พื้นฐานของวิธีการทำงานของ Bitcoin

ชื่อเรื่องรอง

Bitcoin สามารถส่งธุรกรรมและรวมไว้ใน blockchain สาธารณะที่ทำหน้าที่เป็นบัญชีแยกประเภท Bitcoins มีมูลค่า และเรามั่นใจได้ว่าธุรกรรมที่รวมอยู่ในบัญชีแยกประเภทนั้นถูกต้องตามกฎหมาย ด้วยขนาดของเครือข่าย Bitcoin เราจึงมั่นใจได้ว่าธุรกรรมเหล่านี้จะไม่เป็นการฉ้อโกง บทความนี้จะอธิบายว่าเครือข่ายแบบกระจายอำนาจจูงใจให้นักแสดงอิสระจัดระเบียบและสร้างธุรกรรมทางกฎหมายบนบล็อกเชนได้อย่างไร

ชื่อเรื่องรอง

ซอฟต์แวร์กระจายอำนาจ

คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยความจำและพลังประมวลผล หน่วยความจำเป็นที่เก็บข้อมูลและพลังการประมวลผลคือความสามารถในการแปลงอินพุตเป็นเอาต์พุต ซอฟต์แวร์ประกอบด้วยกฎที่คอมพิวเตอร์บอกให้ปฏิบัติตาม คอมพิวเตอร์รับข้อมูลเข้า ใช้กฎที่กำหนด และสร้างผลลัพธ์

Bitcoin ยังเป็นซอฟต์แวร์ แต่ธรรมชาติของมันแตกต่างจากที่เราคุ้นเคยเพราะมันมีการกระจายอำนาจ ซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่ที่เราคุ้นเคยจะใช้เครือข่ายส่วนกลางในการทำงาน พิจารณา Facebook และวิธีการทำงาน เมื่อคุณเข้าสู่ระบบเพื่อสร้างบัญชี ข้อมูลของคุณจะถูกอัปโหลดไปยังหนึ่งในคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องที่ Facebook ใช้เพื่อเก็บข้อมูลของผู้ใช้ ทุกครั้งที่คุณโพสต์หรือแสดงความคิดเห็น ข้อมูลนี้จะถูกเพิ่มลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ หาก CEO ต้องการลบหรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลของคุณ เขาจะโทรหาบุคคลที่จัดการคอมพิวเตอร์ แจ้งชื่อของคุณ และบอกเขาว่าจะทำอย่างไรกับข้อมูลดังกล่าว ทั้งหมดนี้เป็นไปได้เพราะ Facebook เป็นบริษัทที่รวมศูนย์

บริษัทส่วนใหญ่ที่เราคุ้นเคยทำงานแบบรวมศูนย์ CEO สามารถทำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ด้วยการโทรศัพท์ ซึ่งช่วยให้บริษัทดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อตอบแทนประสิทธิภาพนี้ ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียของบริษัท (พนักงาน ผู้ถือหุ้น และลูกค้า) จะต้องเชื่อมั่นว่า CEO กำลังทำสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับพวกเขาทั้งหมด พูดอย่างคร่าว ๆ ว่า CEO ของบริษัทสามารถออกกฎหมายเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องได้รับความยินยอมเป็นเอกฉันท์จากผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ซึ่งทำให้บริษัทสามารถตอบสนองได้อย่างยืดหยุ่นในตลาดที่มีการแข่งขันสูง

ตรงกันข้ามคือกลุ่มที่กระจายอำนาจซึ่งการตัดสินใจจะทำผ่านฉันทามติระหว่างกลุ่มผู้เข้าร่วม ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด ระบบไม่ต้องการความไว้วางใจจากหน่วยงานส่วนกลาง เนื่องจากความปรารถนาของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียนั้นได้รับการเติมเต็มอยู่เสมอ กระบวนการนี้ไม่มีประสิทธิภาพ แต่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานที่มีความเสี่ยงสูงทางศีลธรรม

