เทคโนโลยี Blockchain คืออะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์

เทคโนโลยี Blockchain เป็นนวัตกรรมพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลัง Bitcoin, Ethereum และสกุลเงินดิจิทัลอื่น ๆ นับพันรายการ แต่การใช้งานของมันขยายไกลเกินกว่าเงินดิจิทัล ตามหลักการของมัน blockchain คือบัญชีแยกประเภทแบบกระจายและไม่เปลี่ยนแปลงที่บันทึกธุรกรรมข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องมีผู้มีอำนาจศูนย์กลาง

นับตั้งแต่การนำเสนอในปี 2008 ผ่านเอกสาร Bitcoin ของ Satoshi Nakamoto เทคโนโลยี blockchain ได้พัฒนาจากแนวคิดที่เป็นกลุ่มน้อยเป็นชั้นโครงสร้างพื้นฐานที่ปฏิวัติการเงินแบบกระจายอำนาจ การจัดการห่วงโซ่อุปทาน ตัวตนดิจิทัล และอื่น ๆ อีกมากมาย การทำความเข้าใจ blockchain เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ใดก็ตามที่มีปฏิสัมพันธ์กับสกุลเงินดิจิทัล และเริ่มต้นด้วยการเข้าใจแนวคิดพื้นฐานที่ทำให้เทคโนโลยีนี้ทำงาน

ต้นกำเนิดของ Blockchain

ก่อน Bitcoin: ผู้บุกเบิก

Blockchain ไม่ได้เกิดขึ้นในสุญญากาศ นวัตกรรมสำคัญหลายประการได้วางรากฐาน:

• 1991 — Haber และ Stornetta เผยแพร่เอกสารที่อธิบายห่วงโซ่บล็อคที่มีความปลอดภัยด้วยการเข้ารหัสเพื่อประทับเวลาเอกสารดิจิทัล เพื่อให้แน่ใจว่าไม่สามารถเปลี่ยนวันที่หรือถูกแทงอาวุธได้
• 1997 — HashCash โดย Adam Back นำเสนอระบบการพิสูจน์การทำงาน (proof-of-work) ที่ออกแบบมาเพื่อต่อสู้กับสแปมอีเมล ซึ่งต่อมากลายเป็นส่วนประกอบหลักของการขุด Bitcoin
• 1998 — ข้อเสนอ b-money และ Bit Gold โดย Wei Dai และ Nick Szabo ตามลำดับ อธิบายระบบสกุลเงินดิจิทัลแบบกระจายอำนาจที่เป็นลางบอกเหตุของการออกแบบ Bitcoin
• 2004 — การพิสูจน์การทำงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (RPoW) โดย Hal Finney สร้างระบบสำหรับการโอนโทเค็นการพิสูจน์การทำงาน เชื่อมช่องว่างระหว่าง HashCash และสกุลเงินดิจิทัลที่ใช้งานได้

เอกสาร Bitcoin (2008)

เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2008 บุคคลหรือกลุ่มที่ใช้นามปลอม Satoshi Nakamoto เผยแพร่เอกสารที่ชื่อว่า "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" เอกสารเก้าหน้านี้อธิบายระบบสำหรับธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ต้องพึ่งความไว้วางใจในผู้มีอำนาจศูนย์กลาง เครือข่าย Bitcoin เปิดตัวเมื่อวันที่ 3 มกราคม 2009 เมื่อ Nakamoto ขุดบล็อคสถานะสิ่งสร้างสรรค์ โดยฝังส่วนหัวข่าว "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks" — เป็นการอ้างอิงที่ชี้ชัดถึงความล้มเหลวของระบบการเงินแบบดั้งเดิม

การกำหนด Blockchain Technology

Blockchain คือ ฐานข้อมูลแบบกระจาย ที่ใช้ร่วมกันในเครือข่ายของโหนดคอมพิวเตอร์ มันเก็บข้อมูลในแต่ละ บล็อค ที่เชื่อมโยงกันในลำดับเวลา chain โดยใช้ hash การเข้ารหัส แต่ละบล็อคมีชุดของธุรกรรม ประทับเวลา และการอ้างอิงถึง hash ของบล็อคก่อนหน้า เพื่อสร้างห่วงโซ่ข้อมูลที่ตรวจสอบแล้วและไม่ขาด

คุณสมบัติหลัก

การกระจายอำนาจ (Decentralization): แตกต่างจากฐานข้อมูลแบบดั้งเดิมที่ควบคุมโดยเอนทิตีเดียว (ธนาคาร รัฐบาล องค์กร) blockchain ถูกบำรุงรักษาโดยเครือข่ายของโหนดที่กระจายอยู่ ไม่มีฝ่ายใดมีอำนาจควบคุมข้อมูลแบบเบ็ดเตล็ด

