Proof of Work คืออะไร

PoW (หลักฐานการทำงาน) เป็นหนึ่งในกลไกที่เป็นเอกฉันท์พื้นฐานที่สุดในพื้นที่บล็อกเชน โครงการบล็อกเชนในยุคแรกๆ เช่น Bitcoin, Ethereum และ Litecoin ใช้ PoW เพื่อให้แน่ใจว่าบล็อกเชนมีความสม่ำเสมอและทนทานต่อการดัดแปลง

คำอธิบายง่ายๆ ของ PoW คือโหนดเครือข่ายทั้งหมดแย่งชิงเพื่อตอบคำถามทางคณิตศาสตร์เดียวกัน ใครก็ตามที่คิดออกก่อนจะสามารถบันทึกธุรกรรมและรับผลตอบแทนที่สอดคล้องกัน (สกุลเงินดิจิทัลใหม่ที่ออกโดยบล็อกเชน)

ในปี 1993 Cynthia Dwork และ Moni Naor ผู้บุกเบิกวิทยาการเข้ารหัสลับสองคนได้เสนอ PoW ในเอกสารเป็นครั้งแรก ในปี 2008 Satoshi Nakamoto เลือก PoW เป็นกลไกฉันทามติสำหรับ Bitcoin เมื่อราคาของ Bitcoin พุ่งสูงขึ้น พลังของ PoW ก็ค่อย ๆ ปรากฏแก่สายตาชาวโลก วันนี้ PoW กลายเป็นหนึ่งในกลไกฉันทามติหลัก

เมื่อวันที่ 7 สิงหาคม 2010 Satoshi Nakamoto โพสต์บนฟอรัม Bitcoin Talk ว่า “หลักฐานการทำงานมีคุณสมบัติที่ดีที่สามารถส่งต่อผ่านคนกลางที่ไม่น่าเชื่อถือ” Proof of Work ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้ blockchain มีความสามารถที่แข็งแกร่งในการต่อต้านการโจมตี ดังนั้นจึงมีค่าใช้จ่ายสูงมากในการยุ่งเกี่ยวกับบล็อกเชนภายใต้ PoW

PoW ทำงานอย่างไร

เพื่อให้บรรลุฉันทามติในการทำธุรกรรมภายในระยะเวลาหนึ่ง PoW กำหนดให้โหนดเข้าร่วมการแข่งขันเพื่อทำบัญชี ในการพิสูจน์การทำงาน สิ่งที่เรียกว่า "งาน" คือการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ซึ่งพลังการคำนวณ (อัตราแฮช) มีบทบาทชี้ขาด

วิธีเดียวที่จะแก้ปัญหาใน PoW คือการสร้างพลังในการคำนวณ พยายามครั้งแล้วครั้งเล่าเพื่อหาคำตอบเดียวที่ถูกต้องในที่สุด เมื่อได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแล้ว ก็จะสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยโหนดทั้งหมดผ่านการออกอากาศ จากนั้นธุรกรรมในบล็อกนี้จะได้รับการยืนยันโดยเครือข่ายทั้งหมด ในที่สุดเครือข่ายก็เข้าสู่รอบต่อไปของการแข่งขัน กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่า "การขุด"

แม้ว่าจะมีเพียงหนึ่งโหนดเท่านั้นที่จะได้รับรางวัลในแต่ละรอบของการแข่งขัน แต่ทุก ๆ รอบจะเป็นอิสระจากกัน ดังนั้นการต่อสู้เพื่อบันทึกธุรกรรมจึงเป็นสงครามเกี่ยวกับพลังการประมวลผล ยิ่งอัตราแฮชที่ควบคุมโดยโหนดสูงเท่าใด ก็จะยิ่งได้รับรางวัลมากเท่านั้น ยิ่งจำนวนโหนดมากขึ้นและเครือข่ายทั้งหมดใช้พลังงานมากเท่าใด บล็อกเชนก็จะปลอดภัยมากขึ้นเท่านั้น

