5 พ.ย. 2022 เวลา 02:12 • คริปโทเคอร์เรนซี
Proof of Work (PoW) คืออะไร เราจะใช้ประโยชน์ได้อย่างไร?
เรียบเรียงบทความโดย เพจ สองหมอขอลงทุน
▶️บทนำ
Proof of Work (เรียกย่อว่า PoW) เป็นกลไกในการป้องกันการใช้จ่ายซ้ำซ้อน cryptocurrencies หลัก ๆ ส่วนใหญ่ใช้สิ่งนี้เป็นอัลกอริธึมฉันทามติ นั่นเป็นเพียงสิ่งที่เราเรียกว่าวิธีการรักษาความปลอดภัยบัญชีแยกประเภทของสกุลเงินดิจิทัล
Proof of Work เป็นอัลกอริธึมฉันทามติแรกที่ปรากฏขึ้นและจนถึงปัจจุบันยังคงเป็นอัลกอริธึมที่โดดเด่น ได้รับการแนะนำโดย Satoshi Nakamoto ในเอกสารไวท์เปเปอร์ Bitcoin ปี 2008 แต่ตัวเทคโนโลยีเองก็มีมานานแล้วก่อนหน้านั้น
HashCash ของ Adam Back เป็นตัวอย่างแรกของอัลกอริธึม Proof of Work ในยุคก่อนการเข้ารหัสลับ โดยการกำหนดให้ผู้ส่งดำเนินการคำนวณเพียงเล็กน้อยก่อนส่งอีเมล ผู้รับสามารถบรรเทาสแปมได้ การคำนวณนี้แทบไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายใด ๆ สำหรับผู้ส่งที่ถูกต้อง แต่รวมกันอย่างรวดเร็วสำหรับผู้ที่ส่งอีเมลจำนวนมาก
▶️การใช้จ่ายซ้ำซ้อนคืออะไร?
การใช้จ่ายซ้ำซ้อนเกิดขึ้นเมื่อใช้เงินเดียวกันมากกว่าหนึ่งครั้ง คำนี้ใช้เฉพาะในบริบทของเงินดิจิทัลเท่านั้น เพราะคุณจะต้องลำบากในการใช้เงินสดเท่าเดิมถึงสองครั้ง เมื่อคุณชำระค่ากาแฟวันนี้ คุณจะมอบเงินสดให้กับแคชเชียร์ที่อาจล็อคกาแฟไว้ในเครื่องบันทึกเงินสด คุณไม่สามารถไปที่ร้านกาแฟฝั่งตรงข้ามและชำระค่ากาแฟอื่นด้วยใบเรียกเก็บเงินเดียวกันได้
ในรูปแบบเงินสดดิจิทัล มีความเป็นไปได้ที่คุณสามารถทำได้ คุณเคยทำซ้ำไฟล์คอมพิวเตอร์มาก่อน คุณเพียงแค่คัดลอกและวาง คุณสามารถส่งอีเมลไฟล์เดียวกันถึงสิบ ยี่สิบห้าสิบคน
เนื่องจากเงินดิจิทัลเป็นเพียงข้อมูล คุณจึงต้องป้องกันไม่ให้ผู้คนคัดลอกและใช้หน่วยเดียวกันในที่ต่างๆ มิฉะนั้น สกุลเงินของคุณจะล่มสลายในเวลาไม่นาน
▶️เหตุใดจึงต้องมีหลักฐานการทำงาน
หากคุณได้อ่านคำแนะนำเกี่ยวกับเทคโนโลยีบล็อคเชนของเรา คุณจะรู้ว่าผู้ใช้ถ่ายทอดธุรกรรมไปยังเครือข่าย ธุรกรรมเหล่านั้นไม่ถือว่าถูกต้องในทันที ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อพวกเขาถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อคเชนเท่านั้น
บล็อกเชนเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่ผู้ใช้ทุกคนสามารถเห็นได้ ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถตรวจสอบว่ามีการใช้เงินไปก่อนหน้านี้หรือไม่ ลองนึกภาพแบบนี้: คุณและเพื่อนสามคนมีแผ่นจดบันทึก เมื่อใดก็ตามที่คุณต้องการโอนหน่วยใดๆ ที่คุณใช้อยู่ ให้จดไว้ - อลิซจ่ายให้บ๊อบห้าหน่วย บ็อบจ่ายแครอลสองหน่วย ฯลฯ
