區塊鏈懶人包》關於區塊鏈，你至少要知道些什麼？

最後更新：2022-04-08

區塊鏈是什麼？

有許多人看了一堆文章還是霧煞煞，
這次讓市場先生由淺入深，不會講太多艱澀難懂的技術面原理，
帶各位讀者從歷史發展、應用、限制到最新的演進一次搞清楚什麼是區塊鏈。

區塊鏈技術產生的 加密貨幣 也是越來越多投資人關心的項目，
而區塊鏈的本質其實是要透過去掉中心化的中間，使得企業或政府能夠有更準確、更安全、更高效、且成本更低的運作模式。

事實上，區塊鏈技術其實早在1991年就被提出了，
當我們開始進入區塊鏈第30年的當代，
這不再是區塊鏈是否會成為全新趨勢的時候，而是該思考區塊鏈什麼時候會取代傳統模式的課題。

對於區塊鏈趨勢，市場先生整理出幾項你至少該知道的事：

區塊鏈是什麼？原理是什麼？

區塊鏈就是一種紀錄資料的技術，區塊鏈藉由密碼學串接來保護內容的文字記錄，讓這串記錄極難被竄改，藉由這個特性進而實現各種應用；

這些文字記錄稱為區塊Block，每個區塊包含前一個區塊的加密雜湊值（hash value，可以想像是一串難以破解的亂數密碼）、時間戳記、交易數據，這使得區塊鏈擁有難以竄改的特性。

不過除非你是工程師、需要設計這套系統，否則你只需要理解它的原理，以及如何應用。

要理解區塊鏈是什麼、為什麼極難被竄改時，要從區塊鏈「去中心化」特性下手。

相較於傳統所有傳輸、認證過程都需要經過一個統一中央伺服器，這會導致紀錄的資訊內容在過程中可能會被竄改，區塊鏈使用的是點對點的架構（P2P），

能通過分散式的帳本（也能理解為節點），使得區塊鏈上的資料不存在一個核心個體內，而是獨立存在許多分散的節點上，而且這些節點還會不斷的互相驗證彼此的資料，如此便能有效降低資料竄改或竊取的可能，這也就是所謂的去中心化。

舉個A想要轉帳一定金額給B的例子，來解釋區塊鏈的去中心化意義：

中心化模式

假設A、B都擁有同一個銀行帳戶，此時該銀行就像是一個資料庫，會記錄每人的帳上有多少錢。
那麼當A發送100塊錢台幣時給B帳戶時，該銀行的資料庫就會紀錄: A-100，B+100的結果。

區塊鏈的去中心化模式

當A發送1個比特幣給B時，區塊鏈上的所有節點都有機會去競爭記帳的權利，區塊鏈系統會在這些節點選出一個最快、最好的節點，讓他在這段時間記帳後便會形成一個區塊Block，區塊內就會紀錄：交易時間、交易歷程、雜湊值等資訊。

而首先記帳的節點，接著會把這個區塊傳遞給其他節點，在核實區塊內容無誤後才會放進自己的帳本，直到所有區塊鏈上的節點都有一致的交易資訊。

關鍵小節：

區塊鏈本質上就是一個去中心化的資料庫，且是由密碼學加密後產生相關聯的資料區塊，
每一個資料區塊中會紀錄一對時間內「全網交易」的資訊，
如此便可用於驗證同時生成下一個區塊。

區塊鏈特性是什麼？

當理解了區塊鏈的去中心化含義，就能把區塊鏈看做一本共享的、公開的大帳本。

網絡的每個節點都保存著帳本的副本，帳本的每一頁是一個區塊，儲存一段時間內所有數據的加密信息，
且每一頁皆包含前一頁的頁碼（意即前一個區塊的地址），所以在理論上每筆數據都能追溯至本源。

