การออกแบบ ของ บิตคอยน์

บล็อกเชน

จำนวนข้อมูลออกที่ยังไม่ถูกใช้ในการซื้อขาย

บล็อกเชน เป็น รายการบัญชีแบบสาธารณะที่บันทึกการซื้อขายบิตคอยน์[40] วิธีแก้ปัญหาแบบใหม่ทำสิ่งนี้โดยไม่ต้องพึ่งผู้มีอำนาจส่วนกลาง เพราะการรักษาสภาพบล็อกเชนทำโดยเครือข่ายของจุดต่อ (node) ที่รันซอฟต์แวร์บิตคอยน์ซึ่งสื่อสารกัน[7] การซื้อขายในรูปแบบ ผู้จ่าย X ส่ง Y บิตคอยน์ ให้กับผู้รับ Z ถูกเผยแพร่ไปยังเครือข่ายนี้โดยใช้แอปพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่มีอยู่[41] จุดต่อเครือข่ายสามารถตรวจสอบการซื้อขาย เพิ่มการซื้อขายไปบนรายการบัญชี จากนั้นเผยแพร่การเพิ่มรายการบัญชีเหล่านี้ไปยังจุดต่ออื่น ๆ บล็อกเชนเป็นฐานข้อมูลแบบกระจาย (distributed database) เพื่อการยืนยันอย่างอิสระของเชนของการเป็นเจ้าของบิตคอยน์ไม่ว่าจะจำนวนเท่าใด แต่ละจุดต่อเครือข่ายจัดเก็บสำเนาบล็อกเชนของตนเอง[42] ประมาณ 6 ครั้งต่อชั่วโมง กลุ่มใหม่ของการซื้อขายที่ถูกยอมรับหรือที่เรียกว่าบล็อกถูกสร้างขึ้น เพิ่มเข้าไปในบล็อกเชน และเผยแพร่ไปยังจุดต่อทั้งหมดอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้ซอฟต์แวร์บิตคอยน์สามารถตัดสินเมื่อบิตคอยน์จำนวนที่กำหนดถูกใช้ และมีความสำคัญในการป้องกันการใช้ซ้อน (double-spending) ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีส่วนกลางคอยควบคุม ในขณะที่รายการเดินบัญชีแบบดั้งเดิมบันทึกรายการซื้อขายของธนบัตรจริงหรือตั๋วสัญญาใช้เงิน บล็อกเชนเป็นที่เดียวที่บิตคอยน์สามารถมีอยู่ในรูปแบบของผลลัพธ์ที่ยังไม่ถูกใช้ในการซื้อขาย[43]:ch. 5

การซื้อขาย

จำนวนการซื้อขายบิตคอยน์ต่อเดือน (logarithmic scale)[44]

การซื้อขายถูกให้ความหมายด้วยภาษาบทคำสั่งที่คล้ายฟอร์ธ (Forth)[43] การซื้อขายประกอบไปด้วย ข้อมูลเข้า และ ข้อมูลออก เมื่อผู็ใช้ส่งบิตคอยน์ ผู้ใช้กำหนดที่อยู่และจำนวนบิตคอยน์ที่จะส่งไปยังที่อยู่นั้นในข้อมูลออก เพื่อป้องกันการใช้ซ้อน ข้อมูลเข้าแต่ละข้อมูลต้องอ้างอิงกลับไปยังข้อมูลออกอันก่อนที่ยังไม่ได้ใช้ในบล็อกเชน[45] การใช้ข้อมูลเข้าหลายข้อมูลเปรียบเสมือนการใช้เหรียญหลายเหรียญในการซื้อขายด้วยเงินสด ในเมื่อการซื้อขายสามารถมีข้อมูลออกหลายข้อมูล ผู้ใช้สามารถส่งบิตคอยน์ให้กับหลายผู้รับในการซื้อขายหนึ่งครั้ง ผลรวมของข้อมูลเข้า (จำนวนเหรียญที่ใช้จ่าย) สามารถมีจำนวนมากกว่าจำนวนจ่ายทั้งหมด เช่นเดียวกับการซื้อขายด้วยเงินสด ในกรณีนี้ ข้อมูลออกเสริมถูกใช้เพื่อทอนให้กับผู้จ่าย[45] จำนวนซาโตชิที่ถูกป้อนเข้าและไม่ถูกบันทึกสำหรับการซื้อขายออกกลายเป็นค่าธรรมเนียมการซื้อขาย[45]

ค่าธรรมเนียมการซื้อขาย

การซื้อขายบิตคอยน์และค่าธรรมเนียมจากเงินตราแบบดิจิทัลบนเว็บไซต์ไปยังกระเป๋าเงินฮาร์ดแวร์.

