ผ่าบล็อกดูข้างใน: บล็อกหนึ่ง ๆ มีอะไรบ้าง?

ตอนที่ 10 เรารู้ว่านักขุดรวมธุรกรรมจาก Memory Pool มาแข่งกันลงสมุดทีละบล็อก
ตอนที่ 11 เรารู้ว่าบล็อกพวกนี้ต่อกันเป็นบล็อกเชน ผูกกันด้วยลายนิ้วมือแฮช
แต่เรายังไม่เคยเปิดดูข้างในเลยว่า “บล็อก” ประกอบด้วยอะไรบ้าง
วันนี้มาผ่ามันดูกัน 📦 บล็อกคืออะไร นิยามสั้น ๆ บล็อกคือธุรกรรมหลายรายการที่ถูกรวมเข้าด้วยกัน
แล้วต่อเข้าบล็อกเชน ที่น่าสนใจคือ “กว่าจะได้ต่อ” มันผ่านอะไรมาบ้าง 🧺 ขั้นแรก: จัด “บล็อกชั่วคราว” (Candidate block) ขึ้นมาก่อน จำได้ไหมว่าธุรกรรมที่เพิ่งกดโอนจะไม่ลงสมุดทันที
แต่ไปรอใน Memory Pool ก่อน
หน้าที่ของนักขุดคือหยิบธุรกรรมจาก Memory Pool มาเรียงใส่บล็อกชั่วคราว
บล็อกชั่วคราวยังไม่ใช่ของจริง
นักขุดแต่ละคนจัดของตัวเอง แล้วพยายามเอาไปต่อท้ายบล็อกเชนให้ได้ก่อนคนอื่น 🏷️ หัวบล็อก: ป้ายตัวจิ๋วที่สำคัญที่สุดในบล็อก ทุกบล็อกชั่วคราวจะมีส่วนที่เรียกว่า หัวบล็อก กำกับไว้
หัวบล็อกคือข้อมูลที่บรรยายตัวบล็อก
คล้ายใบปะหน้ากล่องพัสดุ
ไม่ใช่ของข้างใน แต่บอกว่าข้างในคืออะไร
ข้างในมีอยู่ 6 ช่องหลัก ๆ ลองไล่ดูแบบคร่าว ๆ (ไม่ต้องจำละเอียดตอนนี้)

• เลขเวอร์ชัน — บอกว่าบล็อกนี้สร้างตามกติการุ่นไหน
• ลายนิ้วมือของบล็อกก่อนหน้า — บอกว่าเราจะต่อจากบล็อกไหน นี่แหละตัวที่ทำให้บล็อกเชื่อมกันเป็นโซ่
• ลายนิ้วมือรวมของธุรกรรมทั้งบล็อก — เอาธุรกรรมทุกรายการในบล็อกมาแฮชรวมกันจนเหลือลายนิ้วมือเดียว ช่องนี้สำคัญที่สุดของหัวบล็อก
• เวลา — บล็อกนี้เกิดเมื่อไหร่
• เป้าหมาย — ตัวเลขที่นักขุดต้องเอาชนะให้ได้
• เลขใช้ครั้งเดียว(Nonce) — เลขที่ไม่ได้มีความหมายอะไรเลย มีไว้ให้นักขุดเปลี่ยนค่าเพื่อให้ได้ผลแฮชใหม่ ๆ สังเกตไหม หัวบล็อกเล็กมากเมื่อเทียบกับธุรกรรมทั้งก้อน
  แต่นักขุดใช้แค่หัวบล็อกนี่แหละเป็นจุดเริ่มต้นของการแข่งขัน 🎯 เอาบล็อกลงสมุดได้ยังไง? กติกาคือ เอาข้อมูลในหัวบล็อกไปเข้าเครื่องคำนวณแฮช
  แล้วหวังว่าผลที่ออกมาจะ “ต่ำกว่าเป้าหมาย”
  เป้าหมายตัวนี้เครือข่ายเป็นคนกำหนด
  ผ่านค่าที่เรียกว่า “ความยาก”
  ยิ่งความยากสูง เป้ายิ่งต่ำ ยิ่งหาผลแฮชที่ต่ำกว่าได้ยาก
  ลองนึกภาพว่าเป้าหมายคือเส้นที่ลากไว้
  ใครแฮชแล้วได้เลขต่ำกว่าเส้นนั้น ผ่าน
  รายละเอียดเรื่องความยากว่าปรับยังไง เดี๋ยวตอนหน้ามาเจาะลึกกัน
  วันนี้แค่รู้ว่ามันมีตัวคุมความยากอยู่ 🎲 แล้วถ้าแฮชครั้งแรกไม่ผ่านล่ะ? ตรงนี้แหละที่ เลขใช้ครั้งเดียว(Nonce) เข้ามามีบทบาทสำคัญ
  ถ้าเราแฮชหัวบล็อกชุดเดิมซ้ำ ๆ ผลจะออกมาเหมือนเดิมทุกครั้ง
  ไม่มีทางได้เลขใหม่
  Nonce คือเลขที่นักขุดใช้เปลี่ยนค่า
  วิธีใช้ง่าย ๆ:
  เริ่มจาก 0 แฮชดู
  ไม่ผ่าน? เปลี่ยนเป็น 1 แฮชใหม่
  ไม่ผ่านอีก? เปลี่ยนเป็น 2, 3, 4 ไปเรื่อย ๆ
  จนกว่าจะเจอเลขที่ทำให้ผลแฮชต่ำกว่าเป้าหมาย
  นี่แหละงานจริงของการขุด
  ไม่ใช่แก้โจทย์คณิตศาสตร์อะไรหรอก
  แต่คือการเดาสุ่มไปเรื่อย ๆ ด้วยความเร็วมหาศาล
  คอมพิวเตอร์ของนักขุดลองได้นับล้านล้านครั้งต่อวินาที
  🏁 แก้บล็อกสำเร็จ แล้วไงต่อ? วินาทีที่นักขุดคนใดคนหนึ่งเจอ Nonce ที่ทำให้ผลแฮชต่ำกว่าเป้า
  บล็อกชั่วคราวของเขาก็ “แก้สำเร็จ”
  ธุรกรรมทุกรายการในบล็อกนั้นถูกต่อเข้าบล็อกเชน
  นักขุดคนนั้นรับรางวัลไป (จำเรื่องรางวัลจากตอนที่ 4 ได้ไหม)
  ส่วนนักขุดคนอื่นทั้งหมด?
  ทิ้งงานค้างไว้ แล้ววิ่งกลับไปที่ Memory Pool
  จัดบล็อกชั่วคราวใบใหม่ทันที
  และจุดสำคัญ:
  บล็อกชั่วคราวใบใหม่ของทุกคน
  จะเอาลายนิ้วมือของบล็อกที่เพิ่งแก้สำเร็จไปใส่ในหัวบล็อกของตัวเอง
  เพื่อต่อจากบล็อกนั้น
  แล้วการแข่งขันก็เริ่มใหม่
  วนแบบนี้ไปไม่มีวันหยุด
  ประมาณทุก 10 นาทีมีผู้ชนะหนึ่งคน

🔮 ตอนหน้า: เป้าหมายที่ว่านี้ใครเป็นคนเลื่อน?
แล้วทำไมระบบต้องคุมให้บล็อกออกทุก 10 นาทีพอดี ไม่เร็วไม่ช้า?
ตอนหน้าเราจะมาคุยเรื่อง “ความยาก” (Difficulty)
กลไกปรับตัวเองที่ฉลาดที่สุดตัวหนึ่งของบิทคอยน์