區塊鏈是加密貨幣的底層架構，它就像一個公開的帳本，當我們使用區塊鏈交易時，節點就會把交易記在區塊鏈上，讓任何人都能查看，而比特幣就是區塊鏈技術的第一個應用。
你可能很好奇，為什麼區塊鏈是去中心化的、為什麼區塊鏈只靠程式碼就能自主運作如此龐大的金流？
本篇文章要來告訴大家什麼是區塊鏈，除了介紹運作原理以及特性外，文末還會介紹區塊鏈的衍生應用！
區塊鏈是什麼？簡單說給大家聽！
- 區塊鏈（BlockChain）是一種分散式帳本技術，透過去中心化網路儲存鏈上的每一筆交易。
- 區塊鏈的交易紀錄由世界各地的礦工驗證、打包成按時間序列排序的區塊，形成區塊鏈。
- 於2008年時，名叫中本聰的神祕男子/組織將區塊鏈的技術發揚光大，在同一年他發布了《比特幣白皮書》，向全世界公開區塊鏈技術原理和其最廣為人知的應用-比特幣。
日常交易轉帳的紀錄都由銀行經手，資料會儲存在固定的資料庫，我們信任銀行這樣的中心化機構，是因為相信他們的信用，相信銀行能安全的把錢轉帳到我們指定的帳戶中，如果銀行惡意挪用客戶資產，銀行會直接失去用戶的信任。
區塊鏈藉由去中心化的技術，讓交易雙方不需要透過任何中心化機構就能直接交易，也就是P2P（點對點交易），每筆交易都不需要經由機構的背書與認證，基於區塊鏈的機制，交易資料會分散在成千上萬的節點當中，同時由區塊鏈網路上每個人的共識與信任決定。
區塊鏈為何誕生
區塊鏈的技術與去中心化的概念由中本聰發揚光大，而早在中本聰之前，有一群電腦科學家於1982年就提出了知名的「拜占庭將軍問題」。
- 「拜占庭將軍問題」是用來描述在一個分散式系統中，如何達成共識一致的問題。
想像一下，一個拜占庭軍團包圍了敵軍的主城，軍團內的所有將軍現在必須決定一個共同的行動：決定要「進攻」或是「撤退」。
- 目標： 所有忠誠的將軍行動必須達成一致，他們必須在相同的時間發起進攻或撤退。
- 問題： 這些將軍之間只能透過信使（區塊鏈節點）傳遞訊息，但將軍中可能存在叛徒，因此叛徒將軍可以故意向不同的將軍發送矛盾的訊息。
例：叛徒告訴將軍 A 「進攻」，同時告訴將軍 B 「撤退」。如果忠誠的將軍們無法確定收到的訊息是否真實，他們就無法達成統一的行動，最終會導致整個軍隊（分散式系統）潰敗。因此，區塊鏈上的節點分別收到錯誤的資訊，出現數據不一致。
區塊鏈的運作原理
區塊鏈的最基本功能就是記帳（儲存交易記錄）。
假設現在區塊鏈上有A、B、C、D四個人，A轉10個比特幣給B，此時區塊鏈網路就會發出公告，讓鏈上每個人都知道A轉10個比特幣給B，接著透過「共識機制」驗證交易。
當所有人都承認這筆交易，這筆交易記錄就會在A、B、C、D四個人腦海中永久保存，這就是區塊鏈最基礎的運作原理。
區塊鏈的共識機制與起源
去中心化的概念和共識機制的原理由中本聰發布的《比特幣白皮書》發揚光大，而早在中本聰之前，有一群電腦科學家於1982年就提出了知名的「拜占庭將軍問題」。
- 「拜占庭將軍問題」是描述在一個分散式系統中，如何達成共識一致的問題。
想像一下，一個拜占庭軍團包圍了敵軍的主城，軍團內的所有將軍現在必須決定一個共同的行動：決定要「進攻」或是「撤退」。
- 目標： 所有忠誠的將軍行動必須達成一致，他們必須在相同的時間發起進攻或撤退。
- 問題： 這些將軍之間只能透過信使傳遞訊息，但將軍中可能存在叛徒，因此叛徒將軍可以故意向不同的將軍發送矛盾的訊息。
例：叛徒告訴將軍A「進攻」，同時告訴將軍B「撤退」。如果忠誠的將軍們無法確定收到的訊息是否真實，他們就無法達成統一的行動，最終會導致整個軍隊（分散式系統）潰敗。
如果有人能夠控制區塊鏈，導致鏈上節點分別收到錯誤的資訊，出現數據不一致，就會導致節點之間產生衝突，當區塊鏈失去公信力，就會失去使用價值。
區塊鏈的三大關鍵技術
區塊鏈並不是單一的技術，而是由分散式帳本、共識機制、加密技術這三大關鍵技術構成的。
