การขุด: ลอตเตอรีระดับโลก

นักขุดทำอะไร

นักขุดทำวนซ้ำแบบเดิมตลอดทั้งวันทั้งคืน แข่งขันกับนักขุดคนอื่นทุกคนเพื่อเพิ่มบล็อกถัดไป

Proof of work

proof of work คือเกมทายที่ชนะได้ยาก แต่ตรวจสอบได้ง่าย

• นักขุดเปลี่ยนตัวเลขในส่วนหัวของบล็อก (nonce และเมื่อใช้หมดแล้ว จะใช้ extra nonce ในธุรกรรม coinbase หรือ timestamp แทน) แล้วทำ hash ส่วนหัวนั้น
• นักขุดต้องได้ hash ที่ต่ำกว่าเป้าหมายปัจจุบัน ไม่มีทางลัด วิธีเดียวคือการลองซ้ำหลายร้อยล้านล้านครั้งต่อวินาทีบนเครื่องสมัยใหม่เพียงเครื่องเดียว
• ใครก็ตรวจสอบบล็อกที่ชนะได้ด้วยการทำ hash เพียงครั้งเดียว งานนี้จึงปลอมแปลงไม่ได้

เป้าหมายและการปรับค่าเป้าหมาย

เป้าหมายเป็นตัวกำหนดว่าเกมทายจะยากเพียงใด Bitcoin ปรับค่านี้เพื่อให้มีบล็อกใหม่เกิดขึ้นโดยเฉลี่ยประมาณทุกสิบนาที

• target ที่ต่ำลงหมายถึง hash ที่ชนะมีน้อยลง จึงต้องพยายามมากครั้งขึ้นโดยเฉลี่ย
• ทุก ๆ 2,016 บล็อก (ประมาณสองสัปดาห์) โหนดจะเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ไปกับบล็อกเหล่านั้นกับสองสัปดาห์ที่คาดไว้ แล้วปรับ target ให้สูงขึ้นหรือต่ำลง
• ในช่วงระหว่างการปรับแต่ละครั้ง บล็อกอาจเกิดเร็วหรือช้ากว่าสิบนาทีได้

เงินอุดหนุนบล็อก (subsidy) และ halving

แต่ละบล็อกจ่าย bitcoin ที่สร้างใหม่ให้แก่นักขุด (เงินอุดหนุน หรือ subsidy) รวมกับค่าธรรมเนียมของธุรกรรมที่อยู่ในบล็อกนั้น

• เงินอุดหนุนเริ่มต้นที่ 50 BTC และลดลงครึ่งหนึ่งทุก ๆ 210,000 บล็อก หรือประมาณทุกสี่ปี
• นับตั้งแต่ halving ในปี 2024 เงินอุดหนุนอยู่ที่ 3.125 BTC ต่อบล็อก
• โหนดเป็นผู้บังคับใช้กำหนดการนี้ ปริมาณทั้งหมดจึงเข้าใกล้แต่ไม่มีวันเกิน 21 ล้าน
• เมื่อเงินอุดหนุนลดลง ค่าธรรมเนียมจะกลายเป็นสัดส่วนที่ใหญ่ขึ้นของรายได้นักขุด

ทำไมนักขุดจึงขุด

การขุดเป็นธุรกิจ: นักขุดแข่งขันกันเพื่อรางวัลบล็อกในตลาดที่มีการแข่งขัน

• รายได้: เงินอุดหนุนบล็อกรวมกับค่าธรรมเนียม
• ต้นทุน: เครื่องจักร ไฟฟ้า การระบายความร้อน และพนักงาน
• เมื่อรายได้ต่อเครื่องต่ำกว่าต้นทุนการเดินเครื่อง เครื่องนั้นจะถูกปิด
• นี่คือเหตุผลที่การขุดย้ายตามไฟฟ้าราคาถูก และเหตุที่ hashrate ย้ายระหว่างภูมิภาคได้อย่างรวดเร็ว

