最後更新日期:2022 年 11 月 10 日

區塊鏈是什麼?區塊鏈的由來?如何運作?區塊鏈有什麼創新之處?讓我們用 3 分鐘簡單解釋給你聽!

區塊鏈往往被認為複雜難懂,這篇文章會以不觸碰到太艱深技術層面的前提下,簡單快速地幫助大家了解區塊鏈的相關概念,過程中也會談到比特幣(Bitcoin),讓我們一起往下探吧!


區塊鏈是什麼?

 ❛ 一個比喻:透明箱子連在一起
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區塊鏈(Blockchain)一言蔽之,是一種紀錄資料的創新技術。

之所以叫做區塊鏈,是因為這些記錄下來的資料會被放在一個一個區塊(block)裡面,每個區塊之間又有鏈子(chain)連結,如下圖一般。

比喻:透明箱子連在一起

讓我們把區塊鏈拆成「區塊」跟「鏈」兩部分做解釋,你會比較好理解:

  • 「區塊」就好比是透明的保險箱,被記錄下來的資料會被放在裡面,公開透明,任何人都可以自由查看,卻無法隨意竄改,這是因為保險箱被用了密碼學的方式保護了起來。
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  • 「鏈」則是扮演著承上啟下的作用,讓任何人在讀取資料時能夠靠著區塊順序了解寫入資料的時間排序。

在區塊鏈中,幫忙驗證區塊上的資料和建構區塊鏈的人,我們就叫做「礦工」(miner)或是「節點」(node)。


區塊鏈的由來?

2008 年,一個化名為 中本聰(Satoshi Nakamoto)的人,發表了一篇 9 頁的白皮書,主要內容是說他利用了密碼學,發明一種「點對點」(Peer-to-Peer)的「去中心化」(decentralization)電子交易架構,叫做比特幣(Bitcoin)轉帳系統,而支持著這套系統運行的關鍵,就是區塊鏈技術

不過,中本聰當年這篇論文,並沒有提到區塊鏈(blockchain)字眼,那是後人在定調比特幣(Bitcoin)是如何實現這套轉帳系統的運作,所歸結出來的一種技術。我們可以說:

實現比特幣轉帳系統的技術叫做區塊鏈,比特幣是區塊鏈的第一個,也是最有名的應用方式。


區塊鏈的運作方式?

一個釋例:比特幣轉帳
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區塊鏈技術發展至今,已經有上百條區塊鏈被創造出來,每條都有自己的特色與優缺點。這邊讓我們使用中本聰創造的「比特幣區塊鏈」作為例子,帶著大家一步一步了解區塊鏈的基礎運作模式吧!

假設今天A想要支付 10 個比特幣給B:

當A發起交易,這段交易紀錄就會自動被廣播到區塊鏈上,通知「A付了 10 個比特幣給B」讓比特幣區塊鏈的礦工們知悉。這時,礦工們就會利用自己的電腦資源來驗證這段交易的真實性。如果驗證成功,那麼這段交易紀錄就會被編寫進新的區塊中,成為了比特幣區塊鏈中的一部分。而第一位驗證成功並編寫這個新區塊的人,就會獲得一定量的比特幣作為回報

釋例:比特幣轉帳

以上就是簡化版的區塊鏈運作方式,當然看到這裡你可能還是會有一些疑問,例如:

  1. 區塊鏈礦工們是如何驗證交易紀錄?
  2. 怎麼決定由哪個礦工來編寫新區塊?
  3. 是什麼阻止了駭客竄改區塊鏈紀錄的可能?

以上這些問題比較進階,我們放在 下一篇 文章中探討。讓我們先繼續導覽區塊鏈的其它概念,區塊鏈有哪些特色?區塊鏈有哪些創新之處?


區塊鏈的創新之處?

