เทคโนโลยีบล็อกเชนได้เปลี่ยนแปลงวิธีที่เราจัดการและบันทึกข้อมูลในโลกดิจิทัล โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านระบบการกระจายอำนาจที่ไม่ต้องพึ่งพาตัวกลาง แต่การที่จะทำให้ระบบแบบกระจายศูนย์นี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีกลไกพิเศษที่เรียกว่า "Consensus Mechanism" หรือ "ระบบฉันทามติ"
(https://www.thailandtraderclub.com/index.php?action=dlattach;attach=6782;image)
ทำความเข้าใจ Consensus Mechanism
Consensus Mechanism เปรียบเสมือนกฎเกณฑ์ที่ทุกคนในเครือข่ายต้องปฏิบัติตาม เพื่อให้การบันทึกข้อมูลในบล็อกเชนเป็นไปอย่างถูกต้องและน่าเชื่อถือ ในระบบดั้งเดิมเช่นธนาคาร เรามีหน่วยงานกลางที่ทำหน้าที่ตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของธุรกรรม แต่ในโลกของบล็อกเชน ที่ไม่มีตัวกลาง ระบบฉันทามติจะเข้ามาทำหน้าที่นี้แทน
ระบบฉันทามติทำงานผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ Peer-to-Peer ที่กระจายตัวอยู่ทั่วโลก เมื่อมีการทำธุรกรรมใดๆ ข้อมูลจะถูกรวบรวมเป็น 'บล็อก' จากนั้นคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะร่วมกันตรวจสอบความถูกต้องตามกฎที่กำหนด เมื่อทุกฝ่ายยืนยันว่าข้อมูลถูกต้อง บล็อกนั้นจึงจะถูกเพิ่มเข้าไปในเชน
Consensus Mechanism คืออะไร
• Consensus Mechanism คือ ระบบที่ใช้ในการตรวจสอบและยืนยันธุรกรรมในเครือข่ายบล็อกเชน โดยทุกโหนดในเครือข่ายจะต้องเห็นพ้องต้องกัน
• เป็นกลไกสำคัญที่ทำให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถดำเนินงานได้โดยไม่ต้องมีตัวกลาง
• ช่วยป้องกันการโกงและสร้างความน่าเชื่อถือให้กับระบบ
• ระบบนี้ทำให้เราไม่จำเป็นต้องมีตัวกลาง เช่น ธนาคาร มาคอยตรวจสอบธุรกรรม เพราะทุกคนในเครือข่ายช่วยกันทำหน้าที่นี้ และการที่ต้องได้รับการยืนยันจากหลายๆ โหนดก็ทำให้ยากที่จะโกงระบบ เพราะต้องควบคุมโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่ายให้ได้ก่อน
เราจะรู้ได้อย่างไรว่า ข้อมูลที่จะบันทึกลงไปนั้นถูกต้อง?
เราสามารถรู้ได้ว่าข้อมูลที่จะบันทึกลงในบล็อกเชนนั้นถูกต้องผ่านกระบวนการตรวจสอบแบบกระจายศูนย์ของ Consensus Mechanism โดยทำงานดังนี้:
• เมื่อมีการทำธุรกรรมเกิดขึ้น ข้อมูลจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์หรือโหนดทุกเครื่องในเครือข่าย แต่ละโหนดจะทำการตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้กฎเกณฑ์เดียวกัน
• เช่น ในกรณีการโอนเงินคริปโต โหนดจะตรวจสอบว่าผู้ส่งมีเงินเพียงพอหรือไม่ ลายเซ็นดิจิทัลถูกต้องหรือไม่ และธุรกรรมนี้ไม่ได้ถูกใช้ไปแล้วหรือไม่ (ป้องกันการใช้เงินซ้ำ)
• เมื่อโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่าย (มากกว่า 51%) ยืนยันว่าธุรกรรมถูกต้องตามกฎเกณฑ์ ข้อมูลนั้นจึงจะถูกบันทึกลงในบล็อกเชน