分散式帳本
傳統的資料庫都把資料存在伺服器上，如果伺服器故障或被攻擊，資料通常都難以復原。
而分散式帳本 Distributed Ledger Technology（DLT）的出現就是為了解決這個問題，分散式帳本的資料不依賴伺服器儲存，而是保存在鏈上的每個節點中，分散式帳本的資料很難被攻擊或駭客入侵，因為駭客必須同時攻擊全球數百萬個節點，這在現實中需要非常龐大的成本，幾乎不可能實現。
- 比特幣區塊鏈從創始以來，任何一個交易紀錄都沒有遺失。
共識機制
區塊鏈是去中心化的，沒有特定的人、公司、團體控制。區塊鏈為了讓鏈上的每個人資料一致、避免被篡改，採用「共識機制」的方法來達成資料一致，而常見的共識機制分為以下幾種：
工作量證明 PoW（Power of Work）：PoW最知名的例子就是比特幣區塊鏈，鏈上礦工需要用強大的電腦去解開複雜的數學題（雜湊函數），最快解出來的人才能獲得打包、驗證新區塊和獎勵。
權益證明 PoS（Proof of Stake）：由於只有擁有強大電腦的礦工能打包驗證新區塊，沒有強大電腦的人就沒機會得到驗證區塊的獎勵。為了解決這種不公平，以太坊區塊鏈想到新的驗證區塊模式，他們會讓用戶質押持有的以太幣數量來獲得驗證區塊的機會。用戶持有的幣越多，被選中驗證交易的機會也越高。
權益委託證明 DPoS（Delegated Proof Of Stake）：DPos是基於權益證明PoS延伸出的驗證機制，主要使用的公鏈有Solana。在Sol鏈上，DPoS的運作方式一樣是鏈上用戶質押自己持有的Sol幣，不同之處在於，獲得驗證區塊的資格改為用Sol幣「投票」，持有越多Sol，票數也越高。
用戶透過投票給「見證人」決定誰負責驗證區塊、「代表人」負責監督驗證區塊、管理區塊鏈協定，和PoS機制相比，具備提升更多交易速度、降低耗能等優點。
流動性權益證明 PoL（Power of Liquidity）：PoL由Berachain（熊鏈）推出，用戶透過使用治理代幣BGT幣進行社群投票。和Sol類似，持有越多BGT幣的人投票數也越高。
PoL機制解決傳統的PoS機制最大的問題，當用戶質押、鎖倉後就無法把幣隨意取出參加其他DeFi項目，PoL不依賴單一代幣質押，而是鼓勵用戶質押能促進鏈上發展的幣種來促進區塊鏈的流動性發展。
加密技術
區塊鏈、加密貨幣為何能保持安全不被惡意竄改？因為區塊鏈使用雜湊加密演算法、非對稱加密演算法來確保資料的一致性、安全性。
- 雜湊加密：如SHA-256演算法，會把資料加密重建成一個稱為「哈希值」的隨機字串。
- 非對稱加密演算法：使用「公鑰」、「私鑰」做為技術基礎，公鑰用來做加密，私鑰用來解密。只有持有私鑰的人才能解開使用公鑰加密後的資訊，公鑰可以公開，像是錢包地址，私鑰則不行，我們必須謹慎保管，一旦私鑰被他人獲取，將無任何安全性可言，你的加密貨幣資產會被掏空。
區塊鏈的五大特性
區塊鏈有去中心化、匿名性、資料透明、難以被竄改、可追蹤性等五大特性，以下小編為大家一一介紹。
去中心化
區塊鏈最重要的特性就是去中心化，這也是區塊鏈技術最基本的特性。
傳統的中心化系統（如銀行）需要一個中介機構來驗證和記錄交易。但在區塊鏈中，資料分散儲存在區塊鏈網路中籤百萬個節點上，資料不會集中在某個人、公司手中，且開設節點、做任何交易不需經過任何人或機構同意，因此沒有人可以控制整個系統。基於這種特性，區塊鏈才完全不需要第三方的依賴。
匿名性
在區塊鏈上的每個人都是匿名的，在鏈上交易，只能看到錢包地址，不會知道對方的真實姓名，每個人都可以建立無限個錢包，只要不公開自己的地址，沒有人可以知道自己的資產狀況。
由上圖可知道，區塊鏈錢包地址與傳統銀行的帳戶相差甚大，錢包地址在人類眼中看起來幾乎是亂碼，也沒有規則可言，只要不公開說明這是自己的錢包地址，沒有人能知道這個錢包地址背後由誰來操作。
