บทนี้ช่วยให้คุณ

• เข้าใจหน้าที่ของบล็อก แฮช และโหนด
• ตามรอยธุรกรรมตั้งแต่กดส่งจนได้รับการยืนยัน
• แยก Proof of Work กับ Proof of Stake
• เข้าใจความต่างระหว่าง Confirmation กับ Finality
• แยกการเข้าบล็อกออกจากผลสำเร็จของธุรกรรม
• เข้าใจข้อจำกัดของการแก้ไขประวัติบนบล็อกเชน

Blockchain หรือบล็อกเชน คือระบบบันทึกข้อมูลที่จัดรายการเป็นกลุ่มเรียกว่า “บล็อก” แล้วเชื่อมบล็อกเข้าด้วยกันด้วยวิธีทางวิทยาการเข้ารหัส ข้อมูลถูกจัดเก็บและตรวจสอบผ่านคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายตามกติกาที่กำหนดไว้

จุดสำคัญของบล็อกเชนคือการทำให้ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงข้อมูลย้อนหลังได้ และทำให้การเปลี่ยนประวัติที่เครือข่ายยอมรับแล้วทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม ระดับความปลอดภัยขึ้นอยู่กับการออกแบบและผู้เข้าร่วมของแต่ละเครือข่าย ไม่ใช่เพียงการเรียกระบบนั้นว่า “บล็อกเชน” ภาพรวมเทคโนโลยีบล็อกเชนของ NIST

สำหรับผู้เริ่มต้น คำถามที่ช่วยให้เข้าใจเทคโนโลยีนี้ได้ดีที่สุดคือ เมื่อกดส่งคริปโต ใครตรวจสอบรายการ และเครือข่ายรู้ได้อย่างไรว่าควรยอมรับข้อมูลชุดไหน?

บทนี้จะพาคุณไล่ตั้งแต่การสร้างธุรกรรมไปจนถึงการยืนยัน โดยใช้ Bitcoin และ Ethereum เป็นตัวอย่างหลัก

Blockchain กับคริปโตต่างกันอย่างไร?

Blockchain เป็นเทคโนโลยีสำหรับบันทึกและตรวจสอบข้อมูล ส่วนคริปโตเป็นสินทรัพย์ที่อาจออกและโอนผ่านระบบนั้น ทั้งสองคำจึงไม่ได้มีความหมายเดียวกัน

ตัวอย่างเช่น:

• Bitcoin ใช้บล็อกเชนบันทึกธุรกรรมของสินทรัพย์ BTC
• Ethereum ใช้บล็อกเชนร่วมกับระบบประมวลผลโปรแกรม เพื่อรองรับทั้ง ETH และแอปพลิเคชันต่าง ๆ

บล็อกเชนยังนำไปใช้กับข้อมูลประเภทอื่นได้ ไม่จำเป็นต้องมีไว้ซื้อขายเหรียญเท่านั้น แต่การใช้เทคโนโลยีนี้ไม่ได้ทำให้ทุกระบบดีกว่าฐานข้อมูลทั่วไปโดยอัตโนมัติ ต้องดูว่าผู้เกี่ยวข้องจำเป็นต้องใช้และตรวจสอบข้อมูลร่วมกันอย่างไร ขอบเขตการใช้งานบล็อกเชนตามรายงาน NIST

ในบทนี้ เราจะเน้นบล็อกเชนที่เป็นพื้นฐานของคริปโต เพื่อให้เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อทำธุรกรรมจริง

รู้จักบล็อก แฮช และโหนด

ก่อนดูขั้นตอนการโอน ควรรู้จักองค์ประกอบสามอย่างนี้ก่อน

บล็อก: กลุ่มข้อมูลที่นำมาบันทึกร่วมกัน

Block หรือบล็อก เป็นหน่วยที่รวบรวมข้อมูลธุรกรรมและข้อมูลประกอบตามรูปแบบของเครือข่าย

