แม้เทคโนโลยีบล็อกเชนจะเป็นเทคโนโลยีที่ล้ำยุค สร้างมาบนพื้นฐานที่สำคัญคือ การกระจายศูนย์ (Decentralized), ความปลอดภัย (Security) และ ความสามารถในการขยายเครือข่าย (Scalability)
ทั้ง 3 คือปัจจัยสำคัญที่ทำให้ผู้คนเห็นประโยชน์และหันมาใช้งาน แต่ทั้ง 3 ก็เป็นขีดจำกัดซึ่งกันและกัน ถ้าเลือกอย่างหนึ่ง ก็จะทำให้เสียอีกอย่างไป
บล็อกเชนคืออะไร
บล็อกเชนคือเครือข่าย ที่การบันทึกข้อมูลเป็นเหมือนบัญชีกลางที่บันทึกทุกข้อมูลของทุกคนในเครือข่าย โดยการนำข้อมูลมารวมกันเป็นบล็อกโดยแต่ละบล็อกจะเชื่อมต่อกันโดยใช้การ Hashing เพื่อเสริมความปลอดภัย
บล็อกเชนยุคแรก สร้างขึ้นช่วงปี ค.ศ. 1990 โดยนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ Stuart Haber และนักฟิสิกส์ W.Scott Stornetta ทั้งสองคนได้นำเทคนิคการเข้ารหัสมาใช้เชื่อมต่อบล็อกของข้อมูลเข้าด้วยกัน เพื่อป้องกันการปลอมแปลงข้อมูล
งานของทั้งสองคนได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์อีกมากมาย ซึ่งนำไปสู่จุดกำเนิดของบิตคอยน์ ระบบการชำระเงินอิเล็กทรอนิกส์แบบไร้คนกลาง หรือก็คือคริปโทเคอร์เรนซีแรกของโลก
ถึงแม้เทคโนโลยีบล็อกเชนจะถูกสร้างมานานกว่าคริปโทเคอร์เรนซี แต่มันก็เพิ่งได้แสดงความสามารถที่แท้จริงหลังจากการคิดค้นบิตคอยน์ในปี ค.ศ.2008 ตั้งแต่นั้นมาความสนใจในเทคโนโลยีบล็อกเชนก็ได้รับความสนใจแบบก้าวกระโดด และคริปโทเคอร์เรนซีก็ได้รับความสนใจในวงกว้าง
เทคโนโลยีบล็อกเชนส่วนใหญ่ถูกใช้ในการบันทึกข้อมูลธุรกรรมของคริปโทเคอร์เรนซี ซึ่งถูกดีไซน์และสร้างมาบนข้อจำกัด 3 อย่าง
ฺ
Blockchain Trilemma
ถึงแม้บล็อกเชนจะเป็นเทคโนโลยีที่ล้ำยุค แต่มันก็ยังมีข้อจำกัดที่ได้อย่างหนึ่ง ก็เสียอีกอย่าง บล็อกเชนสร้างมาบนพื้นฐาน 3 อย่าง การกระจายศูนย์ (Decentralized), ความปลอดภัย (Security) และ ความสามารถในการขยายเครือข่าย (Scalability)
โดยทั้ง 3 อย่างนี้ก็เหมือนมุมที่ตรงข้ามกัน ถ้าต้องการความ Decentralized มาก การทำธุรกรรมต่อวินาทีก็ทำได้น้อย ถ้าต้องการความสามารถในการทำธุรกรรมจำนวนมาก ความ Decentralized ก็จะน้อยลง โดยนักพัฒนาบล็อกเชนสามารถเลือกคุณสมบัติได้แค่ 2 ใน 3 เท่านั้น
การกระจายศูนย์ (Decentralize)
