แนะนำสกุลเงิน

วิธีที่เราดำเนินธุรกิจ จัดการสินทรัพย์ และมูลค่าการแลกเปลี่ยนในยุคดิจิทัลกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหม่ เทคโนโลยีบล็อคเชนเป็นหัวใจสำคัญของการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ แต่แท้จริงแล้ว blockchain คืออะไร?

Blockchain เป็นบัญชีแยกประเภทที่ใช้ร่วมกันและไม่เปลี่ยนรูปซึ่งช่วยให้กระบวนการบันทึกธุรกรรมและติดตามสินทรัพย์ภายในเครือข่ายธุรกิจง่ายขึ้น สินทรัพย์ไม่มีตัวตน เช่น ทรัพย์สินทางปัญญา สิทธิบัตร ลิขสิทธิ์ และตราสินค้า เป็นตัวอย่างของสินทรัพย์ไม่มีตัวตน กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากมีมูลค่า ก็สามารถติดตามและซื้อขายบนเครือข่ายบล็อกเชนได้ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนสำหรับทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องลงอย่างมาก

ในโลกธุรกิจ ข้อมูลที่ถูกต้องและทันท่วงทีถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากให้ข้อมูลที่รวดเร็ว แบ่งปัน และโปร่งใสโดยสมบูรณ์ที่จัดเก็บไว้ในบัญชีแยกประเภทที่ไม่เปลี่ยนรูปแบบ บล็อกเชนจึงมีความโดดเด่นในฐานะเทคโนโลยีที่สามารถส่งข้อมูลนี้ได้อย่างรวดเร็ว เฉพาะสมาชิกที่มีสิทธิ์ที่จำเป็นเท่านั้นจึงจะสามารถเข้าถึงบัญชีแยกประเภทนี้ได้ เครือข่ายบล็อกเชนสามารถจัดการการติดตามคำสั่งซื้อ การชำระเงิน บัญชี และการผลิตได้ นอกจากนี้ เนื่องจากสมาชิกทุกคนมีมุมมองที่เป็นหนึ่งเดียวกันของความจริง ทุกรายละเอียดธุรกรรมจึงสามารถดูรายละเอียดได้ตั้งแต่ต้นจนจบ ความโปร่งใสนี้ไม่เพียงเพิ่มความไว้วางใจ แต่ยังเปิดประตูสู่ประสิทธิภาพและโอกาสใหม่ๆ อีกด้วย

Nonce: จากพื้นฐานไปจนถึง Blockchain

คำว่า “Nonce” อาจดูเป็นเรื่องทางเทคนิคและซับซ้อน แต่สาระสำคัญของคำนั้นเรียบง่าย nonce คือตัวเลขเฉพาะที่มีบทบาทสำคัญในบล็อกเชนและวิทยาการเข้ารหัสลับ มาจากวลีที่ว่า “ตัวเลขที่ใช้เพียงครั้งเดียว”

nonce ในกรณีของ Bitcoin คือตัวเลขสี่ไบต์ที่ถูกเพิ่มลงในบล็อกที่แฮชหรือเข้ารหัสในโลกของบล็อกเชน เมื่อทำการปรับปรุงใหม่ จำนวนนี้จะต้องเป็นไปตามข้อจำกัดระดับความยากที่กำหนดโดยเครือข่ายบล็อกเชน หน้าที่หลักของ nonce คือการเป็นตัวเลขที่นักขุดบล็อคเชนพยายามแก้ไข นักขุดจะได้รับรางวัลบล็อคหลังจากไขปริศนา nonce ได้สำเร็จ

Nonce มีบทบาทสำคัญในการรักษาความปลอดภัยของบล็อคเชน ความปลอดภัยของบล็อกเชนขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างและตรวจสอบหมายเลขเข้ารหัสขนาดใหญ่ที่เรียกว่า "แฮช" ฟังก์ชันการเข้ารหัสลับที่สร้างแฮชนั้นมีการกำหนดไว้ ซึ่งหมายความว่ามันจะให้ผลลัพธ์เดียวกันเสมอเมื่อได้รับอินพุตเดียวกัน ลักษณะที่กำหนดขึ้นนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าในขณะที่สร้างแฮชจะมีประสิทธิภาพ แต่อนุมานอินพุตดั้งเดิมกลายเป็นเรื่องยาก ดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มความปลอดภัยของบล็อคเชน

