การขุด PoW เทียบกับ Proof of Stake (PoS)

การขุด cryptocurrency มีสองประเภทหลัก: Proof of Work (PoW) และ Proof of Stake (PoS) ในขณะที่ PoW เป็นวิธีการขุดแบบดั้งเดิม แต่ PoS ได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีศักยภาพในการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

การขุด Proof of Work (PoW) และอัลกอริทึม SHA-256

เพื่อเป็นการเตือนความจำ ในบทที่ 1 เราได้พูดถึงพื้นฐานของการขุด cryptocurrency รวมถึงกระบวนการตรวจสอบธุรกรรมบนเครือข่าย blockchain และบทบาทของนักขุดในการรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของเครือข่าย ดังที่ได้กล่าวไว้ การขุด Proof of Work (PoW) เป็นกระบวนการที่ใช้ทรัพยากรมากซึ่งเกี่ยวข้องกับการแก้สมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนโดยใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พิเศษ

อัลกอริทึม SHA-256 เป็นประเภทของฟังก์ชันแฮชการเข้ารหัสที่ใช้ใน Proof of Work (PoW) ใช้ข้อมูลอินพุตและสร้างเอาต์พุตขนาดคงที่ที่เรียกว่าแฮช แฮชเป็นตัวระบุเฉพาะของข้อมูลที่ป้อนและไม่สามารถย้อนกลับเพื่อดึงข้อมูลอินพุตดั้งเดิมได้ ในการขุด cryptocurrency อัลกอริทึม SHA-256 จะใช้เพื่อตรวจสอบธุรกรรมและสร้างบล็อกใหม่บนเครือข่าย Bitcoin อัลกอริทึมได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อการโจมตีแบบชนกัน และรับประกันความสมบูรณ์และความปลอดภัยของเครือข่าย

ตัวอย่างของสกุลเงินดิจิทัล PoW ได้แก่ Bitcoin, Litecoin และ Monero ความยากในการขุดถูกควบคุมโดยการปรับค่าแฮชเป้าหมายสำหรับบล็อกเป็นระยะ ๆ ตามอัตราการสร้างบล็อก การแข่งขันเพื่อรับรางวัลการขุดนำไปสู่การสร้างกลุ่มการขุด ซึ่งนักขุดสามารถรวมพลังการคำนวณเพื่อเพิ่มโอกาสในการแก้ปัญหาและรับรางวัล

การขุด Proof of Stake (PoS)

การขุดแบบ Proof of Stake (PoS) เป็นแนวคิดค่อนข้างใหม่ที่พัฒนาขึ้นเพื่อจัดการกับธรรมชาติของการขุดแบบ PoW ที่ใช้พลังงานมาก ในการขุด PoS ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะถูกเลือกตามจำนวนสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขาถืออยู่และเต็มใจที่จะ "เดิมพัน" เป็นหลักประกันในการตรวจสอบธุรกรรม ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะถูกเลือกแบบสุ่มตามจำนวนของสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขายินดีเดิมพัน และยิ่งผู้ตรวจสอบความถูกต้องเดิมพันด้วยสกุลเงินดิจิทัลมากเท่าใด โอกาสในการถูกเลือกก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

การขุด PoS นั้นถือว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าและใช้ทรัพยากรน้อยกว่าการขุดแบบ PoW เนื่องจากต้องใช้พลังการคำนวณน้อยกว่ามากในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม นอกจากนี้ การขุด PoS ยังช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้ฮาร์ดแวร์พิเศษ ซึ่งสามารถลดต้นทุนการขุดและเพิ่มความสามารถในการเข้าถึง

ตัวอย่างของสกุลเงินดิจิทัล PoS ได้แก่ Cardano, Polkadot และ Ethereum Ethereum เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นเนื่องจากขณะนี้อยู่ในกระบวนการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS mining ซึ่งคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายและลดการใช้พลังงาน

ประโยชน์ของการขุด PoW

เครือข่ายแบบกระจายอำนาจและปลอดภัย: การขุดแบบ PoW ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายอำนาจของเครือข่ายด้วยธุรกรรมที่ยืนยันโดยเครือข่ายนักขุดแบบกระจาย สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งมีอำนาจควบคุมเครือข่ายหรืออำนาจการขุดจำนวนมาก การขุด PoW ประสบความสำเร็จโดย cryptocurrencies เช่น Bitcoin มานานกว่าทศวรรษ เนื่องจากแนวทางดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้และปลอดภัย จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมในหมู่เครือข่ายบล็อกเชน

