Proof of Work vs Proof of Stake: วิธีที่บล็อกเชนบรรลุความเห็นพ้อง

ความแตกต่างระหว่าง Proof of Work และ Proof of Stake คืออะไร?

คำอธิบายสั้นๆ ที่นิยมใช้กัน - “Proof of Work คือการขุด (mining), Proof of Stake คือการสเตก (staking)” - มีประโยชน์แต่ไม่ครบถ้วน เครือข่ายแบบกระจายศูนย์ต้องแก้ไขปัญหาหลายอย่างที่แยกจากกัน มันต้องปฏิเสธธุรกรรมที่ไม่ถูกต้อง, ป้องกันผู้โจมตีที่สร้างตัวตนปลอมนับพัน, เลือกผู้ผลิตบล็อก, แก้ไขสาขาที่แข่งขันกันชั่วคราว และตัดสินใจว่าเมื่อใดผู้ใช้สามารถถือว่าบล็อกเก่าเป็นบล็อกที่ได้รับการยืนยันแล้ว เอกสารของ Ethereum เองระบุอย่างชัดเจนว่า proof of work และ proof of stake เป็นกลไกหลักในการต้านทานการโจมตีแบบ Sybil และการเลือกผู้สร้างบล็อก มากกว่าที่จะเป็นโปรโตคอลการบรรลุฉันทามติที่สมบูรณ์

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเพราะมันจำกัดสิ่งที่ผู้ขุดและผู้ตรวจสอบสามารถทำได้ ผู้ขุด Bitcoin อาจพบส่วนหัว Proof of Work ที่ถูกต้อง แต่ทุกโหนดเต็มจะตรวจสอบบล็อกนั้นอย่างอิสระ ผู้ตรวจสอบ Ethereum อาจควบคุมส่วนแบ่งที่ถืออยู่จำนวนมาก แต่ไคลเอนต์การดำเนินการและไคลเอนต์การบรรลุฉันทามติยังคงดำเนินการธุรกรรมซ้ำและปฏิเสธการเปลี่ยนสถานะที่ไม่ถูกต้อง อิทธิพลทางเศรษฐกิจช่วยเลือกจากความเป็นไปได้ที่ถูกต้อง; มันไม่ได้ให้สิทธิ์ในการเขียนกฎการตรวจสอบใหม่โดยฝ่ายเดียว

ข้อสรุป: เมื่อเปรียบเทียบระหว่าง proof of work และ proof of stake ให้พิจารณาการออกแบบระบบฉันทามติโดยรวม การมองว่ากลไกทรัพยากรใดกลไกหนึ่งสามารถตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม ควบคุมซอฟต์แวร์ หรือรับประกันความสมบูรณ์ได้ด้วยตัวเอง จะนำไปสู่การอ้างสิทธิ์ด้านความปลอดภัยที่ไม่ถูกต้อง

ระบบ Proof of Work ของ Bitcoin ทำงานอย่างไร?

ผู้ขุดเริ่มต้นด้วยธุรกรรมที่ถูกต้อง สร้างบล็อกผู้สมัคร และสร้างส่วนหัวบล็อกที่ประกอบด้วยคำมั่นสัญญาต่อบล็อกก่อนหน้าและชุดธุรกรรม ผู้ขุดเปลี่ยนแปลงฟิลด์ต่าง ๆ เช่น ข้อมูล nonce และ coinbase ทำการแฮชส่วนหัวด้วย SHA-256 สองครั้ง และทำซ้ำ ทุกความพยายามเป็นอิสระต่อกัน กำลังการแฮชที่มากขึ้นจะซื้อความพยายามต่อวินาทีได้มากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงมีโอกาสมากขึ้นที่จะพบผลลัพธ์ที่ถูกต้อง แต่ไม่ได้เปิดเผยทางลัด

เมื่อส่วนหัวบล็อกตรงกับเป้าหมายปัจจุบัน ผู้ขุดจะส่งบล็อกที่สมบูรณ์ไปยังโหนดอื่น ๆ การตรวจสอบถูกออกแบบให้ใช้ทรัพยากรน้อยเมื่อเทียบกับการผลิต: โหนดจะตรวจสอบหลักฐานการทำงาน (proof of work), ขนาดและโครงสร้างของบล็อก, ทุกธุรกรรม และทุกกฎการบรรลุฉันทามติ หากมีกฎใดไม่ผ่าน บล็อกนั้นจะถูกปฏิเสธโดยไม่คำนึงถึงปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ในการสร้างมัน บล็อกที่ถูกต้องอาจแข่งขันกันชั่วคราวเมื่อผู้ขุดค้นพบมันในเวลาใกล้เคียงกัน; Bitcoin Core จะระบุปลายสายที่ใช้งานอยู่ (active tip) เป็นสายที่ผ่านการตรวจสอบอย่างสมบูรณ์และมีหลักฐานการทำงานมากที่สุด

ความยาก, ความถี่ และรางวัล

Bitcoin ปรับระดับความยากในการขุดใหม่ทุก 2,016 บล็อก เพื่อให้ในระยะยาว บล็อกแต่ละบล็อกใช้เวลาเฉลี่ยประมาณสิบนาที ช่วงเวลาของแต่ละบล็อกยังคงมีความผันผวนสูง: บล็อกสองบล็อกอาจมาถึงใกล้กัน หรือเครือข่ายอาจต้องรอมากกว่าสิบนาที บล็อกที่สร้างสำเร็จจะรวมธุรกรรม coinbase ที่จ่ายค่าสนับสนุนบล็อก - 3.125 BTC นับตั้งแต่การลดครึ่งหนึ่งในปี 2024 - พร้อมทั้งค่าธรรมเนียมธุรกรรมในบล็อกนั้น กลุ่มขุด (pools) รวมงานของนักขุดหลายคนและแบ่งปันรายได้ ซึ่งช่วยลดความผันผวนของรายได้ที่นักขุดรายบุคคลอาจต้องเผชิญ

หลักฐานการทำงาน (Proof of Work) ซื้ออะไร

ผลลัพธ์ที่มีประโยชน์ไม่ใช่ค่าแฮชเอง แต่เป็นบันทึกสาธารณะที่สามารถตรวจสอบได้ด้วยต้นทุนต่ำ ซึ่งแสดงว่าใครบางคนได้ดำเนินการคำนวณจริงก่อนที่จะเสนอบล็อกนั้น เพื่อแทนที่ประวัติล่าสุด ผู้โจมตีต้องสร้างลำดับทางเลือกที่มีงานสะสมมากกว่าสาขาที่ซื่อสัตย์ ในขณะที่เครือข่ายที่ซื่อสัตย์ยังคงดำเนินการขุดต่อไป ค่าใช้จ่ายนี้จะยังคงเกิดขึ้นตราบเท่าที่การแข่งขันยังคงดำเนินอยู่

ข้อสรุป: ระบบพิสูจน์การทำงาน (Proof of Work) ของบิตคอยน์เป็นการแข่งขันแบบเปิดที่มีความเป็นไปได้ ซึ่งผลลัพธ์สามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยทุกโหนด ผู้ขุดจะได้รับสิทธิ์ชั่วคราวในการเสนอบล็อก แต่โหนดเต็มรูปแบบยังคงมีสิทธิ์ตัดสินใจขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับความถูกต้อง

ระบบ Proof of Stake ของ Ethereum ทำงานอย่างไร?