มีความสลับซับซ้อนอีกอย่างหนึ่ง – ทุกครั้งที่คุณทำธุรกรรม คุณจะอ้างอิงถึงธุรกรรมที่เงินมาจากไหน ดังนั้น ถ้า Bob จ่าย Carol ด้วยสองหน่วย ที่จริงแล้วรายการจะมีลักษณะดังนี้: Bob จ่าย Carol สองหน่วยจากธุรกรรมก่อนหน้านี้กับ Alice
ตอนนี้ เรามีวิธีการติดตามหน่วย ถ้าบ็อบพยายามทำธุรกรรมอื่นโดยใช้หน่วยเดียวกับที่เขาเพิ่งส่งให้แครอล ทุกคนจะรู้ทันที กลุ่มจะไม่อนุญาตให้เพิ่มธุรกรรมลงในแผ่นจดบันทึก
1
ตอนนี้อาจใช้ได้ผลดีในกลุ่มเล็กๆ ทุกคนรู้จักกัน ดังนั้นพวกเขาจึงอาจตกลงกันว่าเพื่อนคนไหนควรเพิ่มธุรกรรมลงในแผ่นจดบันทึก เกิดอะไรขึ้นถ้าเราต้องการกลุ่มผู้เข้าร่วม 10,000 คน? แนวคิดของแผ่นจดบันทึกนั้นไม่ค่อยดีนัก เพราะไม่มีใครอยากไว้ใจให้คนแปลกหน้าเข้ามาจัดการ
นี่คือที่มาของ Proof of Work ช่วยให้มั่นใจว่าผู้ใช้ไม่ได้ใช้จ่ายเงินที่พวกเขาไม่มีสิทธิ์ใช้ ด้วยการใช้ทฤษฎีเกมและการเข้ารหัสร่วมกัน อัลกอริธึม PoW ช่วยให้ทุกคนสามารถอัปเดตบล็อคเชนตามกฎของระบบ
▶️PoW ทำงานอย่างไร?
แผ่นจดบันทึกของเราด้านบนคือบล็อคเชน แต่เราไม่เพิ่มธุรกรรมทีละรายการ แต่เรารวมเป็นก้อน เราประกาศธุรกรรมไปยังเครือข่าย จากนั้นผู้ใช้ที่สร้างบล็อกจะรวมพวกเขาไว้ในบล็อกตัวเลือก ธุรกรรมจะถือว่าใช้ได้ก็ต่อเมื่อบล็อกตัวเลือกกลายเป็นบล็อกที่ยืนยันแล้ว ซึ่งหมายความว่าได้เพิ่มลงในบล็อกเชนแล้ว
อย่างไรก็ตามการต่อท้ายบล็อกนั้นไม่ถูก Proof of Work ต้องการให้นักขุด (ผู้ใช้ที่สร้างบล็อก) ใช้ทรัพยากรของตนเองบางส่วนเพื่อรับสิทธิ์ ทรัพยากรนั้นคือพลังในการคำนวณซึ่งใช้เพื่อแฮชข้อมูลของบล็อกจนกว่าจะพบวิธีแก้ปริศนา
การแฮชข้อมูลของบล็อกหมายความว่าคุณส่งผ่านฟังก์ชันแฮชเพื่อสร้างแฮชบล็อก แฮชของบล็อกทำงานเหมือน "ลายนิ้วมือ" ซึ่งเป็นข้อมูลระบุตัวตนสำหรับข้อมูลที่ป้อนของคุณและเป็นเอกลักษณ์ของแต่ละบล็อก
แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะย้อนกลับแฮชบล็อกเพื่อรับข้อมูลอินพุต อย่างไรก็ตาม เมื่อทราบข้อมูลป้อนเข้าแล้ว การยืนยันว่าแฮชนั้นถูกต้องเป็นเรื่องเล็กน้อย คุณเพียงแค่ต้องส่งอินพุตผ่านฟังก์ชันและตรวจสอบว่าเอาต์พุตเหมือนกันหรือไม่
ใน Proof of Work คุณต้องระบุข้อมูลที่แฮชตรงกับเงื่อนไขบางประการ แต่คุณไม่รู้ว่าจะไปที่นั่นได้อย่างไร ตัวเลือกเดียวของคุณคือส่งข้อมูลของคุณผ่านฟังก์ชันแฮชและตรวจสอบว่าตรงกับเงื่อนไขหรือไม่ หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณจะต้องเปลี่ยนข้อมูลของคุณเล็กน้อยเพื่อรับแฮชอื่น การเปลี่ยนแปลงแม้แต่อักขระเดียวในข้อมูลของคุณจะส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่ต่างออกไปโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงไม่มีทางคาดเดาได้ว่าผลลัพธ์จะเป็นอย่างไร