PoW ได้รับการออกแบบอย่างชัดเจนและ Bitcoin ที่ใช้ PoW ในทางทฤษฎีเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่มีการกระจายอำนาจมากที่สุด หากไม่มีเครือข่าย Bitcoin ที่ไม่น่าเชื่อถือก็จะไม่ทำงาน

ข้อดีของ PoW:

1. เรียบง่าย เชื่อถือได้ และนำไปปฏิบัติได้ง่าย
2. มีการกระจายอำนาจสูง ไม่ต้องการอำนาจส่วนกลาง โหนดสามารถเข้าและออกจาก blockchain ได้อย่างอิสระ
3. ค่าใช้จ่ายในการโจมตีทางทฤษฎีสูงมาก ซึ่งทำให้ PoW blockchain ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ผู้โจมตีที่มีแผนจะยุ่งเกี่ยวกับข้อมูลบนบล็อกเชนจะต้องควบคุมพลังการประมวลผลมากกว่าครึ่งหนึ่งของเครือข่ายทั้งหมด (51% ของอัตราแฮช)

ข้อเสียของ Pow:

1. พลังงานเข้มข้น

การอาศัยเพียงการแข่งขันด้านคอมพิวเตอร์ทำให้ PoW ใช้พลังงานมาก

ในขณะที่อัตราการแฮชของเครือข่าย Bitcoin เพิ่มขึ้น การใช้พลังงานของการขุดได้กลายเป็นปัญหาระดับโลก Cambridge Centre for Alternative Finance ประมาณการว่า ณ วันที่ 10 พฤษภาคม 2021 การใช้พลังงานทั่วโลกต่อปีสำหรับการขุด bitcoin สูงถึง 149.37 TWh เมื่อเปรียบเทียบตัวเลขนี้กับประเทศต่างๆ Bitcoin ใช้พลังงานมากกว่า 100 ประเทศ เช่น มาเลเซียและยูเครน และเกือบเท่ากับเวียดนามซึ่งอยู่ในอันดับที่ 25

นอกจากนี้ พลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้โดย Bitcoin มาจากแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน เช่น ถ่านหิน ซึ่งนำไปสู่ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม เป็นผลให้หลายประเทศรวมถึงจีนห้ามการขุด bitcoin อย่างเต็มรูปแบบ

1. ไม่มีประสิทธิภาพ

ด้วย PoW การทำธุรกรรมบน Bitcoin blockchain ใช้เวลานานในการยืนยัน และปริมาณงานบนเครือข่ายต่ำมาก

เนื่องจากความยากที่กำหนดโดย PoW เวลาในการบล็อก bitcoin จะอยู่ที่ประมาณ 10 นาที ซึ่งหมายความว่าจะใช้เวลาถึงหนึ่งชั่วโมง (หลังจากผ่านไปประมาณ 6 บล็อก) เพื่อให้ธุรกรรมได้รับการยืนยันจริง TPS ของเครือข่าย Bitcoin มีค่าประมาณ 7 ซึ่งหมายความว่าสามารถประมวลผลธุรกรรมได้เพียง 7 รายการต่อวินาที

1. ความต้องการอุปกรณ์และการรวมศูนย์

ในขณะที่ CPU ส่วนบุคคลเป็นอุปกรณ์ขุดที่พบมากที่สุดในยุคแรกๆ ของ Bitcoin เมื่อราคา Bitcoin สูงขึ้น การแข่งขันเพื่อพลังการประมวลผลก็ทวีความรุนแรงขึ้น กราฟิกการ์ดประสิทธิภาพสูงและแม้แต่เครื่องขุด ASIC โดยเฉพาะกลายเป็นกระแสหลักของการขุด เนื่องจากเกณฑ์อุปกรณ์สำหรับการขุดสูงขึ้น กลุ่มการขุดมืออาชีพจึงควบคุมอัตราแฮชส่วนใหญ่ ซึ่งสวนทางกับความตั้งใจดั้งเดิมของการกระจายอำนาจ