ยุคแห่งการคำนวณทำให้ระบบกระจายอำนาจเป็นไปได้ และความสามารถในการส่งข้อมูลด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสงทำให้ความต้องการการกระจายอำนาจน้อยลง ซอฟต์แวร์กลายเป็นสื่อที่เหมาะสำหรับการกระจายอำนาจ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ แนวคิดใหม่จึงเกิดขึ้น ซึ่งขณะนี้สามารถกระจายอำนาจได้ แต่ยังใช้งานได้จริง

ข้อตกลงทำงานโดยเรียกใช้ ซอฟต์แวร์เป็นโอเพ่นซอร์ส ทุกคนมีสำเนาของรหัส และพวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยวิธีใดก็ได้ แต่ถ้าคนใดคนหนึ่งเปลี่ยนแปลงรหัสของตนเองมากเกินไป พวกเขาอาจไม่สามารถโต้ตอบกับรหัสของผู้อื่นได้ ทุกคนมีอิสระที่จะเปลี่ยนรหัสของตนเองได้ตามต้องการ แต่กฎที่ตามมาคือกฎที่เครือข่ายส่วนใหญ่เลือกที่จะปฏิบัติตาม ใครก็ตามที่ไม่ต้องการปฏิบัติตามกฎเหล่านี้สามารถเปลี่ยนรหัสได้ แต่นั่นหมายความว่าพวกเขาสามารถโต้ตอบกับคนอื่นที่ทำการเปลี่ยนแปลงนั้นเท่านั้น ถ้ามีคนต้องการเปลี่ยนซอฟต์แวร์ Bitcoin พวกเขาจำเป็นต้องโน้มน้าวให้ผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่ทำเช่นเดียวกัน หากทำไม่ได้ Bitcoin จะไม่เปลี่ยนแปลง

ชื่อเรื่องรอง

เครือข่ายบิตคอยน์

โหนดมีส่วนร่วมในเครือข่ายผ่านฟังก์ชันหลักสามประการ: การกำหนดเส้นทาง การตรวจสอบ และการขุด เมื่อโหนดได้ยินการทำธุรกรรมก็จะตรวจสอบการทำธุรกรรมโดยตรวจสอบว่าผู้ส่งมี bitcoins เพียงพอที่จะใช้จ่ายหรือไม่, ไม่ว่าพวกเขาจะใช้ bitcoins เหล่านั้นที่อื่นหรือไม่และลายเซ็นของพวกเขาตรงกับที่อยู่การค้าหรือไม่ หากการตรวจสอบทั้งหมดสำเร็จ โหนดจะส่งต่อธุรกรรมไปยังโหนดอื่น แต่ถ้าไม่ ก็จะลืมเรื่องนี้ไป โหนดการขุดไม่เพียงแต่ตรวจสอบและกำหนดเส้นทางเท่านั้น แต่ยังเพิ่มธุรกรรมไปยังพูลหน่วยเก็บข้อมูลและพยายามบันทึกสำเนาของพูลหน่วยเก็บข้อมูลบนบล็อกเชนด้วยการไขปริศนาการคำนวณ (หลักฐานการทำงาน)

ชื่อเรื่องรอง

กระบวนการขุด

สำหรับบล็อกใหม่ที่จะขุดและรวมไว้ในบล็อกเชน โหนดการขุดจะต้องไขปริศนาการคำนวณ Proof-of-Work (PoW) อัลกอริทึมการพิสูจน์การทำงานได้รับการแก้ไขโดยการสร้างแฮชของรายการส่วนหัวของบล็อกด้านล่างเป้าหมายความยาก เนื่องจากเอาต์พุตของฟังก์ชันแฮชเป็นแบบสุ่ม วิธีเดียวที่จะสร้างตัวเลขที่ต่ำพอคือการคาดเดาต่อไป เป้าหมายความยากจะใช้เพื่อเพิ่มหรือลดโอกาสที่นักขุดจะแก้ไขอัลกอริทึมการพิสูจน์การทำงาน ยิ่งเป้าหมายความยากต่ำเท่าใด ก็ยิ่งยากที่จะแก้ไข เนื่องจากช่วงของคำตอบที่เป็นไปได้มีน้อยลง