ลองนึกถึงสมุดบันทึกที่แบ่งเป็นหน้า แต่ละหน้ามีหลายรายการ การเพิ่มบล็อกคล้ายการเพิ่มหน้าถัดไปในประวัติของระบบ อย่างไรก็ตาม บล็อกเชนมีกติกาทางเทคนิคสำหรับตรวจสอบและเลือกประวัติที่ยอมรับ ซึ่งสมุดทั่วไปไม่มี

รายละเอียดภายในบล็อกแตกต่างกันตามเครือข่าย คุณจึงไม่จำเป็นต้องจำทุกช่องข้อมูลตั้งแต่เริ่มต้น

แฮช: ค่าที่ช่วยตรวจสอบว่าข้อมูลเปลี่ยนหรือไม่

Hash หรือแฮช คือค่าที่คำนวณจากข้อมูลด้วยฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ สำหรับฟังก์ชันที่ใช้ในบล็อกเชน เมื่อข้อมูลเปลี่ยน ค่าแฮชที่คำนวณได้ก็มีแนวโน้มเปลี่ยนไปอย่างมาก

จึงอาจเปรียบแฮชเป็น “ลายนิ้วมือของข้อมูล” เพื่อช่วยให้เห็นภาพ แต่แฮชไม่ได้รับประกันว่าข้อมูลต้นทางเป็นความจริง และไม่ใช่การเข้ารหัสเพื่อซ่อนข้อความ

บล็อกถัดไปจะมีข้อมูลอ้างอิงถึงบล็อกก่อนหน้า เช่น ค่าแฮช เมื่อแก้ข้อมูลในบล็อกเก่า ค่าที่คำนวณใหม่จะไม่สอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิงเดิม ทำให้ตรวจพบความเปลี่ยนแปลงได้ โครงสร้างและการเชื่อมบล็อกของ Ethereum

โหนด: คอมพิวเตอร์ที่รันซอฟต์แวร์ของเครือข่าย

Node หรือโหนด คือคอมพิวเตอร์ที่รันซอฟต์แวร์เพื่อทำหน้าที่ในเครือข่าย เช่น รับส่งข้อมูลและตรวจสอบบล็อก

โหนดมีหลายประเภท ไม่ใช่ทุกเครื่องต้องเก็บข้อมูลย้อนหลังทั้งหมดหรือทำหน้าที่เหมือนกัน ส่วน Full Node สามารถตรวจสอบข้อมูลตามกติกาของระบบได้ด้วยตนเอง

การใช้งานกระเป๋าคริปโตไม่ได้หมายความว่าโทรศัพท์ของคุณกำลังเป็น Full Node กระเป๋าอาจเชื่อมต่อกับโหนดของผู้ให้บริการเพื่ออ่านข้อมูลและส่งธุรกรรมแทน ประเภทและหน้าที่ของโหนด

เมื่อกดส่งคริปโต เกิดอะไรขึ้นบ้าง?

สมมติว่าเมย์ต้องการส่ง BTC ให้ต้น โดยเมย์ใช้กระเป๋าที่ดูแลกุญแจเอง ขั้นตอนโดยภาพรวมมีดังนี้

1. กระเป๋าสร้างรายการที่ต้องการส่ง

เมย์ระบุที่อยู่ผู้รับ จำนวนที่ต้องการส่ง และตรวจค่าธรรมเนียม กระเป๋าจึงสร้างข้อมูลธุรกรรมตามรูปแบบของ Bitcoin

ที่อยู่ผู้รับ หรือ Address เป็นข้อมูลปลายทางสำหรับรับสินทรัพย์ การใส่ที่อยู่ถูกต้องตามรูปแบบยังไม่ได้ยืนยันว่าเป็นที่อยู่ของคนที่เมย์ตั้งใจส่งให้ จึงต้องตรวจปลายทางให้ถูกต้องด้วย

2. กระเป๋าลงนามด้วยกุญแจส่วนตัว

กระเป๋าใช้ Private Key หรือกุญแจส่วนตัว สร้างลายเซ็นดิจิทัล เพื่อแสดงว่าธุรกรรมนั้นได้รับอนุญาตให้ใช้จ่ายเหรียญที่อ้างถึง

