最近有關區塊鏈與加密貨幣的話題真的如日中天！
幣價不斷地創下新高，於此同時，也有了不少名人光環的加持
比特幣更是在之前突破六萬美元大關時，
被特斯拉執行長 Elon Musk在推特貼文直呼：going to moon very soon
加密貨幣在這波熱潮中，受到了人們各種關注與吹捧
而要探討加密貨幣之前，勢必得先從它依賴的底層技術：『區塊鏈』開始說起
區塊鏈到底是什麼？他又將如何改變我們的世界呢？
內容目錄
區塊鏈是什麼？
簡單來說
區塊鏈（blockchain）是一種更新穎的網路科技
每一個用戶持有的裝置都可視為一個『節點』，用來記載一些基本的事實數據
而用戶間的數據資料互動
都可以被『礦工』記錄在『區塊』之中
區塊鏈就是透過一個又一個的區塊串連而成的網路系統
相較於過去透過伺服器運作的網路系統
區塊鏈能將資料以更安全、更透明的方式讓用戶使用。
區塊鏈的特性
之所以說區塊鏈能更安全、透明的將資料給用戶做使用
這都主要歸功於區塊鏈的兩大特性：去中心化與不可篡改性
一、去中心化
人與人之間，只要有互動，勢必就會有資訊留下
即便是最簡單的口頭約定，也會化成記憶存在你腦袋的神經元裡ＸＤ
不過這邊就用大家最有感的互動：『交易』為例子吧
當我們想要購物時，我們也許會透過一些網路商城平台(如：蝦皮、露天等等）
很多買家與賣家由於大家互不認識
自然也沒有信任感
正因如此，我們需要將資料提供給公正的第三方讓他背書
比如：我是真實存在的人不是假帳號、我是交易紀錄優良賣家、有很多人跟我買過東西等等
進而促使買賣順利完成
將資料集中給第三方(此處例子為網購平台)的這種模式，我們稱之為『中心化』
但是，你怎麼能確保你認為公正的第三方機構不會濫用你的資料呢？？？
而且由於資料集中在第三方機構，駭客要盜取資料的時候只要鎖定目標伺服器就好
這些都是中心化帶來的風險
區塊鏈則採用與之相反的『去中心化』模式
每一個用戶裝置（手機、電腦等）的節點會記載自身數據
一旦有交易，整個區塊鏈的網路馬上通知有這筆交易
等待礦工處理交易資訊並寫到區塊裡面
一旦被記錄在區塊裡面，區塊鏈網路中的所有節點資料也將被同步更新。
有了區塊鏈這個技術之後，我們將不再需要有第三方機構證明我們之間的交易
解決了人與人之間交易的信任問題
而去中心化這個模式，也被視為是一種『分散式帳本』
資料同步給所有人，卻也不屬於任何人
資料紀錄將公開透明
沒有人有辦法透過在眾目睽睽之下做壞事，大幅降低了人為操控數據的可能
相較於中心化模式，駭客也很難在這種模式下改動數據資料
因為資料分散在節點之間構成的網路中
除非他能掌控超過51％以上的節點資料才有機會
（被稱作５１％攻擊）
但實在不容易，駭客一台電腦有辦法拼過全世界的電腦嗎？
二、不可篡改性
凡是交易資料經由礦工寫進區塊，放上區塊鏈後，資料就沒辦法再被篡改
透過 Hashcash的演算法來確保資料不能被輕易改動
簡單來說，每個區塊都會有一個雜湊值（hash value）
只要區塊內的資料被篡改，雜湊值就會隨之改變
每個區塊都有自身的雜湊值還有與之對應的上一個區塊的雜湊值
區塊鏈便是透過這些雜湊值的比對串連而成
數據只要一經改動，雜湊值就變改變，區塊鏈就串不起來
使資料的正確性獲得更多的保障
附上一個更好理解與操作區塊鏈的網址以便讀者理解區塊鏈- blockchain demo
區塊鏈的組成？
上面提到了雜湊值，我們就更進一步來看區塊鏈中的每個區塊長怎樣吧
一般來說，一個區塊（block）包含兩大部分：
- 區塊頭（header）： 我們可以從區塊頭看出
- 有區塊鏈當前運行的版本
- 上一個區塊的雜湊值
- 從時間戳記中看出該區塊產生的時間
- nonce值，這是礦工挖礦所要耗費算力計算出來的答案
- 區塊體（body)： 這裡主要記載交易的內容
- 交易時間
- 交易數量
- 交易的地址等等
區塊鏈的起源與應用？
區塊鏈的起源
區塊鏈的起源主要是源自於一個叫做中本聰的人物
從他在2008年發表的論文：Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
進而開始了區塊鏈的推展，而最初的區塊鏈就也因此建立在比特幣系統裡
挖礦(mining)
前文中，我們提到了區塊鏈是由各種區塊串接而成的網路系統
透過『礦工』將資料寫進區塊後上鏈，慢慢擴大區塊鏈網路
但是礦工將資料寫進區塊時是需要電腦計算，消耗算力與電力
那問題來了，礦工憑什麼要幫所有人記帳呢？？？
天下沒有白吃的午餐，我付出了一些，自然會得到了一些
得到什麼呢？每個區塊鏈都有他們自己的『代幣獎勵』
