ถ้าพูดถึงโลกบล็อกเชน หลายคนอาจนึกถึงความโปร่งใส ความปลอดภัยสูง และการกระจายอำนาจ ที่ทำให้ใครไม่สามารถแก้ไขข้อมูลในระบบได้ง่าย ๆ แต่เนื่องจากบล็อกเชนสามารถประมวลผลธุรกรรมได้จำนวนจำกัดต่อวินาที หลายฝ่ายจึงเห็นว่า หากเทคโนโลยีนี้จะถูกนำมาใช้ในระดับโลกได้จริง จะต้องสามารถจัดการข้อมูลได้มากขึ้น และรวดเร็วขึ้น เพื่อให้ผู้คนจำนวนมากสามารถใช้งานเครือข่ายได้โดยไม่ทำให้ระบบช้า หรือมีค่าธรรมเนียมสูงเกินไป
ซึ่งจริงๆ แล้ว การพัฒนาบล็อกเชนต้องเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญที่เรียกว่า “ Blockchain Trilemma” หรือ “สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน” ถือเป็นข้อจำกัดที่นักพัฒนาทั่วโลกต้องก้าวข้าม โดยแนวคิดนี้เป็นแนวคิดที่ Vitalik Buterin ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum ได้เคยกล่าวไว้
ปัญหานี้เกิดจากความจริงที่ว่า ถ้าอยากให้บล็อกเชน “เร็วขึ้น” เพื่อรองรับผู้ใช้จำนวนมาก (Scalability) ก็จะไม่สามารถมีคุณสมบัติทั้ง 3 ด้าน ได้อย่างสมบูรณ์ โดยอาจจะต้องแลกกับ การลดการกระจายอำนาจ (Decentralization) ,ความปลอดภัย (Security) หรือ ความสามารถในการปรับขนาดของบล็อกเชน (scalability) ลง
ไม่ว่าจะเลือกพัฒนาไปทางไหน ก็เหมือนต้องเสียอีกด้านหนึ่งไป จึงไม่แปลกที่นักพัฒนาทั่วโลกพยายามหาทาง “เจาะสมการ” สามเหลี่ยมนี้ให้ได้ เพื่อทำให้บล็อกเชนมีประสิทธิภาพสูงสุดในทุกๆ ด้าน
ในบทความนี้ ทางสยามบล็อกเชน จะพามาทำความรู้จัก Blockchain Trilemma แบบเจาะลึกกันว่า คืออะไร ? มีวิธีแก้ปัญหา หรือแนวทางในการพัฒนาอย่างไร ?
Blockchain Trilemma คืออะไร?
ต้องเข้าใจก่อนว่า บล็อกเชนคือ ฐานข้อมูลดิจิทัลแบบกระจายอำนาจที่จัดเก็บข้อมูลเป็นชุดๆ ตามลำดับเวลา และเชื่อมต่อกันด้วยการเข้ารหัสอย่างปลอดภัย เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำไปปรับใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรมจนเริ่มเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานและการใช้ชีวิตของเราแล้ว
โดยหัวใจสำคัญของบล็อกเชนคือ การสร้างระบบที่กระจายอำนาจและปลอดภัย ทำให้ไม่ต้องพึ่งพาคนกลางหรือบุคคลที่สามในการให้บริการอีกต่อไป
แต่การพัฒนาบล็อกเชนก็มีข้อจำกัดสำคัญที่เรียกว่า “Blockchain Trilemma” หรือ “สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน” ซึ่งเป็นแนวคิดที่ Vitalik Buterin ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum ทำให้เป็นที่รู้จักกันดี ปัญหานี้คือ ความท้าทายในการพัฒนาให้บล็อกเชนมีคุณสมบัติทั้ง 3 ด้านพร้อมกันอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ การกระจายอำนาจ (Decentralization), ความปลอดภัย (Security), และความสามารถในการขยายขนาดระบบ (Scalability) ซึ่งการเพิ่มประสิทธิภาพในด้านใดด้านหนึ่ง มักจะต้องแลกกับการลดประสิทธิภาพของอีกด้านหนึ่งลงเสมอ
ที่มาภาพ : jamesbachini
3 องค์ประกอบสำคัญของ Blockchain Trilemma
ความกระจายศูนย์ (Decentralization)
