什麼是區塊鏈？（完整指南）

「區塊鏈」一詞流傳甚廣，只要是對加密貨幣稍有興趣的人，都可能聽說過它。毫無疑問，瞭解這一術語的人大多也知道，區塊鏈技術是支撐比特幣及許多其他加密貨幣的技術。但除此之外，您對區塊鏈還瞭解多少？它是如何運作的？有哪些用途？未來前景如何？本文將就這些問題為您全方位介紹區塊鏈。

區塊鏈技術簡介

區塊鏈技術可定義為一種存儲交易的去中心化公共数字賬本系統。由於交易信息存儲在由區塊串聯成的鏈中，因此被稱為「區塊鏈」。這些網絡上的計算機透過加密技術實現信息共享。

區塊鏈可用於多種功能。除加密貨幣以外，它還用於醫療保健、智能合約、供應鏈和電子遊戲等領域。下面我們來瞭解一下區塊鏈的運作機制。

區塊鏈如何運作？

區塊鏈上的所有信息均存儲在稱為區塊的数字文件中。這些區塊不屬於任何中心化實體，因此具備去中心化特性。區塊鏈背後的技術運作由以下幾個要素組成：

去中心化權力機構

區塊鏈的整個前提都集中在其去中心化特性上。正是這一理念於 2009 年催生出了比特幣。在此之前，比特幣的匿名創建者中本聰於 2008 年 10 月 31 日發布了比特幣白皮書，標題為《比特幣：一種點對點電子貨幣系統》。在這份文件中，中本聰闡述了其所設想的區塊鏈技術的運作機制，以及建立一個擺脫銀行控制、專為人民服務的貨幣系統的願景。

中本聰提出了一種「純粹的點對點電子貨幣，可直接從一方向另一方進行在線支付，無需金融機構參與。」2009 年 1 月 3 日，比特幣區塊鏈上的創世區塊誕生。這是徹底改變我們所熟知的以銀行為中心的傳統中心化金融體系的第一步。

什麼是節點？

節點是透過公共賬本（即區塊鏈網絡）相互連接以共享信息的計算機。

每個節點都存儲着區塊鏈的副本，負責驗證該區塊鏈上進行的每筆交易。信息篡改的情況很少發生，因為區塊鏈上各節點的信息和記錄都需要修改。

這些節點在比特幣挖礦過程中發揮着重要作用，它們需要在沒有任何中心化實體參與的情況下達成一致，從而確認網絡上交易的有效性。只有進行了此種驗證，區塊才能被添加至區塊鏈中，礦工也才能因此獲得獎勵（在比特幣區塊鏈上，繼最近一次比特幣減半後，區塊獎勵已降至 6.25 BTC）。這些節點「同意」透過共識機制（通常為工作量證明(PoW) 和權益證明(PoS) ）來驗證交易。比特幣與萊特幣（比特幣的一個「分叉」或派生區塊鏈）等許多其他加密貨幣均採用 PoW 共識機制。

共識機制

雖然 PoW 和 PoS 是加密貨幣所採用的兩種主要共識機制，但也存在其他共識機制。

• PoW：礦工們相互競爭，以解決一個複雜的數學難題，即所謂的哈希難題。解開該難題的礦工即可驗證區塊鏈上的新區塊，並獲得新加密貨幣獎勵。

• PoS：與 PoW 不同的是，PoS 會隨機選擇「勝出」礦工。不過，礦工質押的金額越高，被選中的機會就越大。PoS 將在以太坊 2.0升級中實施。

委託權益證明 (DPoS)：與 PoS 不同的是，DPoS 會透過投票高效選舉出負責挖出新區塊的委託人，確保共識規則得到維護。如果委託人不能很好地履行職責，可能會被淘汰出局，就像政客一樣。EOS 等加密貨幣採用的就是這種共識機制。

加密哈希

加密哈希過程對於確保區塊鏈的安全性至關重要。它涉及到將數據單向加密為一段獨一無二的文本，是一個無法逆轉的過程。在比特幣區塊鏈上，哈希過程的結果是一段 64 個字符的文本，又稱為哈希。

