加密貨幣交易如何運作？

加密貨幣是一種純數碼形式的價值形態，不受任何個人、公司或政府的控制。  

與傳統貨幣不同，你的數碼帳戶餘額可以兌換成實體鈔票，而加密貨幣交易僅僅是記錄在不可篡改的分布式分類帳上的數據條目，這個分類帳被稱為區塊鏈。

在 Bitcoin、Ethereum 和 Algorand等流行區塊鏈上，實際上加密貨幣並沒有在人與人之間進行交換。相反，每次處理交易時，與雙方加密錢包相關的所有權數據會在區塊鏈上更新。

區塊鏈技術允許這類交易由一個全球義工網絡（稱為「節點」）提出、處理和記錄。這些電腦協同運作，透過達成共識，確保只有有效的交易才能被最終完成並永久儲存在分類帳上。

在查看加密貨幣交易從建立、廣播、驗證到處理的分步流程之前，務必要先了解構成這些點對點交易的各個要素。

完成一筆加密貨幣支付需要三個核心組件：

• 加密貨幣錢包
• 區塊鏈網絡
• 用於支付區塊鏈交易/GAS 費的加密貨幣

加密貨幣錢包可大致分為熱錢包或冷錢包，具體取決於它們是否永久與互聯網連接。 

熱錢包是下載到桌面型電腦、手機或其他智能裝置上的軟件。它們始終保持互聯網連接，允許用戶快速接收和轉移資金。 

冷錢包是硬件裝置，如 USB 快閃磁碟，必須手動連接到智能裝置才能進行或接收轉帳。與熱錢包不同，冷錢包不會保持持續的互聯網連接。雖然許多人認為冷錢包使用起來不如熱錢包方便，但其安全性被認為明顯更高。

與現金錢包中的紙幣不同，加密貨幣實際上並不儲存在加密貨幣錢包中。 

加密貨幣持有量記錄在區塊鏈上，而對那些資金的存取權限則透過錢包進行控制。加密貨幣錢包儲存用於在區塊鏈上與其分配資金進行互動的地址。如果密鑰丟失，則與錢包相關的任何資金的存取權限也會隨之喪失。

每個加密貨幣錢包都有自己獨特的公鑰和私鑰。密鑰是加密貨幣錢包的重要組成部分，用於： 

• 證明誰擁有區塊鏈上的資金
• 對傳出交易進行數碼簽名並核准
• 建立面向公眾的錢包地址

公鑰和私鑰透過一種單向加密公式進行數學關聯。私鑰用於建立公鑰。橢圓曲線密碼學 (ECC) 是用於為加密貨幣錢包（包括所有 Bitcoin 錢包）產生密鑰的主要公鑰密碼學方法之一。 

若有興趣了解更多，可以參閱 Kraken 學習中心的文章：《加密貨幣如何使用密碼學？》

這些密鑰的安全性源於一個核心機制：僅私鑰持有者才能建立公鑰並證明其對錢包內資金的所有權。密碼學使得從公鑰推導出私鑰幾乎不可能。

為了更直觀地理解這個概念，我們不妨舉一個例子：給你一個長達百萬位的數字。你需要從中找出相加後形成該數字的特定一對數字。由於這個問題的解答近乎無窮，找到正確的組合將需要進行大量的試錯。 

然而，一旦找到答案，世界上其他任何人都能輕易驗證其正確性。畢竟，只需將這兩個數字相加，看結果是否與那個百萬位數字符合即可。

這種在求解極難、驗證極易的特性，正是加密貨幣交易的核心所在。正是密碼學的這種精妙運用，賦予了加密貨幣交易能夠可靠、安全且具成本效益地運作的特性。

而 ECC 則將這一理念推向了新的高度，它使用圖中一條特殊曲線上直線穿梭的複雜系統。直線每與曲線相交一次，便會垂直改變方向，依此類推。在這種情況下，公鑰是直線在歷經秘密次數的穿行後，所經過的起點與終點。