เพื่อเปิดใช้งานผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ผู้เข้าร่วมต้องฝาก ETH อย่างน้อย 32 และติดตั้งโปรแกรมไคลเอนต์การดำเนินการ โปรแกรมไคลเอนต์การบรรลุฉันทามติ และซอฟต์แวร์ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ข้อกำหนด 32 ETH นี้ใช้สำหรับหน้าที่เสนอบล็อกและยืนยันบล็อก; ใครก็ตามสามารถรันโหนด Ethereum ที่ไม่ทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบได้โดยไม่ต้องวาง ETH เป็นหลักประกัน หลังจากการอัปเกรด Pectra ผู้ตรวจสอบที่ใช้ข้อมูลรับรองการถอนแบบทบต้นแบบ opt-in สามารถเพิ่มยอดคงเหลือที่มีผลได้ทีละ 1 ETH จนถึง 2,048 ETH ในขณะที่ผู้ตรวจสอบแบบเดิมยังคงถูกจำกัดยอดคงเหลือที่มีผลไว้ที่ 32 ETH

สำหรับแต่ละสล็อต จะมีการเลือกผู้ตรวจสอบที่ใช้งานอยู่หนึ่งรายเพื่อเสนอบล็อก ผู้ตรวจสอบรายอื่นจะถูกแบ่งเป็นคณะกรรมการและส่งการรับรองที่ประกอบด้วยทั้งการลงคะแนนหัวหน้าและคะแนนตรวจสอบจุดสำคัญ ตลอดหนึ่งยุค ผู้ตรวจสอบที่ใช้งานอยู่แต่ละรายคาดว่าจะทำการรับรองหนึ่งครั้ง ลูกค้าการดำเนินการจะดำเนินการธุรกรรมใหม่ ส่วนลูกค้าการบรรลุฉันทามติจะตรวจสอบกฎของชั้นการบรรลุฉันทามติ การลงคะแนนที่ปรับตามสัดส่วนการสเตคไม่สามารถทำให้ผลการดำเนินการที่ไม่ถูกต้องกลายเป็นถูกต้องได้

การเลือกฟอร์กและความสมบูรณ์ทำงานร่วมกัน

กฎการเลือกฟอร์กของ Ethereum, LMD-GHOST, ระบุสาขาที่มีน้ำหนักสูงสุดจากคำรับรองล่าสุด Casper FFG ประเมินคะแนนเสียงจุดตรวจสอบอย่างแยกต่างหาก จุดตรวจสอบจะได้รับการยืนยันหลังจากมีการเชื่อมโยงด้วยเสียงข้างมากพิเศษตามที่กำหนด และจุดตรวจสอบที่ได้รับการยืนยันก่อนหน้านี้จะถูกทำให้เป็นขั้นสุดท้ายเมื่อมีการสร้างการเชื่อมโยงที่มีคุณสมบัติตามข้อกำหนดครั้งต่อไป การผสมผสานนี้มักถูกเรียกว่า Gasper

รางวัล, การลงโทษทั่วไป และการสแลชชิ่ง

ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะได้รับรางวัลจากโปรโตคอลสำหรับการรับรองและข้อเสนอที่ถูกต้องและทันเวลา การไม่ปฏิบัติหน้าที่จะก่อให้เกิดการลงโทษทั่วไป ส่วนการตัดสิทธิ์ (slashing) นั้นแตกต่างออกไป: มันใช้เฉพาะกับหลักฐานของลายเซ็นที่ขัดแย้งกันเฉพาะเจาะจง และบังคับให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องต้องถอนตัวพร้อมทั้งสูญเสียเพิ่มเติม ความแตกต่างนี้มีความสำคัญต่อการวิเคราะห์การโจมตี เพราะพฤติกรรมที่เป็นอันตราย เช่น การระงับการลงคะแนน อาจทำให้การยืนยันขั้นสุดท้ายล่าช้า โดยไม่ก่อให้เกิดเงื่อนไขการตัดสิทธิ์ทันที

ข้อสรุป: ระบบ Proof of Stake ของ Ethereum ไม่ใช่เพียง "คนรวยที่ถูกเลือกแบบสุ่มสร้างบล็อก" แต่เป็นระบบการลงคะแนนที่มีโครงสร้างชัดเจน พร้อมด้วยการตรวจสอบการดำเนินการอย่างอิสระ การเลือกฟอร์กตามน้ำหนักการถือหุ้น ความแน่นอนของจุดตรวจสอบ (checkpoint finality) และระดับการลงโทษที่แตกต่างกันสำหรับช่วงเวลาที่ระบบหยุดทำงาน (downtime) และการไม่ชัดเจนที่สามารถพิสูจน์ได้

“ต้นทุนการโจมตี” นั้นรวมถึงอะไรบ้าง?

การเปรียบเทียบแบบเรียบง่ายมักกล่าวว่า การโจมตีแบบ proof-of-work “ใช้ไฟฟ้า” ในขณะที่การโจมตีแบบ proof-of-stake “เผาเหรียญของผู้โจมตี” ทั้งสองคำกล่าวนี้มีความจริงอยู่บางส่วน แต่ซ่อนรายละเอียดสำคัญไว้ การวิเคราะห์ความปลอดภัยที่น่าเชื่อถือจะแยกออกเป็นอย่างน้อยห้าส่วน:

• การได้มาหรือควบคุม: การซื้อ การผลิต การเช่า หรือการบุกรุกกำลังแฮช; หรือการได้มา การยืม การควบคุมในฐานะผู้ดูแล หรือการบังคับให้ถือหุ้น
• ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ: ค่าไฟฟ้า สิ่งอำนวยความสะดวก และการบำรุงรักษาสำหรับ proof of work; โครงสร้างพื้นฐาน การประสานงาน การจัดหาเงินทุน และต้นทุนโอกาสสำหรับ proof of stake
• การสูญเสียที่ไม่สามารถกลับคืนได้: พลังงานที่บริโภคไปแล้วไม่สามารถกู้คืนได้ ส่วน PoS จะสูญเสียก็ต่อเมื่อพฤติกรรมนั้นถูกตัดสิทธิ์ (slashable) หรือเมื่อค่าปรับจากการไม่ใช้งานสะสมถึงขีดจำกัด
• มูลค่าคงเหลือ: อุปกรณ์ขุดอาจถูกขายต่อหรือนำกลับมาใช้ในทางที่ถูกต้อง; สเตกที่ไม่ถูกลดยังคงเป็นสินทรัพย์ แม้ว่าการโจมตีอาจทำให้มูลค่าตลาดของมันลดลง
• การตอบสนองของระบบ: โหนดอาจปฏิเสธบล็อกที่ไม่ถูกต้อง คู่สัญญาอาจหยุดการฝาก ผู้ขุดหรือผู้ตรวจสอบอาจประสานงานเพื่อป้องกันตัว และความล้มเหลวด้านความปลอดภัยของ PoS ที่รุนแรงอาจกระตุ้นการฟื้นฟูทางสังคม