ตรวจสอบส่วนหัวของบล็อกก่อนหน้า:

ส่วนหัวของบล็อกมีการประทับเวลา เป้าหมายความยาก และค่าที่ไม่ใช่ค่า

แฮชส่วนหัวของบล็อก =

ฟังก์ชันแฮช (รูท Merkle + แฮชบล็อกก่อนหน้า + เวอร์ชัน + การประทับเวลา + เป้าหมายความยาก + nonce)

นักขุดแข่งขันกันเพื่อไขปริศนาการคำนวณพิสูจน์การทำงานโดยการอัปเดตฟิลด์ nonce จนกว่าจะสร้างแฮชส่วนหัวของบล็อกที่น้อยกว่าเป้าหมายความยาก

ชื่อเรื่องรอง

เมื่อนักขุดพบวิธีแก้ปัญหาแล้ว พวกเขาจะเผยแพร่ไปยังเพื่อนของพวกเขาทันที (เช่น โหนดที่พวกเขาเชื่อมต่ออยู่) จากนั้น โหนดเหล่านี้จะตรวจสอบว่าโซลูชันนั้นถูกต้อง และถ้าใช่ ให้เผยแพร่โซลูชันไปยังเครื่องอื่น แผนภูมิด้านล่างแสดงให้เห็นว่า 95% ของบล็อกเชนจะรับรู้สิ่งนี้ภายในเวลาประมาณ 40 วินาทีโดยเฉลี่ย

คำอธิบายภาพ

ฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของเวลาการขยายบล็อก

โหนดยอมรับบล็อกใหม่นี้ โดยรวมเข้ากับสำเนาของบล็อกเชน นักขุดยอมรับบล็อกใหม่นี้และเริ่มขุดบล็อกถัดไป เพิ่มบล็อกล่าสุดลงในบล็อกเชนและเริ่มกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง รอบนี้จะเกิดขึ้นทุกๆ 10 นาทีโดยเฉลี่ย และเป้าหมายความยากจะถูกปรับโดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่ารอบนี้จะสำเร็จ

เนื่องจากเป้าหมายความยากจะปรับเพื่อค้นหาบล็อกทุกๆ 10 นาทีโดยเฉลี่ย เรารู้ว่านักขุดจะได้รับรางวัลบล็อกสำหรับการขุดบล็อกสำเร็จโดยเฉลี่ยทุกๆ 10 นาที รางวัลบล็อกประกอบด้วยค่าธรรมเนียมที่จ่ายโดยโหนดในการทำธุรกรรม และธุรกรรมฐานเหรียญจะสร้างบิตคอยน์ใหม่มากขึ้น

รางวัลบล็อก = ธุรกรรม coinbase + ค่าธรรมเนียมบล็อก

ในปี 2551 ธุรกรรมฐานเหรียญให้รางวัล 50 bitcoins และรางวัลลดลงครึ่งหนึ่งทุก ๆ สี่ปีจนกระทั่งมีอุปทานสูงสุด 21 ล้าน bitcoin ในปี 2140

ทันทีที่พบบล็อกถัดไป เชนจะยาวขึ้น และโหนดของเชนสั้นจะเปลี่ยนไปใช้การขุดเชนที่ยาวที่สุด โหนดเป็นไปตามกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด แก้ไขข้อขัดแย้งทั้งหมดเมื่อเวลาผ่านไป

ชื่อเรื่องรอง

กลไกจูงใจ - อัลกอริทึม Proof of Work (POW)

คำถามสำคัญที่ต้องตอบ: ทำไมไม่สุ่มเลือกบล็อกของคนงานเหมืองทุกๆ 10 นาที เหตุใดเราจึงใช้พลังงานทั้งหมดที่ใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแก้ปัญหานี้