在這種情況下，私鑰則是從 A 點到曲線上的最終點所歷經的秘密移動次數。

除了公鑰與私鑰，還有加密貨幣錢包地址這個概念。

其建立過程為：獲取公鑰（公鑰本身由私鑰建立），然後透過加密雜湊演算法運行。這是另一種單向數學演算法：接受任何輸入值並將其轉換為一個固定長度的隨機字母數字代碼字串，我們稱之為「雜湊值」。 

雜湊代碼具有「唯一性」和「確定性」兩大特性。這意味著，每個不同的輸入值都會建立一個完全唯一的雜湊代碼；且同一輸入值每次運行該演算法，得到的雜湊代碼都完全相同。 

與公鑰和私鑰的原理相似，僅憑一個雜湊值，我們無法得知它的原始輸入值是什麼。

這個雜湊值，即作為加密貨幣錢包地址，是用戶在接收傳入的加密貨幣交易時所分享的資訊。

熱錢包將其密鑰儲存在錢包軟件自身所在的線上環境中。 

其優勢在於允許用戶隨時無縫地傳送和接收交易，但也因此更容易成為網絡犯罪分子的攻擊目標。

冷錢包的私鑰和公鑰則離線儲存在實體裝置內。

這使得針對冷錢包的網絡攻擊幾乎不可能。然而，其代價是：用戶每次進行轉帳時，都必須將冷錢包連接到電腦或智能裝置。

對於交易頻率較低的長期持有者來說，這並非大問題。但對於經常在多個地址間轉移資金的活躍交易者來說，這種額外的安全性可能顯得頗為不便。

如需詳細了解各類加密貨幣儲存方法的不同優缺點，請參閱 Kraken 學習中心的文章：如何保持加密貨幣安全。

區塊鏈是一種分布式分類帳技術。簡而言之，區塊鏈是一種由開放社區而非單一權威機構管理和維護的數據記錄系統。

只要能與互聯網和智能裝置連接，世界上任何人都可以參與運行公共區塊鏈網絡。大多數區塊鏈網絡會採取措施，以實現平台的「去中心化」，確保沒有任何個人或中央權威機構可以控制區塊鏈的分類帳。

那些自願投入時間成為區塊鏈網絡活躍參與者的人，被稱為「節點」。節點可執行多種任務，從維護完整的交易歷史記錄，到執行重要的數據驗證任務。

可以將區塊鏈理解為一串虛擬的盒子（即「區塊」），每個盒子都包含一定量的數據。對於加密貨幣網絡而言，這些盒子中的數據主要是交易資訊──誰在什麼時間向誰轉移了什麼資產。 

隨著新交易被廣播到網絡，必須建立新區塊，填入新數據，經過驗證再新增至鏈中。 

所有已新增至區塊鏈的區塊都是永久存在且不可篡改的，這意味著，無法回過頭去變更已完成的區塊中所儲存的資訊。這正是數據驗證角色如此重要的原因。任何交易數據都必須經過網絡中所有節點的一致驗證，以確保只有有效的交易被處理。 

由於沒有單一權威機構管理網絡，系統採用了一套自動化機制來確保所有節點就提交至區塊鏈的新數據達成共識。在 Bitcoin 等區塊鏈網絡上，這套系統被稱為「挖礦」，其設計初衷是阻止惡意行為者用無效交易破壞網絡。

這個系統被稱為共識機制。

雖然不同的區塊鏈採用不同類型的共識機制，但它們都旨在實現同一目標：維護有關所有權與交易的準確資訊。

工作量證明和權益證明是加密貨幣中最常用的系統。

為了補償節點的貢獻，所有加密用戶在發起付款時均需支付一筆交易處理費用，這筆費用有時也被稱為 Gas 費。

該費用既用於覆蓋節點運行所產生的計算成本，也從經濟層面激勵節點持續為網絡提供服務。

費用的具體金額因區塊鏈而異，同時也會受到網絡實時擁堵程度的影響。

在某些情況下，用戶可以在交易費上附加一筆小費，以鼓勵驗證者將其支付請求優先處理。

在釐清構成加密貨幣交易過程的各項要素之後，讓我們從頭到尾完整審視一筆支付究竟是如何運作。

以下流程專門針對 Bitcoin 網絡──在其他區塊鏈網絡（如 Ethereum、Ripple 或 Solana）上，部分細節會略有不同。 

同樣值得注意的是，下述幾乎所有步驟均由 Bitcoin 協定的底層代碼及網絡節點自動執行。所有 Bitcoin 用戶僅需輸入想傳送的加密貨幣金額、複製並貼上收件人的公共錢包地址，然後點擊「傳送」即可。

