Harmony: เสียงที่สั่นพ้องกันในโลก Blockchain
All the world is made of music. We are all strings on a lyre, we resonate, we sing together — Joe Hill
เราได้ยินเรื่องราวเกี่ยวกับ blockchain มาสักพักแล้วนะครับ ข้อดีของ blockchain อย่างนึงที่เห็นได้ชัด ๆ คือความสามารถในการกระจายศูนย์ (decentralization) ซึ่งทำให้ไม่มีองค์กรใดองค์กรหนึ่งสามารถควบคุมระบบดังกล่าวได้ และทำให้ blockchain กลายเป็นที่สนใจของหลาย ๆ คนอย่างรวดเร็ว แต่ถึงอย่างนั้น blockchain เองก็ยังมีปัญหาหลาย ๆ เรื่องครับ เรื่องที่ชัดเจนที่สุดสำหรับผู้ใช้งานทั่วไปอย่างเรา ๆ ก็คงจะเป็นเรื่อง gas fee ที่แพงหูฉี่ (เช่น Ethereum ในตอนนี้) กับเรื่องความเร็ว วันนี้ผมจะพาทุก ๆ คนไปรู้จักกับ blockchain ตัวนึงที่มีทั้งความเร็วและ gas ที่ถูก และยังมี feature อื่น ๆ ที่น่าสนใจอีกเยอะเลยครับ
What is Harmony?
Harmony เป็น blockchain ตัวหนึ่งที่นิยามตัวเองว่าเป็น high-throughput, low-latency, and low-fee ครับ มันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหาที่เราสามารถพบเจอใน chain อื่น ๆ ซึ่งถูกนิยามไว้ว่าเป็น Blockchain Trilemma ครับ ส่วนจะมีรายละเอียดอย่างไรบ้าง เดี๋ยวเราไปดูต่อกัน
Blockchain Trilemma
เป็นคำที่ถูกนิยามโดย Vitalik Buterin ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้ง Ethereum ซึ่ง Vitalik ได้นิยาม trilemma เป็นคุณสมบัติ 3 ข้อ ซึ่ง blockchain สามารถ “เลือก” ที่จะมีคุณสมบัติได้เพียง 2 ข้อ (ไม่สามารถมี 3 ข้อพร้อมกันได้) ซึ่ง 3 ข้อที่ว่าก็คือ
- Scalability หรือความสามารถในการขยายฐานผู้ใช้งาน ซึ่งโดยปกติจะถูกวัดจากจำนวนธุรกรรมที่สามารถรองรับได้ต่อวินาที (transactions per second: tps) ครับ
- Security หรือความปลอดภัย ซึ่งก็จะกล่าวรวม ๆ ถึงความสามารถในการป้องกันการถูกโจมตีทาง cyber ในรูปแบบต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น 51% attack หรือ bug อื่น ๆ ครับ
- Decentralisation หรือความกระจายศูนย์ คือรูปแบบการออกแบบเครือข่าย blockchain ที่จะไม่อนุญาตให้ user บางกลุ่มทำการควบคุม chain ได้ครับ
Technology Stack
ก่อนจะไปลุย tech stack ของ Harmony ผมต้องบอกก่อนว่า Harmony ใช้ stack ที่เรียกว่า “From the Ground Up” นั่นคือชุด code ต่าง ๆ ที่ถูกใช้งานในการ run blockchain ถูกเขียนขึ้นเองทั้งหมด ไม่ได้มีการ fork chain อื่น ๆ หรือใช้ SDK ในการช่วยสร้างแต่อย่างใดครับ
Consensus Protocol
Harmony ใช้กลไก Proof-of-Stake แบบดัดแปลงที่เรียกว่า Effective Proof-of-Stake (EPoS) ครับ ซึ่งเป็นการนำ PoS แบบเดิมมาปรับปรุงโครงสร้าง ซึ่งทำให้ตัว Harmony สามารถเพิ่มความเร็วในการประมวลผลธุรกรรมได้เยอะเลยครับ เราลองมาเจาะเทคโนโลยีที่ Harmony ใช้กัน