ข้อสรุป: ตัวเลขเป็นดอลลาร์ที่อิงเพียงจากราคาเช่าแฮชปัจจุบันหรือมูลค่าตลาดของ ETH ที่ถูกสเตก ไม่ใช่ประมาณการงบประมาณการโจมตีที่ครบถ้วน การควบคุม การประสานงาน ความคล่องตัว ระยะเวลา ความสามารถในการตรวจจับ และการฟื้นฟู เป็นปัจจัยที่กำหนดว่าการโจมตีนั้นเป็นไปได้และมีกำไรหรือไม่

การโจมตีด้วยกำลังแฮชส่วนใหญ่ใน Bitcoin สามารถทำอะไรได้บ้าง?

"การโจมตี 51 เปอร์เซ็นต์" เป็นคำย่อที่สะดวก ไม่ใช่สวิตช์เปิด-ปิดแบบมหัศจรรย์ ผู้โจมตีที่มีกำลังแฮชต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ยังคงมีโอกาสบางประการในการแทนที่ประวัติที่ยังไม่ลึกมาก และการขุดแบบเชิงกลยุทธ์สามารถสร้างข้อได้เปรียบภายใต้สมมติฐานเฉพาะได้ การครองกำลังแฮชส่วนใหญ่แบบต่อเนื่องทำให้การควบคุมการเติบโตของโซ่ล่าสุดเป็นไปได้อย่างน่าเชื่อถือ แทนที่จะเป็นเพียงความเป็นไปได้เท่านั้น เอกสารของนักพัฒนา Bitcoin ระบุอย่างชัดเจนว่า แม้กำลังแฮชจะน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง ก็ยังรักษาโอกาสที่ไม่เป็นศูนย์ในการแก้ไขประวัติได้ ในขณะที่การครองกำลังแฮชส่วนใหญ่ทำให้การโจมตีเป็นไปได้อย่างน่าเชื่อถือ

ทำไมการยืนยันจึงมีประโยชน์

ทุกบล็อกที่เพิ่มเข้ามาจะเพิ่มงานที่ซื่อสัตย์เหนือธุรกรรมนั้น การแทนที่บล็อกดังกล่าวทำให้ผู้โจมตีต้องจับและแซงหน้าสาขาที่ยาวขึ้น ในขณะที่นักขุดที่ซื่อสัตย์ยังคงขยายสาขานั้นต่อไป ระยะเวลาการรอที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับมูลค่าธุรกรรม สมมติฐานของผู้โจมตี สภาพเครือข่ายปัจจุบัน และระดับความทนทานต่อความเสี่ยงของบริการผู้รับ การยืนยันหกครั้งเป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการชำระมูลค่าสูง ไม่ใช่การรับประกันทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะกับทุกการชำระเงิน

ข้อสรุป: กำลังแฮช (Hashpower) เป็นปัจจัยหลักที่กำหนดการแข่งขันระหว่างสาขาที่ถูกต้อง ไม่ใช่กฎเกณฑ์ความถูกต้องเอง การป้องกันที่สำคัญที่สุดต่อการโจมตีแบบเสียงข้างมากคือความลึกของเครือข่ายร่วมกับการตรวจสอบอิสระ ไม่ใช่การพึ่งพาผู้ขุดหรือกลุ่มขุดเพียงรายเดียว

เกณฑ์หนึ่งในสาม ครึ่ง และสองในสามของ Ethereum หมายความว่าอย่างไร?

ค่าเกณฑ์เหล่านี้ตอบคำถามที่แตกต่างกัน หนึ่งในสามเป็นเกณฑ์ความมีชีวิต (liveness threshold): เนื่องจากความสมบูรณ์ (finality) ต้องการการสนับสนุนอย่างน้อยสองในสาม หนึ่งในสามจึงสามารถระงับน้ำหนักได้เพียงพอเพื่อป้องกันไม่ให้บรรลุเสียงข้างมากพิเศษที่จำเป็น หากความสมบูรณ์ยังไม่เกิดขึ้นเป็นเวลามากกว่าสี่เอโพค Ethereum จะเปิดใช้งานกลไกการรั่วไหลจากความไม่ใช้งาน (inactivity leak) ซึ่งลดยอดคงเหลือที่มีผลของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง (validators) ที่ไม่เข้าร่วมอย่างถูกต้องลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป จนกว่าฝ่ายที่ใช้งานอยู่จะสามารถกลับมามีสองในสามได้อีกครั้ง

มากกว่าครึ่งหนึ่งของส่วนได้ส่วนเสียที่มีผลสามารถควบคุมการคำนวณการเลือกสาขาปกติได้ เอกสาร FAQ อย่างเป็นทางการของ Ethereum ระบุว่าสิ่งนี้อาจก่อให้เกิดการเซ็นเซอร์ การจัดเรียงใหม่ในระยะสั้น และข้อได้เปรียบในการจัดลำดับ แต่ยังคงไม่ยอมให้ผู้โจมตีสามารถทำให้การดำเนินการไม่ถูกต้องผ่านการตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ได้

อย่างน้อยสองในสามสามารถสร้างคะแนนโหวตจุดตรวจสอบ (checkpoint votes) ที่จำเป็นสำหรับการยืนยันความสมบูรณ์บนสาขาที่เลือกได้ ซึ่งไม่ได้หมายความว่าสองในสามจะถูกทำลายโดยอัตโนมัติ หากผู้โจมตีทำการยืนยันความสมบูรณ์บนสาขาหนึ่ง และไม่มีสาขาอื่นที่ได้รับการยืนยันความสมบูรณ์แล้วซึ่งขัดแย้งกัน การกระทำดังกล่าวอาจไม่ถือเป็นการละเมิดที่นำไปสู่การตัดสิทธิ์ (slashing) การรับประกันความปลอดภัยที่รับผิดชอบ (accountable-safety guarantee) จะมีผลเมื่อเกิดการยืนยันขั้นสุดท้ายที่ขัดแย้งกัน: กลุ่มสองกลุ่มที่มีจำนวนผู้ลงคะแนนสองในสามจะทับซ้อนกันอย่างน้อยหนึ่งในสาม ดังนั้นอย่างน้อยหนึ่งในสามของยอดเดิมพันรวมต้องลงคะแนนที่ขัดแย้งกัน และสามารถระบุตัวเพื่อถูกลดรางวัลได้

ข้อสรุป: "การโจมตีระบบ Proof-of-Stake จะเผาเหรียญทั้งหมดของผู้โจมตี" เป็นความเข้าใจที่ผิด การโจมตีต่าง ๆ จะข้ามเกณฑ์ต่าง ๆ กัน; มีเพียงหลักฐานเฉพาะเท่านั้นที่กระตุ้นการสแลชชิ่ง; และการกู้คืนความปลอดภัยในกรณีวิกฤตที่สุดท้ายแล้วต้องอาศัยชั้นการประสานงานทางสังคม

การสแลชลงโทษอะไร — และไม่ลงโทษอะไร?