เราทราบดีว่า PoW สร้างความขาดแคลนทางดิจิทัล แต่ก็มีจุดประสงค์อื่นเช่นกัน นั่นคือความปลอดภัย Blockchains ถูกขยายโดยผู้ที่แก้ไขอัลกอริทึม หากนักขุดแก้ไขได้ พวกเขาสามารถรวมธุรกรรมที่ฉ้อโกงเหล่านั้นได้ แต่ธุรกรรมที่ฉ้อฉลเหล่านี้จะถูกปฏิเสธโดยโหนดอื่นเนื่องจากไม่ผ่านการตรวจสอบ หากต้องขยาย blockchain ด้วยธุรกรรมฉ้อฉล จะต้องขยายโดยนักขุดที่มีแนวคิดเดียวกัน ซึ่งต้องใช้พลังการประมวลผลมากกว่า 50% ของเครือข่ายทั้งหมด ดังนั้นยิ่งฉันมีราคาแพงมากเท่าไหร่ นักแสดงที่ไม่ดีก็จะยิ่งทำได้ยากขึ้นเท่านั้น

และไม่ใช่เพื่อประโยชน์สูงสุดของนักแสดงที่ไม่ดีที่จะทำเช่นนั้น ในคำพูดของ Satoshi Nakamoto:

เขาควรพบว่ามีประโยชน์มากกว่าที่จะเล่นตามกฎที่สนับสนุนให้เขาได้รับ bitcoins มากกว่าคนอื่นรวมกัน แทนที่จะทำลายความถูกต้องของระบบและความมั่งคั่งของเขาเอง

อัลกอริทึม Proof of Work เปรียบเสมือนการทดสอบ Bitcoin ได้รับความน่าเชื่อถือผ่านการรักษาความปลอดภัยของเครือข่าย ความปลอดภัยอยู่ที่ความจริงที่ว่ามีเพียง 21 ล้าน bitcoins เท่านั้นที่ทราบแน่ชัดว่ามีอยู่จริง ค่าใช้จ่ายในการขุดคือสิ่งที่ทำให้แน่นอน การรักษาความปลอดภัยเครือข่าย Bitcoin หมายถึงการรักษาความปลอดภัยของสื่อกลางที่กระจายอำนาจและเชื่อถือได้โดยปราศจากอันตรายทางศีลธรรม ระบบการเงินเป็นรากฐานของเศรษฐกิจ และความปลอดภัยก็เป็นสิ่งสำคัญที่สุด

ชื่อเรื่องรอง

กฎของบิตคอยน์

กฎเหล่านี้มีอยู่ในฉันทามติเนื่องจากผู้เข้าร่วมเครือข่ายเต็มใจยอมรับกฎเหล่านี้ ในระบบสกุลเงิน fiat กฎไม่ได้เกิดจากฉันทามติ แต่ผ่าน fiat (คำจำกัดความของคำว่า fiat) เราไม่ลงคะแนนเสียงเกี่ยวกับนโยบายการเงิน นโยบายการเงินได้รับอิทธิพลและควบคุมโดยนักการเมืองแทน:

การประชุมคณะผู้ว่าการธนาคารกลางสหรัฐในเดือนเมษายน 2562

ชื่อเรื่องรอง

ผู้คนซื้อ Bitcoin เนื่องจากคุณสมบัติทางการเงินที่เหนือกว่า ซึ่งทำให้ราคาของมันสูงขึ้น ราคาที่สูงขึ้นดึงดูดนักขุดมากขึ้น ขยายพลังการประมวลผลของเครือข่าย ทำให้เครือข่ายมีความปลอดภัยมากขึ้นและมีค่ามากขึ้น สิ่งนี้จะเพิ่มราคาเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อราคาของ Bitcoin สูงขึ้น มันสร้างกระแสตอบรับเชิงบวกที่ผู้เข้าร่วมเชื่อว่ามันจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป นี่คือพลังของเอฟเฟกต์เครือข่ายที่ใช้กับมาตรฐานแห่งคุณค่า กระแสตอบรับนี้มีพื้นฐานมาจากคุณสมบัติทางการเงินของ Bitcoin (กำหนดโดยกฎ) เนื่องจากหากไม่มีคุณสมบัติเหล่านี้ ผู้คนจะไม่เก็งกำไรใน Bitcoin ในตอนแรก