บล็อกเชนถูกออกแบบมาให้เป็นระบบที่ ไร้ผู้ควบคุมคนเดียว โดยเปิดให้ทุกคนเข้าร่วมเครือข่ายได้ การควบคุมจึงกระจายออกไปทั่วระบบ ทุกคนในเครือข่ายจะถือสำเนาข้อมูลชุดเดียวกัน และหากมีใครพยายามแก้ไขข้อมูลเพื่อประโยชน์ส่วนตัว ระบบจะสามารถตรวจจับและปฏิเสธได้ทันที
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ Bitcoin ที่แตกต่างจากระบบธนาคารแบบดั้งเดิมซึ่งมีสถาบันเป็นผู้สร้างความน่าเชื่อถือและจัดเก็บข้อมูล แต่บล็อกเชนเปิดให้ทุกคนตรวจสอบข้อมูลได้ด้วยตนเอง
ข้อดีของการกระจายอำนาจนี้คือ การสร้างระบบ Web3 ที่ผู้ใช้สามารถควบคุมข้อมูลและตัวตนของตัวเองได้อย่างแท้จริง แต่ข้อเสียคือ ความเร็วในการประมวลผลมักจะช้ากว่าระบบรวมศูนย์ ทำให้ความสามารถในการขยายระบบ เพื่อรองรับผู้ใช้งานจำนวนมากกลายเป็นความท้าทายหลักที่นักพัฒนาต้องเผชิญ
ความปลอดภัยของบล็อกเชน (Security)
ความปลอดภัย ถือเป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยีบล็อกเชน เพราะหากประวัติการทำธุรกรรมถูกแก้ไขได้เมื่อไหร่ ความน่าเชื่อถือของทั้งระบบก็จะพังทลายลงทันที
ระบบรวมศูนย์อาจแก้ปัญหาได้รวดเร็วกว่า แต่ก็มีจุดอ่อนที่เรียกว่า “จุดล้มเหลวเพียงจุดเดียว” (single point of failure) ซึ่งหากจุดนั้นถูกโจมตี ระบบทั้งหมดก็จะล่มได้ ต่างจากระบบกระจายอำนาจที่ต้องอาศัยกลไกต่างๆ เพื่อความปลอดภัย เช่น Proof of Work (PoW) ที่ใช้การเข้ารหัส และการแก้สมการคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนโดย “ผู้ขุด” (miners) เพื่อป้องกันการปลอมแปลง
ยิ่งมีผู้เข้าร่วมเครือข่ายหรือ “โหนด” จำนวนมากเท่าไหร่ ระบบก็จะยิ่งปลอดภัยมากขึ้นเท่านั้น แต่ก็ยังมีจุดอ่อนที่ต้องระวังคือ “การโจมตี 51%” ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ หากมีใครคนใดคนหนึ่งสามารถครองพลังการประมวลผลของเครือข่ายได้เกิน 50% ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงธุรกรรมในระบบได้
ความสามารถในการขยายระบบ (Scalability)
Scalability คือ ความสามารถของบล็อกเชนในการประมวลผลธุรกรรมจำนวนมหาศาลภายในหนึ่งวินาที หากเปรียบเทียบกับระบบรวมศูนย์อย่าง Visa ที่สามารถทำได้หลายพันธุรกรรมต่อวินาที นั่นเป็นเพราะระบบรวมศูนย์ไม่ต้องรอการตรวจสอบจากโหนดทั่วโลก แต่บล็อกเชนสาธารณะจะต้องให้ทุกธุรกรรมผ่านการตรวจสอบจากผู้ตรวจสอบอิสระหลายราย ทำให้กระบวนการช้าลงอย่างมาก
ปัจจุบัน Bitcoin สามารถทำธุรกรรมได้เพียงประมาณ 5 ธุรกรรมต่อวินาที (TPS) และ Ethereum สามารถทำธุรกรรมได้อยู่ที่ประมาณ 18 TPS แม้จะเปลี่ยนจากกลไก Proof of Work (PoW) ไปเป็น Proof of Stake (PoS) แล้วก็ตาม
หากมีการใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เครือข่ายอาจเกิดความแออัด ทำให้ค่าธรรมเนียมในการทำธุรกรรมสูงขึ้น และต้องใช้เวลารอนานขึ้นอีกด้วย
การแก้ปัญหาสามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน (Blockchain Trilemma)