เครือข่ายตรวจสอบลายเซ็นได้โดยไม่ต้องให้เมย์เปิดเผย Private Key ต่อสาธารณะ กุญแจนี้จึงต้องเก็บเป็นความลับ การลงนามธุรกรรม Bitcoin

3. ส่งธุรกรรมให้เครือข่ายตรวจสอบ

ธุรกรรมถูกส่งต่อไปยังโหนด ซึ่งตรวจเงื่อนไขที่เกี่ยวข้อง เช่น รูปแบบข้อมูล ลายเซ็น และเหรียญที่อ้างถึงยังใช้จ่ายได้หรือไม่

รายการที่ผ่านการตรวจเบื้องต้นอาจอยู่ระหว่างรอรวมในบล็อก แต่ ผ่านการตรวจเบื้องต้นแล้วไม่ได้หมายความว่าจะถูกบันทึกทันที

4. ผู้สร้างบล็อกนำรายการมารวมกัน

ใน Bitcoin นักขุดรวบรวมธุรกรรมและแข่งขันสร้างบล็อกตามกติกา Proof of Work เมื่อมีการเสนอบล็อกออกมา โหนดอื่นยังต้องตรวจว่าบล็อกนั้นถูกต้องก่อนยอมรับ

นักขุดจึงไม่ได้มีสิทธิใส่ธุรกรรมที่ผิดกติกาแล้วบังคับให้ทุกคนยอมรับได้ กระบวนการขุดและตรวจสอบบล็อก

5. ธุรกรรมได้รับการยืนยัน

เมื่อธุรกรรมอยู่ในบล็อกของสายโซ่ที่เครือข่ายยอมรับ ก็ถือว่าได้รับการยืนยันครั้งแรกในบริบทของ Bitcoin

หากมีบล็อกใหม่ต่อจากบล็อกนั้น จำนวนการยืนยันจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ผู้รับหรือแพลตฟอร์มอาจกำหนดให้รอหลายการยืนยันก่อนนำยอดไปใช้งาน

จึงมีความต่างระหว่าง กดส่งแล้ว ธุรกรรมเข้าบล็อกแล้ว และแพลตฟอร์มรับยอดเข้าบัญชีแล้ว

เครือข่ายตกลงกันอย่างไรว่าใช้ข้อมูลชุดไหน?

คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายอาจได้รับข้อมูลไม่พร้อมกัน และบางครั้งอาจพบบล็อกที่แข่งขันกัน ระบบจึงต้องมีกติกาสำหรับตรวจสอบความถูกต้องและเลือกประวัติที่จะใช้ร่วมกัน

กติกาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับ Consensus หรือกลไกฉันทามติ ไม่ได้หมายความว่าคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องกดอนุมัติรายการพร้อมกัน และไม่ได้ใช้การนับจำนวนเครื่องแบบหนึ่งเครื่องหนึ่งเสียงเสมอไป

สองแนวทางที่พบบ่อยคือ Proof of Work และ Proof of Stake

สำหรับ Bitcoin คำว่า “สายโซ่ที่ยาวที่สุด” เป็นคำอธิบายย่อที่อาจทำให้เข้าใจผิดได้ เกณฑ์สำคัญคือ งานสะสมของสายโซ่ที่ถูกต้อง ไม่ใช่เพียงจำนวนบล็อกหรือจำนวนคอมพิวเตอร์ที่สนับสนุน กติกาสายโซ่ของ Bitcoin

ส่วน Ethereum ใช้ ETH ที่วางค้ำประกันในระบบ Validator และมีบทลงโทษสำหรับการกระทำบางประเภทที่ขัดกติกา รายละเอียดของ Proof of Stake ในเครือข่ายอื่นอาจต่างจาก Ethereum จึงไม่ควรเหมารวมทุกระบบเข้าด้วยกัน Proof of Stake ของ Ethereum

Confirmation กับ Finality ต่างกันอย่างไร?