≣ 去中心化(Decentralized)

在現今的電子交易架構中,銀行常常扮演著交易過程的「中間人」並控制著所有交易紀錄,也就是說,這是一個以銀行為「中心」的交易架構。例如A想在線上轉帳 100 美元給B,那麼A得透過銀行這位「中間人」並且信任它會完成這筆交易,而所有的交易紀錄也保存在銀行裡。

中心化 vs 去中心化

而區塊鏈的「點對點」與「去中心化」架構,完全去除了「中間人」的角色,改由區塊鏈上的礦工(節點)們來驗證與保存交易紀錄,同時利用密碼學的概念保證交易的真實性。

比特幣——或者説區塊鏈技術——帶來的革命思想,就是帶來了新型態的金流,資金移轉不再需要透過中間人,金流變得更自由,最終達到還權於民的結果。
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≣ 不可篡改性(immutable)

引述《區塊鏈社會學》的敘述,區塊鏈的就像布拉格的「藍儂牆」(Lennon Wall),任何人都可以你一言我一語地寫上字句,漆上圖畫,記錄事件,表達想法。比藍儂牆更好用的是,區塊鏈上的紀錄即使被新的蓋過,舊紀錄以及修改過程依然存在。這正是區塊鏈的特質之一:不可篡改性。

immutable
Photo by Dim 7 on Unsplash

值得注意的是,區塊鏈的紀錄並非不能「修改」,而是不能「竄改」,意思是說一旦修改會留下清楚的紀錄,而且沒有任何一個人、一間機構、一個政權可以隨心所欲地修改,要修改必須經過一套共識機制。
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≣ 去信任化(Trustless)

我們生存的中心化世界是一個以「信任」為基礎的世界,例如在轉帳時你只能相信銀行(中間人)會履行承諾完成任務;在去中心化的世界中,區塊鏈技術讓轉帳不再需要「信任」基礎就能完成,這是因為每一筆交易都使用了密碼學做認證,紀錄被放在區塊鏈上公開透明且不可篡改,隨時可以被拿出來考證。

這是區塊鏈的另一個特質:去信任化,讓人們能夠透過區塊鏈技術創造出一個不需要以「信任」為基礎運轉的世界。
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≣ 共識機制(Consensus)

區塊鏈就像是一個高度民主化的小型社會,要想讓它正常運作,我們就必須設立一套運行規則讓所有參與區塊鏈的礦工們遵守,以此保證區塊鏈系統的公平與一致性,這就是「共識機制」。

目前最廣泛的共識機制有比特幣採用的工作量證明(Proof of Work, PoW),或是以太坊採用的權益證明(Proof of Stake, PoS),我們會在之後的文章仔細分析兩者的不同。
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≣ 無需許可(Permissionless)

無論其種族、性別、年齡、階級、財富或政治立場,公有區塊鏈無需許可,允許所有人加入。每個人都享有區塊鏈應用的平等權利,沒有人被排除在外。這是一個開放的網路,所有用戶都可以參與區塊鏈來驗證交易和數據的共識過程。

2022 年 10 月,知名饒舌歌手 Kayne West 因爭議性言論,被金融巨頭摩根大通關閉銀行帳戶⋯⋯後來他戴著中本聰的帽子現身,似乎暗示著他將擁抱比特幣、一視同仁的區塊鏈世界。區塊鏈只按邏輯行事,沒有立場,為所有人敞開大門。

銀行為華爾街服務,區塊鏈為所有人服務。


小結

本文簡介了區塊鏈的一系列概念,依序探討其定義、由來、運作方式與特質。去除了晦澀難懂的密碼學部分。如果對密碼學部份很感興趣,建議可以去閱讀相關書籍。

總而言之,區塊鏈是一種非常新穎的技術,巧妙地利用了點對運算資源來去除「中心化」的服務機構,並且以密碼學的方式確保交易紀錄的正確性。不過,因為匿名的特點,有時會被不肖人士用來做壞事(例如:洗錢、黑市買賣)。

基於區塊鏈的種種特質——去中心化、不可篡改性、去信任化、共識機制、無需許可——它不但是一種應用技術,也是一種思維模式,解放傳統金流與資訊流的運作體系,讓我們有一個「還權於民」的新選擇。

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