ความไม่เปลี่ยนแปลง (Immutability): เมื่อข้อมูลถูกบันทึกในบล็อคและเพิ่มเข้าไปในเชน จึงเป็นการยากที่จะเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงบล็อคเดียวจะต้องคำนวณ hash การเข้ารหัสของบล็อคที่ตามมาทั้งหมด และควบคุมส่วนใหญ่ของเครือข่าย — เป็นงานที่แทบจะเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติบน blockchain ที่ใหญ่และได้รับการยอมรับแล้ว

ความโปร่งใส (Transparency): บน blockchain สาธารณะ เช่น Bitcoin และ Ethereum ธุรกรรมทั้งหมดจะมองเห็นได้สำหรับทุกคน ในขณะที่ที่อยู่เป็นนิรนาม (ไม่เชื่อมโยงโดยตรงกับตัวตนในโลกจริง) ประวัติธุรกรรมสามารถตรวจสอบได้อย่างเต็มที่

การไม่ต้องเชื่อถือ (Trustlessness): ผู้เข้าร่วมสามารถทำธุรกรรมโดยตรงกับกันและกันโดยไม่ต้องเชื่อถือบุคคลที่สาม โปรโตคอลเองจะบังคับใช้กฎผ่านการเข้ารหัสและกลไกการบรรลุฉันทามติ

ความต้านทานการเซนเซอร์ (Censorship Resistance): เนื่องจากไม่มีเอนทิตีเดียวที่ควบคุมเครือข่าย จึงเป็นการยากที่สุดสำหรับรัฐบาล องค์กร หรือบุคคลใดก็ตามที่จะป้องกันไม่ให้ธุรกรรมที่ถูกต้องถูกประมวลผล

โครงสร้างของ Blockchain

บล็อค

แต่ละบล็อคใน blockchain มีส่วนประกอบหลายส่วน:

• ส่วนหัวบล็อค (Block header): ข้อมูลเมตาซึ่งรวมถึงเวอร์ชันบล็อค ประทับเวลา hash บล็อคก่อนหน้า Merkle root nonce (สำหรับเชน proof-of-work) และเป้าหมายความยากลำบาก
• ข้อมูลธุรกรรม: รายการธุรกรรมที่ตรวจสอบแล้วซึ่งรวมอยู่ในบล็อคนั้น บล็อค Bitcoin มีธุรกรรมโดยเฉลี่ย 2,000 ถึง 3,000 รายการ
• แฮชบล็อค (Block hash): ลายนิ้วมือการเข้ารหัสที่ไม่ซ้ำกันสร้างขึ้นจากเนื้อหาของบล็อค แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยต่อข้อมูลบล็อคก็สร้าง hash ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

เชน

บล็อคเชื่อมโยงกันตามลำดับ ส่วนหัวของแต่ละบล็อคประกอบด้วย hash ของบล็อคก่อนหน้า สร้างเชนที่ขยายไปถึงบล็อคแรก ๆ (บล็อคเกิดสสรรค์) การเชื่อมโยงนี้คือสิ่งที่ให้คุณสมบัติต่อต้านการดัดแปลงของ blockchain: การเปลี่ยนแปลงบล็อคในอดีตใดก็ตามจะทำให้ hash บล็อคที่ตามมาทั้งหมดไม่ถูกต้อง

ต้นไม้เมอร์เคิล

ภายในแต่ละบล็อค ธุรกรรมจะถูกจัดเรียงเป็น ต้นไม้เมอร์เคิล (เรียกอีกอย่างว่าต้นไม้ hash) โครงสร้างข้อมูลนี้อนุญาตให้มีการตรวจสอบข้อมูลธุรกรรมที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย Merkle root — hash เดียวที่ด้านบนของต้นไม้ — สรุปธุรกรรมทั้งหมดในบล็อค นี่หมายความว่าโหนดสามารถตรวจสอบว่าธุรกรรมที่เฉพาะเจาะจงจะรวมอยู่ในบล็อคหรือไม่โดยไม่ต้องดาวน์โหลดข้อมูลบล็อคทั้งหมด ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับไคลเอ็นต์ที่เบา

ประเภท Blockchain

ไม่ใช่ว่า blockchains ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นเท่าเทียมกัน พวกเขาแตกต่างกันในแง่ของว่าใครสามารถเข้าร่วม ใครตรวจสอบธุรกรรม และควบคุมการเข้าถึงอย่างไร

Blockchain สาธารณะ

Blockchains สาธารณะเปิดให้ทุกคนได้เข้าร่วม บุคคลใดก็ตามสามารถเข้าร่วมเครือข่าย ดูบัญชีแยกประเภท ส่งธุรกรรม และมีส่วนร่วมในการบรรลุฉันทามติ ตัวอย่างประกอบด้วย:

• Bitcoin: Blockchain สาธารณะตัวแรกและเป็นที่รู้จักมากที่สุด ออกแบบมาเพื่อการโอนค่าจากเพื่อนไปเพื่อนเป็นหลัก
• Ethereum: Blockchain ที่สามารถโปรแกรมได้รองรับสัญญาอัจฉริยะและการใช้งานแบบกระจายอำนาจ (dApps)
• Solana, Cardano, Avalanche: Blockchains สาธารณะที่ใหม่กว่าออกแบบสำหรับปริมาณงานที่สูงกว่าและค่าธุรกรรมที่ต่ำกว่า

Blockchains สาธารณะให้ความสำคัญกับการกระจายอำนาจและความต้านทานการเซนเซอร์ แต่อาจลดความเร็วและความสามารถในการขยาย

Blockchains ส่วนตัว

Blockchains ส่วนตัวจำกัดการเข้าร่วมให้เฉพาะเอนทิตีที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น องค์กรเดียวหรือสมาคมควบคุมว่าใครสามารถเข้าร่วมเครือข่าย ตรวจสอบธุรกรรม และอ่านข้อมูล ตัวอย่างประกอบด้วย:

• Hyperledger Fabric: เฟรมเวิร์ก blockchain ระดับองค์กรที่ใช้ในการใช้งานห่วงโซ่อุปทานและการเงิน
• R3 Corda: ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสถาบันการเงิน เปิดใจให้ธุรกรรมโดยตรงระหว่างคู่สัญญา

Blockchains ส่วนตัวมีปริมาณงานที่สูงกว่าและความเป็นส่วนตัว แต่สูญเสียการกระจายอำนาจ

Consortium (Federated) Blockchains

Blockchains สมาคมถูกควบคุมโดยกลุ่มขององค์กรแทนที่จะเป็นเอนทิตีเดียว พวกเขาแทนระดับกลางระหว่าง blockchains สาธารณะและเอกชน:

• Quorum: เดิมพัฒนาโดย JPMorgan สำหรับกรณีการใช้งาน Ethereum ระดับองค์กร
• Energy Web Chain: Blockchain สมาคมสำหรับภาคพลังงาน

Hybrid Blockchains

บาง blockchains รวมองค์ประกอบของเชนสาธารณะและเอกชน ช่วยให้องค์กรสามารถควบคุมข้อมูลใดที่เป็นสาธารณะและข้อมูลใดที่ยังคงเป็นส่วนตัวในขณะที่ยังคงใช้ประโยชน์จากความปลอดภัยของเครือข่ายที่กระจายอำนาจ

บทบาทของการเข้ารหัส

เทคโนโลยี Blockchain พึ่งพาปริมิติฟการเข้ารหัสอย่างมากเพื่อให้มั่นใจความปลอดภัยและความสมบูรณ์

ฟังก์ชัน Hash

ฟังก์ชัน hash รับอินพุตของขนาดใด ๆ และสร้างเอาต์พุตขนาดคงที่ (hash) Blockchain ใช้ SHA-256 (Bitcoin) และ Keccak-256 (Ethereum) เป็นหลัก คุณสมบัติหลักของฟังก์ชัน hash การเข้ารหัส ได้แก่:

• กำหนด (Deterministic): อินพุตเดียวกันมักสร้างเอาต์พุตเดียวกันเสมอ
• ความต้านทานภาพล่วงหน้า (Pre-image resistance): มันเป็นการแทบจะเป็นไปไม่ได้ในการคำนวณเพื่อย้อนกลับวิศวกรรมอินพุตจากเอาต์พุต
• เอฟเฟกต์น้ำหนึ่ง (Avalanche effect): การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในอินพุตสร้าง hash ที่แตกต่างกันอย่างมาก
• ความต้านทานการชนกัน (Collision resistance): มันแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะหาอินพุตที่แตกต่างกันสองอินพุตที่สร้าง hash เดียวกัน

การเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ

Blockchain ใช้ การเข้ารหัสแบบอสมมาตร สำหรับการตรวจสอบธุรกรรม ผู้ใช้แต่ละคนมี คีย์ส่วนตัว (ตัวเลขลับที่รู้เฉพาะพวกเขาเท่านั้น) และ คีย์สาธารณะ ที่สัมพันธ์กัน (ได้มาจากคีย์ส่วนตัวและแบ่งปันอย่างเปิดเผย) เมื่อคุณส่งสกุลเงินดิจิทัล คุณจะลงนามในธุรกรรมด้วยคีย์ส่วนตัวของคุณ และเครือข่ายจะตรวจสอบลายเซ็นโดยใช้คีย์สาธารณะของคุณ สิ่งนี้พิสูจน์ความเป็นเจ้าของโดยไม่เปิดเผยคีย์ส่วนตัว

