數位貨幣概論

聲明：有些中文社群喜歡把數位貨幣、電子貨幣、虛擬貨幣等稍做一些定義上的區隔，但本文將「數位貨幣」這個名詞，借代於一切非實體貨幣，以數位的形式做記帳、交易等行為的貨幣。

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Introduction

最早的數位貨幣起源要追溯到 1990 年的 DigiCash，是最早落地實用的數位形式資產交易系統。1998 年 PayPal 興起，電子支付逐漸地推廣，時至今日使用電子形式的支付在某些地區已成為主流。有趣的是，當時 DigiCash 已經運用到如今加密貨幣常用的「公鑰加密法」技術，將數位資產交易免受政府、銀行等中心化機構監管。可惜的是當時網際網路技術尚未成熟，因此無法有效擴大使用者市場，才剛萌芽就慘遭扼殺。而在 2009 年 1 月，比特幣創世區塊誕生，從此開啟數位貨幣大革命時代。

以下各章節，將就數位貨幣其中幾項特點，介紹一些目前較主流的範例說明。

一、帳本形式

數位貨幣要能達到可交易目的，必須要有數位帳本資料庫記帳。

1. 帳號餘額式：紀錄每個不同帳號各自的餘額，並另外紀錄每筆交易。例如：目前銀行系統、電子票證系統、瑞波幣、ERC 20/NEP5 等 Fungible Token。
2. 貨幣單元支票：將每顆不同序號的數位貨幣訊息，以私鑰簽章形式儲存。例如：SafeCoin(MaidSafe)
3. 區塊鍊：將交易紀錄匯集成一個塊，並且在此區塊中紀錄上一個區塊的哈希值形成一條鍊，依此法連續串接所有區塊。帳戶餘額必須驗證每個區塊中的交易紀錄才能得知。例如：比特幣、以太幣。
4. DAG(有向無循環圖)：將每筆交易彼此串接，形成 DAG 形式的帳本。例如：IOTA、NANO。

二、中心化程度

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此指數位資產交易處理者對帳本擁有權力的中心化程度。

1. 完全中心化：對帳本的修改有絕對的權力，並掌握在單一個體或企業控制之中。例如：目前銀行系統、電子票證系統、中心化交易所、IOTA + Coordinator 架構。
2. 半中心化：對帳本修改的權力集中在少數群體中。例如：瑞波幣銀行聯盟、NEO/EOS 節點、受 51% 壟斷算力風險下的 POW 共識網路。
3. 去中心化：單一個體幾乎沒有對帳本肆意修改的權力。例如：目前營運健全的比特幣和以太幣網路。

三、共識機制

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共識機制只需存在非中心化架構的系統中，因為當多處帳本不協調時便需要能決定全網共識的機制，否則就會發生分岔。

1. 工作量證明(Proof of Work, POW)：以電腦計算能力作為證明，作為產生帳本的合法者。此機制原理常被應用在電子郵件服務中，防堵垃圾郵件攻擊。例如：比特幣、君士坦丁堡更新以前的以太幣。
2. 權益證明或股權證明(Proof of Stake, POS)：以持有股份(幣)的數量或時間做為產生帳本的合法者，通常數量越高(或時間越久)被選到作為帳本生產者的機率越高。此方式較 POW 更有效率，因為不需浪費計算的時間，可以有效提升交易頻率。例如：大都會階段結束後的以太幣。
3. 委託股權證明(delegated Proof of Stake, dPOS)：通常會與 dBFT(delegated Byzantine Fault Tolerance) 合著看，重點即為 "delegated" 委託機制，由選舉或指派產生的少數族群成為合法的區塊生產者，並且輪流生產區塊。因選舉方式及被選舉人團的共識演算法不同而有不同細分的類別。此方法的特色是更容易維持帳本共識，且無須付出算力證明，因此也能達到很高的交易頻率。例如：EOS(dPOS)、NEO(dBFT)、XRP(RPCA)。
4. 容量證明(Proof of Capacity, POC)：以儲存能力(空間大小)作為產生帳本的合法者。與 POS 類似，以一套演算法設計出儲存空間越大則被選為帳本生產者的機率越高。此機制優點是無需花費大量算力競爭，交易頻率也比較高，但缺點是會浪費大量無意義的儲存空間。例如：BurstCoin。

以上介紹並非所有數位貨幣所應用到技術的全貌，只挑選幾個較為主流的使用情境做簡單提點，後續將在「真理」其他文章中詳細介紹各技術環節的細節。

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