Proof of Work (PoW) และ Proof of Stake (PoS) ต่างกันที่สิ่งซึ่งผู้ตรวจสอบต้องนำมาเสี่ยงเพื่อยืนยันว่าตนจะไม่โกงเครือข่าย โดย PoW ใช้กำลังประมวลผล อุปกรณ์ และค่าไฟฟ้า ส่วน PoS ใช้เหรียญที่ล็อกไว้เป็นหลักประกัน หากทำผิดกติกาอาจสูญเสียเงินที่วางไว้ ทั้งสองระบบมีเป้าหมายเดียวกัน คือทำให้คนทั่วโลกยอมรับประวัติธุรกรรมชุดเดียวกันโดยไม่ต้องมีธนาคารหรือบริษัทกลางคอยอนุมัติ
Proof of Work และ Proof of Stake มีไว้ทำอะไร
ก่อนเปรียบเทียบสองระบบนี้ คุณต้องเข้าใจก่อนว่าบล็อกเชนสาธารณะไม่ได้มีผู้ดูแลฐานข้อมูลเพียงคนเดียว คอมพิวเตอร์จำนวนมากจึงต้องตกลงร่วมกันว่า ธุรกรรมใดเกิดขึ้นจริง ใครถือเหรียญจำนวนเท่าไร และบล็อกชุดใดเป็นประวัติที่ถูกต้อง
กระบวนการสร้างข้อตกลงนี้เรียกว่า กลไกฉันทามติ หรือ Consensus Mechanism หากยังไม่คุ้นกับโครงสร้างพื้นฐาน แนะนำให้อ่านเรื่อง บล็อกเชนคืออะไรและทำงานอย่างไร ก่อน จะช่วยให้เห็นภาพว่าบล็อกและธุรกรรมเชื่อมต่อกันอย่างไร
ปัญหาสำคัญที่ระบบต้องป้องกันคือการนำเหรียญเดียวกันไปใช้ซ้ำ หรือที่เรียกว่า Double Spending รวมถึงการที่ผู้ไม่หวังดีพยายามแก้ไขธุรกรรมย้อนหลัง PoW และ PoS จึงออกแบบให้การโจมตีมีต้นทุนสูงกว่าผลประโยชน์ที่ผู้โจมตีคาดว่าจะได้รับ
Proof of Work คืออะไรและทำงานอย่างไร
Proof of Work คือระบบที่ให้ผู้เข้าร่วมซึ่งเรียกว่า นักขุด หรือ Miner แข่งขันกันใช้คอมพิวเตอร์คำนวณค่าแฮช ผู้ที่ค้นพบคำตอบตรงตามเงื่อนไขก่อนจะได้รับสิทธิเสนอบล็อกใหม่ จากนั้นโหนดอื่นในเครือข่ายจะตรวจสอบว่าบล็อกและธุรกรรมทั้งหมดถูกต้องหรือไม่
Bitcoin ใช้ PoW โดยออกแบบให้การสร้างบล็อกต้องใช้กำลังประมวลผล แต่การตรวจสอบคำตอบทำได้ง่าย หากมีใครแก้ข้อมูลในบล็อกเก่า ค่าแฮชจะเปลี่ยนและต้องคำนวณงานของบล็อกนั้นรวมถึงบล็อกที่ตามมาใหม่ทั้งหมด หลักการนี้อธิบายไว้ใน เอกสารต้นฉบับ Bitcoin
นักขุดต้องลงทุนกับอะไร
- เครื่องขุดหรือฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง เช่น ASIC สำหรับเครือข่าย Bitcoin
- ค่าไฟฟ้า ซึ่งมักเป็นต้นทุนหลักในการดำเนินงาน
- ระบบระบายความร้อนและสถานที่ เพราะเครื่องทำงานต่อเนื่องและเกิดความร้อนสูง
- การบำรุงรักษา รวมถึงความเสี่ยงจากอุปกรณ์ล้าสมัยหรือราคาตก
เมื่อขุดสำเร็จ นักขุดอาจได้รับรางวัลบล็อกและค่าธรรมเนียมธุรกรรม แต่รายได้ไม่แน่นอน เพราะขึ้นอยู่กับราคาของเหรียญ ความยากในการขุด ค่าไฟ และสัดส่วนกำลังประมวลผลที่ตนควบคุม
ในทางปฏิบัติ นักขุดรายย่อยมักรวมกำลังกันผ่าน Mining Pool เพื่อให้ได้รับรายได้สม่ำเสมอขึ้น จุดนี้ช่วยลดความผันผวนของรายได้ แต่ก็ทำให้ต้องติดตามว่าสัดส่วนกำลังขุดกระจุกตัวอยู่ในพูลขนาดใหญ่มากเพียงใด
Proof of Stake คืออะไรและทำงานอย่างไร
Proof of Stake เปลี่ยนจากการแข่งขันด้วยเครื่องขุดมาเป็นการวางเหรียญค้ำประกัน ผู้เข้าร่วมที่เรียกว่า Validator จะล็อกเหรียญไว้ในระบบ เพื่อรับสิทธิเสนอบล็อกหรือตรวจสอบบล็อกที่ผู้อื่นเสนอ