ดังนั้น หากคุณต้องการสร้างบล็อก แสดงว่าคุณกำลังเล่นเกมเดา โดยทั่วไป คุณจะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรมทั้งหมดที่คุณต้องการเพิ่มและข้อมูลสำคัญอื่นๆ จากนั้นแฮชทั้งหมดเข้าด้วยกัน แต่เนื่องจากชุดข้อมูลของคุณจะไม่เปลี่ยนแปลง คุณต้องเพิ่มข้อมูลบางส่วนที่แปรผันได้ มิฉะนั้น คุณจะได้รับแฮชเดียวกันกับเอาต์พุตเสมอ ข้อมูลตัวแปรนี้เป็นสิ่งที่เราเรียกว่า nonce เป็นตัวเลขที่คุณจะเปลี่ยนทุกครั้งที่พยายาม ดังนั้นคุณจะได้รับแฮชที่แตกต่างกันทุกครั้ง และนี่คือสิ่งที่เรียกว่าการขุด
สรุปแล้ว การขุดเป็นกระบวนการในการรวบรวมข้อมูลบล็อคเชนและแฮชร่วมกับ nonce จนกว่าคุณจะพบแฮชเฉพาะ หากคุณพบแฮชที่ตรงตามเงื่อนไขที่กำหนดโดยโปรโตคอล คุณจะได้รับสิทธิ์เผยแพร่บล็อกใหม่ไปยังเครือข่าย ณ จุดนี้ ผู้เข้าร่วมรายอื่นในเครือข่ายอัปเดตบล็อกเชนเพื่อรวมบล็อกใหม่
สำหรับ cryptocurrencies ที่สำคัญในปัจจุบัน เงื่อนไขเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่งที่จะตอบสนอง ยิ่งอัตราการแฮชบนเครือข่ายสูง การค้นหาแฮชที่ถูกต้องก็ยิ่งยากขึ้น สิ่งนี้ทำเพื่อให้แน่ใจว่าไม่พบบล็อกเร็วเกินไป
อย่างที่คุณสามารถจินตนาการได้ การพยายามเดาจำนวนแฮชจำนวนมากอาจทำให้คอมพิวเตอร์ของคุณเสียค่าใช้จ่าย คุณกำลังสูญเสียวงจรการคำนวณและไฟฟ้า แต่โปรโตคอลจะตอบแทนคุณด้วยสกุลเงินดิจิทัล หากคุณพบแฮชที่ถูกต้อง
▶️ สรุปสิ่งที่เรารู้จนถึงตอนนี้:
👉มันแพงสำหรับคุณที่จะขุด
คุณจะได้รับรางวัลหากคุณสร้างบล็อกที่ถูกต้อง
เมื่อทราบอินพุต ผู้ใช้สามารถตรวจสอบแฮชได้อย่างง่ายดาย ผู้ใช้ที่ไม่ใช่การขุดสามารถยืนยันได้ว่าบล็อกนั้นถูกต้องโดยไม่ต้องใช้กำลังในการคำนวณมากนัก
จนถึงตอนนี้ดีมาก แต่ถ้าคุณพยายามที่จะโกง? อะไรจะหยุดคุณไม่ให้ใส่ธุรกรรมฉ้อโกงจำนวนมากลงในบล็อกและสร้างแฮชที่ถูกต้อง
นั่นคือที่มาของการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ เราจะไม่เจาะลึกในบทความนี้ แต่ลองดู การเข้ารหัสคีย์สาธารณะคืออะไร เพื่อการมองอย่างทั่วถึง กล่าวโดยย่อ เราใช้เทคนิคการเข้ารหัสลับที่อนุญาตให้ผู้ใช้ตรวจสอบว่ามีคนมีสิทธิ์ย้ายเงินที่พวกเขาพยายามจะใช้หรือไม่
เมื่อคุณสร้างธุรกรรม คุณต้องเซ็นชื่อในนั้น ทุกคนในเครือข่ายสามารถเปรียบเทียบลายเซ็นของคุณกับคีย์สาธารณะของคุณ และตรวจสอบว่าตรงกันหรือไม่ พวกเขายังจะตรวจสอบด้วยว่าคุณสามารถใช้จ่ายเงินของคุณได้จริงหรือไม่ และผลรวมของอินพุตของคุณนั้นสูงกว่าผลรวมของผลลัพธ์ของคุณ (นั่นคือ คุณไม่ได้ใช้จ่ายมากกว่าที่คุณมี)
การบล็อกใด ๆ ที่มีธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องจะถูกปฏิเสธโดยอัตโนมัติจากเครือข่าย มันแพงสำหรับคุณที่จะพยายามโกง คุณจะเสียทรัพยากรของคุณเองโดยไม่มีรางวัลใดๆ
