Proof of Stake และ Proof of Work แตกต่างกันยังไง ?

Proof of Stake และ Proof of Work แตกต่างกันยังไง ?

4 min read  

ฉบับย่อ

  • Proof of Work ถูกคิดค้นเพื่อแก้ไขปัญหา Double Spending หรือ การใช้สินทรัพย์ดิจิทัล 1 หน่วยมากกว่า 1 ครั้ง 
  • Proof of Work มีกลไกหลักเป็นการแก้โจทย์ที่ระบบกำหนดมาเพื่อหาค่าสมการที่ถูกต้อง แต่เป็นระบบที่กินพลังงานไฟฟ้าเป็นอย่างมาก ซึ่งขัดต่อการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน
  • Proof of Stake เป็นการวางสินทรัพย์ค้ำประกันหรือ Stake เหรียญไว้ในระบบ เพื่อแลกกับสิทธิรตรวจสอบและยืนยันธุรกรรม 
  • Proof of Work และ Proof of Stake แตกต่างกันที่กระบวนการตรวจสอบบล็อก และการเลือกผู้ตรวจสอบหรือนักขุด โดย Proof of Stake ก็กินพลังงานน้อยกว่า แต่เร็วกว่ามาก

รูปบน ของ desktop
รูปล่าง ของ mobile

Proof of Stake และ Proof of Work เป็นคำศัพท์ที่ใครที่ลงทุนในวงการคริปโต น่าจะคุ้นหูกันดี หรือ อาจจะคุ้นเคยกับคำว่าการไป “ขุดเหรียญ” หรือ การเอาเหรียญไป “Stake” กันไม่มากก็น้อย 

แล้วเคยสงสัยไหมว่าทำไมอย่าง Bitcoin, Litecoin ถึงใช้คำว่า “การขุด” เพื่อนำเหรียญออกมา แล้วทำไม Alternative Coin บางเหรียญ เช่น Cosmos (ATOM), VeChain (VET), Cardano (ADA) ถึงใช้การ “Stake” เพื่อที่จะได้เหรียญออกมา วันนี้พี่ทุยสรุปมาแล้วไปให้ฟัง

Blockchain Consensus Protocol  

Blockchain Consensus Protocol คือ ชุดคำสั่งทางคอมพิวเตอร์ (Algorithm) ที่ใช้สร้างฉันทามติ (Consensus) ในเครือข่ายแบบอัตโนมัติ โดยที่ผู้ใช้ในเครือข่ายไม่จำเป็นต้องรู้จักหรือไว้ใจกันก็ได้ เรียกว่า “Consensus Algorithm”

Consensus Algorithm ใช้เพื่อส่งเสริมการกระจายอำนาจให้ผู้ใช้ทุกคนมีอำนาจเท่าเทียมกัน (Decentralized) โดยมีการตั้งกฎไว้ตั้งแต่ต้นและยึดถือกฎนั้นอย่างเคร่งครัด โดยพึ่งพา Blockchain ซึ่งเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ทำให้ Blockchain สามารถรักษาความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือเอาไว้ได้ 

Consensus Algorithm นั้นจะแตกต่างออกไปในแต่ละเหรียญ โดยระบบที่หลาย ๆ คนน่าจะคุ้นเคยกันดี ก็คือ “Proof of Work” ของ Bitcoin, “Proof of Stake” ของ Ethereum 2.0 ที่จะอัปเกรดในปี 2565 นั่นเอง แล้ว Proof of Work และ Proof of Stake คืออะไร แล้วทำงานแตกต่างหรือเหมือนกันยังไง

อ่านเพิ่ม

Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) มีกลไกหลักเป็นการแก้โจทย์ที่ระบบกำหนดมาเพื่อหาค่าสมการที่ถูกต้อง ผู้ใช้ หรือ “นักขุด” ทุกคนที่อยู่บน Blockchain ประเภทนี้จะมีสิทธิ์ในการเข้าร่วม 

ตัว Proof of Work ถูกคิดค้นเพื่อแก้ไขปัญหา Double Spending หรือ การใช้สินทรัพย์ดิจิทัลหนึ่งหน่วยมากกว่าหนึ่งครั้ง เหมือนอย่างที่คอมพิวเตอร์ทั่วไป เวลาอัปโหลดข้อมูลลงไปในโลกอินเตอร์เน็ต เปรียบเสมือนเหมือนการทำสำเนาขึ้นมาอีกฉบับ

แต่ในโลก Proof of Work นั้นผู้สร้างได้เพิ่มกลไกลายเซ็นดิจิทัล (Digital Signature) เพื่อกำกับเวลาที่ใช้เหรียญนั้น ๆ เพื่อไม่ให้ถูกนำไปใช้ซ้ำได้

นักขุดทุกคนจะได้รับชุดสมการที่ต้องแก้เพื่อหากลุ่มตัวเลขตามที่ระบบตั้งไว้ โดยระบบจะตั้งค่าที่เรียกว่า “Nonce” ขึ้นมา ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดความยากในการสุ่ม 