หาก Validator ปฏิบัติตามกติกาและออนไลน์ตามที่ระบบกำหนด ก็มีโอกาสได้รับรางวัล แต่หากลงนามขัดแย้งกัน พยายามยืนยันข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง หรือทำผิดเงื่อนไขร้ายแรง เหรียญที่วางไว้บางส่วนอาจถูกตัด กระบวนการนี้เรียกว่า Slashing ซึ่งทำให้การโกงมีต้นทุนทางเศรษฐกิจโดยตรง
ตัวอย่างที่ชัดเจนคือ Ethereum ซึ่งเปลี่ยนจาก PoW มาใช้ PoS เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2022 ผ่านการอัปเกรดที่เรียกว่า The Merge คุณสามารถอ่านพื้นฐานเพิ่มเติมได้ในบทความ Ethereum คืออะไร และข้อมูลต้นทางจาก เว็บไซต์ Ethereum
ผู้ถือเหรียญเข้าร่วม PoS ได้อย่างไร
วิธีเข้าร่วมขึ้นอยู่กับกติกาของแต่ละเครือข่าย บางระบบอนุญาตให้ตั้ง Validator เอง บางระบบให้มอบสิทธิ์หรือ Delegate เหรียญแก่ผู้ตรวจสอบรายอื่น และบางแพลตฟอร์มรวมเหรียญของผู้ใช้หลายคนผ่าน Staking Pool
แต่คำว่า “ฝาก Stake” ไม่ได้หมายความว่าความเสี่ยงหายไป คุณยังต้องพิจารณาความเสี่ยงด้านราคาของเหรียญ ระยะเวลาล็อก สภาพคล่อง ค่าธรรมเนียม ผู้ให้บริการรับฝาก และเงื่อนไข Slashing ควบคู่กับผลตอบแทนเสมอ อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ Staking คริปโตคืออะไร
Proof of Work กับ Proof of Stake ต่างกันตรงไหนบ้าง
1. สิ่งที่ใช้ค้ำประกันความปลอดภัย
PoW ใช้ทรัพยากรทางกายภาพ ได้แก่เครื่องขุด พลังงาน และเวลา ผู้โจมตีต้องมีกำลังประมวลผลสูงพอที่จะแข่งขันกับผู้ขุดส่วนใหญ่ในเครือข่าย และยังต้องจ่ายต้นทุนต่อเนื่องระหว่างการโจมตี
PoS ใช้ทุนทางการเงิน ผู้โจมตีต้องถือหรือควบคุมเหรียญที่นำมา Stake ในสัดส่วนสูง และเหรียญเหล่านั้นอาจถูกลงโทษหากระบบตรวจพบพฤติกรรมที่ฝ่าฝืนกติกา
2. การใช้พลังงาน
PoW ต้องให้เครื่องจำนวนมากแข่งขันคำนวณอยู่ตลอดเวลา แม้สุดท้ายจะมีนักขุดเพียงรายเดียวที่ได้เสนอบล็อก จึงใช้พลังงานสูงกว่า PoS ซึ่งไม่ต้องแข่งขันด้วยการคำนวณลักษณะเดียวกัน
หลัง Ethereum เปลี่ยนมาใช้ PoS เว็บไซต์ Ethereum ประเมินว่าการใช้พลังงานของเครือข่ายลดลงประมาณ 99.95% ตัวเลขนี้เป็นกรณีศึกษาของ Ethereum โดยเฉพาะ ไม่ควรนำไปใช้เหมารวมกับทุกบล็อกเชน เพราะโครงสร้างและจำนวนผู้เข้าร่วมแต่ละเครือข่ายไม่เหมือนกัน
3. อุปกรณ์และต้นทุนในการเข้าร่วม
การขุด PoW ขนาดจริงจังต้องพิจารณาค่าเครื่อง ค่าไฟ เสียง ความร้อน และการบำรุงรักษา ส่วน PoS มักใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไปได้ แต่ผู้ตรวจสอบต้องมีเหรียญตามจำนวนขั้นต่ำและดูแลระบบให้ทำงานอย่างต่อเนื่อง
ดังนั้น PoS ไม่ได้แปลว่าเข้าร่วมได้ฟรี เพียงแต่เปลี่ยนข้อจำกัดจากการเข้าถึงพลังงานและฮาร์ดแวร์ มาเป็นการเข้าถึงเงินทุนและเหรียญของเครือข่ายแทน
4. รูปแบบการกระจุกตัว