ในนั้นยังมีความสวยงามของ Proof of Work: มันทำให้การโกงมีราคาแพง แต่ให้ผลกำไรหากกระทำโดยสุจริต นักขุดที่มีเหตุผลจะแสวงหา ROI ดังนั้นพวกเขาสามารถคาดหวังให้ประพฤติตนในลักษณะที่รับประกันรายได้
▶️หลักฐานการทำงานเทียบกับหลักฐานการถือหุ้น
มีอัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์มากมาย แต่หนึ่งในอัลกอริธึมที่คาดว่าจะเกิดขึ้นมากที่สุดคือ Proof of Stake (PoS) แนวคิดนี้มีอายุย้อนไปถึงปี 2011 และได้นำไปใช้ในโปรโตคอลที่มีขนาดเล็กกว่าบางรายการ แต่ยังไม่เห็นการนำไปใช้ในบล็อคเชนขนาดใหญ่
ในระบบ Proof of Stake นักขุดจะถูกแทนที่ด้วยเครื่องมือตรวจสอบ ไม่มีการขุดที่เกี่ยวข้องและไม่มีการแข่งขันที่จะเดาแฮช ผู้ใช้จะถูกสุ่มเลือกแทน หากพวกเขาถูกเลือก พวกเขาจะต้องเสนอ (หรือ "ปลอม") บล็อก หากการบล็อกถูกต้อง พวกเขาจะได้รับรางวัลที่ประกอบด้วยค่าธรรมเนียมจากธุรกรรมของบล็อก
ไม่เพียงแต่จะเลือกผู้ใช้ทุกคนได้ แต่โปรโตคอลจะเลือกผู้ใช้ตามปัจจัยหลายประการ เพื่อให้มีสิทธิ์เข้าร่วม ผู้เข้าร่วมจะต้องล็อคเงินเดิมพัน ซึ่งเป็นจำนวนเงินที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของสกุลเงินท้องถิ่นของบล็อคเชน เงินเดิมพันทำงานเหมือนการประกันตัว: เช่นเดียวกับที่จำเลยใส่เงินจำนวนมากเพื่อทำให้ไม่จูงใจพวกเขาจากการข้ามการพิจารณาคดี ผู้ตรวจสอบจะล็อคเงินเดิมพันเพื่อไม่ให้มีแรงจูงใจในการโกง หากพวกเขาประพฤติมิชอบ เงินเดิมพันของพวกเขา (หรือส่วนหนึ่ง) จะถูกหักไป
Proof of Stake มีประโยชน์มากกว่า Proof of Work สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือรอยเท้าคาร์บอนที่เล็กลง – เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีฟาร์มขุดที่ใช้พลังงานสูงใน PoS ไฟฟ้าที่ใช้จึงเป็นเพียงเศษเสี้ยวของการใช้พลังงานใน PoW
ที่กล่าวว่าไม่มีที่ไหนใกล้บันทึกการติดตามของ PoW แม้ว่าจะถูกมองว่าสิ้นเปลือง แต่การขุดเป็นอัลกอริธึมฉันทามติเพียงขั้นตอนเดียวที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในวงกว้าง ในเวลาเพียงกว่าทศวรรษ มีการทำธุรกรรมมูลค่านับล้านล้านเหรียญ เพื่อที่จะพูดด้วยความมั่นใจว่า PoS ​​สามารถแข่งขันกับความปลอดภัยได้หรือไม่ การปักหลักต้องได้รับการทดสอบอย่างเหมาะสมในธรรมชาติ
✍️บทสรุป
Proof of Work เป็นวิธีแก้ปัญหาดั้งเดิมสำหรับปัญหาการใช้จ่ายซ้ำซ้อน และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้และปลอดภัย Bitcoin พิสูจน์ว่าเราไม่ต้องการหน่วยงานที่รวมศูนย์เพื่อป้องกันไม่ให้ใช้เงินเดียวกันสองครั้ง ด้วยการใช้การเข้ารหัส ฟังก์ชันแฮช และทฤษฎีเกมอย่างชาญฉลาด ผู้เข้าร่วมในสภาพแวดล้อมแบบกระจายอำนาจสามารถยอมรับสถานะของฐานข้อมูลทางการเงินได้นั่นเอง
Source:
โฆษณา