สามเงื่อนไขหลักของการสแลช

• การเสนอสองครั้ง: ผู้ตรวจสอบความถูกต้องหนึ่งคนลงนามในบล็อกบีคอนสองบล็อกที่แตกต่างกันสำหรับสล็อตเดียวกัน
• การลงเสียงสองครั้ง: ผู้ตรวจสอบหนึ่งลงนามในคำรับรองสองรายการที่ต่างกัน แต่มีเป้าหมายเอโปคเดียวกัน
• การลงเสียงที่ล้อมรอบ: ยุคต้นทางและยุคเป้าหมายของใบรับรองหนึ่งล้อมรอบยุคต้นทางและยุคเป้าหมายของใบรับรองอีกใบจากผู้ตรวจสอบความถูกต้องเดียวกัน

ผู้ตรวจสอบที่ถูกตัดสิทธิ์จะถูกบังคับให้ออกจากระบบ โทษทันทีสำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแบบแยกเดี่ยวคือเพียงส่วนหนึ่งของยอดคงเหลือที่มีผลบังคับใช้ ตามด้วยการหักยอดเพิ่มเติม โทษจากความสัมพันธ์จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนสเตคที่ถูกตัดสิทธิ์ในช่วงเวลาที่เกี่ยวข้อง; การละเมิดแบบประสานงานในวงกว้างสามารถทำให้การสูญเสียเพิ่มขึ้นจนถึงยอดคงเหลือที่มีผลบังคับใช้ทั้งหมด ดังนั้น เอกสารของ Ethereum จึงแยกความแตกต่างระหว่างข้อผิดพลาดในการดำเนินงานแบบแยกเดี่ยวกับการโจมตีด้านความปลอดภัยแบบประสานงานในวงกว้าง

สิ่งที่ไม่ถูกตัดสิทธิ์โดยอัตโนมัติ

การขาดการรับรอง (attestation), การออฟไลน์ หรือการไม่สามารถเสนอบล็อกได้ตามปกติ จะก่อให้เกิดการลงโทษทั่วไปแทนที่จะถูกตัดสิทธิ์ การระงับการลงคะแนนอย่างจงใจอาจทำให้การยืนยันขั้นสุดท้ายล่าช้าและก่อให้เกิดการสูญเสียจากความไม่ใช้งาน (inactivity leak) โดยไม่สร้างลายเซ็นที่ขัดแย้งกัน การเซ็นเซอร์ธุรกรรมเป็นอันตราย แต่โดยตัวมันเองไม่ใช่หนึ่งในเงื่อนไขการตัดสิทธิ์ที่เรียบง่ายในปัจจุบัน ข้อเสนอโปรโตคอลอาจเสริมความต้านทานต่อการเซ็นเซอร์ แต่บทความนี้ไม่ควรถือว่ากลไกป้องกันในอนาคตได้ถูกนำไปใช้แล้ว

ข้อสรุป: การสแลชชิ่งให้ความปลอดภัยที่ตรวจสอบได้ ไม่ใช่การบังคับใช้พฤติกรรมแบบสากล การออกแบบ PoS ที่แข็งแกร่งยังคงต้องการตัวเลือกการแยกสาขา (fork choice) การจัดการความไม่ใช้งาน ความหลากหลายของไคลเอนต์ การตรวจสอบ และการประสานงานทางสังคม

ความแตกต่างของความสุดท้ายของธุรกรรมคืออะไร?

บิตคอยน์: ความลึกเชิงความน่าจะเป็น

ธุรกรรม Bitcoin จะได้รับการยืนยันครั้งแรกเมื่อถูกรวมอยู่ในบล็อกที่ถูกต้อง แต่ละบล็อกเพิ่มเติมจะทำให้การจัดเรียงใหม่ (reorganisation) ที่ผ่านจุดนั้นไปมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น และโดยทั่วไปมีความเป็นไปได้น้อยลง ความน่าจะเป็นจะไม่เคยเป็นศูนย์อย่างแม่นยำภายใต้โมเดลนี้; ผู้ใช้และบริการจะเลือกระดับความลึกที่เหมาะสมกับสมมติฐานเกี่ยวกับมูลค่าและความเสี่ยง นี่คือเหตุผลที่ "หกการยืนยัน" เป็นข้อตกลงทั่วไปมากกว่าสถานะของโปรโตคอล

อีเธอเรียม: มีเหตุผลรองรับ ปลอดภัย และเสร็จสมบูรณ์

ไคลเอนต์ Ethereum นำเสนอแนวคิดการรับรองหลายประการ หัว (head) คือจุดปลายทางปัจจุบันของการเลือกฟอร์ก บล็อกที่ "ปลอดภัย" มีการสนับสนุนการรับรองที่แข็งแกร่ง แต่ยังไม่ได้รับการยืนยันขั้นสุดท้าย จุดตรวจสอบ (checkpoint) จะได้รับการรับรองผ่านลิงก์ที่มีเสียงข้างมากสองในสาม และจุดตรวจสอบที่ได้รับการรับรองก่อนหน้านี้จะได้รับการยืนยันขั้นสุดท้ายด้วยลิงก์ที่มีคุณสมบัติตามเกณฑ์ถัดไป ในการทำงานปกติ กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณสองเอพ็อก ซึ่งมักอธิบายว่าใช้เวลาประมาณ 13 ถึง 15 นาที ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของธุรกรรมในเอพ็อกนั้น

เหตุผลที่ความสมบูรณ์อาจถูกเลื่อนออกไป

สล็อตอาจว่างเปล่า การรับรองอาจมาถึงช้า และข้อผิดพลาดของไคลเอนต์หรือเครือข่ายอาจลดการมีส่วนร่วมได้ หากมีสัดส่วนน้อยกว่าสองในสามของสเตกที่มีผลบังคับใช้ให้เสียงที่จำเป็น โซ่สามารถผลิตบล็อกต่อไปได้โดยไม่มีการยืนยันขั้นสุดท้าย Ethereum ได้ประสบกับการหยุดชะงักชั่วคราวของการยืนยันขั้นสุดท้ายในเดือนพฤษภาคม 2023 ระหว่างเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับไคลเอนต์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการยืนยันขั้นสุดท้ายที่ชัดเจนขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ที่ทำงานได้ดีและการมีส่วนร่วม