Sharding
เป็นการแบ่ง chain จากเดิมที่เป็น chain ใหญ่ chain เดียว ให้เป็น chain ย่อย ๆ (เรียกว่า Shard) มากกว่า 1 chain และใช้วิธีให้แต่ละ shard ทำหน้าที่เหมือน chain อิสระ มีหน้าที่ตรวจสอบธุรกรรมเฉพาะภายใน shard ตัวเอง (โดยวิธี EPoS ที่กล่าวไปข้างต้น)
โดยการตรวจสอบจะถูกทำเป็นรอบ ๆ (epoch) ในแต่ละรอบ validator แต่ละ node จะถูก assign ให้ไปตรวจสอบธุรกรรมให้กับ shard ใด shard หนึ่งแบบสุ่ม (กลไกการสุ่มใช้สิ่งที่เรียกว่า Verifiable Random Function (VRF) ซึ่งการันตีการสุ่มค่อนข้างสูง)
ทำให้ Harmony สามารถป้องกันปัญหาหลัก ๆ ได้สองอย่างครับ
- ใน Proof-of-Stake แบบปกติ validator ที่ stake เหรียญเยอะ จะมีโอกาสในการควบคุมการตรวจสอบธุรกรรมทั้ง blockchain สูงมาก เพราะโอกาสในการตรวจสอบจะขึ้นกับปริมาณเหรียญที่ stake ไว้ แต่การทำ Sharding จะลดโอกาสในการควบคุมการประมวลผลธุรกรรมทั้ง blockchain (อย่างมากก็ทำได้แค่ใน shard ซึ่งก็ไม่สามารถควบคุมได้ตลอดเวลา เพราะจะมีการสุ่ม validator ใหม่เรื่อย ๆ)
- นอกจาก validator เจ้าใหญ่ อีกปัญหาที่อาจพบเจอได้คือ validator เจ้าไม่ใหญ่มาก แต่มีหลาย ๆ เจ้าสุมหัวกันควบคุมการประมวลผลธุรกรรม ซึ่งถ้าเป็น PoS ปกติ ก็จะทำได้ง่าย เพราะยังไงก็จะได้สิทธิ์ในการประมวลผลธุรกรรมทั้งหมด แต่ถ้าทำ Sharding ก็จะลดโอกาสที่ validator กลุ่มนี้ได้สิทธิ์ในการประมวลผล “พร้อมกัน” ใน shard เดียวกัน จึงช่วยลดความเสี่ยงในการควบคุม blockchain ได้ครับ
ในปัจจุบัน Harmony มี shard ทั้งหมด 4 shards แต่ละ shard จะรองรับ validator ทั้งหมด 250 nodes รวมกันทั้ง chain จะรองรับ validator ได้ 1,000 nodes ครับ
ซึ่ง Sharding ก็เป็นที่มาของชื่อ Harmony ด้วยนะ คำว่า Harmony แปลว่าเสียงประสานที่นักร้องหลายคนหรือเครื่องดนตรีหลายชิ้น ที่เล่นโน้ตคนละตัวกัน แต่สามารถประสานเสียงกันจนกลายเป็นคู่เสียงที่ไพเราะได้ Harmony blockchain ก็เช่นกันครับ shard ทั้ง 4 ไม่ได้ทำงานเดียวกัน มีหน้าที่ประมวลผลธุรกรรมคนละชุด ด้วย validator ที่ต่างกันไป แต่ทั้ง 4 shard ทำงานประสานกันจนกลายเป็น blockchain ที่มีประสิทธิภาพสูงได้ครับ
Randomness
หรือการสุ่มครับ สำหรับ Harmony ที่ใช้เทคโนโลยี sharding ถ้า validator สามารถคาดเดาได้ว่าตัวเองจะได้สิทธิ์ validatet trasaction บน shard ไหนเมื่อไหร่ security ของ shard จะหายไป เพราะ validator จะได้รับสิทธิ์ในการ validate บน shard ใด shard หนึ่งมากเกินไป (จะเรียกว่ามีความเป็นเจ้าของ shard ก็ได้) ดังนั้นเพื่อป้องกันสิ่งนี้ Harmony จึงมีการใช้ Distributed Randomness Generation (DRG) protocol ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่จะช่วย “ลด” โอกาสในการคาดเดาเหตุการณ์ต่าง ๆ บน Harmony blockchain (เหตุการณ์ต่าง ๆ ที่ว่าก็อย่างเช่น validator แต่ละ node จะได้ validate transaction เมื่อไหร่) ซึ่ง DRG ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการ front-run blockchain ครับ
หลักการของ DRG คือในแต่ละรอบ (epoch) ที่มีการเลือก set ของ validator แล้ว ในการตรวจสอบธุรกรรมแต่ละครั้งจะมีการเลือก 1 validator มาเป็น leader ในการตรวจสอบ (ซึ่ง validator ทุก node ใน set นั้น ๆ จะได้เป็น leader อย่างน้อย 1 ครั้ง) ซึ่งหน้าที่ของ leader คือการสร้างตัวเลขสุ่มขึ้นมาเพื่อใช้เป็นส่วนหนึ่งในการตรวจสอบ ปัญหาคือถ้าหาก leader ปัจจุบันรู้ตัวเลขสุ่มของ leader ก่อนหน้า Randomness จะไม่เกิดขึ้นจริง DRG จะแก้ปัญหานี้โดยในการใส่ delay ในขั้นการเขียนตัวเลขสุ่มดังกล่าวลงบน blockchain ซึ่งเป็นการบังคับให้ leader ปัจจุบันต้องสุ่มตัวเลขก่อนที่ตัวเลขของ leader คนก่อนจะถูกเขียนลงไปครับ
Blockchain Performance
แน่นอนว่าพอพูดถึงเทคโนโลยีล้ำ ๆ ของ Harmony แล้ว ก็ต้องพูดถึงประสิทธิภาพของ blockchain ด้วย เพื่อดูว่าเทคโนโลยีเหล่านั้นสามารถช่วยพัฒนาตัว blockchain ได้จริง ๆ หรือไม่ครับ ซึ่งตัวเลขในตารางด้านล่างนี้ผมต้องขอ disclaimer ก่อนนะครับว่าเป็นตัวเลขจาก official website ของ Harmony (ซึ่งจะเชื่อถือได้มากน้อยแค่ไหนก็ขอให้ใช้วิจารณญาณกันเอง)
จุดเด่นที่สุดที่เราเห็นจะเป็น transaction finality หรือความเร็วในการประมวลผลธุรกรรม ที่ทาง Harmony เคลมว่าใช้เวลาเพียงแค่ 2 วินาทีเท่านั้น (ซึ่งจากที่ผมใช้มาประมาณ 5 เดือน ผมว่ามันก็ไวจริง ๆ นะ ลองไปเล่นกันดูได้) และเรื่องค่าธรรมเนียมที่เรียกว่าถูกแสนถูกครับ ส่วนจำนวน shards เราจะเห็นว่า Harmony มีอยู่ 4 shards เทียบกับ Ethereum 2 ที่เมื่อ implement เสร็จสิ้นจะมีทั้งหมด 64 shards ซึ่งก็จะช่วยเพิ่มปริมาณธุรกรรมที่ประมวลผลได้ต่อวินาที อาจจะเห็นว่า Harmony มี shards น้อยนะครับ แต่ทางทีมงาน Harmony เองก็ยืนยันว่ากำลังเพิ่มจำนวน shard อยู่ครับ
Ecosystem
สำหรับผม ecosystem ของ Harmony ถือว่าน่าสนใจไม่น้อยครับ จุดแรกที่น่าสนใจคือการวางตัวของ Harmony blockchain ครับ อย่างที่เราทราบกันว่าในปัจจุบันมี blockchain อยู่หลายร้อย (หรืออาจจะหลายพัน) chain บนโลกนี้ ซึ่งแน่นอนว่าแต่ละ chain ก็จะต้องแย่งกันดึง user และเม็ดเงิน เพื่อเพิ่มมูลค่าของ chain ตัวเองให้เยอะขึ้นถูกไหมครับ จริง ๆ ทีมงาน Harmony เองก็คิดแบบนั้น แต่แทนที่จะแย่งลูกค้ามาจาก blockchain อื่น Harmony ใช้วิธีการสร้างตัวเองให้เป็นหนึ่งในสะพานเชื่อม chain หลาย ๆ chain เข้าด้วยกัน นั่นแปลว่า Harmony จะเป็น blockchain ที่โตไปกับจำนวน chain ที่เพิ่มมากขึ้น และมูลค่าเม็ดเงินที่หมุนเวียนอยู่ใน chain ทั้งหมดครับ ซึ่งสะพานเชื่อมดังกล่าวของ Harmony มีชื่อว่า Horizon Bridge