• วิธีนี้ทำให้เราไม่ต้องเชื่อใจตัวกลางใดๆ เพราะความถูกต้องของข้อมูลถูกรับรองโดยเครือข่ายทั้งหมด และการจะโกงระบบนั้นแทบเป็นไปไม่ได้ เพราะต้องควบคุมโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่ายพร้อมกัน
• กล่าวง่ายๆ คือ แทนที่จะให้ธนาคารเพียงแห่งเดียวเป็นผู้ตรวจสอบ เรามีคอมพิวเตอร์นับพันนับหมื่นเครื่องที่ช่วยกันตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของข้อมูล ทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือและปลอดภัยมากกว่าการพึ่งพาตัวกลางเพียงรายเดียว
ความสำคัญของระบบฉันทามติในบล็อกเชน
ระบบฉันทามติมีความสำคัญต่อการทำงานของบล็อกเชนใน 2 ด้านหลัก ได้แก่ การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล และการสร้างระบบที่ไม่ต้องพึ่งพาตัวกลาง
1.การป้องกันข้อผิดพลาดและธุรกรรมที่เป็นอันตราย
• ในการจัดการกับข้อมูลสำคัญอย่างยอดเงินคงเหลือของผู้ใช้ ความถูกต้องแม่นยำเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้
• ระบบฉันทามติช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ถูกบันทึกลงในบล็อกเชนนั้นถูกต้องและปลอดภัย
• เปรียบเสมือนการมีผู้ตรวจสอบหลายคนที่ต้องเห็นพ้องต้องกันว่าข้อมูลนั้นถูกต้องก่อนที่จะอนุญาตให้บันทึก
• หากมีใครพยายามบันทึกข้อมูลที่ผิดพลาดหรือเป็นอันตราย โหนดส่วนใหญ่ในเครือข่ายจะตรวจจับและปฏิเสธข้อมูลนั้น ทำให้การโจมตีหรือปลอมแปลงข้อมูลเป็นไปได้ยากมาก
2.การสร้างระบบที่กระจายอำนาจและปลอดภัย
• ระบบฉันทามติทำให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องพึ่งพาองค์กรกลางใดๆ เพราะทุกโหนดในเครือข่ายสามารถร่วมกันตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของข้อมูลได้
• ยิ่งมีผู้เข้าร่วมเครือข่ายมากเท่าไร การจะควบคุมหรือปลอมแปลงข้อมูลก็ยิ่งทำได้ยากขึ้นเท่านั้น เพราะต้องได้รับการยอมรับจากโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่าย
• ระบบนี้จึงทำให้บล็อกเชนมีความปลอดภัยสูง และสามารถรับประกันได้ว่าข้อมูลที่ถูกบันทึกนั้นผ่านการตรวจสอบอย่างรอบคอบแล้ว
5 รูปแบบหลักของ Consensus Mechanism ที่ควรรู้จัก
(https://www.thailandtraderclub.com/index.php?action=dlattach;attach=6784;image)
รูปแบบที่ 1 Proof of Work (PoW)
o ระบบฉันทามติแบบดั้งเดิมที่ใช้ในบิทคอยน์
o นักขุด (Miners) แข่งกันแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน
o ผู้ชนะจะได้สิทธิ์ตรวจสอบธุรกรรมและรับรางวัลเป็นเหรียญคริปโต
o ข้อดี: มีความปลอดภัยสูง
o ข้อเสีย: ใช้พลังงานมาก
รูปแบบที่ 2 Proof of Stake (PoS)
o ผู้ตรวจสอบต้องวางเงินประกัน (Stake) ในระบบ
o โอกาสได้เป็นผู้ตรวจสอบขึ้นอยู่กับจำนวนเงินที่วาง
o ใช้ในเครือข่าย Ethereum, Cardano, Tezos
o ข้อดี: ประหยัดพลังงาน ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง
o ข้อเสีย: อาจกระจุกตัวในกลุ่มผู้ถือเหรียญรายใหญ่
รูปแบบที่ 3 Delegated Proof of Stake (DPoS)
