區塊鏈技術如何運作：你需要了解的一切（淺顯易懂）

即使在當今，幾乎每個人至少聽過一次區塊鏈，但並非所有人都知道它的運作方式。在本文中，我們將用簡單的語言解釋什麼是區塊鏈技術。

什麼是區塊鏈技術？

那麼，簡單來說，什麼是區塊鏈技術？區塊鏈通常被定義為一種先進的資料庫技術。所有儲存的數據都是公開的並且可以輕易驗證。所有區塊相互連接。與您信任的商業夥伴共享訪問權限，他們將按時間順序接收相同的交易資訊。未經授權的使用者禁止訪問該鏈。它是一個不可更改的分類帳，具有多種用途。

區塊鏈的優勢

區塊鏈技術帶來了許多好處，以下是主要優勢：

➜ 高級安全性 區塊鏈使用密碼學、去中心化和共識三大原則來創造增強的安全性。沒有單點故障，單一用戶無法更改交易記錄。

➜ 提高效率 透明度和智能合約使企業之間的交易更快、更高效。

➜ 更快的審計 在區塊鏈中，記錄對每位參與者都可用，且始終按時間排序，使審計過程更快。

區塊鏈的劣勢

當然也存在一些缺點：

➜ 可擴展性 與集中式系統相比，區塊鏈的可擴展性有限。節點越多，交易速度越慢。

➜ 儲存 區塊鏈分類帳可能隨時間變得非常龐大，增長速度似乎快於硬碟容量，若分類帳過大，節點可能會因無法下載和儲存而流失。

➜ 安全性 雖然區塊鏈的安全性高於其他平台，但並不意味著它完全安全。

➜ 隱私 儘管匿名且加密，公共區塊鏈上的數據對所有節點都是可訪問的。

➜ 能源消耗 由於挖礦，區塊鏈的能耗非常高。

➜ 私鑰 區塊鏈依賴用戶自身，如果私鑰被盜，將無法取回資金。

➜ 數據不可變性 數據不可變性可能也是缺點之一。如果有人在區塊鏈平台上建立紀錄，就無法刪除。

➜ 成本 維護一條鏈的成本很高。

區塊鏈在加密貨幣中的應用

加密貨幣與區塊鏈密不可分。基本上，區塊鏈是加密貨幣的基礎，讓加密貨幣及其管理服務得以存在，因此我們才能買賣和交易加密貨幣。

區塊鏈的發展最終是由加密貨幣推動的，因為加密貨幣依賴其網路。但它的應用不限於金融領域，許多創新解決方案都基於區塊鏈技術。

區塊鏈技術如何運作

複雜的區塊鏈運作機制可以分為以下步驟：

1. 記錄交易 記錄顯示資產從一方轉移到另一方的詳細過程，包含交易雙方、時間、日期、地點、金額等資訊。

2. 達成共識 在網路開始時，參與者必須同意所記錄的交易是有效的。

3. 連結區塊 一旦達成共識，交易會被寫入區塊中，並通過雜湊（hash）連接到其他區塊。由於雜湊值在數據被更改時會發生變化，因此可以輕易檢測數據篡改。每個新增的區塊都會加強之前區塊的驗證。

4. 分享分類帳 最新的分類帳副本將與所有參與者共享。

區塊鏈的歷史

1991 年，科學家 Stuart Haber 和 W. Scott Stornetta 描述了區塊鏈技術，旨在為數位文件建立時間戳以防篡改。他們開發了一種安全鏈系統。

後來，Merkle 樹被整合進該技術，使鏈條結構化，能將多份文件連成一個區塊，並保留完整的歷史紀錄。然而當時該技術並未被廣泛使用。

2004 年，Hal Finney 推出了「可重複使用的工作量證明」系統，作為數位貨幣原型。該系統使用基於 Hashcash 的代幣作為獎勵，並允許代幣在用戶之間轉移。

2008 年，中本聰完善了分佈式帳本理論，改進了區塊鏈設計。至今，加密貨幣交易數據仍沿用該設計。

區塊鏈的類型

1. 公有鏈 無限制，任何人都可以隨時加入、讀取、寫入和驗證。去中心化程度高，節點越多越安全，但交易驗證速度較慢。

2. 私有鏈（或受控鏈） 節點少，速度快，但由中央機構控制誰能加入，部分去中心化，易受詐騙影響。

3. 聯盟鏈（或聯合鏈） 由多個組織共同管理，僅限預先選定的成員參與，權限相等，但建立難度高。

4. 混合鏈 單一組織控制但可與股東互動，結合私有鏈和公有鏈優勢，成本低且可自定義規則。

區塊鏈的隱私與安全

雖然區塊鏈被認為是安全技術，但交易數據未加密，任何人都能訪問，可能導致法律問題。若加密後密鑰丟失，數據將無法恢復；密鑰被盜則更嚴重。

然而，區塊鏈能有效防止中間人攻擊、數據篡改和 DDoS 攻擊。

區塊鏈的應用案例

• 資金轉移：國際轉帳更快、更便宜
• 智慧合約：免中介，節省時間和金錢
• 物聯網：遠程控制家電，配合機器學習更智能
• 身份安全：防止身份盜用
• 醫療：安全共享病患資料
• 物流：追蹤供應鏈
• NFT：唯一數位資產所有權
• 政府：儲存檔案、簡化選舉
• 媒體：防止作品被盜用

結論

本文介紹了區塊鏈是什麼、它的歷史以及應用場景。簡而言之，區塊鏈的用途遠超金融領域，未來的發展極具革命性。希望您學到了新知識！