區塊鏈是否會遭到黑客攻擊？

由於無法透過每段獨一無二的数字文本反向破譯原始數據，因此，區塊鏈非常安全，不會遭到黑客攻擊。不過，黑客可能會在加密貨幣區塊鏈上發起所謂的 51% 攻擊，即試圖獲得區塊鏈網絡一半以上的哈希率（算力）。如果他們成功地做到了這一點，即可阻止交易，甚至還可以撤銷之前已確認的交易，也即可以「雙花」代幣（一枚代幣消費兩次）。

儘管針對比特幣網絡的 51% 攻擊從未得逞，但其他加密貨幣曾栽過跟頭。例如，比特幣黃金網絡便於 2018 年 5 月遭受了 51% 攻擊，貨幣損失價值達 1,800 萬美元。值得慶幸的是，由於實施攻擊需要消耗大量的哈希算力，此類事件很少發生。雖然黑客入侵區塊鏈並非不可能，但可能性極小。

區塊鏈技術可應用於哪些領域？

我們都知道，加密貨幣採用了區塊鏈技術，但還有哪些領域能夠從區塊鏈技術中受益？

加密貨幣

眾所週知，加密貨幣是一種不受銀行或政府機構等中心化實體束縛的去中心化資產，而區塊鏈正是定義加密貨幣的重要基礎。比特幣可能是最熱門的加密貨幣，但實際上只是冰山一角。得益於中本聰發明的區塊鏈技術，如今大量代幣陸續推出，包括非主流幣、穩定幣以及 DeFi代幣。

醫療保健

黑客已開始將患者電子健康檔案 (EHR) 中的敏感醫療數據作為攻擊目標，用於竊取或假冒身份，或將其出售給第三方。

藉助高級加密技術，區塊鏈可以杜絕這種情況。醫療記錄可以添加至安全可信的區塊鏈中，記錄條目會隨時間推移變得越來越長。由於必須達成共識方可添加新記錄，因此，區塊鏈很難被入侵或破壞。

Health Wizz是一家利用區塊鏈技術讓患者完全控制其醫療數據的公司。該公司提供一個去中心化的移動平台，可供患者管理自己的健康信息，如果患者願意，還可以將這些信息出售給第三方，以換取代幣。

不過，EHR 也有不足之處，即醫生無法獲取來自其他機構的患者信息。這是因為，在某些國家，不同的製造商往往會為不同的機構提供不同的 EHR 軟件，而這些軟件之間不具備互操作性。儘管一套單一的綜合性系統對醫生和患者都有好處，但這將削弱公司收取高額費用的能力。

也有國家曾試圖將多個國家的 EHR 彙集至一個系統中，但事實證明，這往往是一個註定失敗的過程。英國曾試圖為整個國民醫療服務體系建立一個患者數據關聯繫統，但該計劃最終於 2011 年擱置，耗資近 100 億英鎊。

藉助區塊鏈技術，我們可以建立一個單一的、歸患者所有的 EHR系統，在該系統中，患者的信息將安全可靠地傳輸至不同的金融機構，一旦有新的數據添加進來，即可立即訪問。

必須指出的是，區塊鏈不會取代 EHR 本身，原因在於，區塊鏈每秒可進行 7 次交易，而 EHR 的處理能力高達 12,000 次。然而，區塊鏈能夠提供額外一層附加功能，可用於證明醫療記錄完整且未經修改，並在涉及數據共享時記錄患者同意共享的意向。

智能合約

智能合約的運作方式與普通合約無異，只是利用了區塊鏈技術，無需第三方中間機構參與。只有滿足了預設條件（已在區塊鏈的計算機代碼中設置）時，合約內的交易才會發生。智能合約於 2015 年首次在以太坊區塊鏈上推出。如今，智能合約用途廣泛，主要如下：

保險

智能合約有助於明確界定何時達到客觀標準，從而使保險理賠過程更快、成本更低。如果由律師代替智能合約來決定，情況可能就不是這樣了，理賠過程可能會變得更加主觀，進而導致耗時更長、成本更高。