首先，每一個交易資料在等待計算時，用戶會需要付一點手續費
手續費給得越高，礦工自然優先開始處理
再者，被礦工選上紀錄寫進區塊的資料，最先計算出nonce值的礦工可以出塊上鏈
並獲得出塊獎勵，在比特幣系統的區塊鏈裡，這個獎勵就是比特幣
以此類推，以太鏈上的就取得以太幣，每個鏈上都有自己的代幣
而電腦耗費算力與電力來計算出nonce值以獲取出塊獎勵的過程，就被俗稱為『挖礦』(mining)
操作的人自然也就被稱作『礦工』了！
共識機制：
剛剛提到透過電腦算力與電力提供工作量來獲取獎勵的這套共識機制
是以工作量的多寡來看的，被稱作工作量證明（proof of work, POW)
當然也有不同的共識機制來獲取獎勵的，像是：
權益證明（proof of stake，POS)
代理權益證明（Delegated Proof of Stake，DPoS）
透過這些獎勵機制來獎勵這些全世界的礦工，進而建構與擴大區塊鏈的網路
區塊鏈的演進與應用
自從中本聰透過論文提出了區塊鏈的概念之後
區塊鏈的技術正在改變與覆蓋這個世界
越來越多企業與機構開始使用區塊鏈的技術，並進行各種開發應用與演進
而加密貨幣就是區塊鏈技術下最直接的衍生品之一
其中，維塔利克·布特林 (Vitalik Buterin) 創辦的以太坊被視為區塊鏈2.0
比起比特幣，以太坊有著更廣泛的應用
同時以太坊最重要的突破就是『智能合約』
透過智能合約，一旦被系統條件判定成立後就能立即執行交易
智能合約不可被阻止，也無法竄改
另外，還有更多應用像是最近非常火熱的話題：
而且不只在金融方面，在醫療、保險等等各領域
都可能透過區塊鏈的資料使得資料的交流更加方便與安全
例如：美國麻省理工學院在2017年就開始應用區塊鏈的技術發放數位文憑給學生了
區塊鏈的劣勢與風險
說了這麼多區塊鏈的優點，還是得客觀地提到他目前碰到的挑戰與衍生的問題
區塊鏈的主要缺點：
一、不可篡改
這個問題是一把雙面刃，雖然能保障你的權益不被人為竄改
但也沒有後悔藥！一定要再三確保自己的資料簽署都是正確的
二、保存
有別於中心化系統由第三方管理你的資料或資產
去中心化的區塊鏈是由用戶自己管理的
所以一定要好好管理保存自己的密鑰，一旦遺失，你的資產也不復存在
看看這則例子，真的欲哭無淚
三、效能與成本
現在區塊鏈技術還算在起步階段
所以成本與效能的問題可能還不太明顯
但倘若日後資訊量一大，超大量的資訊同步到節點
造成效能的下降是一定的
對效能造成影響程度還需要再評估與改善
也正因在起步階段，對區塊鏈技術不清楚的還是多數
願意投注資金在區塊鏈於產業應用的公司也需要審慎評估
區塊鏈技術帶來的價值跟手機很像
如果只有兩個人有手機，那他們只能打給彼此
越多人使用區塊鏈，他的力量才會強大！
區塊鏈衍生的問題與挑戰：
ㄧ、各國法規不同
科技進步的速度，法律未必跟得上
很多當前碰到的問題，是制定法律時並未碰到的狀況
而且之前被爆出很多非法洗錢的案件產生
各國因應的情況不一（台灣對此成立台灣虛擬通貨反洗錢協會）
也因此很多國家對於區塊鏈區塊鏈的態度趨於保守
二、失業率上升
由於區塊鏈去中心化的特性造成我們不再需要第三方機構的介入
隨著區塊鏈的演化，很可能未來做第三方機構的仲介的工作會慢慢消失
比如：
前述網購平台的例子，以後也許不用透過蝦皮、露天
買賣家可以直接透過智能合約，貨品收到判定無誤，款項隨即匯出
或者以後搭計程車，不會再需要 Uber、出外租屋不再需要用airbnb等等
雖然實際上未來的發展碰到的問題能否解決仍是一個未知數
大家對於區塊鏈在價值觀上的衝擊能否被認同也說不準
但所有的科技都是基於解決人們碰到的問題而產生的
當彼此無法被信任的問題越來越多時，區塊鏈的演進將會更成熟
結論
最後，我們用一段話對區塊鏈做一個簡單的總結：
區塊鏈（blockchain）是起源於中本聰的一套資料庫系統
每一個用戶的裝置都可視為一個『節點』，用來記載一些基本的事實數據
而用戶間的數據資料互動都可以被『礦工』記錄在『區塊』之中
而區塊鏈就是透過一個又一個的區塊串連而成的網路系統
礦工的誘因則是透過不同的共識機制來獲取代幣獎勵
不同的區塊鏈上給予的代幣獎勵不同
透過去中心化、及不可篡改的特性
使得各種互動資料更加透明且安全的被所有人共享
而隨著區塊鏈的演進，有了更多產業的應用
有人說：區塊鏈就是未來
也有人還在問：區塊鏈是什麼
在這個資訊爆炸的年代，都要儘可能的保持著學習地角度去吸收新知
無論你能不能接受，時代的巨輪還是會不斷地往前推進
不管未來如何，時間最後都會在不久的將來告訴我們答案