o ผู้ถือเหรียญเลือกตัวแทน (Delegate) ให้ทำหน้าที่ตรวจสอบ
o ตัวแทนจะแบ่งรางวัลให้ผู้ที่เลือกตน
o ใช้ในเครือข่าย EOS, Tron, Ark
o ข้อดี: ทำธุรกรรมได้เร็ว ประหยัดพลังงาน
o ข้อเสีย: อาจมีการรวมกลุ่มของตัวแทน
รูปแบบที่ 4 Proof of Authority (PoA)
o ผู้ตรวจสอบต้องเปิดเผยตัวตนและมีชื่อเสียงที่ดี
o เหมาะกับเครือข่ายส่วนตัวหรือองค์กร
o ใช้ใน VeChain, JP Morgan
o ข้อดี: ธุรกรรมเร็ว ควบคุมง่าย
o ข้อเสีย: มีการรวมศูนย์สูง
รูปแบบที่ 5 Proof of History (PoH)
o ใช้ระบบประทับเวลาในการตรวจสอบธุรกรรม
o ไม่ต้องรอการยืนยันจากโหนดจำนวนมาก
o ใช้ในเครือข่าย Solana
o ข้อดี: ทำธุรกรรมได้เร็วมาก
o ข้อเสีย: ต้องพึ่งพาฮาร์ดแวร์ที่มีประสิทธิภาพสูง
แต่ละระบบมีจุดเด่นและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของแต่ละโครงการ เช่น ต้องการความปลอดภัยสูง ความเร็วในการทำธุรกรรม หรือการประหยัดพลังงาน
กลไกการทำงานของ Consensus Mechanism
ระบบฉันทามติในบล็อกเชนทำงานผ่านองค์ประกอบสำคัญ 3 ส่วนที่ทำงานประสานกัน เปรียบเสมือนระบบประชาธิปไตยในโลกดิจิทัล ที่ทุกฝ่ายต้องเห็นพ้องต้องกันก่อนจะตัดสินใจใดๆ มาดูแต่ละส่วนอย่างละเอียด
ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ
• โหนดในเครือข่าย (Nodes)
• กฎการตกลง (Rules)
• การตรวจสอบและยืนยัน (Verification)
1. โหนดในเครือข่าย (Nodes)
โหนด คือ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องที่เชื่อมต่อกันในเครือข่ายบล็อกเชน เปรียบเสมือนสมาชิกสภาที่มีสิทธิ์ออกเสียงในการตัดสินใจ โดยโหนดแต่ละตัวจะมีหน้าที่
• เก็บสำเนาของบล็อกเชนทั้งหมด
• รับและส่งต่อข้อมูลธุรกรรมใหม่ๆ
• ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมตามกฎที่กำหนด
• มีส่วนร่วมในการยืนยันและบันทึกข้อมูลลงในบล็อกเชน
2. กฎการตกลง (Rules)
กฎ คือ มาตรฐานที่ทุกโหนดต้องใช้ในการตรวจสอบธุรกรรม เปรียบเสมือนรัฐธรรมนูญที่ทุกคนต้องยึดถือ ตัวอย่างของกฎที่สำคัญ
• การตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็นดิจิทัล
• การยืนยันว่าผู้ส่งมีเงินเพียงพอสำหรับการทำธุรกรรม
• การป้องกันการใช้เงินซ้ำ (double-spending)
• การกำหนดรูปแบบและขนาดของบล็อกข้อมูล
3. การตรวจสอบและยืนยัน (Verification)
คือ เป็นขั้นตอนที่โหนดทั้งหมดร่วมกันตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของธุรกรรม โดยมีกระบวนการดังนี้
• เมื่อมีธุรกรรมใหม่เกิดขึ้น จะถูกส่งไปยังโหนดทั้งหมดในเครือข่าย
• แต่ละโหนดจะตรวจสอบธุรกรรมตามกฎที่กำหนด
• หากโหนดส่วนใหญ่ (มากกว่า 51%) ยืนยันว่าธุรกรรมถูกต้อง
• ธุรกรรมจะถูกรวมเข้าเป็นบล็อกและเชื่อมต่อกับบล็อกเชน
ทั้งสามส่วนนี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างระบบที่โปร่งใส ปลอดภัย และไม่ต้องพึ่งพาตัวกลาง ทำให้ทุกคนสามารถเชื่อมั่นได้ว่าข้อมูลที่ถูกบันทึกในบล็อกเชนนั้นผ่านการตรวจสอบอย่างรอบคอบและเชื่อถือได้นั้นเอง