คำว่า “กระจายศูนย์” ไม่ควรวัดจากจำนวนเครื่องเพียงอย่างเดียว ใน PoW คุณควรดูผู้ผลิตเครื่องขุด Mining Pool แหล่งพลังงาน และพื้นที่ตั้งเครื่อง ส่วน PoS ควรดูการกระจายเหรียญ ผู้ให้บริการ Staking รายใหญ่ ตลาดซื้อขายที่รับ Stake แทนลูกค้า และจำนวน Validator อิสระ
เครือข่ายหนึ่งอาจมี Validator จำนวนมาก แต่หาก Validator ส่วนใหญ่ใช้ผู้ให้บริการคลาวด์หรือซอฟต์แวร์ชุดเดียวกัน ก็ยังมีความเสี่ยงเชิงโครงสร้างอยู่ การประเมินจึงต้องดูหลายมิติ ไม่ใช่ดูตัวเลขจำนวนโหนดเพียงค่าเดียว
5. ความเร็วและค่าธรรมเนียม
PoS ไม่ได้ทำให้บล็อกเชนเร็วหรือค่าธรรมเนียมถูกโดยอัตโนมัติ ความเร็วจริงขึ้นอยู่กับเวลาสร้างบล็อก ขนาดบล็อก ระบบประมวลผลธุรกรรม จำนวนผู้ใช้งาน และเทคโนโลยีเสริม เช่น Layer 2
นี่เป็นจุดที่นักลงทุนมักเข้าใจผิด เหรียญที่ใช้ PoS อาจยังมีค่าธรรมเนียมสูงเมื่อเครือข่ายแออัด ขณะที่เครือข่าย PoW บางระบบอาจยืนยันธุรกรรมได้เร็วกว่า หากออกแบบพารามิเตอร์ไว้ต่างกัน
ระบบไหนปลอดภัยกว่ากัน
ไม่มีคำตอบเดียวว่า PoW หรือ PoS ปลอดภัยกว่าในทุกสถานการณ์ เพราะความปลอดภัยไม่ได้ขึ้นอยู่กับชื่อกลไกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับมูลค่าทางเศรษฐกิจของเครือข่าย จำนวนผู้เข้าร่วม การกระจายอำนาจ คุณภาพของซอฟต์แวร์ และระยะเวลาที่ระบบผ่านการใช้งานจริง
PoW มีข้อดีด้านความเรียบง่ายและมีประวัติการใช้งานยาวนานใน Bitcoin แต่ต้องใช้พลังงานและอุปกรณ์จำนวนมาก ส่วน PoS ลดความต้องการพลังงานและสามารถลงโทษเงินค้ำประกันของผู้กระทำผิดได้โดยตรง แต่ต้องบริหารความเสี่ยงจากการกระจุกตัวของเหรียญและผู้ให้บริการ Staking
อีกประเด็นหนึ่งคือ ต้นทุนการโจมตี PoW ส่วนใหญ่เกิดนอกเครือข่าย เช่น ค่าไฟและค่าเครื่อง ขณะที่ PoS สามารถกำหนดบทลงโทษภายในโปรโตคอ
คำถามที่พบบ่อย
Proof of Work กับ Proof of Stake ต่างกันตรงไหน?
Proof of Work ใช้นักขุดและกำลังประมวลผลเพื่อแข่งขันสร้างบล็อก จึงต้องใช้อุปกรณ์และพลังงานจำนวนมาก ส่วน Proof of Stake เลือกผู้ตรวจสอบจากผู้ที่นำเหรียญมาวางเป็นหลักประกัน ทำให้ไม่ต้องแข่งขันด้วยเครื่องขุดแบบเดียวกับ PoW
Proof of Stake ปลอดภัยกว่า Proof of Work หรือไม่?
ไม่มีระบบใดปลอดภัยกว่าในทุกกรณี เพราะความปลอดภัยขึ้นอยู่กับการออกแบบเครือข่าย จำนวนผู้เข้าร่วม การกระจายตัว และมูลค่าที่ใช้ป้องกันการโจมตี PoW มีประวัติการใช้งานยาวนาน ขณะที่ PoS ลดการใช้พลังงานและสามารถลงโทษผู้ตรวจสอบที่ทำผิดด้วยการหักเหรียญค้ำประกัน
Proof of Stake ต้องใช้เครื่องขุดคริปโตหรือไม่?
โดยทั่วไปไม่ต้องใช้เครื่องขุดประสิทธิภาพสูง เพราะผู้ตรวจสอบธุรกรรมใช้เหรียญที่นำไป Stake เป็นหลักประกันแทนกำลังประมวลผล อย่างไรก็ตาม ผู้ที่ต้องการรัน Validator เองยังต้องมีคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เน็ตที่เสถียร และเหรียญตามขั้นต่ำที่แต่ละเครือข่ายกำหนด
บทความที่เกี่ยวข้อง