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零基礎學習區塊鏈系列 第 2

Day 2什麼是區塊鏈?

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2.1使用chat-GPT了解區塊鏈

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在上圖中我們能看到一些關於區塊鏈的關鍵字,例如:區塊、雜湊、鏈、分佈式記帳、不可篡改性、去中心化、安全性、透明性、智能合約...等,這些將會在接下來的文章中陸續介紹。

2.2 什麼是區塊鏈

區塊鏈技術是一種使用「密碼學」和「共識機制」等技術「建立」與「儲存」龐大交易資料串鏈的點對點網路系統,是一種進階資料庫機制,允許在業務網路中分享透明的資訊。區塊鏈資料庫會將資料存放在連結於同一鏈的區塊中,每個區塊都包含前一個區塊的加密雜湊、時間戳記和交易資料,資料在時間順序上具有一致性,因在無網路共識的情況下,無法刪除或修改此鏈,保證了內容難以被篡改。隨著區塊鏈的發展,儲存在區塊鏈中的帳務逐漸由「代幣的轉換」演變成「轉帳物的擁有權(權限)」的轉移,也就是區塊鏈現已成為一種「價值切換式網路」,用以完成權限的轉移。

2.3 區塊鏈的特性

2.3.1去中心化(Decentralization of Blockchain)

中心化(Centralization)是種高效、簡單且負責任的系統結構,但其缺點是容易存在單一節點故障,當伺服器故障或受攻擊時,容易造成整個系統癱瘓,則系統將會失去安全性與可信性。
而去中心化(Decentralization of Blockchain)則消除了單一節點故障的風險,因為數據被分散在各個節點中,攻擊者需要攻擊多個節點才能破壞系統,使得系統具備可信性與安全性。但因其系統結構較為複雜,執行速度可能較慢,且交易成本較高。

2.3.2不可篡改(Immutability of Blockchain)

「區塊鏈」中的每一筆資料一旦寫入後,就不可以再更動,只要資料被驗證完就永久的被寫入,其中的技術是透過Hashcash演算法,透過一對一的函數來確保資料不會輕易被竄改,Hashcash演算法很容易被驗證,但破解的難度極高,無法輕易回推出原本的數值,資料也就無法竄改,每個區塊得出的值也會被放進下一個區塊中,使得區塊間的資料皆被正確的保障。而當寫入區塊鏈時發生錯誤,只能透過再次上傳一筆新的資料到區塊鏈,且將來兩筆資料會共同存在,而非替代。

2.3.3智慧合約(Smart Contract)

智慧合約是一種電子化的合約,用以儲存資料、執行合約內容以及進行驗證。智慧合約可以在沒有第三方介入的情況下執行合約,也可以隨時追蹤合約的執行狀況,並透過自動執行來減少執行成本。智慧合約用「分散式」與「一致性」的演算法來保證他的去中心化。智慧合約最有名的實現成果應該是以太坊。其程式語言的設計近乎於圖靈完備,後續也大量發展成各個形式的程式,進而出現DApp這種新的程式類別.

2.3.4匿名與隱私性(Privacy of Blockchain)

區塊鏈中的每一個節點是使用一組「英文+數字」的代碼作為名稱,只要不跟別人透露,就沒有人能夠知道節點背後的人是誰。有趣的是,因為如此高度的匿名性,至今仍然沒有人能夠證明自己就是第一個區塊-#0(創世區塊)的擁有者

2.4 區塊鏈的類型

區塊鏈可以依「參與人員的權限」分為許多總類,如下所列。

2.4.1公有區塊鏈

公用區塊鏈為分散式,在網路中沒有單一授權單位,所以無需取得許可。網路中任何節點都可以看到區塊鏈中的所有交易,所有成員擁有同等的權利。人們主要使用公有區塊鏈來交換和探勘比特幣、Ethereum 和萊特幣等加密貨幣。

2.4.2私有區塊鏈

單一組織控制私有區塊鏈,也稱為受管區塊鏈,授權單位可決定誰能成為成員以及他們在網路中能擁有哪些權利,所有參與者對如何使用區塊鏈相互間都有約定。因為它們有存取限制,所以私有區塊鏈只是達到部分去中心化。Ripple 是企業的數位貨幣交換網路,是私有區塊鏈的一個範例。另外,代幣在私有鏈中並非必須項,而沒有代幣的區塊鏈我們稱之為「無幣區塊鏈」,通常只會出現於私有鏈中。

2.4.3混合區塊鏈

混合區塊鏈則是「公有區塊鏈」和「私有區塊鏈」的混合體,在「公有系統、旁建置「私有系統」,既可以控制資料的存取,同時保障資料的公開性。混合區塊鏈可以授予公眾對數位貨幣的存取權限,同時保持銀行擁有之貨幣的私密性。

2.4.4聯盟區塊鏈

聯盟鏈則是從私有鏈分裂出來的概念,但採用分散式授權,由多個組織共同擁有。聯盟區塊鏈可限制有權參與共識的人員,透過僅限參與驗證的參與者來強制執行信任。其共識演算法可使用授權而非加密貨幣


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