也就因此，區塊鏈主要會有以下幾個特性：

1.資料記錄難以竄改

由於每個區塊鏈上的節點都有總帳的副本，任一節點若想要竄改數據，就得修改網絡上每個節點的帳本，

另一方面，在新增一個區塊，都得透過算法取得網絡 51% 以上節點的認可，

這使得區塊鏈上的資料具備很高的可信度，且永久保存、幾乎不可能隨意刪改，即是這個區塊鏈應用的創始者也無法竄改。

2. 去除中介機構

因為區塊鏈P2P、去中心化的本質，因此在任何需要第三方驗證的服務（如金融轉帳匯款、第三方支付等），

都能以區塊鏈技術來做為驗證交易的技術，在去掉中介機構的同時，就能減免去中間產生的費用。

3. 資訊透明

在同一個區塊鏈上的資料，都會是相同的，
這也代表了這些資料都有著公開、透明的特性，這能保證區塊鏈上的參與者，都能共享這些難以竄改的正確資料，

如此特性也使得區塊鏈技術，能夠減去過去一些需要程序複雜的程序（如對保過程或金融開戶，都得層層核對資料正確性），
資料的透明性也就有助於減少大量的人力與紙上作業，甚至發展出所謂的智能合約應用，
這也會在接下來的文章做更詳細的介紹。

關鍵小結：

區塊鏈的去中心紀錄模式，很容易讓人直覺地認為是浪費頻寬及運算資源的方式，
但區塊鏈其實就是透過這種「高冗餘」的方式，來建構極高的安全性與資料的正確性。

儘管區塊鏈是一門相當複雜的技術，但區塊鏈能夠為用戶帶來更高的隱私安全、更低的處理費用與更少的錯誤產生，當然它也會產生一些缺點，
市場先生這邊整理出區塊鏈的優缺點如下：

區塊鏈系統的模型架構有哪些？

為了更有助於你理解區塊鏈，
這邊市場先生想再提一點關於區塊鏈系統是包含哪些技術模型，讓你可以更清楚它是如何運作的。

區塊鏈系統其由下而上、可拆解成6層不同的模型來理解，每個架構都有相對應的功能：

一般來說，具備最底下三層（資料層、網路層、共識層）才能被視為真正的區塊鏈；

而激勵層、合約層和應用層則不是每個區塊鏈都須具備的，像是激勵層則多存在於公有區塊鏈中，因為需要藉著完善的獎勵機制，才能促進區塊鏈中的節點持續投入資源（持續記帳）在其中。

區塊鏈的類型有哪些？

根據《寫給未來社會的新帳本——區塊鏈》一書的定義，

目前的區塊鏈能依照參與的節點不同，或是應用功能的不同分成以下幾種：

公有鏈

公有鏈就像是一個完全公開的帳本，全世界的任何人都能任意、隨時隨地加入與讀取區塊鏈上的資料，也代表任何人都能在這條區塊鏈上發送交易，並獲得其他節點的交易有效確認。

• 優點：不可篡改、匿名公開、去中心化。
• 缺點：效率較低
• 舉例：比特幣、以太坊。

私有鏈

意指被某個組織或機構控制的區塊鏈，它仍具有不被竄改的特性，但只提供特定人存取內容，
因此會先預設好能加入的節點身份是否組織內部的權限，或是開放給特定的人士。

相關應用像是企業公司內部的資料庫管或審計，
對於公司內的節點這條區塊鏈是去中心化的，但對於鏈外的節點則會覺得這是中心化的區塊鏈，這取決於它設計時驗證與維護是否來自足夠多的節點。

• 特點：交易速度快（內部節點比公有鏈少）、交易成本極低、仍保有不可篡改性。
• 缺點：部分中心化的風險（被竄改、被駭）、若有代幣流通則容易被操控。

聯盟鏈

聯盟鏈其實就是私有鏈的延伸，只是私有鏈通常是屬於一間公司、或一個組織的，而聯盟鏈裡則是服務一個聯盟或是行業別。

聯盟鏈因此適合於機構之間的交易、結算或清算等 B2B 應用。舉例來說，由15個銀行公司組成的一個聯盟鏈，其中每間公司都代表一個節點，若是要某個區塊加入這條鏈中，則是要獲得其中的10個或數以上的機構進行確認；如此就能作為銀行間進行支付、結算、清算的系統。

許可鏈

許可鏈指這條每一個節點都需要許可，才能加入區塊鏈系統之中，因此私有鏈與聯盟鏈都是屬於許可鏈的一種。

混合鏈

混合鏈就不是簡單區分成公有鏈、私有鏈這種節點都一模一樣的架構，而是混合鏈上有些節點只能查看部分資料，有些被特許的節點則可下載完整的區塊鏈資料，或是有些節點只負責參與記帳。