การจ่ายค่าธรรมเนียมการซื้อขายเป็นทางเลือก[45] ผู้ขุดสามารถเลือกกายซื้อขายที่จะดำเนินการ[45] และจัดความสำคัญให้การซื้อขายที่จ่ายค่าธรรมเนียมสูงกว่า ค่าธรรมเนียมถูกกำหนดบนฐานของขนาดที่เก็บของการซื้อขายที่เกิดขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนข้อมูลเข้าที่ถูกใช้สร้างการซื้อขาย นอกจากนี้ข้อมูลเข้าเก่าที่ยังไม่ถูกใช้ยังถูกให้ความสำคัญก่อน[43]:ch. 8

การเป็นเจ้าของ

แบบจำลองลูกโซ่การเป็นเจ้าของ[14] ในความเป็นจริงแล้วการซื้อขายสามารถมีข้อมูลเข้าและข้อมูลออกมากกว่าหนึ่งจำนวน

บิตคอยน์ถูกลงชื่อบนที่อยู่บิตคอยน์ในบล็อกเชน การสร้างที่อยู่บิตคอยน์คือการสุ่มเลือกกุญแจส่วนตัวที่ใช้งานได้และคำนวนที่อยู่บิตคอยน์ที่สัมพันธ์กัน การคำนวนนี้สามารถกินเวลาเพียงเสี่ยววินาที ทว่าการทำกลับกัน (การคำนวนหากุญแจส่วนตัวจากที่อยู่บิตคอยน์) เป็นไปไม่ได้ทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นผู้ใช้สามารถเผยแพร่ที่อยู่บิตคอยน์ให้เป็นสาธารณะได้โดยไม่ต้องกลัวว่ากุญแจส่วนตัวจะถูกเปิดเผย นอกจากนี้ จำนวนกุญแจส่วนตัวที่ใช้ได้มีจำนวนเยอะมากจนแทบเป็นไปไม่ได้ที่จะสุ่มแบบ brute force เจ้าของบิตคอยน์ต้องรู้กุญแจส่วนตัวและที่สัมพันธ์กับที่อยู่และเซ็นแบบดิจิตอลเพื่อให้บิตคอยน์ในการซื้อขาย ระบบตรวจสอบลายเซ็นโดยใช้กุญแจสาธารณะ[43]:ch. 5

หากกุญแจสาธารณะหายไป ระบบบิตคอยน์จะไม่สามารถจำแนกหลักฐานความเป็นเจ้าของแบบอื่นได้[7] ทำให้เหรียญใช้ไม่ได้และสูญเสียมูลค่า ตัวอย่างเช่น ในพ.ศ. 2556 ผู้ใช้คนหนึ่งอ้างว่าเผลอทิ้งฮาร์ดดิสก์ที่มีกุญแจสาธารณะ ทำให้บิตคอยน์จำนวน 7,500 บิตคอยน์ ซึ่งในขณะนั้นมีมูลค่า 7.5 ล้านเหรียญสหรัฐ (ประมาณ 244 ล้านบาท) ได้หายไป[46] ปัญหานี้จะไม่เกิดขึ้นหากเพียงเขาสำรองข้อมูลกุญแจไว้[47]

การขุด

กราฟแบบเซมิล็อกของความยากในการขุดสัมพัทธ์[lower-alpha 3][44]

การขุด (mining) เป็นบริการบันทึกข้อมูลผ่านการใช้พลังในการคำนวนผล (processing power) ของคอมพิวเตอร์[lower-alpha 4] ผู้ขุด (miner) ช่วยทำให้บล็อกเชนมีความสม่ำอเสมอ สมบูรณ์ และเปลี่ยนแปลงไม่ได้ โดยการตรวจสอบซ้ำ ๆ และเก็บบันทึกการซื้อขายใหม่ที่ถูกเผยแพร่ไปยังกลุ่มการซื้อขายใหม่ที่เรียกว่าบล็อก[40] แต่ละบล็อกประกอบไปด้วยการเข้ารหัสแบบแฮช (cryptographic hash) หรือการเข้ารหัสทางเดียว ของบล็อกก่อนหน้า[40] โดยการใช้ขั้นตอนวิธีแฮช SHA-256[43]:ch. 7 ซึ่งเชื่อมต่อกับบล็อกก่อนหน้า[40] เป็นจุดกำเนิดของชื่อบล็อกเชน

บล็อกใหม่ต้องมีสิ่งที่เรียกว่า การพิสูจน์งาน (Proof-of-work) จึงจะได้รับการยอมรับจากระบบ[40] การพิสูจน์งานต้องการให้ผู้ขุดหาตัวเลขที่เรียกว่า nonce ที่ให้ผลลัพธ์จำนวนน้อยกว่าเป้าหมายความยากของระบบเมื่อถูกเข้ารหัสแบบแฮชด้วย nounce[43]:ch. 8 การพิสูจน์นี้ง่ายที่จุดต่อใดก็ตามที่เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายจะทำการตรวจสอบ ทว่ากินเวลาอย่างมากหากจะสร้างขึ้นเอง ผู้ขุดต้องลองจำนวน nounce หลายจำนวนเพื่อบรรลุเป้าหมายความยาก โดยมักเริ่มทดสอบจากค่า 0, 1, 2, 3, ... ตามลำดับ[43]:ch. 8

