บล็อกเชนคือฐานข้อมูลแบบกระจายที่มีการกระจายอำนาจ ไม่ระบุชื่อ โอเพ่นซอร์ส และไม่เปลี่ยนรูปแบบ เมื่อได้รับการยืนยันแล้ว ธุรกรรมบนเครือข่ายจะถูกเก็บไว้อย่างถาวรและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แล้วอะไรทำให้ข้อมูลบนเครือข่ายไม่เปลี่ยนรูป?
พูดง่ายๆ ก็คือ blockchain ประกอบด้วยบล็อกและโซ่
บล็อกประกอบด้วยส่วนหัวและเนื้อหา โดยที่ส่วนหัวประกอบด้วยข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับบล็อก เช่น การประทับเวลา หมายเลขเวอร์ชัน แฮชแบบสุ่ม แฮชของบล็อกก่อนหน้า แฮชรากของ Merkle และความยากในการขุด ภายในตัวบล็อกคือการทำธุรกรรมแบบแพ็คเกจซึ่งเป็นข้อมูลที่ผู้ใช้กระเป๋าเงินลงนามด้วยคีย์ส่วนตัว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นการโอนสินทรัพย์ระหว่างผู้ใช้ แต่นอกเหนือจากผู้ใช้แล้ว ยังมีธุรกรรมอื่นที่เป็นของผู้ขุด และจำนวนธุรกรรมคือผลรวมของรางวัลบล็อกบวกค่าธรรมเนียมที่จ่ายโดยผู้ค้าทั้งหมดใน บล็อก.
ส่วนหัวของบล็อกแต่ละอันมีแฮชของส่วนหัวของบล็อกก่อนหน้าและเชื่อมโยงกันโดยการประทับเวลาและหมายเลขเวอร์ชันเพื่อสร้างบล็อกเชน
ความไม่เปลี่ยนแปลงของบล็อกเชนหมายความว่าบันทึกธุรกรรมที่เกิดขึ้นไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ หลังจากที่เราทราบองค์ประกอบของบล็อกเชนแล้ว จะสามารถแยกได้ว่าส่วนหัวของบล็อกและตัวบล็อกไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้
ส่วนหัวของบล็อกบันทึกค่าแฮชแบบสุ่มของบล็อกก่อนหน้า ซึ่งสร้างโดยอัลกอริทึมการแฮชจากข้อมูลธุรกรรมและการประทับเวลาของบล็อกก่อนหน้า ณ จุดนี้ นักขุดทั่วทั้งเครือข่ายจะคำนวณแฮชของส่วนหัวของบล็อกโดยใช้กำลังการประมวลผล และใครก็ตามที่คำนวณได้ก่อนก็สามารถจัดแพ็คเกจธุรกรรมและซิงโครไนซ์กับเครือข่ายทั้งหมดผ่านการออกอากาศ หากข้อมูลในบล็อกก่อนหน้ามีการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลนั้นจะไม่สอดคล้องกับค่าแฮชของบล็อกเดิมและจะไม่ได้รับการยืนยันจากบล็อกถัดไป
การเปลี่ยนแปลงไม่ได้ของตัวบล็อกถูกกำหนดโดยฟังก์ชันแฮช ร่างกายมีการทำธุรกรรมจำนวนมากที่เชื่อมต่อกันด้วยต้นไม้ Merkle การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในธุรกรรมใด ๆ จะเปลี่ยนค่าแฮชของราก Merkle ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของส่วนหัวของบล็อกถัดไป ฟังก์ชันแฮชที่ Bitcoin ใช้คืออัลกอริทึม SHA-256
จะเห็นได้ว่าการดัดแปลงข้อมูลธุรกรรมในบล็อกเชนจะทำให้รากของ Merkle tree เปลี่ยนแปลงโดยตรง จากนั้นค่าแฮชของส่วนหัวบล็อกถัดไปก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งจะกลายเป็นการกระทำที่ผิดกฎหมายและต้องมีการคำนวณใหม่ แฮชของส่วนหัวของบล็อกใหม่ การเปลี่ยนแปลงค่าแฮชของส่วนหัวของบล็อกใหม่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในส่วนหัวของบล็อกถัดไป ส่งผลให้เกิดการล่มสลายของข้อมูลที่เครือข่ายทั้งหมดจะไม่ได้รับการยอมรับ