ความไม่แน่นอนแบบอ่อน

โหนด Ethereum ใหม่ หรือโหนดที่กลับมาออนไลน์หลังจากออฟไลน์เป็นเวลานาน ควรรับจุดตรวจสอบความไม่แน่นอนแบบอ่อน (weak subjectivity checkpoint) ล่าสุดจากแหล่งข้อมูลสาธารณะที่เชื่อถือได้หนึ่งหรือหลายแหล่ง สิ่งนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ประวัติระยะยาวที่สร้างขึ้นด้วยกุญแจผู้ตรวจสอบความถูกต้อง (validator keys) เก่า ทำให้โหนดเข้าใจผิด ความเชื่อถือนี้มีขอบเขตจำกัดและสามารถตรวจสอบไขว้ได้ แต่เป็นความแตกต่างที่แท้จริงจากโมเดล "การคำนวณใหม่จากจุดกำเนิด (genesis) โดยใช้ปริมาณงานที่สะสม" แบบบริสุทธิ์

ข้อสรุป: คำว่า "Final" มีความหมายที่แตกต่างกัน Bitcoin ให้ความมั่นใจที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่วน Ethereum ให้สถานะคริปโตเศรษฐกิจที่ชัดเจน ซึ่งความปลอดภัยขึ้นอยู่กับจุดตัดของควอรัม (quorum intersection), การลงโทษ (slashing) และสมมติฐานบูตสแตรปทางสังคมที่จำกัด

ความต้องการด้านพลังงานและฮาร์ดแวร์เปรียบเทียบกันอย่างไร?

บิตคอยน์ไม่มีเป้าหมายการใช้ไฟฟ้าที่กำหนดไว้ในโปรโตคอล ผู้ขุดจะขยายหรือลดขนาดการขุดจนกว่ารายได้ที่คาดการณ์ ราคาไฟฟ้า ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ความเสี่ยงด้านการเงินและการดำเนินงาน จะถึงจุดสมดุลทางเศรษฐกิจ ราคาที่เพิ่มขึ้นหรือรางวัลต่อบล็อกสามารถสนับสนุนกำลังแฮชที่มากขึ้นได้; เครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นสามารถลดการใช้พลังงานต่อแฮชได้ ในขณะที่การแข่งขันเพิ่มจำนวนแฮชรวม ผลลัพธ์เป็นแบบไดนามิก ซึ่งเป็นเหตุผลที่ตัวเลขการใช้พลังงานที่คงที่จะล้าสมัยอย่างรวดเร็ว

การใช้พลังงานไม่ใช่คำพ้องความหมายที่สมบูรณ์แบบสำหรับความปลอดภัย ความปลอดภัยขึ้นอยู่กับปริมาณพลังแฮชที่มีประสิทธิภาพที่ผู้โจมตีสามารถควบคุมได้ สถานที่ที่อุปกรณ์และพลังงานถูกกระจุกตัวอยู่ ความเร็วที่นักขุดที่ซื่อสัตย์สามารถตอบสนองได้ และว่าโหนดจะยังคงบังคับใช้กฎเดียวกันต่อไปหรือไม่ การใช้พลังงานไฟฟ้าในปริมาณเท่ากันภายใต้ผู้ดำเนินการที่กระจุกตัวสูงเพียงรายเดียว ไม่ให้ความยืดหยุ่นเทียบเท่ากับการทำงานที่คล้ายกันซึ่งกระจายอยู่ระหว่างผู้ดำเนินการอิสระหลายราย

ผู้ตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum ไม่จำเป็นต้องดำเนินการแฮชที่ใช้แล้วทิ้งเป็นล้านล้านครั้ง พวกเขาดำเนินการงานเครือข่าย การตรวจสอบลายเซ็น การดำเนินการสถานะ และงานฐานข้อมูลบนฮาร์ดแวร์ทั่วไป ดังนั้น The Merge จึงได้กำจัดความต้องการไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการบรรลุฉันทามติเกือบทั้งหมดจากระบบการขุดเดิม หน้าข้อมูลพลังงานของ Ethereum ในปัจจุบันอ้างถึงการลดการใช้พลังงานที่คาดการณ์ไว้ได้มากขึ้นตามวิธีการคำนวณที่ต่างออกไป แต่ "ประมาณ 99.95 เปอร์เซ็นต์" ยังคงเป็นตัวเลขหลักอย่างเป็นทางการที่คงที่

ข้อสรุป: Proof of Stake มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่าอย่างชัดเจนสำหรับการบรรลุฉันทามติของบล็อก ซึ่งตอบคำถามเกี่ยวกับการเปรียบเทียบด้านสิ่งแวดล้อมได้ แต่เพียงตัวมันเองยังไม่สามารถตอบคำถามแยกต่างหากเกี่ยวกับความปลอดภัย การกำกับดูแล หรือการกระจายอำนาจได้

แต่ละแบบการออกแบบอาจเกิดการรวมศูนย์ได้ตรงไหน?

การรวมศูนย์ของ Proof-of-Work

การขุดได้รับประโยชน์จากขนาดในการจัดซื้อ การเจรจาเรื่องพลังงาน การระบายความร้อน การบำรุงรักษา และการปรับสมดุลรายได้ อุปกรณ์เฉพาะทางสร้างจุดคอขวดในห่วงโซ่อุปทาน กลุ่มขุด (Pool) ประสานงานและสร้างแม่แบบบล็อกสำหรับนักขุดอิสระจำนวนมาก ดังนั้นส่วนแบ่งในกลุ่มขุดจึงวัดพลังการประสานงานได้โดยตรงกว่าการถือครองอุปกรณ์ทั้งหมดที่เข้าร่วม นักขุดสามารถเปลี่ยนกลุ่มขุดได้ แต่การเปลี่ยนนี้ไม่เกิดขึ้นทันทีหรือได้รับการรับประกันในช่วงวิกฤต

การกระจุกตัวของ Proof-of-Stake

Stake สามารถรวมกันผ่านตลาดแลกเปลี่ยน ผู้ดูแลทรัพย์สิน และระบบ liquid-staking ได้ แม้จะมีดัชนีผู้ตรวจสอบจำนวนมาก แต่ยังคงอาจถูกควบคุมโดยผู้ดำเนินการหรือระบบการกำกับดูแลจำนวนน้อย การกระจุกตัวในการโฮสต์ การใช้ซอฟต์แวร์ไคลเอนต์แบบเดียว และการจัดการกุญแจร่วมกัน อาจก่อให้เกิดความล้มเหลวที่สัมพันธ์กัน การผลิตบล็อกของ Ethereum ยังเกี่ยวข้องกับผู้สร้างและผู้ส่งต่อที่เชี่ยวชาญ ดังนั้น การกระจายอำนาจของผู้เสนอ (proposer) เพียงอย่างเดียวจึงไม่สามารถอธิบายอำนาจในการจัดลำดับธุรกรรมได้