โดยความยากของการขุดจะถูกปรับให้สามารถแก้ไขได้โดยใช้เวลาเฉลี่ยประมาณ 10 นาที หากนักขุดมีจำนวนมาก ความยากในการขุดก็จะสูงขึ้น หากมีนักขุดน้อย ความยากก็จะต่ำลง เพื่อให้สอดคล้องกับระยะเวลาที่ตั้งไว้ 

หากใครสุ่มหาสมการนี้ได้ก่อนก็จะได้สิทธิ์สร้าง Block และ ได้ค่าตอบแทนเป็นเหรียญที่เพิ่งถูกดึงขึ้นมารวมกับค่าธรรมเนียมในแต่ละธุรกรรมที่อยู่ใน Block ซึ่งจะถือว่าการทำธุรกรรมนี้เสร็จสิ้น

นักขุดที่มีเครื่องมือคอมพิวเตอร์ หรือ ฮาร์ดแวร์ประสิทธิภาพสูง มักจะมีโอกาสสุ่มเจอได้มากกว่า เนื่องจากจะมีความเร็วในการสุ่มสูงขึ้น แต่ก็ไม่ได้เป็นการการันตีว่าจะแก้สมการได้แน่นอน ดังนั้น โชคก็นับเป็นอีกปัจจัยที่มีผลในระบบ Proof of Work

หนึ่งปัญหาที่เกิดขึ้น คือ การรวมตัวกันของนักขุดรายย่อย หรือ Mining Pools เพื่อช่วยกันขุด และเพิ่มโอกาสสุ่มเจอค่าสมการที่ถูกต้อง แต่กลับกลายเป็นการรวมศูนย์อำนาจ ซึ่งขัดแย้งต่อวัตถุประสงค์ในการเป็นระบบกระจายศูนย์ของ Blockchain 

นอกจากนี้ ระบบ Proof of Work เป็นระบบที่ใช้อุปกรณ์ในการขุดที่กินพลังงานไฟฟ้าเป็นอย่างมาก เพราะต้องใช้พลังประมวลผลของฮาร์ดแวร์ในการสุ่มหาตัวเลข ซึ่งขัดต่อการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน

จากงานวิจัยหนึ่งของ Cambridge ระบบ Proof of Work สามารถกินพลังงานไฟฟ้าได้มากถึง 121 เทราวัตต์ต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นปริมาณที่สูงกว่าการบริโภคไฟฟ้าของบางประเทศทั้งประเทศอีก ดังนั้น จึงมีการค้นหาวิธีใหม่อย่าง Proof of Stake ขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหานี้

Proof of Stake (PoS)

ระบบ Proof of Stake (PoS) คือ อีกหนึ่ง Algorithm ที่นิยมใช้สร้าง Consensus บน Blockchain 

แต่แทนที่ผู้ใช้จะมาแข่งกันแก้โจทย์สมการ Proof of Stake จะเป็นการวางสินทรัพย์ค้ำประกัน หรือ Stake เหรียญไว้ในระบบ เพื่อแลกกับสิทธิตรวจสอบและยืนยันธุรกรรม 

Proof of Stake จะใช้การคำนวณระหว่างจำนวนเหรียญที่ฝาก บวกกับเวลาที่ฝาก เพื่อให้เป็นผู้ดำเนินการยืนยันธุรกรรม โดยจะเรียกว่า การ Stake เนื่องจากค่าตอบแทนที่เจ้าของโหนด หรือ ผู้ที่มีส่วนร่วมในเครือข่าย Blockchain จะได้รับเป็นเหรียญที่มีจริงอยู่แล้ว แต่บางครั้งก็จะได้เหรียญใหม่ และโอนให้นัก Stake เหรียญในนามของค่าธรรมเนียม

อีกทั้งการพัฒนาของ Proof of Stake นั้นจะทำให้นักขุดไม่ต้องใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์ ที่กำลังประสบปัญหาการขาดแคลนอย่างหนักในปี 2564 รวมไปถึงเป็นระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยกว่า Proof of Work อีกด้วย

เนื่องจาก Proof of Stake มีกลไกสุ่มเลือกผู้ตรวจสอบ (Pseudo-random Election) ระบบ Proof of Stake จะสุ่มมอบสิทธิ์ในการยืนยันธุรกรรมให้ผู้ใช้เพียงคนเดียวต่อหนึ่ง Block

ผู้ตรวจสอบ (Validator) จะมีหน้าที่หลอม (Forge) หรือ สร้าง Block (Mint) ใหม่บน Blockchain คล้ายกับการขุด (Mining) ของ Proof of Work และรับผลตอบแทนเป็นเหรียญหรือค่าธรรมเนียมจากการทำธุรกรรมบน Block นั้น

แต่จะมีกรณีที่หากระบบตรวจพบการปลอมแปลงข้อมูลธุรกรรม ผู้ตรวจสอบรายนั้นจะสูญเสียเงินที่ตนได้ค้ำประกันไว้เป็นบทลงโทษ และต้องผ่านกระบวนการสุ่มเลือกเพื่อตรวจสอบใหม่อีกครั้ง