เพื่อเสริมสร้างความปลอดภัยของบล็อกเชน ข้อมูลจากบล็อกก่อนหน้าจะถูกเข้ารหัสหรือ "แฮช" เป็นลำดับตัวเลข ซึ่งจะสร้างส่วนหัวของบล็อกสำหรับบล็อกถัดไป ส่วนหัวของบล็อกนี้ประกอบด้วยข้อมูลเมตาที่สำคัญ เช่น หมายเลขเวอร์ชันของบล็อกเชน แฮชของบล็อกก่อนหน้า Merkle Root การประทับเวลา เป้าหมายความยาก และที่สำคัญที่สุดคือ nonce

nonce ใช้ในการตรวจสอบข้อมูลภายในบล็อก ในระหว่างกระบวนการขุด จะมีการสร้างตัวเลขสุ่ม ผนวกเข้ากับแฮชของส่วนหัวปัจจุบัน จากนั้นจึงแฮชใหม่ หลังจากนั้นค่าใหม่จะถูกเปรียบเทียบกับแฮชเป้าหมาย หากค่าแฮชที่ได้นั้นตรงกับข้อกำหนด นักขุดจะสามารถแก้ไขปัญหาได้สำเร็จและได้รับบล็อกดังกล่าว หากไม่เป็นเช่นนั้น ค่า nonce จะเพิ่มขึ้นและทำซ้ำ กระบวนการวนซ้ำนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่านักขุดจะบรรลุเป้าหมายได้สำเร็จ

เนื่องจากความยากในการขุดสูง บล็อกส่วนใหญ่จึงถูกเปิดโดยกลุ่มการขุด เนื่องจากนักขุดแต่ละคนอาจขาดพลังการขุดที่จำเป็น ค่าของ nonce ไม่น่าจะเดาได้อย่างถูกต้องในการลองครั้งแรก ทำให้นักขุดต้องทดสอบค่า nonce หลายค่าก่อนที่จะตัดสินค่าที่ถูกต้อง เวลาที่ใช้ในการสร้างวิธีแก้ปัญหาจะขึ้นอยู่กับระดับความยาก ซึ่งจะวัดความยากในการสร้างแฮชที่ต่ำกว่าเป้าหมาย เพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องของเครือข่าย ความยากของบล็อกยังคงเหมือนเดิม ทำให้นักขุดทุกคนมีโอกาสเท่าเทียมกันในการอนุมานแฮชที่ถูกต้อง

การขุดเหมือง Nonce และปริศนาการเข้ารหัส

โลกบล็อคเชนนั้นกว้างใหญ่ และหนึ่งในแง่มุมที่น่าสนใจที่สุดคือกระบวนการขุด เครือข่ายบล็อกเชนจำนวนมากอาศัยการขุดเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความต่อเนื่อง แต่โนนซ์จะเข้ากับปริศนานี้ได้อย่างไร?

การขุดเป็นกระบวนการคำนวณซึ่งมีการเพิ่มธุรกรรมลงในบัญชีแยกประเภทสาธารณะซึ่งก็คือบล็อคเชน นักขุดตรวจสอบและตรวจสอบธุรกรรมเพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้อง ธุรกรรมเหล่านี้จะถูกเพิ่มลงในบล็อกเมื่อได้รับการตรวจสอบแล้ว ก่อนที่จะสามารถเพิ่มบล็อกลงในบล็อคเชนได้ นักขุดจะต้องแก้ปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นจุดที่ nonce เข้ามามีบทบาท

กาลครั้งหนึ่งในระหว่างกระบวนการขุด: nonce คือตัวเลขสุ่มหลอกที่ใช้เป็นตัวนับในกระบวนการขุดในบริบทของเทคโนโลยีบล็อกเชนเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น นักขุด Bitcoin ต้องเดา nonce ที่ถูกต้องหลายครั้งเพื่อคำนวณบล็อกแฮชที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะ นักขุดคนแรกที่ค้นพบ nonce ที่ให้ผลแฮชของบล็อกที่ถูกต้องจะเป็นผู้ชนะในการเพิ่มบล็อกถัดไปใน blockchain และจะได้รับรางวัลสำหรับความพยายามของพวกเขา

การทำความเข้าใจ Nonce ใน Blockchain: ภาพประกอบง่ายๆ

เพื่อทำความเข้าใจว่า nonce ทำงานอย่างไรใน blockchain เรามาเห็นภาพการจำลองบล็อกกันดีกว่า