ทั้งสองคำเกี่ยวข้องกับความมั่นใจว่าธุรกรรมจะยังอยู่ในประวัติที่เครือข่ายยอมรับ แต่ไม่ควรใช้แทนกันโดยไม่ดูบริบท

Confirmation: ธุรกรรมอยู่ในบล็อกแล้ว

ใน Bitcoin ธุรกรรมที่อยู่ในบล็อกซึ่งเครือข่ายยอมรับมีการยืนยันครั้งแรก เมื่อมีบล็อกต่อท้ายเพิ่มขึ้น ความยากในการสร้างประวัติแข่งขันเพื่อย้อนรายการนั้นโดยทั่วไปก็เพิ่มขึ้นด้วย

อย่างไรก็ตาม จำนวนการยืนยันไม่ได้เปลี่ยนความเสี่ยงให้เป็นศูนย์โดยสมบูรณ์

Finality: ผ่านเกณฑ์ความสิ้นสุดตามกลไกของระบบ

Ethereum มีสถานะ Finalized ซึ่งเกิดจากการรับรองตามเกณฑ์ของระบบ Proof of Stake การย้อนบล็อกที่ผ่านสถานะนี้จะเกี่ยวข้องกับการละเมิดสมมติฐานความปลอดภัยและการสูญเสียเงินค้ำประกันจำนวนมาก Finality ใน Ethereum

สำหรับมือใหม่ ประเด็นที่ควรจำคือ การเข้าบล็อกครั้งแรกอาจยังไม่ใช่ขั้นสุดท้ายของการยืนยัน และไม่ควรนำจำนวนการยืนยันของสองเครือข่ายมาเทียบกันตรง ๆ ว่าให้ความมั่นใจเท่ากัน

ทำไมธุรกรรมจึงต้องรอ และเสียค่าธรรมเนียม?

บล็อกเชนรองรับข้อมูลหรือการประมวลผลได้จำกัดในแต่ละช่วงเวลา เมื่อมีผู้ใช้งานมาก ธุรกรรมอาจต้องรอ และค่าธรรมเนียมมีผลต่อการได้รับเลือกเข้าบล็อกตามกติกาของเครือข่าย

สำหรับ Ethereum คำว่า Gas ใช้วัดงานที่ต้องประมวลผล ธุรกรรมที่เรียกใช้โปรแกรมซับซ้อนอาจใช้งานมากกว่าการโอน ETH แบบทั่วไป ค่าธรรมเนียมจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับมูลค่าเงินที่โอนเพียงอย่างเดียว Gas และค่าธรรมเนียม Ethereum

จึงควรแยกเวลาสามช่วงออกจากกัน:

• เวลาที่กระเป๋าหรือผู้ให้บริการใช้เตรียมและส่งรายการ
• เวลาที่ธุรกรรมรอและได้รับการบันทึกบนเครือข่าย
• เวลาที่แพลตฟอร์มปลายทางใช้ตรวจสอบและเพิ่มยอดให้

การเห็นรายการ “กำลังดำเนินการ” ในแอปเพียงอย่างเดียวจึงยังบอกไม่ได้ว่ากำลังรออยู่ขั้นไหน

เข้าบล็อกแล้ว แปลว่าทำรายการสำเร็จหรือไม่?

ไม่เสมอไป โดยเฉพาะธุรกรรมที่เรียกใช้ Smart Contract บน Ethereum

ธุรกรรมอาจถูกบันทึกในบล็อก แต่การทำงานของโปรแกรมถูกย้อนกลับหรือ Revert เพราะไม่ผ่านเงื่อนไข ผลที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น การแลกโทเคน จึงไม่เกิดขึ้น แต่ยังเสียค่าธรรมเนียมสำหรับงานที่ระบบประมวลผลไปแล้ว การใช้ Gas เมื่อธุรกรรมล้มเหลว

ดังนั้น ต้องดูทั้งการเข้าบล็อกและผลการทำงานของธุรกรรม ไม่ใช่ดูจำนวนการยืนยันอย่างเดียว

Blockchain แก้ข้อมูลย้อนหลังไม่ได้เลยจริงหรือ?