ผู้ใช้งานเครือข่ายบล็อกเชนสามารถทำสิ่งต่างๆได้โดยที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางมาคอยตรวจสอบ หรือบันทึกข้อมูล แต่ทุกคนที่อยู่ในเครือข่ายจะเป็นคนบันทึกและตรวจสอบซึ่งกันและกันในเครือข่าย ยกตัวอย่างเช่นเมื่อเราจะโอนเงินในบัญชีธนาคารไปให้เพื่อน ธนาคารจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางคอยตรวจสอบและบันทึกบัญชีในการทำธุรกรรม แต่ถ้าเราจะส่งเงินให้เพื่อนบนเครือข่ายบล็อกเชน ทุกคนในเครือข่ายจะทำหน้าที่ตรวจสอบและบันทึกข้อมูลธุรกรรม ยิ่งมีคนคอยตรวจสอบมาก ทั้งมากในด้านจำนวนและมากในด้านระยะทาง การกระจายศูนย์ก็จะมากขึ้น ซึ่งยากต่อการทำลายหรือปลอมแปลงเครือข่าย
การจะตรวจสอบซึ่งกันและกันบนเครือข่ายบล็อกเชนต้องอาศัยระบบฉันทามติ หรืออธิบายง่ายๆว่าจะทำอย่างไรให้คนที่คอยตรวจสอบธุรกรรมนั้นไม่สามารถโกง ระบบฉันทามติที่ใช้กันหลักๆมี 2 รูปแบบ
Proof of work บนระบบจะมีนักขุดทำหน้าที่เป็นคนคอยตรวจสอบข้อมูล โดยนักขุดต้องใช้กำลังการประมวลผลคอมพิวเตอร์ มาแก้สมการที่เครือข่ายสร้างขึ้น ใครที่แก้ได้ก่อนจะได้รับหน้าที่ในการตรวจสอบธุรกรรมและได้เงินรางวัล
ซึ่งการที่จะเป็นผู้ชนะในการแก้สมการ เครือข่ายบล็อกเชนได้สร้างสมการที่มีความยากมากพอที่จะทำให้นักขุดต้องใช้กำลังขุดและพลังงานจำนวนมากในการหาคำตอบของสมการแต่ละรอบ ซึ่งเป็นความยากระดับที่ทำให้โอกาสถูกเป็นเพียงความน่าจะเป็นระดับ 1 ในล้าน หมายความว่ากำลังประมวลผลมีเท่าไรก็ไม่พอ ต้องอาศัยความน่าจะเป็นที่จะถูกเพียงเท่านั้น บล็อกเชนที่ใช้ Proof of work อย่างเช่น Bitcoin, Ethereum, Litecoin
Proof of stake คนที่มีสิทธิตรวจสอบธุรกรรมจะต้องวางเงินไว้เพื่อเป็นสิ่งยืนยันว่าผู้ตรวจสอบจะไม่โกง โดยระบบจะสุ่ม 1 คนในกลุ่มคนที่วางเงินไว้ โดยคนที่วางเงินมากก็มีความน่าจะเป็นที่จะได้เป็นผู้ตรวจสอบมากขึ้น
การที่จะเทียบกันว่าเครือข่ายไหนมีการกระจายศูนย์มากกว่ากันต้องมาดูที่ Node ถ้ามี Node มากก็แปลว่ามีผู้ตรวจสอบมากและการกระจายมาก
ความปลอดภัย (Security)
ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกเครือข่ายบล็อกเชน หรือแม้แต่ทุกเทคโนโลยีที่ถูกสร้างขึ้นมา ผู้พัฒนาบล็อกเชนต้องเตรียมพร้อมรับมือกับคนที่ต้องการปลอมแปลงข้อมูล ต้องการโจมตีเครือข่าย หรือแม้แต่ป้องกันความผิดพลาดของโค้ดที่เขียนขึ้นมา
ยกตัวอย่างการโจมตีที่เกิดขึ้นกับบล็อกเชนที่เรียกว่า 51% attack ลองคิดภาพว่าเครือข่ายบล็อกเชนมีคนแค่ 100 คน ถ้าทุกคนตรวจสอบกันอย่างปกติระบบก็ดำเนินต่อไปได้ แต่ถ้ามีใครสักคนที่สามารถรวบรวมเสียงคนอื่นอีก 50 คนมาร่วมได้ ซึ่งทำให้คนๆนั้นมี 51 เสียง และเป็นเสียงข้างมากในเครือข่าย จะทำให้คนๆนั้นสามารถชี้ผิดเป็นถูก ชี้ถูกเป็นผิดได้ตามใจชอบ สามารถแก้ไขเครือข่ายได้ตามต้องการ