ในการเลือกผู้ตรวจสอบสำหรับการสร้าง Block นอกจากโชคแล้ว ปริมาณเหรียญที่ถูกวางค้ำประกันไว้ก็เป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ระบบจะพิจารณา บางเครือข่ายยังเลือกผู้ตรวจสอบที่มีประวัติการทำงานที่ดีอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม Proof of Stake อาจส่งผลให้เกิดการการรวมศูนย์อำนาจ หากระบบเลือกผู้ตรวจสอบจากจำนวนสินทรัพย์ที่วางค้ำประกันไว้เพียงอย่างเดียว ดังนั้น Blockchain ที่เป็น Proof of Stake จึงมีระบบป้องกันในจุดนี้ เช่น การจำกัดจำนวนครั้งที่สามารถเป็นผู้ตรวจสอบได้ติดต่อกัน หรือ การจำกัดเพดานทรัพย์สินที่สามารถวางค้ำประกันได้ เป็นต้น

ข้อดีของ Proof of Stake คือโดยรวมใช้พลังงานน้อยกว่ามาก จึงทำให้มีค่าใช้จ่ายต่ำ และทำให้มีคนสนใจเข้าร่วมเป็นโหนดมากขึ้น ทั้งยังเพิ่มการกระจายออกจากศูนย์กลางเพราะไม่มีความจำเป็นต้องใช้ Pool ขุดเหรียญอีกด้วย

ผลเสียที่อาจตามมาในทั้งสองระบบคือการรวมศูนย์อำนาจเมื่อเวลาล่วงผ่านไป โดยนักขุดอาจรวมตัวกันสร้าง Mining Pool ในระบบ Proof of Work เพื่อแบ่งรางวัลกัน หรือผู้ตรวจสอบอาจถูกสุ่มเลือกซ้ำในระบบ Proof of Stake เมื่อวางสินทรัพย์ค้ำไว้ในจำนวนมาก และมีประวัติการทำงานที่ดีอย่างต่อเนื่อง

PoW กับ PoS แตกต่างกันอย่างไร 

Proof of Stake และ Proof of Work แตกต่างกันยังไง ?

1. กระบวนการตรวจสอบ Block และการเลือกผู้ตรวจสอบหรือนักขุด

ระบบ Proof of Work เลือกผู้ตรวจสอบจากผู้ใช้ที่แก้สมการทางคณิตศาสตร์เร็วที่สุดในระบบ ส่วน Proof of Stake จะสุ่มเลือกผู้ตรวจสอบจากเหรียญที่วางค้ำประกันไว้

2. Proof of Work ใช้พลังงานในการขุดเพื่อนำเหรียญออกมามากกว่า Proof of Stake

3. Proof of Work ติดปัญหาคือ มันไม่สามารถใช้งานในโลกแห่งความจริง ที่มีการโอนเงินต่อวินาทีเป็นพัน ๆ ครั้งได้ หรือปัญหาเรื่อง Scalability ที่เรียกว่าความสามารถในการปรับขนาด เช่น Ethereum 2.0 ที่มีการอัปเกรดเป็น Proof of Stake ก็เพื่อต้องการแก้ปัญหาในเรื่องนี้ด้วยเช่นกัน 

4. Proof of Stake มีความเร็วในการยืนยันธุรกรรมที่ต่ำกว่า Proof of Work มาก ๆ ที่เราเห็นได้ชัดคือ ความเร็วในการยืนยันธุรกรรมของ BTC ต่อ 1 ธุรกรรมใช้เวลายืนยัน 10 นาที แต่ ADA 1 ธุรกรรมใช้เวลายืนยัน 40 วินาทีเท่านั้น 

5. การโจมตีเหรียญจากแฮกเกอร์จากทั้งสองระบบทำได้ยากพอ ๆ กัน และมีวิธีแตกต่างกัน หากต้องการโจมตี ระบบ Proof of Work ผู้โจมตีต้องมีคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 51% ของเครื่องขุดทั้งระบบเพื่อนำเหรียญออกไป ในขณะที่หากต้องการโจมตี Proof of Stake ผู้โจมตีจะต้องเป็นผู้ถือเหรียญทั้งหมด 51% ของระบบเพื่อเทขายเหรียญ

ความแตกต่างของทั้ง 2 ระบบ คงไขข้อข้องใจของหลาย ๆ คนเกี่ยวกับ Proof of Work และ Proof of Stake ได้ไม่มากก็น้อย นี่เองที่เป็นเหตุผลว่าทำไมเหรียญใหม่หลาย ๆ เหรียญที่ออกมาสู่ตลาดไม่ค่อยมีระบบ Proof of Work กันแล้วนั่นเอง

รูปบน ของ desktop
รูปล่าง ของ mobile
FBS Trader เทรดได้อย่างปลอดภัย
FBS Trader เทรดได้อย่างปลอดภัย