【區塊鏈小教室】第一講：區塊鏈是什麼？
趁著暑假有比較多空檔，從 Coursera 上申請到獎學金，找到了兩門跟區塊鏈相關的課，想將上完的心得和大家分享。一門是由紐約州立大學水牛城分校開設的 Blockchain Basics ; 另一門則是以太坊知名技術公司 ConsenSys 開設的 Blockchain: Foundations and Use Cases 課程。上完第一週課程後，許多先前對區塊鏈的籠統認知，變成能更有系統性的了解區塊鏈的創立、結構、和機制。
開始接觸區塊鏈
還記得第一次聽到「區塊鏈」可以用來做物流的產銷履歷，因為區塊鏈有「不可篡改性」，連漁獲裁切後一塊塊分散的魚肉多重、從A地運送到B地，都給你記載得清清楚楚。原以為這是一項 e-tag 產業的新技術，ㄧ查才知道區塊鏈法力無遠佛屆，可以被拿來應用在：
- 金融業 (智能合約、轉帳匯款、股票證券交易、電子貨幣，例如：比特幣 )
- 醫療 (電子病歷 )
- 政府行政 (不需出門，在家電子投票 )
- 應用程式 *Dapp (音樂軟體、遊戲、社群 )
- 數位藝術 (照片、影片、各式藝術作品的智慧財產權 )… 等等。
看到這裡你可能會想，這些東西沒有區塊鏈也早就存在在現實生活中了不是嗎？對，但有了區塊鏈，以上這些可以變成「去中心化」，這些「中心」也就是銀行、政府、財團、社群或網站的官方管理員，他們握有使用者的資料，擁有比一般人更多的權限，所以今天他們愛怎麼改就怎麼改 ( 例如：ig突然消失的摯友貼文功能 )，或把用戶資料偷偷賣給別人，是有可能發生的。
當然，中心一般都會受限於一些平台的政策，但為了自身利益，他們也可以修改自己平台的政策 ( 例如：從幾支影片一個廣告，到一支影片好幾個廣告的 Youtube )。又或者更糟的情況，銀行破產、臉書倒閉，銀行家會保護客戶的資產，還是捲款逃亡？臉書還會繼續為大量使用者保密他們的個人資料嗎？
因此區塊鏈的「不可篡改」、「去中心化」的特性，也就成為資訊安全不可忽視的一盞明燈。
區塊鏈的結構：「不可篡改」
想像一個村莊，這裡村民的所有交易都開誠布公的貼在一個禮堂裡，每個交易白紙黑字記下來，按照時間先後順序，一個交易用手指印，連著下一個交易，所以沒有人可以偷偷撕下來竄改，因為一定會被發現。並且每一個交易上，都記錄著前一個交易的序號，所以從最早到最近期的交易都是串連在一起，完全公開，並且可以被確定沒被任意改過的。
這就是「紙張版的區塊鏈結構」。
真正的區塊鏈只不過是把「一張張的交易」變成「一個個的區塊」，連接交易的「獨一無二手指印」變成「獨一無二加密密碼」。
因此區塊鏈的結構環環相扣，要是有一項交易被認定無效，該交易之後的所有交易也都應該是無效的。而經過多個節點驗證所認定的交易，隨後也會被曝光在所有區塊鏈使用者的區塊上（如同開誠布公的禮堂），若有人篡改大家都看得見，成為鞏固區塊鏈結構的「不可篡改」特性。
關鍵字 — 區塊鏈的「不可篡改」：
1. Linear ( 線性 )：按照時間先後順序串連
2. Information-containing blocks ( 含有資訊、交易資料的區塊 )：一張張的交易
3. Cryptography ( 密碼學 )：獨一無二手指印
區塊鏈的結構：「去中心化」
以往「中心化」的結構像是「B2C」( business-to-customer )，由一個權限比較大的人或機構管理大多數權限小的人 ( 例如：銀行與客戶、臉書與使用者)，作為可信任、可替一般人背書的第三方。但如前面提及的，牽扯上中心的自身利益，我們可能要在「可信任」的旁邊打上一個問號。
而「去中心化」則有如「P2P」( peer-to-peer )，每個人在區塊鏈中的權限是相等的，任何人都可以公開的查詢，獲得區塊鏈中的數據（但和數據有關的交易人是匿名的）好比說：我轉帳給小明10元，區塊鏈上的大家看得到有一筆10元交易，但不知道是誰轉給誰。
因為交易被公開 ，導致竄改交易會被大家發現，所以大幅提升惡意竄改的難度。另外，區塊鏈的系統運作不用靠第三方，而是靠一個個可以跑挖礦程式的Nodes（ 節點 ），俗稱Miner ( 礦工 ) 。礦工進行驗證完，產生的新區塊會再公開到所有人的區塊鏈上，這個區塊鏈去中心化最重要的驗證機制就叫做 proof-of-work 。
區塊鏈的proof-of-work（驗證機制）讓鏈上的所有人只要願意貢獻電腦運算能力，都可以成為一個可以驗證的節點（礦工），確保了驗證的公平性 ; 再加上所有驗證完的區塊會被公開到每個人的鏈上，駭客想入侵可說是難上加難。
關鍵字— 區塊鏈的「去中心化」：
1. No central authority ( 沒有第三方 )
2. Self-sovereign ( 自主 )
3. Shared power ( 平等權限 )
4. Harder to attack ( 駭客難以被入侵、竄改 )
結語
區塊鏈小教室的第一講就先告一段落了，希望大家能對區塊鏈最重要的兩個特性「不可篡改」、「去中心化」有初步的了解。
你的鼓勵、回應，是我繼續寫下去的動力。留下一點足跡，讓我知道你讀過。
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