เพื่อให้บล็อกได้รับการยอมรับว่าถูกต้องผ่านกลไกการพิสูจน์การทำงาน แฮชผลลัพธ์จะต้องเป็นตัวเลขต่ำหรือเริ่มต้นด้วยจำนวนศูนย์ที่กำหนด ซึ่งกำหนดโดยระดับความยากที่ตั้งไว้ ตัวอย่างเช่น หากความยากต้องการให้แฮชเริ่มต้นด้วยศูนย์สี่ตัว นั่นก็จะกลายเป็นเป้าหมายของเรา (ภาพต่อไปนี้มาจาก: https://pintu.co.id/)

บล็อกเริ่มต้น - ก่อนที่จะเพิ่ม nonce บล็อกนี้ไม่ตรงตามเกณฑ์

ในบล็อกแรกของเรา เรามีข้อมูลธุรกรรม เช่น การโอน 5 BTC จาก A ไป B แฮชของข้อมูลนี้คือ bc97ee..5052 เมื่อแสดงเป็นเลขฐานสิบหก การแปลอักขระเริ่มต้นจากเลขฐานสิบหก 'b' หมายถึง 11 และ 'c' เท่ากับ 12 ทำให้แฮชอ่าน 111297…5052 ในรูปแบบทศนิยม ซึ่งหมายความว่าแฮชของเราเริ่มต้นด้วยหมายเลข 1

ในการแก้ไขหมายเลขเริ่มต้นของแฮชเป็น 0 นักขุดจะแนะนำตัวแปรที่สามารถเปลี่ยนผลลัพธ์ของแฮชได้ ตัวแปรนี้คือ nonce ซึ่งเป็นตัวเลขสุ่มที่เมื่อเพิ่มเข้าไปแล้วจะสามารถสร้างแฮชที่แตกต่างออกไปได้ หลังจากเพิ่ม nonce แล้ว นักขุดจะใช้อัลกอริธึมการแฮช SHA-256 เพื่อรับแฮชใหม่

บล็อกด้วย Nonce “1” - แม้ว่าจะเป็น nonce แต่บล็อกก็ไม่บรรลุเป้าหมาย

บล็อกด้วย Nonce “23” - แม้ว่าจะเป็น nonce ที่แตกต่างกัน แต่การบล็อกก็ยังคงไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

การใช้ค่า nonce ของ 1 แฮชใหม่ที่ได้รับคือ 306b…ba6a อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เป็นไปตามเป้าหมายของเราที่เริ่มต้นด้วยศูนย์สี่ตัว จากนั้นนักขุดจะปรับแต่งค่า nonce ตามลำดับ โดยใช้อัลกอริธึม SHA-256 ในแต่ละครั้ง โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้แฮชที่สอดคล้องกับระดับความยาก

บล็อกที่สำเร็จ - เมื่อไม่มีค่า "16663" แฮชของบล็อกจะเริ่มต้นด้วยเลขศูนย์สี่ตัวที่ต้องการ

หลังจากการทดลองหลายครั้ง พบว่าค่า nonce ที่ 16,663 ให้ผลลัพธ์แฮชที่ขึ้นต้นด้วยศูนย์สี่ตัวที่ต้องการ

วิธีการทำซ้ำของการใช้เทคนิคการแฮชและการปรับ nonces นี้เรียกว่าการขุด นักขุดอยู่ในการแข่งขันเพื่อระบุ nonce ที่ถูกต้องและดำเนินการแฮชตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ นักขุดคนแรกที่สร้างบล็อกที่สอดคล้อง (ค้นหา nonce ที่ส่งผลให้มีแฮชต่ำกว่าเป้าหมาย) จะได้รับรางวัล ซึ่งมักจะเป็น Bitcoin

การค้นพบ Nonce ผ่านการลองผิดลองถูก

การขุดเป็นกระบวนการที่ทำซ้ำ นักขุดจะปรับค่า nonce และแฮชข้อมูลของบล็อกใหม่อย่างไม่มีกำหนดจนกว่าพวกเขาจะพบค่าแฮชที่ตรงตามเกณฑ์ของเครือข่าย มักถูกเปรียบเทียบกับลอตเตอรี ซึ่งนักขุดต้องทายหมายเลขที่ออกหลายครั้งเพื่อหาหมายเลขที่ชนะ (ครั้งเดียว) ความซับซ้อนของกระบวนการนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของเครือข่ายโดยทำให้การเปลี่ยนแปลงข้อมูลใด ๆ ที่ถูกเพิ่มลงในบล็อกเชนนั้นยากและต้องใช้ทรัพยากรมากในการคำนวณ

