區塊鏈的運作技術介紹

區塊鏈發展至今，主要特點在於它具備了兩項特性，第一為區塊鏈具有不可竄改特性，而第二則為區塊鏈是一個去中心化的系統。

這兩項特點賦予了區塊鏈在應用方面，立下了強大的根基。

區塊鏈英文名為 Blockchain，若要用一句話從技術面來描述區塊鏈特徵，那就是區塊鏈為採用了「分散式帳本」技術，使大家在共同持有的情況下難以偽造。

區塊鏈這個技術特徵，同時達成了去中心化與不可竄改特質。

區塊鏈技術核心中的核心是「分散式帳本」技術，只要透過這項技術，就很容易用來追蹤交易與紀錄資產，IBM 更將區塊鏈定義為「具共享且不可竄改的帳本」。

試想一下，在銀行開戶時，銀行都會提供一本存款簿給每個客戶，用以登載客戶們各自的交易紀錄，從區塊鏈視角來看，它就是所謂的帳本。

區塊鏈在進行每一筆交易時，都會將大家手中存款簿及時同步登記，所以這家銀行所有客戶手上存款簿裡，都記載著一切交易紀錄，只要遭到惡意竄改，就能很快把異常紀錄給揪出來。

區塊鏈在安全性上，相對傳統中心化的機制還要安全不少。

既然提到了區塊鏈，那就不得不提到分散式帳本技術，而分散式帳本技術英文全名為 Distributed Ledger Technology，常用縮寫就取前面三個字母，叫做 DLT。

分散式帳本技術顧名思義，就是把帳本分散出去，但除了分出去以外，還會及時把資料同步更新至每一本帳本上。

過往使用非區塊鏈技術情況下，所有交易與紀錄，都是由銀行端所把持，這便稱之所謂中心化，中心化所帶來最大風險，就是當銀行內帳本遭到惡意竄改，也很難有外部人員發現，這也是為何銀行系統，會不斷成為駭客所矚目的攻擊目標。

若使用區塊鏈技術，因分散式帳本特性，達成了去中心化效果，現實中如銀行這類角色重要性將大大降低，因為分散式帳本關係，紀錄交易的功能，分散到各個客戶手中，不須特定單位才能運作，交易紀錄人人都有，而非只有單獨存放在銀行之內。

這樣情況下，如有心人想修改區塊鏈中記錄，就得把所有分散式帳本持有人的紀錄全數一併竄改，難度比中心化這種單一或少數目標困難許多。

想要透過非法、非正規方式改寫資料，可以說比登天還難，畢竟人人手中都有一樣的帳本，可進行彼此比對，如遭修改勢必很快就會被發現。

區塊鏈技術運作，是基於零信任基礎下而設計的，也就是能夠讓就算彼此都不相識的人們，能夠在安全無虞情況下，彼此分享資料，而不用擔心資料是否中間遭到竄改，造成不必要誤解與風險。

而區塊鏈技術最主要是由三個重要角色所構成，如果有在研究挖礦的朋友，對下面這三個名稱應該會特別熟悉，這三個角色分別為區塊、節點與礦工，下面將一一對這三個區塊鏈重要角色進行介紹。

區塊英文為 Blocks，其實區塊鏈的名稱，就是由此而來，而區塊鏈本身就是由區塊所組成的，那麼區塊鏈中的區塊，到底是什麼做的呢？其實區塊主要由三個要素，分別為資料(Data)、隨機數(Nonce)、雜湊值(Hash) 所組成。

至於區塊鏈中區塊的主角就是資料了，資料可把它當成帳本，這些帳本都很重要，因此要把它放到區塊這個保險箱裡面。

既然區塊鏈中的區塊，是一個放資料的保險箱，那麼保險箱勢必也得需要有一把鑰匙才行，因此當區塊鏈中的區塊被創造時，便同步生成這把鑰匙。

有了保險箱、也有鑰匙，那麼也得要有個鎖把它給鎖住，雜湊值就是扮演了鎖這個腳色，每個區塊，都會具備相對應的鑰匙與鎖，而鎖會根據區塊中存放的資料，還有上一道鎖而產生。

區塊鏈中的區塊要怎麼被打開？

要打開區塊鏈中的區塊，要做的工作就是找出鑰匙，想要找出鑰匙，得透過算數學方式來取得，而一個個的區塊，因為上面每一道鎖，都會相互影響，假設第一題算錯了，後面答案也就跟著錯下去，跟鏈鎖一樣，所以才會稱之為區塊鏈。

如果區塊鏈中資料被改變，也會影響到鎖，假設第一道鎖被影響，相對後面區塊上的鎖勢必也會跟著一起被影響，原本的鑰匙就開不了鎖，這時就能知道資料遭到竄改。

節點英文名稱為 Nodes，主要功能是拿來放區塊鏈的副本，它不一定要是一台電腦，像是過去就有一支主打加密貨幣手機問世，當區塊鏈主要正本紀錄有任何變動時，便會同步到其它節點中副本，而副本數量越多，相對想要偷偷竄改紀錄成功機率就低，畢竟一次要改兩個副本，跟一次改兩百個副本，要花的功夫可說全然不同級數。

常常聽到區塊鏈礦工的代名詞就是挖礦，其實挖礦就是利用運算能力，在區塊鏈中進行新區塊創造，而挖礦的實際動作，則是使用區塊鏈上相對應特殊程式，去解區塊上的數學題，也就是找出區塊上能夠開鎖的鑰匙。

別小看在區塊鏈上解數學題，因為光鑰匙與鎖匹配排列組合算下來，可以高達四十億種，加上每個區塊都有所屬的唯一鎖與鑰匙，彼此之間又有相互連鎖影響，挖礦的礦工必須從頭開始解，要是區塊鏈越長，勢必花在解鎖時間也越久。

所謂挖礦，就是礦工在區塊鏈上，爭先將區塊鏈上的數學題解開，藉此獲得獎勵的行為。

而且就算是第一名順利把題目解開的礦工，還要跟其它節點對答案，對完答案確定沒問題後，礦工就會把區塊打開，接著才可把資料放到區塊這個保險箱中存放，這就是所謂取得「區塊鏈帳本紀錄權」，俗稱挖到礦，取得這權力後，便能獲得相對應數量虛擬貨幣當成酬勞。