什麼是錢包地址？
錢包地址是由一連串的英文字母和數字構成的，就像我們的銀行帳號一樣負責收款，如果你想和別人在區塊鏈轉帳，那就必須提供給對方你的錢包地址。
一旦進行交易，錢包地址就會公開到鏈上，所有人都能在區塊鏈瀏覽器上查看該地址接收和發送的所有交易紀錄。這些交易紀錄只會顯示錢包地址，不會出現我們的個人資料。
資料公開透明
區塊鏈的交易紀錄是絕對透明、公開的，因為區塊鏈上每一筆交易都會推播給鏈上的每一個人，除非是私有鏈、聯盟鏈，但這部分會額外說明。
透過區塊鏈瀏覽器、或是查詢工具，就能查看每一筆交易的狀況與資金的流向。
如果想要追蹤比特幣、以太幣的交易紀錄，可以使用BtcScan、EtherScan的網站查詢。
難以被竄改、可追蹤性
區塊鏈上的交易是經由全世界的礦工打包的，交易紀錄被礦工打包入區塊，並經過節點驗證確認後，就會被寫在區塊鏈上，在比特幣網路上的任何一個人都能追蹤這筆交易的流向。
而交易紀錄一旦被認證，就難以被竄改，除非有人能夠發起「51%攻擊」，所以區塊鏈上虛擬資產的轉移是不可逆轉的。
什麼是51%攻擊？
以比特幣為例，如果某個惡意人士或組織控制比特幣網路上超過51%的算力，他們就能控制區塊鏈，無視共識機制、惡意修改交易紀錄。
不過在現實中要對比特幣進行51%攻擊非常困難，因為比特幣的價值呈現長期向上的趨勢，對要發起51%攻擊的人來說，買進整個比特幣網路51%的幣是幾乎不可能達成的成本。
區塊鏈應用實例台灣有嗎？
- 加密貨幣（虛擬貨幣）就是區塊鏈最重要的應用，有了區塊鏈的技術，就能讓加密貨幣透過去中心化網路在全世界運作，自由地和世界上任何一個人交易。
- 供應鏈管理：追蹤貨物的來源、生產過程。
目前台灣林務局已經將林產品生產追溯系統導入區塊鏈技術，藉由區塊鏈公開且無法竄改的特性，記錄產品生產過程，保障業者與消費者的權益。 - 央行數位貨幣：中央銀行已於2025年委託台灣金融研訓院舉辦論壇、公聽會等一系列活動，針對數位新台幣做規劃探討，雖然還沒有正式發行，但數位新台幣已經是個被曝光出來的議題。
除了加密貨幣，區塊鏈技術的應用還在Web3衍生出新的應用，例如：
- 智能合約：智能合約是部屬在區塊鏈上，條件達到就會自動執行的程式。智能合約由Vitalik Buterin（人稱V神）推出並部屬在ETH網路上，大部分的加密貨幣目前都有支援智能合約，大幅提升區塊鏈的應用範圍。
- GameFi：以往遊戲商只要關閉伺服器，用戶資產就會全部消失，現在遊戲可將用戶資產放置於區塊鏈，就算營運商停止營運，玩家資產依舊保存在區塊鏈上，可轉移到新遊戲或任何地方，目前最熱門的區塊鏈遊戲是楓之谷N，也是最成功的GameFi案例。
- NFT：NFT儲存在區塊鏈上，且因區塊鏈不可重複的特性，NFT擁有辨識身份、唯一憑證的功能，嘟嘟房停車場利用此特性推出多個NFT，每個NFT有不同的賦能，例如持有永恆王NFT可免費停嘟嘟房部分停車場，持有夜行者NFT有其他優惠等。
區塊鏈相關問題
比特幣自從2008發行至今，從來沒有過比特幣區塊鏈被駭客入侵的問題，區塊鏈使用SHA256雜湊加密、非對稱式加密、PoW等技術確保比特幣的安全性。
礦工會驗證錢包發送到區塊鏈上的交易是否符合規範，並把交易打包成區塊，再透過不斷進行哈希運算競爭出區塊的正確答案，誰先算出正確答案，就能把區塊加入區塊鏈並獲得比特幣做為獎勵，這個過程稱為「挖礦」，因為這需要大量運算，所以必須用算力強大的電腦，也會耗費大量電力。
比特幣是區塊鏈的第一個應用。
區塊鏈是底層技術，而比特幣就是使用區塊鏈技術創造的第一個加密貨幣。
礦工負責保存帳本、驗證交易、挖礦、打包區塊，節點的工作則是保存帳本與驗證交易，因此每個礦工都是節點，但不一定每個節點都是礦工。