ชื่อเรื่องรอง

กฎเปลี่ยนไปอย่างไร

ซอฟต์แวร์ Bitcoin เรียกว่า Bitcoin Core และสามารถดาวน์โหลดได้ที่ bitcoin.org นี่เป็นซอฟต์แวร์ bitcoin ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ก็มีซอฟต์แวร์ bitcoin รุ่นอื่น ๆ ที่ใช้ได้เช่นกัน รุ่นอื่น ๆ จะต้องรักษาระดับความคล้ายคลึงกันขั้นต่ำกับ Bitcoin Core เพื่อที่จะเข้าร่วมในเครือข่าย Bitcoin ที่ระดับขั้นต่ำนี้ โหนดต้องตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและบล็อกในลักษณะเดียวกับโหนดอื่นๆ หากไม่เป็นเช่นนั้น ธุรกรรม/บล็อกที่สร้างและส่งต่อจะไม่ได้รับการยอมรับจากโหนดอื่น และในทางกลับกัน

ในการเปลี่ยนแปลงกฎ จำเป็นต้องมีฉันทามติจากกลุ่มผู้มีส่วนได้ส่วนเสียหลักสามกลุ่ม:

คุณจะเห็นว่าแต่ละกลุ่มมีพลังรูปแบบหนึ่ง แต่ไม่มีกลุ่มใดควบคุมได้ทั้งหมด โปรดทราบว่ามีนักพัฒนากลุ่มเล็กๆ ที่สามารถอัปเดตโค้ดได้จริง (เรียกว่าสิทธิ์อนุญาต) ในขณะที่สมาชิกคนอื่นๆ ในชุมชนเสนอการเปลี่ยนแปลงต่อสาธารณะ

จะเกิดอะไรขึ้นหากมีคนพยายามควบคุมนักพัฒนาจำนวนน้อยที่มีสิทธิ์เข้าถึง พวกเขามีอำนาจในการสร้างซอฟต์แวร์ใหม่สำหรับสมาชิกในชุมชนเพื่อดาวน์โหลดโดยสมัครใจ แต่ไม่สามารถบังคับให้ดาวน์โหลดได้ การแก้ไขซอฟต์แวร์ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบโดยสมาชิกชุมชน และเนื่องจากเป็นโอเพ่นซอร์ส การแก้ไขใด ๆ จะถูกค้นพบอย่างรวดเร็ว

กฎ Bitcoin ถูกสร้างขึ้นโดยชุมชนและดำเนินการโดยนักพัฒนาที่ได้รับอนุญาต โหนด (นักขุด) ต้องดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ที่อัปเดตเพื่อให้เครือข่ายยอมรับ และนักลงทุนจะต้องถือและซื้อ bitcoin ต่อไปเพื่อให้ซอฟต์แวร์มีการเปลี่ยนแปลง

การเปลี่ยนแปลงกฎ Bitcoin ต้องการฉันทามติของกลุ่มผู้มีส่วนได้ส่วนเสียหลัก

ระบบการเงิน fiat ของเราถูกควบคุมโดยกลุ่มที่รวมศูนย์สูง คุณสามารถเลือกได้ว่าจะปฏิบัติตามระบอบประชาธิปไตยของระบบ Bitcoin หรือกฎที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของระบบสกุลเงิน fiat ในปัจจุบัน การตัดสินใจนี้จะง่ายขึ้นเมื่อมีผู้คนใช้ระบบ Bitcoin มากขึ้นเรื่อยๆ

ต้นฉบับ: Eric Yakes

เรียบเรียง : บิบาบู