Pectra และการรวมตัวของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง

Pectra อนุญาตให้ผู้ตรวจสอบที่รวมกันถือยอดคงเหลือที่มีผลใช้ได้สูงสุด 2,048 ETH และอนุญาตให้รวมผู้ตรวจสอบหลายรายที่มียอด 32 ETH เข้าด้วยกัน สิ่งนี้สามารถลดภาระการส่งข้อความเพื่อสร้างฉันทามติและความซับซ้อนในการดำเนินงานได้ อย่างไรก็ตาม มันไม่เปลี่ยนแปลงจำนวนสเตกที่องค์กรหนึ่งถืออยู่ แต่การเปรียบเทียบจำนวนผู้ตรวจสอบแบบดิบจะยิ่งไม่มีประโยชน์มากขึ้นหลังการรวมตัว ดังนั้น ควรวัดผู้ดำเนินการอิสระ การควบคุมสเตก และโดเมนความล้มเหลวแทน

โหนดอิสระยังคงมีความสำคัญ

ผู้ใช้ Bitcoin สามารถรันโหนดตรวจสอบความถูกต้องได้โดยไม่ต้องขุด ผู้ใช้ Ethereum สามารถรันโหนดได้โดยไม่ต้องฝาก 32 ETH โหนดเหล่านี้ไม่ได้รับรางวัลบล็อก แต่พวกเขาตรวจสอบอย่างอิสระว่าเครือข่ายสามารถทำอะไรได้บ้าง การวิเคราะห์การกระจายศูนย์ที่นับเฉพาะผู้ผลิตบล็อกจะมองข้ามบุคคลและองค์กรที่บังคับใช้ความถูกต้องที่ขอบเครือข่าย

ข้อสรุป: ทั้งสองระบบต่างแลกเปลี่ยนแรงกดดันจากการกระจุกตัวแบบหนึ่งไปเป็นอีกแบบหนึ่ง คำถามที่สำคัญคือมีโดเมนความล้มเหลวอิสระและตัวเลือกการออกที่น่าเชื่อถืออยู่กี่แห่ง มากกว่าที่จะดูว่าแผนภูมิใดมีจุดมากกว่า

รางวัลและงบประมาณด้านความปลอดภัยทำงานอย่างไร?

บิตคอยน์: เงินอุดหนุนและค่าธรรมเนียม

เงินอุดหนุนต่อบล็อกของ Bitcoin จะลดลงครึ่งหนึ่งทุก 210,000 บล็อก และปัจจุบันอยู่ที่ 3.125 BTC ต่อบล็อก ค่าธรรมเนียมธุรกรรมช่วยเสริมรายได้นี้ ในแง่เศรษฐกิจโดยทั่วไป รายได้ที่คาดการณ์ของผู้ขุดจะกำหนดขีดจำกัดสูงสุดของค่าใช้จ่ายที่ยั่งยืนทั่วทั้งอุตสาหกรรม แม้ว่าการจัดหาเงินทุน การป้องกันความเสี่ยง วงจรอุปกรณ์ และสัญญาไฟฟ้าตามภูมิภาคจะก่อให้เกิดความล่าช้าในระยะยาว เมื่อเงินอุดหนุนลดลง โมเดลความปลอดภัยในระยะยาวจะพึ่งพาความต้องการค่าธรรมเนียมธุรกรรมมากขึ้น หรือมูลค่าที่สูงขึ้นต่อหน่วยของรางวัล

อีเธอเรียม: การออกเหรียญ ค่าธรรมเนียม และค่าปรับ

รางวัลจากการบรรลุฉันทามติของ Ethereum ขึ้นอยู่กับยอดคงเหลือที่มีผลบังคับใช้ จำนวนสเตคที่ใช้งานอยู่ทั้งหมด และการมีส่วนร่วมที่ถูกต้อง ค่าธรรมเนียมพื้นฐานตาม EIP-1559 จะถูกเผาทิ้งและไม่จ่ายให้กับผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ส่วนค่าธรรมเนียมลำดับความสำคัญและรายได้จากการสร้างบล็อกจะส่งไปยังผู้เสนอหรือผู้รับที่ตั้งค่าไว้ ผลตอบแทนจะเปลี่ยนแปลงไปตามกิจกรรมของเครือข่าย การมีส่วนร่วมในการสเตค ค่าธรรมเนียมของผู้ดำเนินการ เวลาที่ระบบหยุดทำงาน ความเสี่ยงในการถูกตัดสิทธิ์ และราคาตลาดของ ETH การเรียกผลลัพธ์นี้ว่า "ดอกเบี้ย" อาจทำให้เข้าใจผิดได้ เนื่องจากไม่มีผู้กู้ที่รับประกันหรือมูลค่าเงินต้นที่คงที่

ข้อสรุป: แรงจูงใจเป็นส่วนหนึ่งของความปลอดภัย ไม่ใช่ผลตอบแทนฟรี กลไกต้องจ่ายค่าตอบแทนที่เพียงพอสำหรับการมีส่วนร่วมอย่างซื่อสัตย์ พร้อมทั้งจำกัดการกระจุกตัว การออกเหรียญเกินความจำเป็น แรงจูงใจในการเซ็นเซอร์ และความเสี่ยงในการดำเนินงานที่เกี่ยวข้อง

กลไกใดมีความปลอดภัยมากกว่า?

กลไกไม่สามารถประเมินได้โดยแยกจากการนำไปใช้งาน Bitcoin Core ได้เปิดเผยช่องโหว่ซอฟต์แวร์ที่ร้ายแรง รวมถึงข้อผิดพลาดด้านเงินเฟ้อในปี 2018 แม้ว่าจะได้รับการแก้ไขก่อนที่จะถูกใช้ประโยชน์ Ethereum สูญเสียความสมบูรณ์ชั่วคราวในปี 2023 เนื่องจากปัญหาด้านไคลเอนต์ทำให้การมีส่วนร่วมลดลง แม้ว่าการผลิตบล็อกจะยังคงดำเนินต่อไปและความสมบูรณ์จะกลับคืนมา เหตุการณ์เหล่านี้ไม่ได้พิสูจน์ว่ากลไกดังกล่าวไร้ประโยชน์ แต่พิสูจน์ว่าความหลากหลายของซอฟต์แวร์ การทดสอบ และการดำเนินงานเป็นส่วนหนึ่งของความปลอดภัยในการบรรลุฉันทามติ

การเปรียบเทียบที่มีประโยชน์คือ: มูลค่าที่เสี่ยงคืออะไร? ทรัพยากรมีความกระจุกตัวมากเพียงใด? ผู้ใช้ทั่วไปสามารถตรวจสอบได้อย่างอิสระหรือไม่? ผู้เข้าร่วมสามารถเปลี่ยนผู้ให้บริการได้ง่ายเพียงใด? ลูกค้าและวิธีการนำไปใช้มีความหลากหลายเพียงใด? จะเกิดอะไรขึ้นในกรณีเกิดการแบ่งเครือข่าย (partition), ข้อผิดพลาดของซอฟต์แวร์ หรือการถูกเจาะกุญแจจำนวนมาก? การกู้คืนจากภัยพิบัติถูกประสานงานอย่างไร? คำตอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับแต่ละเชนและเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

คำถามที่มักถูกถาม

Proof of Stake ปลอดภัยน้อยกว่า Proof of Work หรือไม่?