ทุก ๆ 2,016 บล็อก (ประมาณ 14 วัน หากใช้เวลา 10 นาทีต่อบล็อก) เป้าหมายความยากถูกปรับตามสมรรถนะใหม่ของระบบ โดยมีเป้าหมายที่จะคงเวลาเฉลี่ยนระหว่าบล็อกใหม่ไว้ที่ 10 นาที วิธีนี้ทำให้ระบบปรับตัวเข้ากับพลังการขุดของเครือข่ายอย่างอัตโนมัติ[43]:ch. 8

ระหว่างวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2557 จนถึง 1 มีนาคม พ.ศ. 2558 จำนวนเฉลี่ยนของ nounce ที่นักขุดต้องทดลองเพื่อสร้างบล็อกใหม่เพิ่มขึ้นจาก 16.4 × 1018 เป็น 200.5 × 1018[49]

ระบบการพิสูจน์งานคู่กับการต่อกันของบล็อกทำให้การเปลี่ยนแปลงของบล็อกเชนเป็นไปได้ยากมาก เพราะการที่ผู้โจมตีจะทำให้บล็อกหนึ่งได้รับการยอมรับ จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงบล็อกต่อมาที่เชื่อมกันทั้งหมด[50] เมื่อเวลาผ่านไปความยากในการเปลี่ยนแปลงบล็อกเพิ่มข้ึน ด้วยความที่บล็อกใหม่ถูกขุดตลอดเวลาทำให้จำนวนบล็อกที่ตามมาเพิ่มขึ้นไปด้วย[40]

จำนวน

จำนวนบิตคอยน์ทั้งหมดในระบบ[44]

ผู้ขุดที่หาบล็อกใหม่สำเร็จได้รับรางวัลเป็นบิตคอยน์ที่ถูกสร้างขึ้นและค่าธรรมเนียมการซื้อขาย[51] ณ วันที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2559[52] รางวัลอยู่ที่จำนวน 12.5 บิตคอยน์ที่ถูกสร้างใหม่ต่อบล็อกที่ถูกเพิ่มไปยังบล็อกเชน เพื่อขอรับรางวัล การซื้อขายพิเศษที่เรียกว่า คอยน์เบส ถูกรวมเข้ากับการจ่ายที่ถูกดำเนินการ[43]:ch. 8 บิตคอยน์ที่มีอยู่ทั้งหมดถูกสร้างด้วยการซื้อขายแบบคอยน์เบสนี้

โพรโทคอลของบิตคอยน์ระบุว่ารางวัลสำหรับการเพิ่มบล็อกจะถูกลดเหลือครึ่งหนึ่งทุก ๆ 210,000 บล็อก (ประมาณทุก ๆ 4 ปี) จนในที่สุดรางวัลจะถูกลดลงเป็นศูนย์ โดยมีจำนวนสูงสุดอยู่ที่ 21 ล้านบิตคอยน์[lower-alpha 5] ประมาณปีพ.ศ. 2683 จากนั้นรางวัลของการบันทึกจะเหลือเพียงค่าธรรมเนียมเท่านั้น[53]

กล่าวคือ นากาโมโตะ ผู้สร้างบิตคอยน์ ตั้งนโยบายการเงินบนฐานของความขาดแคลนประดิษฐ์ (artificial scarcity) และทำให้บิตคอยน์ถูกจำกัดอยู่ที่จำนวน 21 ล้านบิตคอยน์ตั้งแต่แรก จำนวนทั้งหมดจะถูกเผยทุก ๆ สิบนาทีและอัตราการสร้างจะลดลงครึ่งหนึ่งทุก ๆ สี่ปีจนบิตคอยน์ทั้งหมดอยู่ในระบบ[54]

แหล่งที่มา

WikiPedia: บิตคอยน์ http://www.computerworld.com.au/article/606253/und... http://blockexplorer.com/block/000000000019d6689c0... http://www.businessweek.com/articles/2013-11-14/20... http://washington.cbslocal.com/2013/11/29/man-thro... http://edition.cnn.com/2014/06/18/business/bitcoin... http://money.cnn.com/infographic/technology/what-i... http://money.cnn.com/quote/quote.html?symb=XBT http://www.coindesk.com/bitcoin-foundation-standar... http://www.coindesk.com/june-2-m-day-promotes-mill... http://www.dailyherald.com/article/20150613/busine...