ในทางทฤษฎี ต้องใช้พลังประมวลผลมากกว่า 51% ของเครือข่ายเพื่อยุ่งเหยิงกับข้อมูล แต่ในเครือข่ายที่แข็งแกร่งเพียงพอ การโจมตี 51% นั้นเป็นไปไม่ได้โดยพื้นฐานแล้ว และไม่อยู่ในความสนใจของผู้โจมตีเอง
ในเครือข่ายแบบรวมศูนย์ ฐานข้อมูลจะถูกจัดการโดยหน่วยงานส่วนกลาง ซึ่งสามารถจัดการการออกเอกสารใหม่ การแก้ไขบันทึก และการแช่แข็งการหมุนเวียน ธนาคารกลางสามารถเพิ่มเงิน fiat ทุกปีและอายัดทรัพย์สินธนาคารของใครก็ได้ และเครือข่ายแบบรวมศูนย์ต้องการโค้ดเพียงชุดเดียวในการแก้ไขข้อมูลเมื่อเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลแบบกระจาย
ในบล็อกเชน ทุกคนมีส่วนร่วมในการทำบัญชี บันทึกธุรกรรมทั้งหมดจะถูกซิงโครไนซ์กับเครือข่ายทั้งหมดอย่างทันท่วงที และข้อมูลเดียวกันจะถูกบันทึกในบัญชีแยกประเภทในมือของทุกคน ในขณะที่ไม่มีองค์กรส่วนกลางที่จะควบคุมมัน ดังนั้นเมื่อมีคนยุ่งเกี่ยวกับบัญชีแยกประเภทในมือของเขา มันจะไม่ส่งผลกระทบต่อบันทึกบัญชีแยกประเภทของบุคคลอื่น ในขณะเดียวกัน เครือข่ายทั้งหมดก็ปฏิบัติตามหลักการของเสียงข้างมากที่เชื่อฟังเสียงส่วนน้อย ดังนั้นข้อมูลจะไม่ถูกดัดแปลง
ตัวอย่างเช่น Bob ยืมเงิน 500 ดอลลาร์จาก Tom เพื่อป้องกันไม่ให้บ็อบผิดนัด ทอมจึงเชิญแนนซี่เป็นคนกลางเพื่อเป็นพยาน อย่างไรก็ตาม บ็อบบอกแนนซี่ว่าเขาจะให้เงินเธอ 200 ดอลลาร์ ถ้าเธอช่วยเขาโกง แนนซี่ตกลงเพราะสนใจ ในกรณีนี้ ทอมไม่มีหลักฐานหรือใบรับรองใดๆ เลยนอกจากต้องยอมรับความพ่ายแพ้ และแนนซี่ก็มีบทบาทเป็นคนกลางที่นี่
หากกระบวนการทั้งหมดประสานกับทุกคนในรูปแบบของการออกอากาศ ทุกคนจะจำได้ว่า Bob เป็นหนี้ Tom $500 และ Bob ก็ไม่มีทางปฏิเสธได้
เนื่องจากลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ บล็อกเชนจึงถูกนำมาใช้ในหลายสาขา รวมถึงข้อมูลประจำตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ ห่วงโซ่อุปทาน การโอนเงิน และการโอนเงิน ใน e-identity ข้อมูลการพิสูจน์ตัวตนของทุกคนสามารถเขียนลงในบล็อกเชนโดยตรงและเผยแพร่ไปยังโหนดทั้งหมด เพื่อให้รับประกันความถูกต้องและความแน่นอนของข้อมูล และไม่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ ได้ เช่นเดียวกับห่วงโซ่อุปทาน ซึ่งปัญหารวมถึงความทึบ ประสิทธิภาพต่ำ การฉ้อโกงข้อมูล และอื่นๆ สามารถแก้ไขได้เป็นอย่างดี
ความไม่เปลี่ยนแปลงของบล็อกเชนช่วยแก้ปัญหาการฉ้อโกงข้อมูล การปลอมแปลงข้อมูล และความทึบของข้อมูลในเครือข่ายแบบดั้งเดิม และยังได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงกับเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมด เช่น เครือข่ายพันธมิตรหรือเครือข่ายส่วนตัว เนื่องจากมีผู้เข้าร่วมจำนวนน้อยและการกำกับดูแลแบบกึ่งกระจายอำนาจหรือรวมศูนย์ ข้อมูลในห่วงโซ่เหล่านี้จึงไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้และโปร่งใสอย่างแน่นอน
บล็อกเชนคือฐานข้อมูลแบบกระจายที่มีการกระจายอำนาจ ไม่ระบุชื่อ โอเพ่นซอร์ส และไม่เปลี่ยนรูปแบบ เมื่อได้รับการยืนยันแล้ว ธุรกรรมบนเครือข่ายจะถูกเก็บไว้อย่างถาวรและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แล้วอะไรทำให้ข้อมูลบนเครือข่ายไม่เปลี่ยนรูป?