คำอธิบายที่แม่นยำกว่าคือ บล็อกเชนออกแบบให้ตรวจพบการแก้ไขและต้านทานการเปลี่ยนประวัติภายใต้เงื่อนไขความปลอดภัยของระบบ

การเชื่อมบล็อกด้วยแฮชช่วยให้ตรวจพบข้อมูลที่ไม่สอดคล้องกัน แต่แฮชเพียงอย่างเดียวไม่ได้ป้องกันคนสร้างประวัติอีกชุดขึ้นมา ระบบยังต้องอาศัยกติกาฉันทามติและทรัพยากรที่ทำให้ประวัติใหม่นั้นได้รับการยอมรับได้ยาก

นอกจากนี้ บริเวณปลายสายโซ่อาจเกิด Chain Reorganization หรือ Reorg คือการเปลี่ยนไปใช้สายโซ่อีกชุดตามกติกา เช่น เมื่อมีบล็อกแข่งขันกัน ธุรกรรมในบล็อกที่หลุดออกจากสายโซ่อาจต้องรอเข้าบล็อกใหม่ และบางรายการอาจไม่ได้กลับเข้าไปหากมีธุรกรรมที่ขัดกันได้รับการยอมรับแล้ว บล็อกแข่งขันและการเลือกสายโซ่ของ Bitcoin

นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่บริการรับฝากอาจรอหลายการยืนยัน แทนการรับยอดทันทีเมื่อเห็นธุรกรรมครั้งแรก

บล็อกเชนตรวจสอบได้ แต่ไม่ได้รับรองทุกเรื่อง

บล็อกเชนช่วยตรวจว่ารายการเป็นไปตามกติกาของระบบหรือไม่ แต่มีคำถามที่ระบบไม่ได้ตอบแทนคุณ เช่น:

• ผู้รับเป็นคนที่คุณตั้งใจส่งให้จริงหรือไม่?
• โครงการจะทำตามสิ่งที่โฆษณาไว้หรือไม่?
• สินค้าที่อ้างว่าจัดส่งแล้วถูกส่งจริงหรือไม่?
• สินทรัพย์ที่กำลังซื้อมีมูลค่าเหมาะสมหรือไม่?

ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้ถูกหลอกให้ลงนามโอนสินทรัพย์ ลายเซ็นอาจถูกต้องตามกติกาเครือข่าย แม้เจ้าของสินทรัพย์จะตัดสินใจจากข้อมูลเท็จก็ตาม

การตรวจสอบทางเทคนิคจึงต้องใช้ร่วมกับการตรวจผู้ให้บริการ ข้อมูลปลายทาง และรายละเอียดของรายการที่กำลังอนุมัติ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Blockchain

ต้องเปิดคอมพิวเตอร์เป็นโหนดเองจึงจะใช้คริปโตได้หรือไม่?

ไม่จำเป็น กระเป๋าสามารถเชื่อมต่อกับโหนดของผู้ให้บริการได้ ส่วนการรันโหนดเองช่วยให้ตรวจสอบข้อมูลได้โดยตรง แต่ต้องดูแลซอฟต์แวร์และทรัพยากรของเครื่องเพิ่มเติม การใช้งานและประโยชน์ของโหนด

บล็อกเชนทุกเครือข่ายเปิดให้ทุกคนเข้าร่วมเหมือนกันหรือไม่?

ไม่เหมือนกัน บางเครือข่ายเปิดให้เข้าร่วมได้ทั่วไป ขณะที่บางระบบจำกัดผู้มีสิทธิอ่านข้อมูล ส่งรายการ หรือทำหน้าที่ตรวจสอบ จึงต้องดูรูปแบบของเครือข่ายนั้น ไม่ใช่อนุมานจากชื่อเทคโนโลยีอย่างเดียว ประเภทของบล็อกเชนในรายงาน NIST

มีหมายเลขธุรกรรมแล้ว แปลว่าโอนสำเร็จหรือไม่?

ยังสรุปไม่ได้ หมายเลขธุรกรรมหรือ Transaction Hash ใช้ระบุและค้นหารายการ แต่รายการอาจยังรอเข้าบล็อก คุณต้องตรวจสถานะบนเครือข่ายที่ถูกต้องด้วย วงจรของธุรกรรม Ethereum

สำหรับธุรกรรมที่เกี่ยวข้องกับโปรแกรม ต้องตรวจผลการทำงานเพิ่มเติมตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

Bitcoin กับ Ethereum ใช้บล็อกเชนเดียวกันหรือไม่?