供應鏈

藉助智能合約，供應鏈管理可以更加輕鬆便捷。與保險理賠一樣，智能合約可以消除任何主觀因素，輕鬆驗證區塊鏈內預設的目標是否達成。

在醫療保健領域，智能合約可能會透過省去中間商而徹底改變美國複雜的處方葯供應市場，從而大大降低消費者的成本。

不動產

智能合約可以大大減輕買賣房產的壓力。藉助智能合約，買家可以自行與潛在賣家達成交易，無需房屋中介等中間商參與。一旦滿足房產出售條件，買賣雙方僅透過智能合約即可完成房產交易。

電子遊戲

您也許想不到，區塊鏈技術甚至已經滲透到了電子遊戲領域。2017 年，一款名為謎戀貓 (CryptoKitties) 的遊戲問世。在該遊戲中，玩家可以飼養、購買和出售虛擬貓咪。也許不是每個人都喜歡這款遊戲，但其之所以讓人大開眼界，是因為它在以太坊區塊鏈上運作。

自那以後，區塊鏈技術越來越多地應用於電子遊戲領域，不過目前仍處於起步階段。集換式卡牌遊戲在利用該技術方面處於領先地位。例如，在 God’s Unchained 遊戲中，玩家可以使用 MetaMask等以太坊錢包在線交易收集到的卡牌。

區塊鏈技術的未來應用場景

令人興奮的現實是，上述應用場景只是區塊鏈技術潛力的冰山一角。事實上，對區塊鏈技術潛力的探索之旅才剛剛開始。我們來看看在不久的將來，區塊鏈技術可能會以哪些方式發展並影響我們的生活。

改善全球生活水平

區塊鏈技術可以為沒有銀行賬戶的個人提供金融普惠服務，從而減少貧困和腐敗。

此外，憑藉區塊鏈技術賦予加密貨幣的去中心化特性，發展中國家的諸多小企業可以首次真正實現全球化運營，獲得巨大的增長潛力。

區塊鏈身份

區塊鏈身份現已開始實施。不過，透過區塊鏈技術維護在線身份的趨勢未來可能會更加突出。透過將個人數據庫信息存儲在公共的分佈式賬本上，身份欺詐的風險將大大降低。

如前所述，區塊鏈在改變醫療記錄的滿足方式方面潛力巨大。這種能力可能會拓展至政府、就業、稅收甚至選民記錄方面。

在 2020 年美國總統大選中，有人曾指控選舉舞弊。有了區塊鏈技術，這種說法未來可能不復存在。Binance 首席執行官趙長鵬在 Twitter 上表示，使用基於區塊鏈的投票系統不僅可以消除任何有關舞弊的疑慮，還可以提高選民的隱私安全性。

提高透明度

如前所述，區塊鏈技術的核心在於其透明特性和去中心化特性。隨着區塊鏈技術的應用日漸廣泛，公司運營的透明度可能會越來越高。隱瞞信息將變得越來越困難，這對消費者和公眾而言只會是好消息。

音樂

互聯網改變了我們聽音樂的方式，但從藝人的角度來看，這並不意味着更好。自從 Napster 於上世紀 90 年代末橫空出世以來，盜版音樂一直盛行不衰。

即使出現了 Spotify 等合法的流媒體服務，與歌迷們成群結隊購買 CD（更早時候是 LP 唱片和盒式磁帶）的時代相比，藝人的收入也相形見絀。但區塊鏈可以逆轉這一現象。

區塊鏈的透明特性可將欠藝術家的版稅公之於眾。流媒體服務將無法再剋扣這些藝人的收入。此外，區塊鏈技術還可以明確指出歌曲版權的歸屬者，有助於澄清藝人可能會遭遇的知識產權問題。

結語

簡而言之，區塊鏈是一場剛剛開始的革命。它正在改變我們傳統的生活方式，並且已經徹底改變了我們對貨幣這一数字資產的看法。在接下來的幾年中，它還將徹底改變我們生活中許多其他領域的思維和行為方式。

區塊鏈的匿名性不僅提供了額外的信息保護，還為獲取信息提供了前所未有的便利。藉助區塊鏈技術，人人均可免費獲取信息。