โดยทั่วไปแล้วไม่ใช่เช่นนั้น มันใช้โมเดลความปลอดภัยที่ต่างกัน Proof of Work คำนวณต้นทุนการโจมตีในประวัติศาสตร์ล่าสุดผ่านการคำนวณภายนอก ส่วน Proof of Stake คำนวณต้นทุนผ่านอิทธิพลในทุนที่ผูกมัด และทำให้ความล้มเหลวด้านความปลอดภัยบางประเภทสามารถระบุผู้รับผิดชอบและถูกลดจำนวนได้ ความปลอดภัยขึ้นอยู่กับวิธีการนำไปใช้ของเครือข่าย การกระจายทรัพยากร ความหลากหลายของไคลเอนต์ และสมมติฐานการกู้คืน

การโจมตีแบบ 51% ใน Bitcoin จะทำให้ใครสักคนขโมยเหรียญทั้งหมดได้หรือไม่?

ไม่ การถือครองพลังแฮชส่วนใหญ่สามารถส่งผลต่อลำดับของบล็อกที่ถูกต้อง, ปิดกั้นธุรกรรม และพยายามย้อนกลับการชำระเงินล่าสุดของผู้โจมตีเองได้ แต่ไม่สามารถสร้างลายเซ็นของผู้ใช้อื่น, ใช้เอาต์พุตที่ไม่ได้รับอนุญาต หรือบังคับให้โหนดที่ตรวจสอบอย่างอิสระยอมรับกฎการเงินที่ไม่ถูกต้องได้

ส่วนหนึ่งของ Ethereum ที่ถือ stake หนึ่งในสามสามารถควบคุมเครือข่ายได้หรือไม่?

หนึ่งในสามสามารถป้องกันการยืนยันจุดตรวจสอบปกติได้โดยการปฏิเสธเสียงข้างมากพิเศษสองในสามที่จำเป็น แต่ไม่สามารถยืนยันโซ่ที่ขัดแย้งได้ด้วยตัวเอง การรั่วไหลจากความไม่ใช้งานจะลดสัดส่วนการถือหุ้นที่ไม่ใช้งานหรือไม่เข้าร่วมลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้ฝ่ายที่ยังคงใช้งานอยู่สามารถกู้คืนการยืนยันได้ในที่สุด

สแต็กทั้งหมดของผู้ตรวจสอบจะถูกทำลายหลังจากเกิดข้อผิดพลาดเพียงครั้งเดียวหรือไม่?

ไม่ครับ การหยุดทำงานปกติจะก่อให้เกิดบทลงโทษที่น้อยลง ความขัดแย้งที่อาจถูกตัดสิทธิ์จะบังคับให้ผู้ตรวจสอบต้องถอนตัวและถูกหักยอด แต่การตัดสิทธิ์แบบแยกเดี่ยวจะมีมูลค่าที่น้อยกว่ายอดคงเหลือที่มีผลบังคับใช้ทั้งหมดมาก บทลงโทษจากความสัมพันธ์จะรุนแรงขึ้นเมื่อผู้ตรวจสอบหลายรายถูกตัดสิทธิ์พร้อมกัน และอาจเข้าใกล้ยอดคงเหลือทั้งหมดในกรณีที่มีการประสานงานกัน

ผมจำเป็นต้องมี 32 ETH เพื่อรันโหนด Ethereum หรือไม่?

ไม่ครับ ใครก็ตามสามารถรันโหนดการดำเนินการและโหนดการบรรลุฉันทามติได้โดยไม่ต้องวางสเตก จำนวนขั้นต่ำ 32 ETH ใช้สำหรับการเปิดใช้งานผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เสนอและรับรองข้อมูล การวางสเตกแบบมอบหมายและแบบรวมกลุ่มมีสมมติฐานด้านความเชื่อถือและการดูแลรักษาที่แตกต่างกัน

ทำไมระบบ Proof of Work จึงใช้ไฟฟ้ามากขนาดนี้?

การขุดเป็นระบบลอตเตอรี่แบบเปิด ซึ่งการใช้แฮชมากขึ้นจะเพิ่มโอกาสในการค้นพบบล็อกที่ถูกต้องถัดไป ผู้ขุดที่แข่งขันกันจะลงทุนในค่าไฟฟ้าและอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ตราบใดที่รายได้ที่คาดการณ์ไว้สามารถรองรับค่าใช้จ่ายได้ โปรโตคอลไม่ได้กำหนดเป้าหมายการใช้พลังงานที่คงที่ ดังนั้นการใช้พลังงานรวมจึงเปลี่ยนแปลงไปตามราคา รางวัล ประสิทธิภาพ และค่าไฟฟ้า

การยืนยัน 6 ครั้งของ Bitcoin ถือว่าเป็นการยืนยันที่สมบูรณ์แล้วหรือไม่?

ไม่ครับ นี่เป็นข้อตกลงการชำระบัญชีทั่วไปสำหรับธุรกรรมมูลค่าสูง Bitcoin มีความแน่นอนแบบความน่าจะเป็น ดังนั้นความเสี่ยงในการย้อนกลับธุรกรรมจะลดลงตามความลึกของการยืนยัน แต่ไม่กลายเป็นศูนย์ตามที่โปรโตคอลกำหนด บริการต่าง ๆ ควรเลือกเกณฑ์ตามสมมติฐานเกี่ยวกับมูลค่าและความเสี่ยง

การยืนยันธุรกรรมของ Ethereum ใช้เวลานานเท่าใด?

ภายใต้การมีส่วนร่วมปกติ ใช้เวลาประมาณสองเอโพค (epoch) — ประมาณ 13 นาที ซึ่งมักถูกปัดขึ้นเป็น 15 นาที การทำธุรกรรมที่เสนอใกล้ขอบเขตเอโพคอาจเสร็จสิ้นเร็วกว่าหรือช้ากว่าธุรกรรมอื่น ๆ และความสมบูรณ์อาจถูกระงับหากมีผู้ถือหุ้นน้อยกว่าสองในสามที่ให้เสียงลงคะแนนที่จำเป็นสำหรับจุดตรวจสอบ

ความไม่แน่นอนแบบอ่อนคืออะไร?

นี่เป็นข้อกำหนดของ Ethereum ว่าโหนดใหม่หรือโหนดที่ออฟไลน์มานานต้องได้รับจุดตรวจสอบที่ได้รับการยืนยันล่าสุดจากแหล่งที่เชื่อถือได้และสามารถตรวจสอบข้ามกันได้ จุดตรวจสอบดังกล่าวช่วยป้องกันโหนดจากประวัติทางเลือกในระยะยาวที่สร้างขึ้นด้วยกุญแจผู้ตรวจสอบที่เก่า

บิตคอยน์สามารถเปลี่ยนไปใช้ระบบ Proof of Stake ได้หรือไม่?