區塊鏈的發展脈絡是如何？

區塊鏈的去中心化及難以竄改的安全性，讓我們得以在沒有中心化的伺服器管理下，能夠安全地傳輸資料，這項特性使得它有著難以忽視的發展潛能。

更重要的是，區塊鏈技術是能夠藉著像是智能合約等可程式設計的機制，讓預先設定的指令來做出一系列複雜的動作，甚至能夠加入外部條件來做出反應，這也所謂區塊鏈的可程式化設計優勢。

因此，區塊鏈的發展自然是可以預見的，而區塊鏈專家Melanie Swan將區塊鏈的發展，劃分為以下3個階段：

區塊鏈1.0：以比特幣為代表的加密貨幣

比特幣的出現成就一個可信賴的、去中心化的自由貨幣交易系統，使只要有網路就能達到交易雙方直接流通。

這等同於區塊鏈加密貨幣是一種全新的數位支付系統，去中心化降低交易成本同時，卻還能保證安全性；

這對於傳統金融有一定的顛覆性，也有人提出，這最終可能讓全球性的貨幣統一。

區塊鏈2.0：區塊鏈的金融服務

加密貨幣的特性使得區塊鏈第一時間融入金融服務，甚至在區塊鏈裡加上智能合約，基本上都能取代目前的傳統金融服務；像是股票、私募股權等金融領域之中，像是交易所開始嘗試使用區塊鏈技術，來進行股權登記、轉讓。

目前商業銀行基於區塊鏈的應用領域主要有：

• P2P交易（如跨境支付、期貨合約買賣）
• 身份登記（如反洗錢名單）
• 所有權（如‘土地所有權、股權的驗證與轉移買賣）
• 智慧管理（利用智慧合約做自動支付利息、分紅等）

區塊鏈自然在金融領域的應用上顯得最即時、最進步，讓我們將傳統銀行服務，與比特鏈區塊鏈實行情況作比較。

區塊鏈3.0：區塊鏈應用在其他行業

區塊鏈除了在金融領域被廣泛運用外，也開始漸漸在法律、零售、醫療等領域，未來更可能在更多領域中作用。

區塊鏈的邏輯能夠解決不同組織間的信任問題，去中心化的模式也能夠優化點對點的效率，發展到最後也可能跟本地顛覆現有的資本主義型態，使全球協作模式成為可能。

關鍵小結

從區塊鏈1.0到3.0的定義中，或許感覺這是一種「漸進式」、「遞進式」的發展，但其實只是應用範圍的不同。事實上，不管是1.0的加密貨幣、2.0的金融領域到3.0的各種領域，區塊鏈技術都在平行地在發展著，可以想見未來各種區塊鏈應用會越來越多、越來越完善。

區塊鏈目前的應用有哪些？

雖然現下的區塊鏈發展，很容易將區塊鏈與加密貨幣劃上等號，
但區塊鏈更應該被理解成一種可靠的數據儲存方式，

也正如上節區塊鏈3.0所述，區塊鏈開始被應用到許多領域之中，以下則列出目前常見的區塊鏈應用場景有哪些：

銀行金融

區塊鏈能大幅度運用在銀行金融的應用自然不必多解釋（區塊鏈2.0）。傳統的金融機構每週只有5天的營業時間，代表著若你是週五的晚上七點存入支票，得到隔週一早上才能在銀行帳戶收到這筆款項。

反觀從不用休息的區塊鏈，隨時隨地連上網路都能進行資金的轉移與交易。交易者基本上只要花10分鐘就能添加一項交易到區塊鏈上。此外，銀行也能解決信任問題，與更多機構之間進行快速安全的資金轉移交誼，像是股票交易清算可能要長達三天，而轉移資金越大也可能在轉移的過程帶來巨大的保管風險。

法國管理顧問公司凱捷（Capgemini）就曾估算過將區塊鏈應用到銀行金融之中，全球的消費者每年可以節省高達160億美元的銀行與保險費用。

貨幣

像是比特幣這種以區塊鏈為基礎的加密貨幣，能夠讓加密貨幣在不受中央機構監控的情況下運行，執行包括持有、交易等功能。

這不僅降低了被操縱的風險，更消除很多交易中介處理費用，這也使得加密貨幣能夠為那些貨幣不穩，或是金融基礎設施不發達的國家與地區，提供更穩定、值得信賴的貨幣。

舉例來說，一些飽受戰爭、或是不被國際承認的國度之中，他們的公民並沒有可信賴的銀行組織能夠用來儲存才幣，這時候若能使用加密貨幣錢包來儲存貨幣，就能與其他節點進行公平的交易。

