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Web 3

從 區塊鏈 到 去中心化應用程式(DApp)系列 第 5

區塊鏈基礎 : 區塊鏈的核心理念

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區塊鏈的核心理念

區塊鏈(Blockchain)本身是一種革命性的數據結構和技術。

它的核心理念包括

  1. 分散 與 去中心化(Decentralization
  2. 透明化(Transparency)
  3. 不可變化性(Immutability)
  4. 安全性(Security)

以下會根據 每一種核心理念的涵義 以及 相對應的實現 去解釋與介紹

分散 與 去中心化(Decentralization)

特性

區塊鏈的分散化是其最重要的特點之一

資料方面

傳統中央化系統 分散化系統
資料存儲 中央 統一儲存 眾多節點共同儲存
增加資料 中央 控制 V
查詢資料 中央 控制 V
修改資料 中央 控制 X
刪除資料 中央 控制 X
資料遺失 V X

服務方面

傳統中央化系統 分散化系統
中間商需求 V X
單點故障 V X

資料 上 (分散化系統)

  • 一致的資料權限
  • 不容易遺失資料
  • 資料不容易被修改

服務 上 (分散化系統)

  • 較高安全性 (沒有單一攻擊點)
  • 服務較穩定
  • 不須額外中間商需求

統整上來說:
傳統的中央化系統(例如銀行或政府機構)集中控制和管理數據
這使其容易受到單一點故障的風險

區塊鏈網絡不受單一實體或中央機構控制
取而代之的是,區塊鏈由眾多的節點共同運營和維護

這種去中心化結構消除了中間商的需求,使得交易更加直接且不受干擾。

備註:
對於現今分散式架構 雖然資料不僅是存在一台主機
但是資料都還是由提供方所控制 因此此種類型仍視為中央化系統

實現方式

在網路架構上,採用 P2P 的架構。
基於點對點的架構,而且每個節點地位相同

使服務不會僅受單一來源所控制與決定。

透明化(Transparency)

特性

"所有的交易和數據記錄都是公開可查的"

區塊鏈提供了高度的透明度。
每筆交易都被記錄在區塊中,並在整個網絡中共享。

這種透明度有助於防止欺詐和不當行為,
因為任何人都可以檢查區塊鏈上的數據,確保其合法性和真實性。

實現方式

  • P2P(點對點)網路,且每個節點地位相同
  • 共識機制的建立

藉此達到每個節點儲存的資訊都相同
而且可以公開審查 達到完全的透明性

不可變化性(Immutability)

特性

一旦被記錄在區塊鏈上,幾乎不可能被修改或刪除

區塊鏈上的數據是不可變的。

任何對數據的修改變化,都會進而改變哈希值

而所謂區塊鏈的數據是群眾共決的產物
這筆資料必須讓其他節點也都認同才能作為區塊鏈的數據。

區塊鏈網路中 輕易地改變數據,有可能會破壞原本的區塊鏈規則
因此其他節點就會拒絕為此產生改變(更改數據)。

實現方式

  • 密碼學 (哈希函數)
  • 區塊鏈模式設計
  • 共識機制的設定

在區塊鏈的設計裡面,
區塊間透過 "哈希值" 進行連接

所謂 "哈希值" 又與數據息息相關

最後更動完數據 然而基而共識機制
所更改的數據不符合規則 其他節點是不會認同數據的

"所謂牽一髮動全身 便是如此概念。"

因此想修改區塊鏈裡面的數據 可以說是幾乎不可能!!!

安全性(Security)

特性

數據上:

  • 擁有正確密鑰的人可以訪問和解讀數據
  • 交易和區塊被哈希和簽名 進而保持其完整性
  • 網絡中只有達成共識的交易才能被添加到區塊鏈上

服務上:

  • 攻擊者需要同時攻擊多個節點才能改變數據

實現方式

  • 密碼學
    確保了 數據的保密性 和 數據的完整性
  • 共識機制
    確保了 交易的合法性 與 資料的統一性
  • 分散式架構
    減少了被攻擊的風險

分別就上述幾點詳細說明:

  1. 密碼學

    • 公鑰加密和解密數據
    • 私鑰簽名驗證交易的合法性(非對稱式加密)
    • 哈希函數確保數據的完整性

    透過以上方式,它達成數據的保密性與完整性。

  2. 共識機制
    使用各樣的共識機制(如 PoW、PoS)
    確保了只有網絡中達成共識的交易才能被添加到區塊鏈上
    從而防止惡意行為。

  3. 分散式架構
    分散式架構實現了區塊鏈的去中心化特性。
    區塊鏈節點分佈在全球,每個節點都存儲一份完整的區塊鏈數據副本。
    這種分散式存儲方式確保了即使某些節點失效,整個網絡仍然能夠正常運作。

透過以上的方式

使區塊鏈的安全性使其成為一個可信任的數據存儲和交換平台。

結言

區塊鏈的核心理念 是 非常美好的。

區塊鏈技術 又被稱為 Web3

相較於傳統(Web2)資料都掌握在少數人身上(服務提供商)
透過區塊鏈的技術 確實有可能將資訊放回自己身上。

而究竟這種技術未來會不會徹地改變現有的網路呢 ?
誰知道呢 哈哈哈~~~

希望閱讀完篇文章後 能夠理解

  1. 區塊鏈的核心理念
  2. 區塊鏈中每個理念的特性
  3. 區塊鏈中支持對應理念的技術

下回預告

透過前面的講述與學習
我想目前對於區塊鏈基本狀態已經相當熟悉~~

內部原理也有個基礎觀念 也都能理解怎麼運行
感覺心中都可以運行一條區塊鏈 完全不成問題。

心動不如行動 這就來 撰寫一波讓 區塊鏈動起來 ~~~~

下回 "區塊鏈基礎 : 視覺化 區塊鏈"


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