ซอฟต์แวร์อาจถูกแยกออกเพื่อสร้างเครือข่ายที่ต่างกัน แต่การเปลี่ยนแปลง Bitcoin เองจะต้องการการยอมรับอย่างกว้างขวางต่อกฎการบรรลุฉันทามติที่ไม่เข้ากันได้ โดยผู้ใช้ ผู้ขุด เอกสารธุรกิจ และโครงสร้างพื้นฐาน ระบบ Proof of Work ฝังรากลึกอยู่ในอัตลักษณ์ของ Bitcoin และการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไม่ได้รับความเห็นพ้องที่น่าเชื่อถือ

อีเธอเรียมสามารถเปลี่ยนกลับสู่ระบบ Proof of Work ได้หรือไม่?

การฟอร์กใหม่สามารถนำกฎเกณฑ์ที่ต่างออกไปมาใช้ได้ แต่เครือข่ายหลักของ Ethereum ได้ใช้ระบบ Proof of Stake ตั้งแต่เดือนกันยายน 2022 และแผนงาน เศรษฐกิจ รวมถึงสถาปัตยกรรมไคลเอนต์ในปัจจุบันล้วนถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของระบบนี้ การกลับสู่ระบบเดิมจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงกฎเกณฑ์ที่ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อทั้งเครือข่าย แทนที่จะเป็นการอัปเกรดตามปกติ

สรุป

Proof of Work และ Proof of Stake แก้ปัญหาการประสานงานในภาพรวมเดียวกัน แต่ใช้ทรัพยากรที่หายากต่างกัน Bitcoin 要求ผู้ผลิตบล็อกพิสูจน์ว่าพวกเขาได้ใช้กำลังการคำนวณแล้ว จากนั้นให้โหนดที่ตรวจสอบอย่างอิสระติดตามประวัติที่ถูกต้องตามปริมาณงานที่สะสมมากที่สุด ส่วน Ethereum 要求ผู้ตรวจสอบวางทุนเป็นหลักประกัน มอบหมายหน้าที่เสนอและลงคะแนนตามสัดส่วนการถือหุ้นที่มีผล เลือกผู้นำตามน้ำหนักการรับรอง และยืนยันจุดตรวจสอบเมื่อมีเสียงข้างมากสองในสาม

สโลแกนที่ฟังดูง่ายคือส่วนที่ไม่น่าเชื่อถือที่สุดในการเปรียบเทียบนี้ พลังงานไม่ได้เท่ากับความมั่นคงอย่างแท้จริง สัดส่วนการถือหุ้นไม่ได้ถูกทำลายโดยอัตโนมัติจากการโจมตีทุกครั้ง พลังแฮช 51% ไม่สามารถปลดล็อกกุญแจของผู้อื่นได้ สัดส่วนการถือหุ้น 33% ไม่สามารถทำให้เชนที่เป็นปฏิปักษ์มีผลสุดท้ายได้ สัดส่วนการถือหุ้นสองในสามสามารถสร้างความสุดท้ายได้ แต่การย้อนกลับความสุดท้ายที่มีอยู่จะทำให้อย่างน้อยหนึ่งในสามเผชิญกับความขัดแย้งที่สามารถถูกตัดสิทธิ์ได้ และอาจกระตุ้นการฟื้นฟูทางสังคม โหนดเต็มยังคงบังคับใช้ความถูกต้องในทั้งสองระบบ

สำหรับผู้ใช้ ความแตกต่างในทางปฏิบัติคือกระบวนการยืนยันธุรกรรม ความเชื่อมั่นในบิตคอยน์เพิ่มขึ้นทีละบล็อกโดยไม่มีจุดสิ้นสุดที่ชัดเจน ส่วนอีเธอเรียมเพิ่มสถานะจุดตรวจสอบที่เสร็จสิ้น (finalized checkpoint state) ซึ่งมักเกิดขึ้นหลังจากประมาณ 13 นาที โดยแลกกับโปรโตคอลที่ซับซ้อนมากขึ้น และกลไกบูตสแตรปที่มีความไม่แน่นอนสูงสำหรับโหนดที่กลับมาทำงานหลังจากหยุดพักเป็นเวลานาน สำหรับผู้ออกแบบเครือข่าย การเลือกนี้คือชุดสมมติฐาน: ค่าใช้จ่ายทางกายภาพและความลึกเชิงความน่าจะเป็น หรือทุนผูกมัด ความปลอดภัยที่ตรวจสอบได้ และความเป็นสุดท้ายที่ชัดเจน

ดังนั้น ข้อสรุปที่สามารถป้องกันได้มากที่สุดจึงเป็นข้อสรุปที่มีเงื่อนไข Proof of Stake มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่าอย่างมาก Proof of Work เรียบง่ายกว่าและมีประวัติการใช้งานที่ยาวนานกว่า Proof of Stake ทำให้สามารถระบุข้อผิดพลาดด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงได้ Proof of Work กำหนดการเลือกเชนโดยอิงจากทรัพยากรภายนอก ไม่มีระบบใดที่ปลอดภัยเพียงเพราะมีป้ายกำกับ; แต่ละระบบจะปลอดภัยก็ต่อเมื่อซอฟต์แวร์ เศรษฐศาสตร์ การกระจายตัวของผู้ดำเนินการ และวัฒนธรรมการตรวจสอบ ยังคงสอดคล้องกับโมเดลที่กำหนดไว้

แหล่งข้อมูลและข้อมูลเพิ่มเติม

แหล่งอ้างอิงหลักสำหรับบทความนี้ อัปเดต ณ เดือนกรกฎาคม 2026

• Ethereum.org - กลไกการบรรลุฉันทามติ https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/
• Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
• คู่มือผู้พัฒนา Bitcoin - บล็อกเชน https://developer.bitcoin.org/devguide/block_chain.html
• คู่มือผู้พัฒนา Bitcoin - การขุด https://developer.bitcoin.org/devguide/mining.html
• Ethereum.org - Proof of Stake. https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/
• Ethereum.org - Gasper. https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/gasper/
• Ethereum.org - รางวัลและบทลงโทษของ Proof-of-stake. https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/rewards-and-penalties/
• Ethereum.org - ความเป็นอัตวิสัยที่อ่อนแอ https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/weak-subjectivity/
• Ethereum.org - Pectra MaxEB และข้อมูลรับรองการถอน https://ethereum.org/roadmap/pectra/maxeb/
• Ethereum.org - The Merge. https://ethereum.org/roadmap/merge/
• Ethereum.org - การโจมตีและป้องกัน Proof-of-stake https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/attack-and-defense/
• Bitcoin Core - การเปิดเผย CVE-2018-17144 https://bitcoincore.org/en/2018/09/20/notice/
• Ethereum.org - เหตุผลที่ควรพัฒนาบน Ethereum https://ethereum.org/latest/why-build-on-ethereum/