พูล hashrate และพลังงาน

นักขุดส่วนใหญ่เข้าร่วมพูลที่รวมพลัง hash เข้าด้วยกันและแบ่งปันรางวัล

• พูลช่วยให้นักขุดมีรายได้สม่ำเสมอขึ้น แต่ทำให้อำนาจในการเลือกว่าธุรกรรมใดจะเข้าไปอยู่ในบล็อกกระจุกตัว
• การขุดใช้ไฟฟ้าจริง และจะไปอยู่ในที่ที่ไฟฟ้าราคาถูกหรือที่ไฟฟ้าจะถูกทิ้งเปล่า
• สิ่งนี้อาจช่วยสร้างสมดุลให้ระบบไฟฟ้าหรือใช้พลังงานที่ไม่มีทางส่งออกไปใช้ได้ แต่ก็สร้างขยะอิเล็กทรอนิกส์และต้นทุนต่อท้องถิ่นด้วย
• คำถามที่ตรงไปตรงมาไม่ใช่ “มันใช้พลังงานหรือไม่?” แต่คือ “พลังงานนั้นซื้อความปลอดภัยได้แค่ไหน เมื่อเทียบกับทางเลือกอื่น?”

งบประมาณความปลอดภัย

รายได้ของนักขุดคือสิ่งที่ทำให้การโจมตี Bitcoin มีต้นทุนสูง เมื่อเงินอุดหนุนลดลงครึ่งหนึ่ง ค่าธรรมเนียมต้องแบกรับส่วนนี้มากขึ้น

• หากค่าธรรมเนียมยังต่ำ การโจมตีเชนจะถูกลงเมื่อเทียบกับมูลค่าที่เชนปกป้องอยู่
• หากค่าธรรมเนียมสูงขึ้น ผู้ใช้ต้องจ่ายมากขึ้นเพื่อชำระธุรกรรม
• ไม่มีใครรู้ว่าเรื่องนี้จะจบลงที่ใด นี่คือคำถามทางเศรษฐศาสตร์ที่ยังเปิดอยู่และเป็นหัวใจของช่วงชีวิตในอนาคตของ Bitcoin และควรได้รับการปฏิบัติเช่นนั้น

การขุดไม่ใช่การลงคะแนนเสียง

นักขุดเป็นผู้เสนอบล็อก ส่วนโหนดเป็นผู้ตัดสินว่าบล็อกเหล่านั้นถูกต้องหรือไม่

• บล็อกที่ละเมิดเพดานปริมาณหรือมีลายเซ็นที่ไม่ถูกต้องจะถูกปฏิเสธ ไม่ว่าจะทุ่มเทงาน (work) ในการขุดไปมากเพียงใดก็ตาม
• นักขุดเลือกได้ว่าจะรวมธุรกรรมที่ถูกต้องใดบ้าง และสามารถพยายามจัดเรียงเชนใหม่ (reorganization) ด้วย 51% ได้
• นักขุดไม่สามารถเขียนกฎใหม่ได้ด้วยตัวเอง การสับสนระหว่างพลัง hash กับการกำกับดูแลเป็นความเข้าใจผิดที่พบบ่อย

ขีดจำกัดของ 51%

ผู้โจมตีที่มี hashrate มากกว่าครึ่งหนึ่งเป็นอันตราย แต่ไม่ได้มีอำนาจทุกอย่าง

• ทำได้: ขุดเชนที่แข่งขัน ใช้เหรียญของตัวเองซ้ำ (double-spend) และเซ็นเซอร์ธุรกรรมชั่วคราว
• ทำไม่ได้: สร้างเหรียญขึ้นมาจากความว่างเปล่า ใช้เหรียญของผู้อื่น หรือเปลี่ยนเพดานปริมาณโดยที่โหนดไม่ยอมรับกฎใหม่
• การโจมตีมีต้นทุนสูงและมองเห็นได้: เป็นความเสี่ยงจริง ไม่ใช่กุญแจผีที่เปิดบัญชีแยกประเภทได้ทั้งหมด