ความสามารถในการรองรับคนที่จะมาใช้งานเครือข่าย (Scalability )
เมื่อมีคนมาใช้งานเครือข่ายเพิ่มขึ้น ระบบก็ต้องมีประสิทธิภาพมากพอที่จะรองรับผู้ใช้งานจำนวนมาก ซึ่งในมุมผู้ใช้งานก็ชอบที่เครือข่ายทำธุรกรรมได้รวดเร็ว ไม่เกิดปัญหาคอขวดเวลาคนใช้งานมาก ค่าธรรมเนียมไม่สูง ซึ่งสิ่งพวกนี้สามารถวัดแล้วนำมาเทียบกันได้ อย่างเช่นความเร็วในการทำธุรกรรมคือจำนวนธุรกรรมต่อวินาที (transaction per second : Tps) และค่าธรรมเนียมในการทำธุรกรรมแต่ละครั้ง (Gas)
ยกตัวอย่าง Blockchain Trilemma
Bitcoin
บิตคอยน์เลือกการกระจายศูนย์และความปลอดภัยเป็นหลัก ซึ่งบิตคอยน์ใช้ระบบที่ให้นักขุดช่วยกันตรวจสอบธุรกรรมที่ทำให้เครือข่ายกระจายตัวมากและความมั่นคงของเครือข่ายสูง แต่ก็ต้องละทิ้ง Scalability ไป บิตคอยน์ทำธุรกรรมได้เพียง 4-7 Tps และต้องรอ 10 นาทีเพื่อยืนยันการทำธุรกรรม จะเห็นได้ว่าบิตคอยน์ต้องการสร้างการกระจายศูนย์อย่างแท้จริง ซึ่งมี node มากถึง 16156 node แต่ก็ต้องแลกมาด้วยระยะเวลาของการทำธุรกรรมที่สูง ซึ่งค่าธรรมเนียมก็สูงด้วยเช่นกัน
Ethereum
เช่นเดียวกันกับบิตคอยน์ Ethereum เลือกการกระจายศูนย์และความปลอดภัยซึ่งมีความสามารถในการทำธุรกรรม 15 Tps ใช้เวลายืนยัน 5 นาที ค่าธรรมเนียม 4-40 USD แต่ Ethereum ก็ต้องการพัฒนาเป็น Ethereum 2.0 ที่เปลี่ยนจาก Proof of work เป็น Proof of stake ที่จะรองรับการทำธุรกรรมได้มากขึ้น คาดการณ์ว่าจะรองรับธุรกรรมได้ 100,000 Tps และอาจจะเป็นบล็อกเชนแรกที่มีคุณสมบัติทั้ง 3 อย่างไว้ด้วยกัน ซึ่ง Ethereum 2.0 น่าจะมาในปี 2023
ฺBinance Smart Chain : BSC
BSC ได้นำคุณสมบัติหลายอย่างมาจาก Ethereum แต่ได้ละทิ้งการกระจายศูนย์ออกไป ซึ่ง BSC มีเพียง 21 node เพียงเท่านั้น และ node เหล่านี้ได้มีความเชื่อมโยงกับทาง Binance หรือก็คือ BSC เป็น Centralize อย่างเต็มรูปแบบ จึงทำให้จำนวนธุรกรรมต่อวินาทีคือ 100 Tps ค่าธรรมเนียม 0.01 USD เพียงเท่านั้น
บล็อกเชนแต่บล็อกเชนต่างมีจุดเด่นต่างกัน มีเป้าหมายต่างกัน ซึ่งเป็นหน้าที่ของเราที่เป็นผู้ใช้งานว่าต้องการใช้บล็อกเชนเพื่อจุดประสงค์ใด ต้องการความไร้ศูนย์กลาง ต้องการความปลอดภัย หรือต้องการความรวดเร็ว เราเลือกคุณสมบัติได้เพียง 2 ใน 3 อย่างเท่านั้น ซึ่งในอนาคตอาจจะมีบล็อกเชนใดที่ก้าวข้ามขีดจำกัดทั้ง 3 อย่างได้หมดก็เป็นได้
Referrence
https://academy.binance.com/en/articles/how-does-blockchain-work