ทางออกที่ตรงไปตรงมาที่สุดในการแก้ไขสามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน คือการลดจำนวนผู้ตรวจสอบความถูกต้องในเครือข่าย (nodes) ลง เพื่อแลกกับความสามารถในการรองรับธุรกรรมที่มากขึ้นและความเร็วที่สูงขึ้น แต่การทำเช่นนั้นจะส่งผลให้การกระจายอำนาจอ่อนแอลง เพราะอำนาจการควบคุมจะไปอยู่ในมือของผู้เข้าร่วมจำนวนน้อยลง และยังอาจทำให้ความปลอดภัยลดลงด้วย เนื่องจากจำนวนผู้เข้าร่วมที่น้อยลงจะเพิ่มโอกาสในการโจมตีเครือข่าย
ซึ่งปริศนาคือความจริงที่ว่า การกระจายอำนาจ และความปลอดภัยนั้นเชื่อมโยงกันอย่างลึกซึ้ง และด้วยโครงสร้างพื้นฐานของบล็อกเชน ทำให้เป็นเรื่องยากที่จะเพิ่มความเร็ว โดยไม่กระทบต่อสองคุณสมบัตินี้
คำถามสำคัญคือ เราจะทำให้บล็อกเชนทำงานได้เร็วขึ้นได้อย่างไร โดยยังคงไว้ซึ่งคุณสมบัติที่น่าเชื่อถือ และเป็นหัวใจสำคัญของบล็อกเชนตั้งแต่แรกเริ่ม
แนวทางการแก้ไขปัญหา “สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน”
ไม่มีวิธีแก้ปัญหาใดที่สมบูรณ์แบบสำหรับสามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน แต่ทีมนักพัฒนาและนักวิจัยได้สำรวจแนวทางต่างๆ ซึ่งหลายแนวทางก็ให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ โดยแนวทางที่โดดเด่นที่สุดได้แก่
- Sharding (การแบ่งส่วน)
การทำ Sharding คือ การแบ่งบล็อกเชนออกเป็นส่วนย่อยๆ หรือ shards โดยแต่ละส่วนจะมีสมุดบัญชี และสามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างอิสระ ในขณะที่เชนหลัก (main chain) จะทำหน้าที่ประสานงานระหว่างส่วนต่างๆ ทำให้ภาระงานของแต่ละเชนลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมของเครือข่ายดีขึ้น
ตัวอย่างเช่น โปรโตคอล NEAR ที่ใช้โมเดลการทำ Sharding ที่เรียกว่า Nightshade 2.0 ซึ่งสามารถปรับขนาดได้แบบไดนามิกด้วยการแบ่งเครือข่ายออกเป็นหลายส่วนแบบขนาน ตามข้อมูลล่าสุด ณ เดือนสิงหาคม 2025 เครือข่าย NEAR มีการทำงานของ shards ทั้งหมด 8 ส่วน และสามารถยืนยันธุรกรรมได้ภายในเวลาประมาณ 600 มิลลิวินาที
- กลไกฉันทามติที่แตกต่างกัน (Consensus Mechanism)
สาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดปัญหา “สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน” ในเครือข่าย Bitcoin คือ วิธีการทำงานของกลไก Proof of Work (PoW) ดังนั้น การค้นหาวิธีการสร้างฉันทามติแบบใหม่ จึงเป็นอีกหนึ่งแนวทางในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว โดยหนึ่งในกลไกที่ได้รับความนิยมคือ Proof of Stake (PoS) ซึ่งผู้ตรวจสอบธุรกรรมจะต้องนำเหรียญของตนเองมาวางค้ำประกัน (stake) ไว้ ทำให้ไม่ต้องใช้เครื่องขุดที่มีราคาสูง การเพิ่มผู้ตรวจสอบในเครือข่ายจึงง่าย และเข้าถึงได้มากกว่า
นอกจากนี้ยังมีกลไกอื่นๆ อีก เช่น Proof of Authority (PoA) ที่ใช้ “ตัวตน” ของผู้ตรวจสอบที่ได้รับความไว้วางใจในการรักษาความปลอดภัยแทนการวางเหรียญค้ำประกัน วิธีนี้ช่วยเพิ่มความเร็วของระบบได้ แต่ก็ต้องแลกมากับการกระจายอำนาจที่ลดลง
