Published 22 一月 2021 Category: blockchain

區塊鏈教學懶人包:一齊認識區塊鏈和其應用實例

區塊鏈這個名詞很多人都常常聽到,但如果問「區塊鏈是什麼」,很少人能說出個所以然。區塊鏈常常和比特幣連結在一起,但其實這兩者並非同義詞。比特幣將區塊鏈的技術帶進真實世界,但區塊鏈應用範圍遠超過比特幣和其他虛擬貨幣。IBM、微軟、Facebook等大型公司,甚至許多國家的政府,都已經紛紛開始推出基於區塊鏈的產品或服務。市場調查機構MarketsandMarkets 的研究顯示,全球的區塊鏈在2023年將會達到230億美金的市值,年成長率達80.2%,儼然是未來不可或缺的技術之一。

這麼重要的區塊鏈,卻讓很多人在看了許多網路教學文章和影片之後,依然摸不著頭緒,無法真正理解區塊鏈原理和潛在價值。確實,區塊鏈並不是一項簡單的技術,其中涉及的技術性原理非常複雜。然而,就像互聯網一樣,我們未必需要完全了解背後的原理,但認識基本概念,就足以讓我們在生活中應用互聯網。以下這篇文章將用最淺顯易懂的方式,提供區塊鏈介紹的教學懶人包,以及兩個區塊鏈應用實例解說,讓你快速掌握區塊鏈的基本知識。
 

什麼是區塊鏈?

進入區塊鏈(blockchain)的技術術語之前,先舉一個生活化的例子。假設今天有人向你借1萬港元,為了保證這個人之後會還錢,一般你們會立一個契約,並且請第三方人士來證明這個契約的有效性,以增加契約的可信度。這個形式行之有年,但也有許多不便之處,像是必須支付第三方人士的證明費用,且契約可能遭到銷毀等等。區塊鏈技術處理契約的方式,是將這個契約複製成千千萬萬份,加上密碼,儲存在社群裡所有人的電腦中。如此一來,不只契約難以遭到竄改,就算有其中一台電腦遭到破解,依然有許多其他電腦存有契約的紀錄,並且不需要第三方人士參與作證。

簡單來說,區塊鏈是一個建立信任的技術,只是其方式並非透過第三方認證,而是將紀錄加密並分散儲存,使紀錄幾乎不可能被竄改或刪除。如此一來,區塊鏈技術就可以被用來取代各行各業傳統上需要第三方認證的業務,像是銀行處理轉帳交易、公證人認證買賣契約、驗證身份系統等等,讓手續變得更簡單,甚至提升數據的安全性與公信力。

區塊鏈技術是怎麼達到這個效果呢?區塊鏈的基本架構是由一個個儲存資料紀錄的區塊組成,每一個區塊之間用密碼加密連接成為鏈條,也因此得到了區塊鏈之名。由於每個區塊之間的連接方式都是獨一無二的,所以只要任何一個區塊的資料遭到竄改,下一個與之連接的區塊就會出現異常,這讓區塊鏈技術得以達到很好的安全性。

此外,除了區塊鏈的結構之外,如同前面的例子所提到的,區塊鏈也利用分散式帳本技術(distributed ledger technology)將這些存有資料的區塊分散儲存在不同電腦上,除了讓社群中每個人都擁有資料紀錄,避免資料遭到刪除之外,也達到了去中心化架構的透明度和安全性。

至於區塊鏈儲存的社群有多大呢?這取決於區塊鏈的性質。目前區塊鏈依照其範圍大小,可以分為任何人都能參與的公用區塊鏈網路、只屬於特定群體的私密區塊鏈網路、可決定參與者的許可制區塊鏈網路,以及由多個組織組成的聯盟區塊鏈。公用區塊鏈以比特幣為首,只要建立比特幣錢包,就可以參與比特幣的區塊鏈網路。至於範圍較小的後三者,則適用於企業內部或具有特定用途的區塊鏈網路。
 

區塊鏈三大特色

前面提到,區塊鏈技術存在的最大宗旨,就是建立信任。相比於傳統上建立信任的銀行、支付平台、公證人、身份識別系統等第三方組織,區塊鏈技術具有以下四大特色:

1.    去中心化
以金融業為例,傳統上,交易紀錄被集中儲存在銀行的系統裡。但基於區塊鏈進行的交易系統,所有記錄都是分散儲存的。這個去中心化的架構,可以防止單一實體控制所有記錄,讓參與區塊鏈網路的每一個人都成為資料的擁有者。不只減少記錄出錯的機率,以往從銀行內部竄改交易資料的情況也不會在區塊鏈上發生。

2.    高安全性
區塊鏈複雜的加密技術,以及分散式儲存的特性,幾乎可以完全確保資料的安全性。儘管資料安全技術越來越發達,資料洩漏或盜竊的事件仍然頻繁發生。儲存在區塊鏈上的資料遭竄改的可能性幾乎為零,駭客一般只能竊取區塊鏈上的帳戶,卻無法改變區塊鏈上儲存的資料。

3.    高透明度
由於區塊鏈將資料分散儲存,所有參與區塊鏈的人都可以存取這些資料,提高了整個架構的透明度。

4.    不需要第三方認證
當前傳統的交易系統都是透過第三方進行認證,但區塊鏈的結構可以抹去第三方存在的必要性。從區塊鏈系統生成的智能合約,可以取代傳統契約,讓買方和賣方直接聯繫。例如,在基於區塊鏈的內容平台上,消費者可以直接向創作者付費取得內容,而不需要額外支付佣金給Spotify、出版商等發布內容的平台或管道。
 

區塊鏈應用實例

讀完以上的區塊鏈懶人包教學,還是有點似懂非懂嗎?以下兩個區塊鏈應用實例的介紹,可以幫助你更清楚地看到區塊鏈技術可以如何改變我們現在的生活方式。

1.    IBM Food Trust區塊鏈系統
在食品的產銷過程中,對於中盤商、加工商和消費者來說,最重要的資訊就是食材的產地和製造過程。IBM Food Trust是一個許可制區塊鏈網路,使用這個系統的企業可以將食品的所有資訊輸入區塊鏈系統,並給予從生產商到消費者等參與者取得資訊的權限。這些資訊在輸入系統後便無法更改,並且完全透明,可以增加對食品供應鏈的信任。

2.    BurstIQ病歷資料儲存系統
醫療系統是區塊鏈應用的主要方向之一。區塊鏈的高安全性,可以確保病人的隱私,並避免竄改醫療紀錄的可能性。BurstIQ是美國一家病歷資料儲存系統公司,提供醫院安全的病歷儲存機制,讓只有取得權限的人才能看到特定病人的資料。

除了以上提到的食品業和醫療產業之外,區塊鏈在金融業、保險業、出版業、專利登記、智慧財產權保護、公民身份紀錄等領域也有很廣泛的應用潛力。簡單來說,只要是需要建立對資料儲存信任的產業,就有區塊鏈技術可以發揮的空間,讓資料更安全,並脫離中心化單一機構或系統的控制。