บทบาทของฮาร์ดแวร์

จำนวนนักขุดและพลังการคำนวณที่พวกเขานำมาสู่เครือข่ายมีอิทธิพลต่อความยากลำบากในการพิจารณา nonce ที่ถูกต้อง ทรัพยากรการประมวลผลประสิทธิภาพสูงสามารถประมวลผลสมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ทำให้นักขุดได้เปรียบในการค้นหา nonce ที่ถูกต้อง ระดับความยากจะปรับเปลี่ยนเมื่อเครือข่ายบล็อกเชนเติบโตขึ้น และนักขุดจำนวนมากขึ้นเข้าร่วมการต่อสู้เพื่อให้แน่ใจว่าบล็อกจะถูกเพิ่มในอัตราที่ค่อนข้างคงที่

เหตุใดเรื่อง Nonce จึงสำคัญ?

nonce ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแต่ละบล็อกมีมูลค่าไม่ซ้ำกัน แม้ว่าธุรกรรมที่อยู่ภายในจะเหมือนกันก็ตาม เอกลักษณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของบล็อคเชน ด้วยการกำหนดให้นักขุดต้องแก้ปัญหา nonce เครือข่ายจึงทำให้มั่นใจได้ว่าผู้ไม่ประสงค์ดีจะพบว่าการเปลี่ยนแปลงข้อมูลธุรกรรมมีราคาแพงและใช้เวลานาน

แนวทางที่เป็นเอกลักษณ์ของ Ethereum สู่ Nonce

Ethereum ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มบล็อกเชนชั้นนำ ได้นำเสนอนวัตกรรมมากมายในพื้นที่บล็อกเชน หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของมันคือแนวทางสู่ nonce ซึ่งแตกต่างจากเครือข่ายบล็อกเชนอื่นๆ เล็กน้อย

Nonce สองประเภทใน Ethereum

แม้ว่าคำว่า “nonce” อาจดูเหมือนเป็นคำเดียวในการประยุกต์ใช้ แต่ Ethereum ใช้คำนี้ในสองวิธีที่แตกต่างกัน:

1. Proof of Stake Nonce: Ethereum ได้เปลี่ยนจากกลไก Proof of Work (PoW) ไปเป็นกลไก Proof of Stake (PoS) ใน PoS แนวคิดของ nonce ที่ใช้ในกระบวนการขุดแบบดั้งเดิมของ PoW ไม่สามารถนำไปใช้ได้โดยตรง แทนที่จะให้นักขุดแข่งขันกันเพื่อไขปริศนาแฮช ผู้ตรวจสอบความถูกต้องใน PoS จะถูกเลือกให้สร้างบล็อกใหม่ตามจำนวนเหรียญที่พวกเขาถือ และเต็มใจที่จะ "เดิมพัน" หรือล็อคไว้เป็นหลักประกัน ยิ่งพวกเขาเดิมพันเหรียญมากเท่าไร โอกาสที่จะได้รับเลือกให้ตรวจสอบบล็อคธุรกรรมก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น กลไกประหยัดพลังงานนี้ไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการขุดแบบดั้งเดิม ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมี PoW nonce ในบริบทของการสร้างบล็อก
2. บัญชี Nonce: นี่ยังคงเป็นคุณลักษณะเฉพาะของ Ethereum บัญชี nonce ทำหน้าที่เป็นตัวนับธุรกรรมสำหรับแต่ละบัญชีบนเครือข่าย Ethereum ทุกครั้งที่คุณส่งธุรกรรมจากบัญชี Ethereum ของคุณ ค่า nonce นี้จะเพิ่มขึ้นทีละหนึ่ง ทำให้มั่นใจได้ว่าแต่ละรายการจากบัญชีของคุณจะไม่ซ้ำกัน

เหตุใดบัญชี Nonce จึงมีความสำคัญ

การสั่งซื้อธุรกรรม

บัญชี nonce ช่วยให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมจะได้รับการประมวลผลตามลำดับที่ได้รับ ไม่มีการรับประกันว่าธุรกรรมที่ส่งติดต่อกันอย่างรวดเร็วจะได้รับการประมวลผลตามลำดับที่ส่งในระบบแบบกระจาย อย่างไรก็ตาม ด้วยบัญชี nonce นักขุดจะต้องประมวลผลธุรกรรมตามลำดับที่ระบุด้วยมูลค่า nonce ตัวอย่างเช่น ธุรกรรมที่มีค่า nonce เป็น 1 จะถูกประมวลผลหลังจากประมวลผลธุรกรรมที่มีค่า nonce เป็น 0 เท่านั้น

