หลักการทำงานของ Blockchain อยู่ภายใต้ระบบที่เรียกว่า Consensus Algorithm หรือระบบฉันทมติ ซึ่งเป็นกระบวนการที่โหนดบนเครือข่ายกำหนดว่าธุรกรรม Blockchain  ใดถูกต้องหรือไม่ รวมถึงยังเป็นวิธีการที่ใช้ในการบรรลุข้อตกลงและเป็นชุดของกฎที่ช่วยปกป้องเครือข่ายจากพฤติกรรมที่เป็นอันตรายและการโจมตีจากการแฮ็ก โดยระบบฉันทามตินั้นมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับ Blockchain และการใช้งาน โดยในบทความนี้เราจะพาไปรู้จัก Consensus Algorithm ตามประเภทต่างๆ ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน

Proof of Work (PoW) 

Proof of Work เป็นระบบฉันทามติแบบดั้งเดิม ซึ่งโดยทั่วไปถือแล้ว ถือว่ามี ความน่าเชื่อถือและปลอดภัยที่สุดในบรรดากลไกฉันทามติทั้งหมด แม้ว่าจะมีความกังวลในประเด็นของ Scalability อยู่มากก็ตาม 

ทั้งนี้หลายคนอาจจะเคยได้ยินคำว่า การขุด (mining) ซึ่งต้นกำเนินของมันก็มีที่มาจาก PoW นั่นเอง ที่เหล่านักขุดจะมีการแข่งขันกันเพื่อถอดรหัสที่ซับซ้อนด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีกำลังสูง และนักขุดคนแรกที่สามารถถอดรหัสได้สำเร็จจะได้รับสิทธิ์ในการสร้าง Block ใหม่และยืนยันธุรกรรม หลังจากนั้นจะได้รับผลตอบแทนเป็น Crypto ที่กำหนดไว้นั่นเอง 

อย่างไรก็ตามระบบฉันทามติแบบ PoW นี้ ยังมีข้อกังวลในประเด็นการใช้พลังงานจำนวนมหาศาล ที่นำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่สูง รวมถึงปริมาณการใช้ไฟฟ้ามีผลต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งสิ่งนี้ทำให้หลายๆ Protocal บน Blockchain เปลี่ยนไปใช้ระบบฉันทามิตอื่นๆ ที่ประหยัดพลังงานมากกว่า ดังที่จะกล่าวถึงต่อไปในบทความนี้

ตัวอย่างเครือข่าย Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ Pow คือ Bitcoin (ก่อนหน้านี้มี Ethereum ด้วยแต่ปัจจุบันกำลังอัปเกรดไปเป็น Proof of Stake* )

Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake เป็นระบบฉันทามติที่ผู้ขุดจะต้องมีการจำนำ "เงินเดิมพัน (Stake)" ของสกุลเงินดิจิทัลของ Blockchain นั้น ๆ ซึ่งระบบนี้จะสามารถเพิ่มโอกาสในการสุ่มเลือกเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องของโหนดได้ ซึ่งผู้ที่มีส่วนร่วมในระบบ PoS จะได้รับค่าธรรมเนียมในการทำธุรกรรมที่เกิดขึ้นบน Blockchain 

ทั้งนี้ระบบฉันทามติ PoS ถือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่มีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า PoW  รวมถึงมีความปลอดภัยจากการโจมตี 51% มากกว่า เนื่องจากระบบจะทำการเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องของโหนดโดยวัดจากจำนวนเงินที่ใช้ในการเดิมพัน  และด้วยเหตุนี้ PoS จึงถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าถึงมีศักยภาพที่จะนำไปสู่การรวมศูนย์ได้ในที่สุด

ตัวอย่างเครือข่าย Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ Pos ได้แก่ Cardano(ADA), Solana ,Avalanche,Polkadot เป็นต้น 

*Ethereum อยู่ระหว่างอัปเกรดระบบ (Hard Fork) เพื่อเปลี่ยนวิธีการตรวจสอบธุรกรรมจากกลไก Proof of work ไปสู่ Proof of stake ซึ่งเรียกว่า The Merge โดยจะทำให้ ฺBlockchain สามารถประหยัดพลังงานในการทำธุรกรรมมากขึ้นถึง 90 % รวมถึงสามารถรองรับการทำธุรกรรมได้มากขึ้นด้วย