Horizon Bridge
เป็น bridge ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเชื่อมต่อ Harmony เข้ากับ smart contract blockchain ตัวอื่น ๆ ครับ ในปัจจุบันสามารถเชื่อมต่อกับ Ethereum และ Binance Smart Chain ได้ ซึ่งการทำงานของ bridge นั่นคือการ lock สินทรัพย์ที่ต้องการโอนข้าม chain ไว้ที่ chain ต้นทาง, ทำการ validate การ lock นั้น และสร้าง wrapped asset ของสินทรัพย์นั้น ๆ ที่ chain ปลายทาง เหมือนกับ bridge อื่น ๆ ครับ
NFT
Harmony เองก็มี NFT marketplace บน chain ตัวเองครับ ชื่อว่า DaVinci และมี sub-domain website ที่ชื่อว่า crazy.one ซึ่งเป็น platform ซื้อ-ขายชื่อ domain ครับ ซึ่งเราสามารถเข้าไปซื้อชื่อ domain และนำมาตั้งเป็นชื่อเว็บ หรือจะตั้งเป็นชื่อ wallet เพื่อที่เวลาใครจะโอนอะไรให้เราจะได้ไม่ต้องส่ง wallet address ยาว ๆ ให้ แต่ส่งมาที่ชื่อ domain ซึ่งเป็น human-readable format ได้เลยครับ ซึ่งก็แน่นอนว่าธุรกรรมการซื้อ-ขาย NFT บน DaVinci ก็มีค่า gas ที่ถูกเช่นกัน
Partners
Harmony ยังมีการจับมือเป็นพันธมิตรกับหลาย ๆ บริษัท ไม่ว่าจะเป็น
- Centralized Exchanges อย่าง Binance, KuCoin, Gate.io, Huobi และอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง ซึ่ง exchange เหล่านี้ก็จะรองรับการฝากและถอนเหรียญ ONE ผ่าน Harmony blockchain เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้งานครับ (fun fact: เหรียญ One เคยทำ ICO ผ่าน Binance ด้วยนะ)
- Fiat Gateways ซึ่งเป็น “ทางเข้า” สู่โลก cryptocurrency ครับ มันคือช่องทางการซื้อ crypto ผ่าน fiat ซึ่งก็คือเงินสกุลต่าง ๆ เช่น USD, GBP, EUR ครับ ซึ่งทาง Harmony ก็มีการจับมือกับ Crypto.com เปิดให้ผู้ใช้งานซื้อ One ด้วยบัตรเครดิตได้
- Decentralized Exchanges มีการจับมือกับ Sushiswap และ Curve Finance ซึ่งเป็น dapp ชื่อดัง มาเปิดใช้งานบน Harmony blockchain ด้วยครับ รวมถึง dapp ดัง ๆ อื่น ๆ เช่น AAVE ก็มีข่าวว่ากำลังจะมาเปิดบน Harmony เช่นกัน
- และล่าสุด Harmony เพิ่งประกาศเป็น partner กับ Chainlink ซึ่งเป็น oracle crypto ecosystem ที่ทำหน้าที่ feed ข้อมูลต่าง ๆ ทั้งจากโลกจริงสู่โลก crypto และจากโลก crypto สู่โลก crypto ด้วยกันเอง นั่นจะทำให้ข้อมูลราคาเหรียญต่าง ๆ (เช่น BTC, ETH, BNB, etc.) มีราคาที่แม่นยำมากขึ้นครับ (ซึ่งผมเคยเขียนเกี่ยวกับ Chainlink ด้วยนะ ตามไปอ่านกันได้ที่นี่เลยครับ)
