How Is a Blockchain Inherently Secured Against Unauthorized Changes?

เทคโนโลยีบล็อกเชนได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายสำหรับคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง ซึ่งทำให้มันมีความต้านทานต่อการถูกดัดแปลงและแก้ไขโดยไม่ได้รับอนุญาต การเข้าใจว่าบล็อกเชนสามารถบรรลุระดับความปลอดภัยนี้ได้อย่างไรนั้นเกี่ยวข้องกับการสำรวจองค์ประกอบโครงสร้างหลักและหลักการเข้ารหัสลับที่สนับสนุนมัน บทความนี้ให้ภาพรวมอย่างครอบคลุมของกลไกสำคัญที่ทำให้บล็อกเชนมีความปลอดภัยตามธรรมชาติจากการโจมตีในทางร้ายหรือการเปลี่ยนแปลงโดยไม่ตั้งใจ

สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบกระจายศูนย์

หนึ่งในเหตุผลพื้นฐานที่ทำให้บล็อกเชนถือว่ามีความปลอดภัยคือธรรมชาติแบบกระจายศูนย์ แตกต่างจากฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ทั่วไปซึ่งจัดการโดยหน่วยงานเดียว บล็อกเชนดำเนินงานผ่านโหนดหลายตัว—คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันภายในเครือข่าย แต่ละโหนดเก็บสำเนาของบัญชีแสดงรายการธุรกรรมไว้เหมือนกัน และธุรกรรมทั้งหมดจะได้รับการตรวจสอบร่วมกันผ่านโปรโตคอลฉันทามติ

แนวทางนี้ช่วยกำจัดจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียว ทำให้นักโจมตีไม่สามารถบุกรุกระบบทั้งหมดได้ หากโหนดหนึ่งถูกบุกรุกหรือหยุดทำงาน โหนดอื่นยังคงตรวจสอบและบันทึกธุรกรรมได้อย่างต่อเนื่อง วิธีนี้เสริมสร้างความทนทานต่อการโจมตีทางไซเบอร์ เช่น การละเมิดข้อมูลหรือปัญหาเซิร์ฟเวอร์ล่ม

กลไกฉันทามติเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล

หัวใจของความปลอดภัยในบล็อกเชนคือกลไกฉันทามติ—โปรโตคอลที่อนุญาตให้โหนดทุกตัวตกลงกันเกี่ยวกับความถูกต้องของธุรกรรมก่อนที่จะเพิ่มเข้าไปในบัญชีแสดงรายการ กลไกเหล่านี้ช่วยป้องกันผู้ประสงค์ร้ายไม่ให้ใส่ข้อมูลเท็จเข้าไปในสายโซ่ เช่น:

• Proof of Work (PoW): ผู้ขุดต้องแก้สมาการทางคณิตศาสตร์ซับซ้อนด้วยพลังประมวลผลจำนวนมากก่อนที่จะเพิ่มบล็อคนใหม่ กระบวนการนี้ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายสูงในการแก้ไข เพราะหากต้องเปลี่ยนแปลงธุรกรรมใด ๆ ก็จะต้องเริ่มต้นใหม่ทั้งชุด
• Proof of Stake (PoS): ผู้ตรวจสอบเสนอเดิมพันเหรียญคริปโตเคอเรนซีเป็นหลักประกัน เฉพาะผู้มีส่วนร่วมมากพอเท่านั้นที่จะเสนอสร้างบล็อคใหม่ ในขณะที่ใช้พลังงานต่ำกว่า PoW แต่ก็ยังขึ้นอยู่กับแรงจูงใจด้านเศรษฐกิจเพื่อชะลอพฤติกรรมผิดกฎหมาย
• Delegated Proof of Stake (DPoS): ผู้ใช้งานเลือกผู้ตรวจสอบที่ไว้วางใจเพื่อผลิตบล็อคแทนตนนั้น ๆ รวมทั้งประสิทธิภาพและเสียงชุมชนเข้าด้วยกัน