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated Proof of Stake (DPoS) เป็นระบบฉันทามติที่ปรับมาจากระบบ PoS ที่ผู้ใช้งานเครือข่ายสามารถ 'โหวต' เลือก 'พยาน' (หรือที่เรียกว่า 'ผู้ผลิตบล็อก') เพื่อรักษาความปลอดภัยเครือข่ายในนามของพวกเขา โดยผู้ที่จะได้รับสิทธิ์ในการตรวจสอบธุรกรรมและสร้าง Block จะต้องเป็นพยานระดับสูงเท่านั้น (ผู้ที่มีคะแนนโหวตมากที่สุด) ซึ่งระบบนี้จะมีลักษณะคล้ายกับการเลือกตั้งเลือกผู้แทนให้เข้าไปดูแลในระบบ โดยเงินรางวัลที่ได้จากการตรวจสอบธุรกรรมจะถูกแบ่งไปยังผู้โหวตด้วย 

อย่างไรก็ตามแม้ว่าระบบนี้จะไม่ได้รับความนิยมเท่า PoS แต่ระบบ DPoS กลับถูกมองว่ามีประสิทธิภาพ และเป็นประชาธิปไตย รวมถึงครอบคลุมด้านการเงินมากกว่า

ตัวอย่างเครือข่าย Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ DPos ได้แก่ EOS, Tron    

Proof of Authority (PoA)

Proof of Authority เป็นระบบฉันทามติที่ทำงานโดยการเลือกผู้ตรวจสอบตามชื่อเสียง ซึ่งใน PoA ผู้ตรวจสอบความถูกต้องไม่ต้องเดิมพันเหรียญแต่อย่างใด แต่พวกเขาต้องใส่ชื่อเสียงของตนสำหรับสิทธิ์ในการตรวจสอบ Block  ซึ่งสิ่งนี้แตกต่างอย่างมากจาก Protocal Blockchain ส่วนใหญ่ที่โดยปกติแล้วไม่ต้องการให้เปิดเผยตัวตนเพื่อเข้าร่วม 

อย่างไรก็ตามระบบ PoA แทบไม่ต้องใช้พลังงานในการประมวลผลเลย เพราะใช้ทรัพยากรน้อยกว่าระบบ Consensus อื่น ๆและต้นทุนที่ต่ำกว่า แต่ก็มีความเสี่ยงเรื่องการถูกแฮ็คจากการเปิดเผยตัวตนของผู้ตรวจสอบ และ PoA 

ตัวอย่างเครือข่าย Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ PoA ถูกใช้โดย VeChain (ใช้ในการบริหารจัดการ Supply Chain) และ Ethereum Kovan testnet

Proof of Burn (PoB)

ระบบ Proof of Burn เป็นระบบที่ผู้เข้าร่วมจะต้องทำการโอนเหรียญจำนวนหนึ่งไปยังบัญชีหนึ่งที่เรียกว่า 'eater address' ซึ่งไม่สามารถกู้คืนหรือนำไปใช้ได้ โดยยิ่งเผาเหรียญมากเท่าไหร่ ยิ่งมีโอกาสถูกสุ่มเลือกเป็นผู้ตรวจสอบมากขึ้นเท่านั้น

สำหรับความแตกต่างของ PoB กับ Pos คือ การที่นักขุดสามารถดึงหรือขายเหรียญที่ถูกล็อคไว้ได้ หากพวกเขาต้องการออกจากเครือข่าย และเหรียญที่ถูกเผาจะสูญหายไปอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ วิธีการที่กำหนดนี้ให้นักขุดต้องเสียสละความมั่งคั่งในระยะสั้นเพื่อรับสิทธิพิเศษเพื่อสร้าง Block ใหม่ตลอดชีพ 

นอกจากนี้การเผาเหรียญจะนำไปสู่การขาดแคลนเหรียญ การจำกัดอัตราเงินเฟ้อ และเพิ่มความต้องการได้ด้วย 

ตัวอย่างเครือข่าย Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ PoB  ได้แก่ Factom และ Slimcoin 

Proof of Capacity (PoC)

Proof of Capacity เป็นระบบที่ใช้ความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์หรือความจุของ Harddrive ในการขุด เนื่องจากระบบ PoC ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงหรืออุปกรณ์พิเศษ ระบบนี้จึงเปิดโอกาสให้คนทั่วไปมีส่วนร่วมในเครือข่ายได้

ดังนั้น Poc จึงเป็นอีกทางเลือกสำหรับระบบฉันทามติ เพราะใช้พลังงานน้อยกว่าและมีการกระจายอำนาจมากกว่า อย่างไรก็ตาม ณ ขณะนี้มีนักพัฒนาไม่กี่รายเลือกที่จะใช้ระบบนี้ เนื่องจากยังคงมีข้อกังวลเกี่ยวกับความอ่อนแอต่อการโจมตีของมัลแวร์ โดยในปัจจุบัน PoC ถูกใช้โดย SpaceMint และ Burstcoin