ลายเซ็นดิจิทัล

ลายเซ็นดิจิทัลให้การรับประกัน 3 ประการ:

1. ตรวจสอบความถูกต้อง (Authentication): ธุรกรรมถูกสร้างขึ้นโดยเจ้าของคีย์ส่วนตัว
2. ความสมบูรณ์ (Integrity): ข้อมูลธุรกรรมไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่ลงนาม
3. การไม่ปฏิเสธ (Non-repudiation): ผู้ลงนามไม่สามารถปฏิเสธว่าได้ลงนามธุรกรรม

Bitcoin ใช้ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) ด้วยเส้นโค้ง secp256k1 ในขณะที่ Ethereum ได้เปลี่ยนไปใช้ EdDSA (Ed25519) สำหรับการใช้งานบางอย่างเนื่องจากข้อดีด้านประสิทธิภาพ

Blockchain เทียบกับฐานข้อมูลแบบดั้งเดิม

คุณลักษณะ	Blockchain	ฐานข้อมูลแบบดั้งเดิม
การควบคุม	กระจายอยู่ในโหนด	ผู้ดูแลระบบจากศูนย์กลาง
การปรับเปลี่ยนข้อมูล	Append-only ไม่เปลี่ยนแปลง	การดำเนินการ CRUD แบบเต็ม
แบบจำลองความเชื่อ	Trustless (การเข้ารหัส)	ความเชื่อในผู้ดูแลระบบ
ความโปร่งใส	บันทึกการตรวจสอบสาธารณะ	การควบคุมการเข้าถึง
ประสิทธิภาพ	ปริมาณงานต่ำ	ปริมาณงานสูง
ความซ้ำซ้อน	สำเนาเต็มในโหนดทั้งหมด	การจำลองที่ปรับแต่งได้
ความทนทานต่อความผิดพลาด	สูง (ไม่มีจุดความล้มเหลวเดียว)	ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม

Blockchains ไม่ได้แทนที่ฐานข้อมูลแบบดั้งเดิมในการใช้งานส่วนใหญ่ พวกเขามีค่าเฉพาะเจาะจงเมื่อฝ่ายเดียวต้องแบ่งปันแหล่งความจริงทั่วไปโดยไม่ต้องเชื่อถือผู้ดูแลระบบเดียว

เหตุใดจึง Blockchain สำคัญ

รวมทั้งการเงิน

บ้านคน 1.4 พันล้านคนทั่วโลกยังคงไม่มีบัญชีธนาคาร ขาดการเข้าถึงบริการการเงินแบบดั้งเดิม ระบบที่ใช้ blockchain อนุญาตให้บุคคลใดก็ตามที่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตสามารถส่ง รับ และเก็บค่าไว้โดยไม่ต้องบัญชีธนาคาร เอกสารระบุตัวตน หรือประวัติเครดิต

การกำจัดตัวกลาง

ธุรกรรมการเงินแบบดั้งเดิมมักเกี่ยวข้องกับตัวกลางหลายตัว — ธนาคาร ห้องปลอดจากอัคคีภัย ผู้ประมวลผลการชำระเงิน — แต่ละเพิ่มค่าใช้จ่ายและความล่าช้า Blockchain ช่วยให้ธุรกรรมจากเพื่อนไปเพื่อนโดยตรง อาจลดค่าธรรมเนียมและเวลาการชำระเงินจากวันเป็นนาที

การปกครองข้อมูลอย่างอิสระ

ในโลกที่ข้อมูลส่วนบุคคลถูกเก็บเกี่ยวและสร้างรายได้จากบริษัท blockchain ช่วยให้ระบบตัวตนอิสระแบบอะตมที่ผู้บุคคลควบคุมข้อมูลของตนเอง โปรโตคอลตัวตนแบบกระจายอำนาจอนุญาตให้ผู้ใช้พิสูจน์ลักษณะเฉพาะเกี่ยวกับตนเองโดยไม่เปิดเผยข้อมูลส่วนบุคคลที่ไม่จำเป็น

เงินที่สามารถโปรแกรมได้

ด้วยการมาถึงของสัญญาอัจฉริยะบนแพลตฟอร์มเช่น Ethereum เงินเองจึงกลายเป็นที่สามารถโปรแกรมได้ ข้อตกลงทางการเงิน — สินเชื่อ การประกันภัย อนุพันธ์ — สามารถเข้ารหัสในสัญญาที่ดำเนินการด้วยตนเองซึ่งทำงานโดยไม่มีตัวกลาง นี่คือพื้นฐานของ การเงินแบบกระจายอำนาจ (DeFi) ซึ่งคำนึงถึงปี 2026 ได้เติบโตขึ้นเพื่อจัดการค่าหลายร้อยพันล้านดอลลาร