ONE Token
เป็น native token ของ Harmony blockchain ครับ ซึ่งมีหน้าที่ต่าง ๆ คือ…
- ใช้จ่ายค่า gas บน Harmony blockchain เวลาที่เราจะทำธุรกรรมใด ๆ ไม่ว่าจะ swap / deposit / withdraw / stake หรืออื่น ๆ จะจ่ายค่าธรรมเนียมด้วย One
- ใช้ stake เพื่อรับสิทธิ์ในการเป็น validator หมายความว่าถ้าเราอยากเป็น validator เราจะต้องทำการ stake หรือ “ฝาก” One ไว้กับ blockchain เพื่อเป็นหลักฐาน เวลาที่เรามีพฤติกรรมต้องสงสัย หรือพยายามจะบิดเบือนข้อมูลใด ๆ เราจะถูกริบ One ส่วนที่ฝากไว้ เป็นการการันตีผู้ใช้งาน blockchain ว่า validator จะไม่ทำอะไรแปลก ๆ ครับ
- ใช้สำหรับ on-chain governance ครับ นั่นคือเวลาจะมีการ upgrade network บางอย่าง ก็จะมีการเปิดให้โหวตว่าเห็นด้วยหรือไม่เห็นด้วยกับการ upgrade ครั้งนี้ โดยคนที่มีสิทธิ์โหวตคือ validator และจะมีน้ำหนักในการโหวตตามปริมาณ One ที่ stake ไว้ครับ ดังนั้นถ้าอยากมีสิทธิ์มีเสียงในทิศทางของ blockchain ก็ต้อง stake One เยอะ ๆ นั่นเอง
Roadmap
Bridges
Harmony กำลังพัฒนา bridge เพื่อเชื่อมต่อกับ blockchain อื่น ๆ เพิ่มเติมจากที่เคยต่อได้ในปัจจุบัน ซึ่งใน pipeline ก็มี bridge เพื่อเชื่อม Polygon และ Cosmos อยู่ครับ (อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Cosmos ได้ที่นี่)
One Wallet
เป็นกระเป๋าเงิน crypto สำหรับใช้งานกับ Harmony blockchain โดยเฉพาะครับ ซึ่งในปัจจุบัน มีการทดลองใช้งาน beta version สำหรับ One Wallet ในรูปแบบ browser extension อยู่ ในอนาคต One Wallet ที่เป็น extension คงจะได้เปิดใช้งานเต็มรูปแบบ และทางทีมยังมีแผนทำ mobile wallet เพิ่มอีกด้วย
Stable APY
เชื่อว่าทุก ๆ คนน่าจะเคยได้ยินชื่อ Anchor นะครับ Anchor เป็น protocol บน Terra blockchain ที่เราสามารถนำ UST ซึ่งเป็น algorithmic stablecoin บน Terra ไปฝาก เพื่อให้ได้ return ประมาณ 19–20% ต่อปี ซึ่งมีข่าวว่า Harmony กำลังจะเป็น partner กับ Anchor และอาจจะมี stablecoin และ Anchor ในรูปแบบของตัวเอง เกิดขึ้นบน Harmony blockchain ครับ
1-second Transaction Finality
ข้อนี้ถือเป็นเป้าหมายสำคัญของทีม Harmony เลยครับ อย่างที่ผมกล่าวไปด้านบนว่าในปัจจุบัน Harmony มีคุณสมบัติยืนยันธุรกรรมภายใน 2 วินาที ซึ่งถ้าหากสามารถ upgrade เป็น 1 วินาทีได้จริง นั่นแปลว่าความเร็วในการทำธุรกรรมบน Harmony blockchain จะเร็วขึ้น 2 เท่า (ซึ่งเอาจริง ๆ ผมว่าตอนนี้มันก็เร็วมาก ๆ อยู่แล้วนะ 55)
Ecosystems