醫療衛生

區塊鏈在醫療領域的利用多數在於儲存醫療紀錄之上，當病人的病歷生成後寫入後寫入區塊鏈中，未來便能以提供私鑰的方式，將這份不可被竄改的個人健康紀錄開放給特定的人存取，像是不同的醫生、甚至是保險員可以透過病歷資料來決定是否核保。

財產所有權記錄

現在的產權紀錄過程相當繁瑣，且因為是人工申辦的方式也有產生錯誤的風險，而財產權若能直接在區塊鏈上儲存、驗證，就能更有效率地來轉移、追蹤，遇到財產糾紛時也能提供最準確的資料來近行條解。

另一方面，在幾乎沒有政府或金融基礎建設的國家，幾乎不可能有房地等財產證明方式，如果生活在這些區域的能夠利用區塊鏈技術，也就能建立透明、可信賴的財產權所有時間文件。

例如非同質化代幣(NFT)就是在平面或音樂等藝術品上，與財產所有權紀錄功能的結合。

智能合約

智能合約就是為一個運行在區塊鏈的代碼，能夠讓合作雙方或多方在線上簽署合約後，符合特定條件後就會異動強制執行。

舉例來說，在旅遊時想租一間房間時，房東與房客可以在區塊鏈上建立一筆智能合約，內容可能是租戶支付押金後，會在租賃日期時得到房門密碼；若房東沒有提供密碼，智能合約則會強制自動地將押金退還。可以發現這個過程中，少去調解員、律師等費用。

智能合約也可以衍生更多更加複雜化的應用，
想更了解智能合約，請閱讀：智能合約是什麼？

產品供應鏈朔源

面對以特殊目的作為號招特色的產品（如有機、當地、公平貿易等），可以利用區塊鏈技術來記錄朔源，像是台灣的奧丁丁就將區塊鏈運用在農作物的朔源之中，讓消費者可以清楚得知手上的產品完整的產製過程與安全。

投票

正如2018年美國Virginia州，就曾以區塊鏈系統來進行投票，只要有手機就能聯網進行投票，這使得區塊鏈投票幾乎不可能被竄改，也能同時保有選舉透明度，也減少了舉辦選舉是需要耗費的人力資源，這能使的區塊鏈投票具備去除選舉賄選、提高選民投票率的潛力。

市場先生提示：不是所有事情，都適合用區塊鏈技術解決

對於區塊鏈技術，我認為要思考的一個重點是：「這件事情，是否真的需要用到區塊鏈？」

區塊鏈技術能運用在許多場景，而新的應用也持續再被發現。但這並不代表所有的事情，用區塊鏈技術來解決都是最安全、最有效率。

比方說，你戶籍登記在哪裡？公司註冊在哪裡？這些當然也可以用區塊鏈技術來記錄、防止被竄改，但這有意義嗎？實際上並沒有意義，傳統的方式也運作得很好。

區塊鏈技術有它最適合解決的問題類型，通常是現有的機制缺乏足夠信任，或者交易成本過高的問題，才可能評估看看區塊鏈技術是否能改善。
但並不是所有事情，運用區塊鏈技術解決就一定會更好。

理解這點，我們才能去分辨許多宣稱運用區塊鏈技術的新事物，是否真的存在價值，讓我們能區別哪些真的有效益，哪些可能只是議題炒作。

快速總結：區塊鏈是什麼？

1. 區塊鏈可以理解成一種安全性極高的資料庫，能夠將任何訊息儲存在區塊中而鏈接在一起。隨著新數據進入區塊鏈中並達到區塊容量限制，它就會與前一個區塊連接起來，使得數據得以按時間順序鏈接。
2. 目前最常見的區塊鏈用途，還是在金融類的交易上。
3. 就比特幣這種去中心化的區塊鏈貨幣，沒有任何單一個人或團體控制。
4. 去中心化意味著輸入區塊鏈上的紀錄是不可逆的，像是任何一個比特幣的交易紀錄都會被永久記錄下來，且任何人都能查看。

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