องทำ Proof of Work ใหม่สำหรับทุกบล็อกที่พวกเขาต้องการเปลี่ยน รวมถึงต้องแซงหน้าคนขุดที่ซื่อสัตย์ซึ่งยังคงขยายสายโซ่
การโจมตี 51 เปอร์เซ็นต์
นี่เรียกว่า “การโจมตี 51 เปอร์เซ็นต์” เพราะมันต้องการการควบคุมมากกว่าครึ่งหนึ่งของอัตราแฮชทั้งหมดของเครือข่าย เศรษฐศาสตร์ทำให้สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้สำหรับ Bitcoin ที่อัตราแฮชในปัจจุบัน
การเปรียบเทียบกับ Proof of Stake
Proof of Stake แทนที่การทำงานทางคอมพิวเตอร์ด้วยหลักประกันทางเศรษฐกิจ แทนที่จะใช้พลังงานในการหาฮาร์ชที่ถูกต้อง ผู้ตรวจสอบจะล็อคสกุลเงินดิจิทัลเป็นหลักประกันและถูกเลือกให้เสนอบล็อกตามขนาดของหลักประกันและปัจจัยอื่น ๆ
การเปลี่ยนแปลงนี้ลดการใช้พลังงานของ Ethereum ลงประมาณ 99.95 เปอร์เซ็นต์
การวิจารณ์ด้านสิ่งแวดล้อม
การวิจารณ์ด้านสิ่งแวดล้อมของ Proof of Work เป็นข้อโต้แย้งที่พบบ่อยที่สุดต่อ Bitcoin ตัวเลขมีขนาดใหญ่และการวิจารณ์ไม่ได้ไม่มีมูล แต่การถกเถียงต้องการบริบทที่การรายงานส่วนใหญ่ละเลย
การใช้พลังงานของ Bitcoin
ตามข้อมูลจาก Cambridge Centre for Alternative Finance การขุด Bitcoin ใช้ไฟฟ้าประมาณ 150 ถึง 170 TWh ต่อปี เพื่อเปรียบเทียบ การใช้ไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศทั่วโลกประมาณ 2,000 TWh ต่อปี
สรุป
Proof of Work ปกป้องการจัดลำดับและความไม่เปลี่ยนแปลงของธุรกรรมบนบล็อกเชน มันไม่ได้ปกป้องธุรกรรมเองก่อนที่จะได้รับการยืนยัน
หากคุณต้องการตรวจสอบข้อเรียกร้องเกี่ยวกับ Proof of Work และการขุด Bitcoin อย่างอิสระ มีเครื่องมือและแหล่งข้อมูลหลายอย่างที่สามารถใช้ได้