ข้อเสียของการขุด PoW

ใช้พลังงานมาก: การขุด PoW ใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก ซึ่งสร้างความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในบางสถานการณ์ พลังงานที่ใช้โดยการขุด PoW นั้นสูงกว่าพลังงานของประเทศเล็กๆ เราจะวิเคราะห์หัวข้อนี้ในบทเรียนถัดไปและดูว่าเป็นจริง 100% หรือไม่

การรวมศูนย์: เนื่องจากการขุด PoW เป็นกิจกรรมการแข่งขัน กลุ่มการขุดที่ใหญ่ขึ้นสามารถมุ่งความสนใจไปที่พลังงานการขุดจำนวนมาก ส่งผลให้เกิดการรวมศูนย์และการจัดการเครือข่ายที่อาจเกิดขึ้น

ความสามารถในการปรับขนาด: เมื่อปริมาณธุรกรรมบนเครือข่ายเพิ่มขึ้น ความยากในการขุดก็เช่นกัน ส่งผลให้เวลายืนยันนานขึ้นและค่าใช้จ่ายในการขุดสูงขึ้น

ประโยชน์ของการขุด PoS

ประหยัดพลังงาน: เนื่องจากการขุด PoS ไม่ต้องการพลังการประมวลผลในระดับเดียวกับการขุด PoW จึงเป็นวิธีที่ประหยัดพลังงานมากกว่าในการรักษาความปลอดภัยเครือข่ายบล็อกเชน

การรวมศูนย์ที่ลดลง: เนื่องจากอำนาจการขุดไม่ได้กระจุกตัวอยู่ในมือของแหล่งขุดขนาดใหญ่เพียงไม่กี่แห่ง การขุดแบบ PoS จึงช่วยลดความเสี่ยงของการรวมศูนย์

ความสามารถในการปรับขนาด: เนื่องจากความยากในการขุดไม่ได้เพิ่มขึ้นตามจำนวนธุรกรรมบนเครือข่าย การขุดแบบ PoS จึงสามารถปรับขนาดได้ง่ายกว่าการขุดแบบ PoW

ข้อเสียของการขุด PoS

การขุดแบบ PoS เป็นแนวคิดที่ใหม่กว่าการขุดแบบ PoW และยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างถี่ถ้วนในโลกแห่งความเป็นจริง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยและช่องโหว่

การกระจายเหรียญ: ในการขุด PoS ผู้ตรวจสอบจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากจำนวนสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขาเป็นเจ้าของ และพร้อมที่จะ "เดิมพัน" เป็นหลักประกันในการตรวจสอบการทำธุรกรรม สิ่งนี้มีศักยภาพในการรวมความมั่งคั่งไว้ในมือของผู้ตรวจสอบความถูกต้องรายใหญ่เพียงไม่กี่ราย

อัลกอริทึมการขุดอื่น ๆ

นอกจาก PoW และ PoS แล้ว ยังมีอัลกอริธึมการขุดอื่นๆ อีกมากมายที่ใช้ในอุตสาหกรรมสกุลเงินดิจิทัล อัลกอริธึมเหล่านี้ใช้เพื่อตรวจสอบธุรกรรม สร้างบล็อกใหม่ และรับประกันความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของเครือข่ายบล็อกเชน ตัวอย่างของอัลกอริธึมการขุดอื่นๆ ได้แก่:

Hashcash และ Scrypt

อัลกอริธึมการขุดยอดนิยมสองรายการที่ใช้โดย cryptocurrencies เช่น Litecoin และ Dogecoin เดิมที Hashcash ได้รับการพัฒนาเพื่อต่อสู้กับสแปมอีเมล แต่หลังจากนั้นก็ถูกดัดแปลงเพื่อใช้ในสกุลเงินดิจิทัล ในทางกลับกัน Scrypt เป็นอัลกอริธึมฮาร์ดหน่วยความจำที่ได้รับการออกแบบมาให้ทนต่อการขุด ASIC มากกว่า SHA-256

Equihash และ CryptoNight

อัลกอริทึมการขุดอีกสองแบบที่ใช้โดย cryptocurrencies เช่น Zcash และ Monero ตามลำดับ Equihash เป็นอัลกอริธึมที่เน้นหน่วยความจำซึ่งต้องการหน่วยความจำจำนวนมากในการขุด ทำให้นักขุด ASIC ได้เปรียบได้ยากขึ้น ในทางกลับกัน CryptoNight ได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อการขุด GPU มากกว่าอัลกอริทึมอื่นๆ

ProgPoW และ RandomX

อัลกอริธึมการขุดที่ใหม่กว่าซึ่งได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อฮาร์ดแวร์เฉพาะทางและการขุด ASIC ProgPoW ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษเพื่อให้ทนต่อ ASIC ในทางกลับกัน RandomX นั้นใช้งานโดย Monero และได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อการขุดด้วย GPU มากกว่า CryptoNight