Proof of Elapsed Time (PoET)

Proof of Elapsed Time เป็นระบบโปรแกรม SGX ของ Intel ที่ทำงานจากการสุ่มเวลารอที่แตกต่างกันให้ทุกโหนดในเครือข่าย ซึ่งแต่ละโหนดจะเข้าสู่โหมด ‘Sleep’ในช่วงเวลานั้น ซึ่งผู้ที่มีระยะเวลาการรอสั้นที่สุดจะได้รับสิทธิ์ในการขุด ซึ่งการสุ่มนี้จะคล้ายกับการสุ่มล็อตเตอรี่และมีการรับประกันว่าผู้เข้าร่วมทุกคนมีแนวโน้มที่จะเป็นผู้ชนะเท่าเทียมกัน รับรองความเป็นธรรมภายในเครือข่ายด้วย

แม้ว่าระบบนี้จะมีประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานน้อย แต่สิ่งที่ยังเป็นข้อถกเถียงคือการที่ระบบนี้เป็นโปรแกรมของ Intel จึงอาจจะปราศจาก Decentralized 

ตัวอย่าง Blockchain ที่ใช้ระบบฉันทามติแบบ PoET ได้แก่ Hyperledger Fabric และ Hyperledger Sawtooth 

Proof of Activity (PoA)

Proof of Activity เป็นการทำงานผสมกันระหว่าง PoW และ PoS โดยการทำงานเริ่มต้นจะเหมือนการทำงานของ PoW คือการที่นักขุดจะแข่งกันถอดรหัสโดยการประมวลผลของระบบคอมพิวเตอร์และรับรางวัล แต่สิ่งที่แตกต่างคือ Block ที่ขุดจะไม่มีข้อมูลธุรกรรม จะมีเพียงแค่ส่วนหัวของข้อมูลและที่อยู่บัญชีที่ใช้รับรางวัลเท่านั้น

และเมื่อ Block ได้ถูกขุดแล้วระบบจะเปลี่ยนเป็น PoS คือการที่ระบบจะทำการสุ่มหาผู้ตรวจสอบมาเซ็นรับรอง Block ที่ทำธุรกรรม ซึ่งเมื่อมีการรับรองแล้ว Block ก็จะเพิ่มเข้าไปใน Blockchain จากนั้นรางวัลจะส่งไปที่ผู้ตรวจสอบและผู้ขุด

แต่ปัญหาของระบบ PoA คือ ยังคงมีการใช้พลังงานค่อนข้างมากเหมือนระบบ PoW รวมถึงยังมีความลำเอียงในการเลือกผู้ตรวจสอบธุรกรรม 

ตัวอย่าง Blockchain ใช้ระบบฉันทามติแบบ Proof of Activity ได้แก่ Decred และ Espers 

Proof of History (PoH)

Proof of History เป็นระบบที่ทำการตรวจสอบและยืนยันการทำธุรกรรมด้วยการใช้ข้อมูลที่เกิดขึ้นในอดีต จึงไม่จำเป็นที่จะต้องใช้โหนดมาช่วยยืนยันการทำธุรกรรม ทำให้ประหยัดพลังงานและลดเวลาในการสร้าง Block และยืนยันธุรกรรม โดยปัจจุบันระบบ PoH ถูกใช้งานแค่ Solana เท่านั้น

Proof of Importance (PoI)

Proof of Importance จะคล้ายกับ PoS แต่การวางเดิมพันของ POI ที่สูงไม่ได้รับประกันโอกาสในการรับเลือกเสมอไป โดยปัจจัยที่ใช้คัดลือกนักขุดเพิ่มเติมเข้ามา คือ จำนวนและขนาดของธุรกรรมในช่วง 30 วันที่ผ่านมา กิจกรรมเครือข่ายและอื่น เป็นต้น ซึ่งระบบนี้เปิดตัวครั้งแรกโดย NEM (XEM)

อย่างไรก็ตามระบบฉันทามติเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งที่เราคัดเลือกมาอธิบายเบื้องต้นเท่านั้น โดย ปัจจุบันระบบ Consensus ยังคงมีการพัฒนาอยู่ตลอด ที่มาพร้อมกับข้อดีที่แตกต่างกันออกไป รวมถึงยังไม่มีระบบใดที่กล่าวได้ว่า เหมาะสมที่สุดสำหรับใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของ Blockchain แบบกระจายศูนย์ทุกแพลตฟอร์ม 

อ้างอิง  crypto.com  , investopedia , analyticsindiamag