傳送一筆交易的過程包含三個階段：

1. 交易建立
2. 廣播
3. 結算

以下是以 Bitcoin 區塊鏈為例的完整交易流程。正是這一機制，讓 Bitcoin 得以作為點對點電子現金系統運作。

假設 Ben 已經完成購買 Bitcoin 的過程，現在想向 Olivia 傳送 1 枚 Bitcoin (BTC)。請記住，Ben 可傳送名為 Satoshis 的更小單位的 Bitcoin，但為了簡單起見，我們將採用完整的 Bitcoin。

1. Olivia 將她的公共錢包地址傳送給 Ben。
2. Ben 獲取 Olivia 的公共錢包地址，並建立一條包含預期交易資訊的交易訊息（內容包含：Ben 這 1 枚 Bitcoin 的來源、去向、應以 UTXO 形式返還給 Ben 的找零金額，以及附加的費用金額）。
3. 該交易訊息透過密碼學雜湊演算法運行，以將其縮減為固定長度的唯一代碼。
4. Ben 用他的私鑰對生成的雜湊代碼進行加密，為該交易建立數碼簽名。透過這一操作，Ben 向 Olivia 及整個區塊鏈網絡證明：他已傳送該交易，且在傳輸過程中未被篡改。
5. Ben 將原始交易訊息及數碼簽名傳送給 Olivia。
6. Olivia 使用 Ben 的公鑰解密數碼簽名，顯示交易訊息的雜湊值。
7. 然後，Olivia 將原始交易訊息透過同一密碼學雜湊演算法運行，以產生一個新的雜湊值，並將其與上述步驟中顯示的雜湊值進行比較。
8. 兩個雜湊值應完全相同，證明 Ben 傳送了該交易，並且在傳輸過程中完好無損。交易細節的任何變更都將產生完全不同的雜湊值，並向網絡表明有人試圖篡改該交易。

Olivia 現已驗證 Ben 傳送的交易有效，但該交易仍需廣播至網絡，以便所有節點共同驗證此資訊。

1. 交易訊息和數碼簽名最初傳送給最多八個節點。隨後，每個節點將該資訊轉發給網絡中的最多七個其他節點。
2. 此過程持續進行，直到區塊鏈網絡中的每個節點都收到並獨立驗證該交易。
3. 經網絡中所有節點驗證通過後，這筆待處理/未確認的交易將儲存在一個稱為記憶池的區域中。

根據底層區塊鏈所採用的共識機制類型，會選出一個驗證者節點來提議一個新區塊，該區塊中填入了來自記憶池的交易。

對於工作量證明的驗證者，一旦從挖礦過程中選出成功的驗證者，網絡中的其他節點必須首先證明其贏得雜湊競賽，然後才能提議新區塊。如需深入了解這一過程，可以查看 Kraken 學習中心的文章：《什麼是 Bitcoin 挖礦？》

一旦包含 Ben 向 Olivia 轉帳交易的區塊新增至區塊鏈，該筆交易即被視為獲得「一次確認」。此後，每在區塊鏈上新增一個區塊，Ben 的這筆交易便會多獲得一次確認。額外的確認輪次有助於提升交易在網絡上的最終確定性。

部分加密貨幣錢包在交易獲得一次確認後即視其為成功，而另一些錢包（如 Bitcoin 錢包）通常要求達到六次確認。由於此 Bitcoin 區塊的產生時間是每十分鐘一個區塊，六次確認大約需要一小時才能達到最終結算。

至此，你已經了解加密貨幣交易的運作方式，準備好在加密貨幣之旅中邁出下一步了嗎？

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