區塊鏈? 去中心化? 分散式帳本? 到底是什麼關係?

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6 min readMar 22, 2019

看完前面兩集區塊知識讀本,分別為《區塊鏈是什麼?PTT 鄉民五分鐘說給你聽》《你不可不知 區塊鏈的五大特色》。我想,優秀的你已經對區塊鏈有了初步的認識,但是…這樣還不夠,接下來,我們要更深入地帶你進入區塊鏈的世界,一探區塊裡頭藏了什麼好料😎將區塊鏈一層層剖開,看看裡面的大小?能裝多少東西?將區塊從雛形到生成、運作到擴張,背後的原理通通一次教給你!

來!先把區塊鏈解剖一下比較好懂

用區塊鏈特質的數學算式來快速了解區塊鏈

區塊鏈常常被稱作「分散式帳本」技術,同時擁有「交易紀錄」、「節點」與「去中心化」的特質,舉我們生活中常見的加減乘除來解釋的話,可以得出以下區塊鏈特質算式:區塊鏈 = 分散式帳本 = 交易紀錄 + 節點 + 去中心化。(結果…只有加法 lol)

再舉一個生活中常見的例子吧,你可以把區塊鏈想像成一本超級大帳本,帳本中有不同的部位,包括大帳本本身帳本內頁以及頁碼 ,區塊鏈這個大帳本由所有參與其中的人(節點)共同維護與更新:

區塊鏈 = 大帳本

接下來,你需要知道「大帳本」、「帳本內頁」和「頁碼」分別代表的意義:

帳本就像是你小時候,紀錄著媽媽給了你多少零用錢的小本本,你每天都紀錄著你的收入和支出,所以在帳本裡有許多你的現金流紀錄。而在區塊鏈世界裡,「區塊」就像是帳本的內頁,紀錄著「相同筆數」且「格式固定」的交易紀錄,讀到這裡,你可以知道「區塊 = 帳本內頁」。

區塊 = 帳本內頁

通常你記完帳以後,一定會把記帳本本合起來,不讓其他人看到裡面的內容(試想,你不會把你的薪資單給同事看啊!咦),因此要怎麼將每一個的「區塊」像帳本一樣「合起來」呢?這時候就需要在每一內頁標上「頁碼」,第一頁接第二頁,第二頁接第三頁…直到最後一頁,這時候不妨將「頁碼」看作那條將一個又一個的區塊串連起來的「鏈」,這裡你就知道了「鏈 = 頁碼」。

鏈 = 頁碼

綜合上面的例子,不難發現為何區塊鏈常被稱作大帳本,它儲存了「交易紀錄」到擁有「相同比數」以及「固定格式」的區塊當中,將每一筆紀錄都被按照順序地列在帳本的每一頁內頁上一樣。

用一張圖,完整一窺區塊鏈的組成

區塊的秘辛:以比特幣為例

區塊鏈的區塊依據不同的區塊鏈大小都不太一樣(好像繞口令?),以第一代區塊鏈「比特幣」來說,每個區塊大約只有 1 MB 的容量,大約只裝得下 2,000 筆交易紀錄就滿了( VISA 一秒就能處理 24,000 筆交易了…)。也因此,比特幣區塊鏈後來衍生了許多試圖擴容*的解決方案,但始終沒能夠真正解決比特幣區塊鏈容量不足的問題。這也是為什麼一般認為比特幣區塊鏈不適合用來開發智能合約*,以及儲存大量交易記錄的原因之一,正因為比特幣區塊鏈的種種缺陷,這才使得後來的以太坊區塊鏈、 EOS 區塊鏈,以及 DEXON* 基金會所建構的 DEXON 區塊鏈,皆致力於建立一個更友善、方便使用者開發智能合約與去中心應用(DApp)*。

區塊鏈的不可篡改

區塊鏈由每一個獨立的區塊「鏈結」而成,獨立的區塊之間又彼此緊密相關,造就了區塊鏈「不可篡改」的特性。值得一提的是,區塊鏈之所以不可篡改是因為「區塊」當中裝有使每一個區塊「前後關聯,密不可分」的元素!而這個元素就是俗稱的封裝值*,關鍵在於每一個區塊都含有「上一個區塊」的封裝值,如此一來任何人想要竄改某一特定區塊中的交易紀錄時,必須連同其他區塊一同竄改,正所謂「牽一髮而動全身」!

什麼叫牽一髮而動全身呢?舉個例子吧!

高中的時候你肯定也畫過「答案卡」吧?當你全神貫注在 BCADC CACCC 的時候…終於,你畫到了最後的第 100 題!精疲力盡的你只想趕快解完最後一題然後趴下休息,這時,你發現了不對勁…為什麼你明明只剩一題,卻只有畫到第 98 題?天啊啊…該不會是畫錯卡了吧!趕緊回頭去找哪一題沒畫到,你發現從第 3 題就開始出錯(畫錯了),然後剩一分鐘就要交卷了…雖然你用盡全力趕快回頭去改答案,無奈最後只改了三十題,後面的六十幾題還是來不及改回來,最後只能殘念的交了一份「錯了一題導致全毀了」的考卷QQ

所以你現在知道了,牽一髮而動全身正是為什麼能夠保證區塊鏈上的交易紀錄「不可能」被竄改的原因,更嚴格來說,任何人試圖修改已成事實的交易記錄(區塊)都要付出極為龐大的代價(成本),所以一般情況下不用擔心已成事實的交易紀錄被竄改變造!

在這集我們用簡單的數學算式,用加法快速了解區塊鏈的特質,再用「分散式帳本」作為例子,一窺區塊鏈的內部結構。下週五,將帶你了解你的比特幣在區塊鏈世界中,是怎麼樣被好好保存的,是用錢包?還是用鑰匙?還是錢包和鑰匙一起?

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