ไม่ใช่ ทั้งสองเป็นคนละเครือข่าย มีกติกาและประวัติข้อมูลของตนเอง การรู้จักชื่อเหรียญจึงต้องควบคู่กับการรู้ว่าใช้เครือข่ายใด โดยเฉพาะก่อนรับหรือโอนสินทรัพย์

ตรวจความเข้าใจก่อนเรียนบทถัดไป

ลองตอบคำถามเหล่านี้ด้วยคำของตัวเอง:

1. แฮชกับลายเซ็นดิจิทัลทำหน้าที่ต่างกันอย่างไร?
แฮชช่วยตรวจความสอดคล้องของข้อมูล ส่วนลายเซ็นช่วยตรวจว่าธุรกรรมได้รับอนุญาตด้วยกุญแจที่เกี่ยวข้อง

2. ทำไมกดส่งแล้วจึงยังต้องรอ?
เพราะการส่งรายการ การรวมในบล็อก และการผ่านเกณฑ์ยืนยันของผู้รับเป็นคนละขั้นตอน

3. นักขุดหรือ Validator ใส่รายการอะไรก็ได้หรือไม่?
ไม่ได้ บล็อกยังต้องผ่านการตรวจตามกติกาของเครือข่าย

4. ข้อมูลอยู่บนบล็อกเชนแล้ว แปลว่าโครงการน่าเชื่อถือหรือไม่?
ไม่ได้แปลเช่นนั้น ระบบตรวจสอบรายการทางเทคนิค แต่ไม่ได้รับรองคำสัญญาหรือคุณภาพของโครงการ

บทถัดไปคือ “Bitcoin คืออะไร” เราจะนำภาพการทำงานของบล็อกเชนไปเชื่อมกับ BTC โดยเฉพาะ ทั้งกติกาการออกเหรียญ บทบาทของนักขุด และสิ่งที่ผู้ถือควรเข้าใจ

กลับสู่สารบัญเส้นทางความรู้คริปโต

แหล่งอ้างอิง

1. NIST — Blockchain Technology Overview (NISTIR 8202)
   รายงานพื้นฐานเรื่องโครงสร้างบล็อกเชน การต้านทานการแก้ไขข้อมูล กลไกฉันทามติ และรูปแบบเครือข่าย
   อ่านรายงาน
2. Bitcoin.org — How Does Bitcoin Work?
   อธิบายบัญชีธุรกรรม กุญแจส่วนตัว ลายเซ็นดิจิทัล และการขุด Bitcoin
   อ่านแหล่งอ้างอิง
3. Bitcoin Developer Guide — Block Chain
   อธิบาย Proof of Work บล็อกแข่งขัน และการเลือกสายโซ่ตามงานสะสม
   อ่านแหล่งอ้างอิง
4. Ethereum.org — Blocks
   อธิบายการรวบรวมธุรกรรมเป็นบล็อกและการอ้างอิงบล็อกก่อนหน้าด้วยแฮช
   อ่านแหล่งอ้างอิง
5. Ethereum.org — Nodes and Clients
   อธิบายประเภทของโหนด การตรวจสอบข้อมูล และการใช้งานโดยไม่ต้องรันโหนดเอง
   อ่านแหล่งอ้างอิง
6. Ethereum.org — Proof of Stake
   อธิบายหน้าที่ Validator เงินค้ำประกัน และกลไก Finality ของ Ethereum
   อ่านแหล่งอ้างอิง
7. Ethereum.org — Transactions
   อธิบายข้อมูลธุรกรรม การส่งเข้าสู่เครือข่าย และลำดับการยืนยัน
   อ่านแหล่งอ้างอิง
8. Ethereum.org — Gas and Fees
   อธิบายต้นทุนการประมวลผล ค่าธรรมเนียม และการเสีย Gas เมื่อการทำงานของธุรกรรมล้มเหลว
   อ่านแหล่งอ้างอิง