บล็อกเชนอื่นๆ ที่ใช้ PoW

Bitcoin และ Litecoin

Bitcoin เป็นสกุลเงินดิจิทัลแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์และเป็นแหล่งกำเนิดของกลไก PoW ในทางกลับกัน กลไก PoW ที่ใช้พลังงานมากก็กลายเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของ Bitcoin ในอนาคตอันใกล้ Bitcoin จะดำเนินต่อไปด้วยกลไกฉันทามติ PoW

นอกจาก Bitcoin แล้ว สกุลเงินยุคแรกๆ จำนวนมากก็ยืมมาจาก Bitcoin และใช้กลไก PoW เช่น Litecoin (LTC) ยิ่งไปกว่านั้น Bitcoin หลายส้อมยังใช้กลไก PoW เช่น Bitcoin Classic (BGH), Bitcoin Cash (BCH) เป็นต้น

Ethereum

Ethereum ถือกำเนิดในปี 2014 ยังใช้กลไกฉันทามติของ PoW อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงข้อบกพร่องหลายประการของกลไก PoW แล้ว Ethereum กำลังจะเปลี่ยนไปใช้กลไกฉันทามติ PoS (Proof of Stake) ซึ่งใช้พลังงานน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า และกระบวนการนี้เป็นสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า ETH 2.0
ในตอนท้ายของปี 2020 Ethereum ได้ใช้งาน beacon chain โดยใช้กลไกฉันทามติของ PoS และคาดว่าห่วงโซ่หลักของ Ethereum จะรวมกับ beacon chain ในปี 2022 ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นกลไกฉันทามติของ PoS อย่างสมบูรณ์
นอกจาก Ethereum แล้ว สกุลเงินดิจิทัลหลายสกุลที่ใช้กลไกฉันทามติ PoW ก่อนหน้านี้ก็กำลังได้รับการพิจารณาเพื่อแปลงเป็นกลไก PoS เช่น Dogecoin (DOGE)

บทสรุป

ในฐานะที่เป็นกลไกฉันทามติของบล็อกเชนที่เก่าแก่ที่สุด PoW ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางและเป็นแรงบันดาลใจให้กับโครงการบล็อกเชนที่ตามมาทั้งหมด กลไก PoW มีทั้งข้อดีที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้และข้อเสียที่สำคัญ เมื่ออุตสาหกรรมบล็อกเชนเติบโตและจำนวนผู้ใช้เพิ่มขึ้น ปัญหาการสูญเสียพลังงานและการขาดประสิทธิภาพของกลไก PoW ก็เกิดขึ้นเช่นกัน
ในปัจจุบัน เครือข่ายสาธารณะใหม่ๆ เกิดขึ้นมากมายภายใต้ร่มธงของการกระจายอำนาจมากขึ้น ประหยัดพลังงาน และมีประสิทธิภาพ เก็บเกี่ยวผู้ใช้ใหม่จำนวนมาก แต่ในท้ายที่สุด มันเป็นเรื่องยากที่จะสั่นคลอนสถานะของ Bitcoin ซึ่งยังคงใช้ PoW กลไก. ในอนาคต จะมี "ฉันทามติที่สมบูรณ์แบบ" ที่ช่วยแก้ปัญหาของกลไก PoW ในขณะที่รักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจหรือไม่? มันคุ้มค่าที่จะจับตามอง

ผู้แต่ง: แอชลีย์ ผู้แปล: แอชลีย์
ผู้วิจารณ์ : Hugo , Edward
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ:

• บทความนี้เป็นเพียงความคิดเห็นของผู้สังเกตการณ์เท่านั้น และไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
  *Gate.io ขอสงวนสิทธิ์ในบทความนี้ การโพสต์บทความซ้ำจะได้รับอนุญาตหากมีการอ้างอิงถึง Gate.io ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด จะดำเนินการทางกฎหมายเนื่องจากการละเมิดลิขสิทธิ์