ในด้านการขยาย Ecosystem Harmony เองก็มีเป้าหมายในการเพิ่ม Decentralized Autonomous Organization (DAO) เพิ่มอีกหลายเจ้าครับ และยังมีความคิดในการสร้าง play-to-earn game / NFT platform / Launchpad เพิ่มอีกครับ
Concerns
แน่นอนว่าไม่ใช่ทุกอย่างจะสวยหรูสำหรับ Harmony blockchain นะครับ ตัว chain เองยังมีประเด็นหลาย ๆ อย่างที่เป็นความเสี่ยง และบางประเด็นผมว่าก็ค่อนข้างวิกฤติทีเดียว แต่เท่าที่ผมทราบ ทีม Harmony เองก็รับรู้ถึงประเด็นเหล่านี้ และกำลังทำการแก้ไข/พัฒนาตัว chain ให้แก้ปัญหาเหล่านี้ได้ครับ
No Decentralization
น่าจะเป็นประเด็นที่ใหญ่ที่สุดแล้วสำหรับ Harmony blockchain อย่างที่กล่าวไปครับว่าตัว chain ถูกออกแบบมาให้รองรับ validator ทั้งหมด 1,000 nodes (ซึ่งก็อาจจะเพิ่มขึ้นอีกในอนาคต) ปัญหาคือทุกวันนี้ validator บน Harmony ที่เป็น validator อิสระ มีไม่ถึง 1,000 nodes ครับ นั่นหมายความว่า validator บางส่วนที่กำลังประมวลผลธุรกรรมบน Harmony blockchain ถูก run โดยทีม Harmony เอง ซึ่งนี่ถือเป็นเรื่องใหญ่มาก ๆ เพราะมันลดความ decentralization ซึ่งถือเป็นแก่นสำคัญของ blockchain ครับ ซึ่งก็แน่นอนว่าทางทีม Harmony เองก็กำลังเร่งแก้ไขปัญหานี้อยู่ ใน community มีการเสนอ proposal เพื่อลด minimum staking ของเหรียญ One เพื่อให้ user ทั่วไปสามารถเข้าถึงการเป็น validator ได้ง่ายขึ้น ซึ่ง proposal นี้จะถูกนำมาพัฒนาต่อหรือไม่ ก็ต้องติดตามกันต่อไปครับ
Cross-Shard Transaction
ถึงแม้ Harmony จะมีการแบ่ง shard ออกเป็น 4 shards เพื่อเพิ่มความเร็ว แต่ในปัจจุบัน ผมเข้าใจว่าการทำธุรกรรมข้าม shard อาจจะยังมีปัญหาอยู่ ซึ่งถ้าหากไม่สามารถโอนเหรียญข้าม shard ได้ แปลว่าธุรกรรมส่วนใหญ่ (หรืออาจจะทั้งหมด?) ยังเกิดขึ้นบน default shard อยู่ ซึ่งก็แปลว่าตัว blockchain เองยังไม่สามารถใช้งาน sharding system ได้อย่างสมบูรณ์แบบครับ
Summary
ความเจ๋งสองอย่างของ Harmony อย่างแรกคือทีม Harmony เป็นคนสร้างเทคโนโลยีหลาย ๆ อย่างด้วยตัวเอง ทำให้ทีมมีความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของ blockchain เป็นอย่างดี อย่างที่สองคือ sharding ซึ่งเพิ่มขีดความสามารถให้กับ Harmony ได้อย่างมหาศาล ในปัจจุบันก็เริ่มมี dapps ไปเปิดบน Harmony แล้ว ecosystem ของ blockchain ก็กำลังโตขึ้นเรื่อย ๆ ถึงแม้จะมีประเด็นข้อกังขาตามที่กล่าวไป แต่ทีม Harmony ก็กำลังเร่งแก้ไขอยู่ สำหรับผมแล้ว Harmony ก็เป็นอีกหนึ่ง project ที่น่าสนใจครับ
Further Reads
Harmony Official Site: https://www.harmony.one/
Blockchain Trilemma (by Certik): https://medium.com/certik/the-blockchain-trilemma-decentralized-scalable-and-secure-e9d8c41a87b3