พูดง่ายๆ ก็คือ blockchain ประกอบด้วยบล็อกและโซ่
บล็อกประกอบด้วยส่วนหัวและเนื้อหา โดยที่ส่วนหัวประกอบด้วยข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับบล็อก เช่น การประทับเวลา หมายเลขเวอร์ชัน แฮชแบบสุ่ม แฮชของบล็อกก่อนหน้า แฮชรากของ Merkle และความยากในการขุด ภายในตัวบล็อกคือการทำธุรกรรมแบบแพ็คเกจซึ่งเป็นข้อมูลที่ผู้ใช้กระเป๋าเงินลงนามด้วยคีย์ส่วนตัว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นการโอนสินทรัพย์ระหว่างผู้ใช้ แต่นอกเหนือจากผู้ใช้แล้ว ยังมีธุรกรรมอื่นที่เป็นของผู้ขุด และจำนวนธุรกรรมคือผลรวมของรางวัลบล็อกบวกค่าธรรมเนียมที่จ่ายโดยผู้ค้าทั้งหมดใน บล็อก.
ส่วนหัวของบล็อกแต่ละอันมีแฮชของส่วนหัวของบล็อกก่อนหน้าและเชื่อมโยงกันโดยการประทับเวลาและหมายเลขเวอร์ชันเพื่อสร้างบล็อกเชน
ความไม่เปลี่ยนแปลงของบล็อกเชนหมายความว่าบันทึกธุรกรรมที่เกิดขึ้นไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ หลังจากที่เราทราบองค์ประกอบของบล็อกเชนแล้ว จะสามารถแยกได้ว่าส่วนหัวของบล็อกและตัวบล็อกไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้
ส่วนหัวของบล็อกบันทึกค่าแฮชแบบสุ่มของบล็อกก่อนหน้า ซึ่งสร้างโดยอัลกอริทึมการแฮชจากข้อมูลธุรกรรมและการประทับเวลาของบล็อกก่อนหน้า ณ จุดนี้ นักขุดทั่วทั้งเครือข่ายจะคำนวณแฮชของส่วนหัวของบล็อกโดยใช้กำลังการประมวลผล และใครก็ตามที่คำนวณได้ก่อนก็สามารถจัดแพ็คเกจธุรกรรมและซิงโครไนซ์กับเครือข่ายทั้งหมดผ่านการออกอากาศ หากข้อมูลในบล็อกก่อนหน้ามีการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลนั้นจะไม่สอดคล้องกับค่าแฮชของบล็อกเดิมและจะไม่ได้รับการยืนยันจากบล็อกถัดไป
การเปลี่ยนแปลงไม่ได้ของตัวบล็อกถูกกำหนดโดยฟังก์ชันแฮช ร่างกายมีการทำธุรกรรมจำนวนมากที่เชื่อมต่อกันด้วยต้นไม้ Merkle การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในธุรกรรมใด ๆ จะเปลี่ยนค่าแฮชของราก Merkle ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของส่วนหัวของบล็อกถัดไป ฟังก์ชันแฮชที่ Bitcoin ใช้คืออัลกอริทึม SHA-256
จะเห็นได้ว่าการดัดแปลงข้อมูลธุรกรรมในบล็อกเชนจะทำให้รากของ Merkle tree เปลี่ยนแปลงโดยตรง จากนั้นค่าแฮชของส่วนหัวบล็อกถัดไปก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งจะกลายเป็นการกระทำที่ผิดกฎหมายและต้องมีการคำนวณใหม่ แฮชของส่วนหัวของบล็อกใหม่ การเปลี่ยนแปลงค่าแฮชของส่วนหัวของบล็อกใหม่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในส่วนหัวของบล็อกถัดไป ส่งผลให้เกิดการล่มสลายของข้อมูลที่เครือข่ายทั้งหมดจะไม่ได้รับการยอมรับ