โปรโตคอลฉันทามติดังกล่าวสร้างสภาพแวดล้อมไร้ความไว้วางใจ ซึ่งคำสัตย์จริงได้รับแรงจูงใจผ่านบทลงโทษด้านเศรษฐกิจหรือทรัพยากร เพื่อเป็นแนวทางลดข้อผิดพลาดหรือกิจกรรมผิดกฎหมายในการดำเนินงาน

เข้ารหัส: กระจกสะท้อนแห่งความปลอดภัยของ Blockchain

วิทยาการเข้ารหัสเป็นบทบาทสำคัญในการรักษาความปลอดภัยของธุรกรรมภายในเครือข่าย blockchain การเข้ารหัสสาธารณะ-ส่วนตัวช่วยรับรองว่าเฉพาะผู้ใช้งานที่ได้รับอนุญาตเท่านั้นสามารถเริ่มต้นธุรกรรมได้ พร้อมรักษาความเป็นส่วนตัวและสิทธิ์ในการพิสูจน์ตัวตนคริสต์ตามมาตรา:

• ผู้ใช้งานสร้างคู่กุญแจส่วนตัวและสาธารณะ
• ลายเซ็นต์ดิจิทัลจากกุญแจส่วนตัวใช้สำหรับพิสูจน์ว่าเจ้าของเป็นผู้อ้างสิทธิ์จริง
• ฟังก์ชัน Hash สุ่มค่าที่ไม่ซ้ำใครสำหรับแต่ละบล็อ โดยขึ้นอยู่กับเนื้อหา เป็นกลไกสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล

เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในข้อมูลธุรกรรม ผลลัพธ์ Hash จะเปลี่ยนไปอย่างมาก ทำให้สมาชิกในเครือข่ายสามารถรู้ได้ทันทีหากเกิดเหตุการณ์แก้ไขโดยไม่ได้รับอนุญาต

ความไม่สามารถเปลี่ยนอัปเดตด้วย Hash Linking

หลังจากข้อมูลถูกรวบรวมไว้บน blockchain แล้ว ข้อมูลนั้นจะกลายเป็นสิ่งที่แทบรักษาไม่ได้ เนื่องจากมันถูกผูกโยงด้วย Hash เข้าด้วยกันแต่ละช่วงประกอบด้วย:

• เวลากำหนด (Timestamp)
• รายละเอียดธุระกรม
• ค่าฮัชจากช่วงก่อนหน้า

สายโซ่นี้สร้างชุดคำสั่งผูกพันแน่นแฟ้น ที่หากมีใครอยากแก้ไขข้อมูลในหนึ่งช่วง จะต้องรีฮัชค่าทั้งหมดตามหลัง ซึ่งเป็นภาระด้านเวลาที่สูงมาก โดยเฉพาะเมื่อใช้ Proof-of-work หรือกลยุทธ์คล้ายคลึงกัน เนื่องจากทุกคนถือสำเนาสายโซ่นี้ทั่วทั้งเครือข่าย การโจมตีแบบ 51% — คือคว้าเหนือกว่า 50% ของกำลัง hashing — จึงเป็นเรื่องยากมาก โดยเฉพาะบนเครือข่ายใหญ่ เช่น Bitcoin หรือ Ethereum

สมาร์ต คอนทรackt: ระบบรักษาความปลอดภัยแบบอัตโนมัติ

สมาร์ต คอนทรackt คือ โค้ดยึดติดบน blockchain ที่ดำเนินงานเองโดยไม่มีมนุษย์ควบคุม ช่วยเสริมอีกระดับหนึ่งด้วยข้อกำหนดยืนยันตามระเบียบข้อผูกพัน เมื่อเปิดใช้งานแล้วจะดำเนินตามขั้นตอนโดยตรง ตัวอย่างเช่น:

• จัดเตรียมเงินเมื่อได้รับรองว่าจัดส่งสินค้าแล้ว
• บังคับใช้บทลงโทษหากไม่มีข้อกำหนดยุติธรรมครบถ้วน

เพราะสมาร์ต คอนทรackt ทำงานอยู่ภายในระบบปลอดภัย ซึ่งได้รับการสนับสนุนด้วย cryptography และฉันทามติ โปรโต콜 พวกเขาช่วยลดช่องว่างระหว่างข้อผิดพลาด้วยมนุษย์ และกิจกรรมหลอกลวงระหว่างกระบวนการดำเนินสัญญา

ความเคลื่อนไหวล่าสุดเพื่อเสริมสร้าง Security ของ Blockchain

แม้ว่าฟีเจอร์พื้นฐานด้านความปลอดภัยยังแข็งแรงดี แต่ก็ยังมีวิจัยต่อยอดเพื่อรับมือกับ ภัยรุกรวมถึงปรับปรุง scalability โดยไม่ลดมาตรวัดด้าน安全 ดังนี้:

1. วิวัฒนาการในโปรโตคอลฉัทามติ: เทคนิค sharding แยกระบบออกเป็นเซ็กเม็นต์เล็กๆ เพื่อประมวลผลพร้อมๆ กัน เพิ่มสปีดแต่ยังรักษาข้อดีเรื่อง decentralization
2. Threat จาก Quantum Computing: คอมพิวเตอร์ควอนตัมเติบโตเร็ว อาจเสี่ยงต่อวิธีเข้ารหัสเดิม จึงมีนักวิทยาศาสตร์ศึกษาหาวิธี resistant ต่อ quantum
3. Regulatory Frameworks: รัฐบาลทั่วโลกเข้าใจถึงคุณค่าของ blockchain แต่ก็อยากตั้ง กฎเกณฑ์ ที่บาลานซ์ ระหว่าง ป้องกันผู้ใช้อย่างเหมาะสม กับ ส่งเสริม นวัตกรรม
4. Scalability Solutions: Layer 2 อย่าง Lightning Network ช่วยเร่ง transaction off-chain แล้วนำสถานะสุดท้ายกลับเข้าสู่ chain หลัก เพิ่ม usability โดยไม่ลด security หลัก

ความท้าทาย Still Need Addressing

แม้ว่าจะมั่นใจว่า inherent strengths รวมถึง innovations ต่อยอด ก็ยังพบช่องว่างบางประเด็น เช่น:

• ความเสี่ยงด้าน Security:* การโจมตี 51% ยังคงเกิดขึ้นได้ ถ้ามีกองทุน hash เพียงพอ, phishing สำหรับ private keys ก็ยังพบเห็นทั่วไป
• Regulatory Uncertainty:* กฎเกณฑ์ทางกฎหมายบางแห่ง ยังไม่มี clarity ส่งผลต่อตลาด
• Environmental Concerns:* ระบบ PoW ใช้ไฟฟ้ามาก มีเสียงวิจารณ์เรื่องผลกระทบรุนแรง ทางเลือก greener อย่าง proof-of-stake เริ่มนิยม
• Scalability Limitations:* เมื่อจำนวน users เพิ่มขึ้น ข้อมูลเยอะขึ้น เวลา transaction อาจช้า ถ้าไม่มีแนวคิด scaling ใหม่ๆ เข้ามาช่วย

โดยรวมแล้ว ด้วยองค์ประกอบแบบ decentralization เทคนิค cryptography ขั้นสูง และโปรโตcol ฉัทามติ รวมถึงวิวัฒนาการต่าง ๆ โมเดิร์นอัลตราโมเดิร์นอันแข็งแรง ทำให้ระบบ security ของ blockchain ยังคงแข็งแรง สามารถต่อต้าน การเปลี่ยนแปลงโดยไม่ได้รับอนุญาต ได้ดีเยี่ยมหากดูแลเอาใจใส่อย่างเหมาะสม