นอกจากนี้ บางเครือข่ายยังใช้โมเดลลูกผสม เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความเร็วและความปลอดภัย เช่น BNB Smart Chain ที่ใช้ Proof of Staked Authority (PoSA) ช่วยให้สร้างบล็อกใหม่ได้ในเวลาเพียง 3 วินาที หรือ เครือข่าย Conflux ที่ผสมผสาน PoW เข้ากับโครงสร้างแบบ Directed Acyclic Graph (DAG) เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลไปพร้อม ๆ กับรักษาความปลอดภัยแบบ PoW ไว้
- โซลูชัน Layer 2 (เลเยอร์ 2)
อีกแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหา “สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน” คือ การสร้างระบบเพิ่มเติมบนบล็อกเชนหลัก (base layer) โดยไม่ต้องแก้ไขโครงสร้างพื้นฐานเดิม โดยโซลูชัน Layer 2 จะทำหน้าที่ประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่ายหลัก และค่อยส่งผลลัพธ์กลับมาบันทึกบนเครือข่ายหลักอีกครั้ง ซึ่งวิธีนี้จะช่วยลดความแออัดของเครือข่าย ค่าธรรมเนียมถูกลง และยังคงรักษาความปลอดภัยของบล็อกเชนหลักไว้ได้
Rollups เป็นตัวอย่างที่เห็นได้ชัด โดยจะรวมธุรกรรมจำนวนมากเข้าด้วยกันนอกเครือข่าย จากนั้นจึงส่งเพียงหลักฐานที่ผ่านการบีบอัดแล้วกลับไปยังเครือข่ายหลักเพื่อยืนยันอีกครั้ง
Rollups มีหลายประเภท เช่น Optimistic rollups ของ Arbitrum ที่จะถือว่าธุรกรรมถูกต้องไว้ก่อน จนกว่าจะมีการทักท้วง หรือ Zero-knowledge (ZK) rollups ของ Scroll ที่จะใช้การเข้ารหัสทางคณิตศาสตร์เพื่อยืนยันความถูกต้องโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดทั้งหมด
ปัจจุบัน Ethereum หันมาพึ่งพาโซลูชัน Rollups มากขึ้น โดยกิจกรรมในภาคการเงินแบบกระจายศูนย์ ( DeFi), เกม และ NFT ส่วนใหญ่เกิดขึ้นบน Layer 2 เพื่อเพิ่มความเร็วและลดต้นทุน
นอกจากนี้ยังมี State channels ที่อนุญาตให้ผู้ใช้งานทำธุรกรรมกันเองนอกเครือข่าย โดยบันทึกเพียงสถานะการเปิดและปิดช่องทางบนบล็อกเชนหลักเท่านั้น
Bitcoin Lightning Network ก็เป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียง ซึ่งใช้ State channels ในการทำธุรกรรมที่มีความเร็วสูงและค่าธรรมเนียมต่ำ โดยอาศัยบล็อกเชนของ Bitcoin เป็นเพียงเครือข่ายสำหรับการชำระบัญชีขั้นสุดท้าย
สามเหลี่ยมปริศนาบล็อกเชน (Blockchain Trilemma) ยังคงเป็นความท้าทายสำคัญที่ขัดขวางไม่ให้เทคโนโลยีบล็อกเชนสามารถดึงศักยภาพสูงสุดออกมาใช้ได้อย่างเต็มที่ แต่ด้วยความพยายามอย่างต่อเนื่องจากนักพัฒนา เช่น การที่ Ethereum หันมาให้ความสำคัญกับโซลูชัน Rollups และการเกิดขึ้นของบล็อกเชนแบบ Modular ที่เน้นประสิทธิภาพสูง สิ่งเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นถึงทิศทางที่มีแนวโน้มดีในอนาคต
นวัตกรรมเหล่านี้มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการขยายระบบ (Scalability) โดยไม่ลดทอนความปลอดภัยและการกระจายอำนาจ ซึ่งจะช่วยผลักดันให้วงการบล็อกเชนเข้าใกล้เป้าหมายในการรองรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้งานในระดับโลกได้ในที่สุด
ที่มา : binance academy