ในทางทฤษฎี ต้องใช้พลังประมวลผลมากกว่า 51% ของเครือข่ายเพื่อยุ่งเหยิงกับข้อมูล แต่ในเครือข่ายที่แข็งแกร่งเพียงพอ การโจมตี 51% นั้นเป็นไปไม่ได้โดยพื้นฐานแล้ว และไม่อยู่ในความสนใจของผู้โจมตีเอง
ในเครือข่ายแบบรวมศูนย์ ฐานข้อมูลจะถูกจัดการโดยหน่วยงานส่วนกลาง ซึ่งสามารถจัดการการออกเอกสารใหม่ การแก้ไขบันทึก และการแช่แข็งการหมุนเวียน ธนาคารกลางสามารถเพิ่มเงิน fiat ทุกปีและอายัดทรัพย์สินธนาคารของใครก็ได้ และเครือข่ายแบบรวมศูนย์ต้องการโค้ดเพียงชุดเดียวในการแก้ไขข้อมูลเมื่อเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลแบบกระจาย
ในบล็อกเชน ทุกคนมีส่วนร่วมในการทำบัญชี บันทึกธุรกรรมทั้งหมดจะถูกซิงโครไนซ์กับเครือข่ายทั้งหมดอย่างทันท่วงที และข้อมูลเดียวกันจะถูกบันทึกในบัญชีแยกประเภทในมือของทุกคน ในขณะที่ไม่มีองค์กรส่วนกลางที่จะควบคุมมัน ดังนั้นเมื่อมีคนยุ่งเกี่ยวกับบัญชีแยกประเภทในมือของเขา มันจะไม่ส่งผลกระทบต่อบันทึกบัญชีแยกประเภทของบุคคลอื่น ในขณะเดียวกัน เครือข่ายทั้งหมดก็ปฏิบัติตามหลักการของเสียงข้างมากที่เชื่อฟังเสียงส่วนน้อย ดังนั้นข้อมูลจะไม่ถูกดัดแปลง
ตัวอย่างเช่น Bob ยืมเงิน 500 ดอลลาร์จาก Tom เพื่อป้องกันไม่ให้บ็อบผิดนัด ทอมจึงเชิญแนนซี่เป็นคนกลางเพื่อเป็นพยาน อย่างไรก็ตาม บ็อบบอกแนนซี่ว่าเขาจะให้เงินเธอ 200 ดอลลาร์ ถ้าเธอช่วยเขาโกง แนนซี่ตกลงเพราะสนใจ ในกรณีนี้ ทอมไม่มีหลักฐานหรือใบรับรองใดๆ เลยนอกจากต้องยอมรับความพ่ายแพ้ และแนนซี่ก็มีบทบาทเป็นคนกลางที่นี่
หากกระบวนการทั้งหมดประสานกับทุกคนในรูปแบบของการออกอากาศ ทุกคนจะจำได้ว่า Bob เป็นหนี้ Tom $500 และ Bob ก็ไม่มีทางปฏิเสธได้
เนื่องจากลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ บล็อกเชนจึงถูกนำมาใช้ในหลายสาขา รวมถึงข้อมูลประจำตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ ห่วงโซ่อุปทาน การโอนเงิน และการโอนเงิน ใน e-identity ข้อมูลการพิสูจน์ตัวตนของทุกคนสามารถเขียนลงในบล็อกเชนโดยตรงและเผยแพร่ไปยังโหนดทั้งหมด เพื่อให้รับประกันความถูกต้องและความแน่นอนของข้อมูล และไม่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ ได้ เช่นเดียวกับห่วงโซ่อุปทาน ซึ่งปัญหารวมถึงความทึบ ประสิทธิภาพต่ำ การฉ้อโกงข้อมูล และอื่นๆ สามารถแก้ไขได้เป็นอย่างดี
ความไม่เปลี่ยนแปลงของบล็อกเชนช่วยแก้ปัญหาการฉ้อโกงข้อมูล การปลอมแปลงข้อมูล และความทึบของข้อมูลในเครือข่ายแบบดั้งเดิม และยังได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงกับเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมด เช่น เครือข่ายพันธมิตรหรือเครือข่ายส่วนตัว เนื่องจากมีผู้เข้าร่วมจำนวนน้อยและการกำกับดูแลแบบกึ่งกระจายอำนาจหรือรวมศูนย์ ข้อมูลในห่วงโซ่เหล่านี้จึงไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้และโปร่งใสอย่างแน่นอน