「給我錢 !! ALL IN BITCOIN!!」

根據維基百科解釋，「區塊鏈是藉由密碼學串接並保護內容的串連文字記錄」。
首先，這裡的保護內容可能要提出來多做解釋。
所謂的保護內容，並不像我們先前進行加密的保護，
區塊鏈是不做加密保護的，
（在計帳功能上，但如果你要說私鑰變地址的話我們後天才會講到）
所有資料都是公開透明大家的看的到、甚至大家都有儲存的。
這裡的保護是指：不可竄改。

串連文字紀錄其實就是交易紀錄。
所有的交易紀錄會串連在一起，形成類似鏈的東西，
而新的交易就接在這過去所有交易的後面，
一直接續下去。

所以總結起來，
區塊鏈是一個可以將交易內容公開串接在網路上，
且無法竄改的技術。

我們會說區塊鏈是一個去中心化的技術，
所謂中心，就是資訊會經過他並由他處理的中介。
好比說今天你要轉帳給一個人，那這筆資料就會經過銀行，
銀行處理好資料之後儲存在他們自己的資料庫裡，
那麼銀行就是一個中心。

換個方面來想，「你是否有將錢轉入他人手裡」的這件事實就完全掌握在銀行手裡，
他說有就有，沒有就沒有。
如果銀行被駭，那這筆資料就有可能被改。

那麼這樣一個不可竄改的去中心化技術是如何達成的呢？

礦工

首先你要先知道這個工作，
在我的認知裡，只要有錢就會吸引人去做事，錢越多搶這個工作的人就越多。

而事實上礦工的薪資是以件計價，錢就蠻多的，
每打包一個區塊可以獲得 6.25 BTC 。
（如果是這幾天的話，那可是新台幣九百多萬）
每四年這個數字就會減半，也就是說2024年時打包一個區塊只會獲得3.125 BTC，
那還是蠻多的，如果 BTC 繼續漲的話，可能會比現在還多，但那不是我們要討論的事情。

至於為什麼叫礦工，大概只是因為他們做的事情很像挖礦。
你不一定挖得到黃金，但是只要挖到就是很大一筆錢，有點像是在簽樂透一樣。

礦工的工作叫做打包（挖礦）。
我們前面說到區塊鏈是一個串接文字紀錄的技術，
而打包包括 在網路上抓取交易訊息、整理成區塊、串接。
礦工要把上一個區塊（交易堆）的資訊加上這個區塊的資訊包起來接到鏈上。

上圖解釋打包是怎麼回事，只是其中的mining pool（礦池）就是一群礦工一起挖礦，再一起分配報酬而已。

為什麼說不一定挖得到礦，甚至說挖到礦的機率是極低的？
因為打包這件事情本身就是有難度的，而且難度極高。
每成功打包2016個區塊，系統就會自行計算現在全世界有多少人在進行挖礦，進而調整打包的難度，
他（比特幣系統）會將難度控制在大約每十分鐘全世界可以打包一個區塊。
以太幣系統則是每15秒一個。

讀者可以想想看，如果你是中本聰（區塊鏈發表者，真實身分不明）的話，
你要怎麼出一道題目，讓每十分鐘只有一個人答對，而且還可以控制難度。

工作量證明 PoW

答案是雜湊函數，如果你忘記雜湊函數的話請複習DAY 17。
我們在提到雜湊函數的時後說到知道一個雜湊值，要回推雜湊前數值是困難的，
如果你有大致看過我在DAY18介紹的 SHA-256的話，
你就會知道雜湊結果是完全無法預測的。

Bitcoin 鏈所使用的正是SHA-256，
礦工若要把新的區塊打包上鏈的話，
就必須將交易資訊接在一起成為一個數字，接著在這個數字中加入幾個數字，
重複運算這個數字的雜湊值，直到雜湊值符合一個條件：
那就是小於某個數字（由系統運算難度決定），換個說法就是雜湊值的前幾位數皆是0。

這件事情就叫做工作量證明（PoW, proof of work）。

從頭複習一下，
區塊鏈是串聯交易紀錄的去中心化技術，
所有交易紀錄都會公開在鏈上，而礦工負責將後續的交易堆（區塊）接上去，
他們需要進行SHA-256運算值到雜湊值符合開頭夠多的0。

只要有人成功，他就成功把區塊接上，並且廣播給其他節點，
其他節點收到資訊之後也要把此區塊打包上他們自己記憶體的鏈上（但是不會有報酬），
接著就繼續下一個區塊的打包工作。

What's in a Block

一個區塊裡面包含上個區塊的雜湊值、時間戳記、交易資料（Merkle root）、Nonce（number use only once）
礦工實際上做的事情就是不斷更改Nonce，使得整個區塊的雜湊值符合標準，
而這個符合標準的雜湊值就會被包進下個區塊中。
至於我們怎麼把這麼多交易紀錄放在一個區塊中，就要使用Merkle Tree。

（怕我解釋的不清楚：一個區塊裡面並不限於一個交易。）

Merkle tree 就是將每個交易（圖片中最下排）先做雜湊之後，
兩兩接在一起（concatenate）做雜湊，再兩兩接在一起雜湊，
一直下去最後會有一個最終值，而這個值就稱為Merkle Root。

Merkle Root 就會做為這些交易的代表值，
打包進區塊中。

an EXAMPLE

我們可以到 這個網站 看到所有的區塊資料。

隨便找一個區塊來看看
在我寫這篇的前一陣子剛打包了一個區塊，
我們就拿它來做介紹。

這段文字是由網站所整理，可以看到打包這個區塊的礦工是AntPool，他因此獲得6.25個BTC的打包費用、和0.061個BTC的小費。
在這個區塊裡面總共有將近 7207 BTC 的交易量。

在這個底下就是這個區塊裡所有資訊，
也可以看到此區塊所算出的HASH值以及使用的NONCE。
在更底下可以看到所有在此區塊裡面的交易資訊。

有興趣的讀者可以自行去看。

今天大致上了解區塊鏈的功能，知道礦工在做什麼。
但是礦工之間也是會出現分歧的，這時就會出現分叉。
我們明天就來看看分叉是怎麼回事。

圖片來源：
https://www.reddit.com/r/memes/comments/nosoem/is_this_a_blockchain/
https://www.edureka.co/blog/blockchain-mining/
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bitcoin_Block_Data.png
https://changelly.com/blog/zh-hant/merkle-tree-explain/