การป้องกันการโจมตีซ้ำ

บัญชี nonce มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการโจมตีซ้ำ ผู้ที่เป็นอันตรายอาจส่งซ้ำหรือ "เล่นซ้ำ" ธุรกรรมหลายครั้ง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการใช้จ่ายซ้ำซ้อน อย่างไรก็ตาม การทำธุรกรรมทุกครั้งจะมีความแตกต่างกัน แม้ว่าจำนวนเงินและผู้รับจะคงที่ก็ตาม เนื่องจากความพิเศษนี้ เครือข่าย Ethereum จะปฏิเสธการทำธุรกรรมซ้ำใดๆ ก็ตามที่มี nonce ที่ใช้แล้ว เพื่อป้องกันการโจมตีแบบเล่นซ้ำ

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ลองนึกภาพคุณเป็นเจ้าของที่อยู่ Ethereum และคุณได้ส่งธุรกรรมหลายรายการจากที่อยู่นี้ แต่ละธุรกรรมเหล่านี้จะมี nonce ที่ไม่ซ้ำกัน โดยเริ่มจาก 0 สำหรับธุรกรรมแรก และเพิ่มขึ้นทีละ 1 สำหรับธุรกรรมครั้งต่อไป nonce นี้ไม่เพียงแต่แสดงถึงจำนวนธุรกรรมที่คุณส่งเท่านั้น แต่ยังรับประกันความเป็นเอกลักษณ์และความปลอดภัยของแต่ละธุรกรรมอีกด้วย

อนาคตของ Nonce ใน Blockchain

เนื่องจากเทคโนโลยีบล็อคเชนมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง บทบาทและความสำคัญของ nonce ก็เช่นกัน บทสุดท้ายนี้จะสำรวจความก้าวหน้าที่อาจเกิดขึ้น ความท้าทาย และผลกระทบในวงกว้างของ nonce ในภูมิทัศน์บล็อกเชนที่พัฒนาตลอดเวลา

อัลกอริทึม Nonce แบบปรับตัวได้

ด้วยพลังการคำนวณที่เพิ่มขึ้นสำหรับนักขุด จึงมีความต้องการอัลกอริธึม nonce แบบปรับตัวที่เพิ่มมากขึ้น อัลกอริธึมเหล่านี้จะปรับความยากในการค้นหา nonce ที่ถูกต้องแบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจว่ามีการเพิ่มบล็อกลงในบล็อกเชนในอัตราที่สม่ำเสมอ โดยไม่คำนึงถึงพลังแฮชทั้งหมดของเครือข่าย

คอมพิวเตอร์ควอนตัมและ Nonce

การถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมก่อให้เกิดทั้งความท้าทายและโอกาสสำหรับเทคโนโลยีบล็อกเชน คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถค้นหาข้อมูลที่ถูกต้องได้เร็วกว่าระบบปัจจุบันมาก แม้ว่าการทำเช่นนี้อาจช่วยเร่งการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมได้ แต่ก็อาจขัดขวางความสมดุลของอำนาจในระบบ Proof-of-Work อีกด้วย นักพัฒนาบล็อคเชนกำลังค้นคว้าอัลกอริธึม nonce ที่จะทนทานต่อควอนตัมอยู่แล้ว

โปรโตคอลความปลอดภัยขั้นสูง

เมื่อภัยคุกคามทางไซเบอร์มีความซับซ้อนมากขึ้น บทบาทของ nonce ในการรับรองความปลอดภัยของธุรกรรมจึงมีความสำคัญมากยิ่งขึ้น ระบบบล็อกเชนในอนาคตอาจใช้หลาย nonces หรือรวมค่า nonce เข้ากับเทคนิคการเข้ารหัสอื่นๆ เพื่อเพิ่มความปลอดภัย

ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม

กระบวนการที่ใช้พลังงานมากในการค้นหา nonce ที่ถูกต้องในระบบ proof-of-work ทำให้เกิดข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม ระบบบล็อกเชนในอนาคตอาจมองหาวิธีที่ประหยัดพลังงานมากขึ้นในการใช้ nonces หรือเปลี่ยนไปใช้กลไกการพิสูจน์การเดิมพันหรือมติอื่น ๆ ที่ไม่พึ่งพากระบวนการขุดที่ใช้พลังงานมาก

บทสรุป

nonce แม้ว่าจะเป็นแนวคิดที่เรียบง่าย แต่ก็มีบทบาทสำคัญในโลกที่ซับซ้อนของบล็อกเชน ไม่ต้องสงสัยเลยว่า nonce จะปรับตัวตามเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น เพื่อให้มั่นใจว่า blockchain ยังคงปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และมีความเกี่ยวข้องในยุคดิจิทัล