甚麼是區塊鏈技術?

作者 Kraken Learn team
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2024年12月5日

區塊鏈簡介 📖

  • 區塊鏈是一種去中心化的數據庫系統,可在多個位置安全儲存數據且能防篡改。
  • 區塊鏈並非由單一實體控制數據庫,而是採用去中心化電腦網絡(亦稱為「節點」)來協助驗證和記錄交易。
  • 區塊鏈技術不僅僅是關於加密貨幣。它正在給金融、供應鏈、醫療保健等行業帶來革命性變革。
  • 區塊鏈技術的主要好處包括:增強安全性和透明度、提升各行業的效率和成本效益、未來的創新潛力,以及其全球可及性。

區塊鏈解釋 🔍

區塊鏈技術是一種去中心化的安全系統,可儲存防篡改數據,並由電腦網絡進行驗證。 

區塊鏈中的每個區塊都有其唯一識別碼,並且以加密方式與下一個區塊相連結,使得篡改已提交的區塊幾乎不可能。

這些唯一識別碼有助於確保數據庫或分類帳中所儲存資訊的完整性。支撐每個網絡的挖礦或質押資源結合使用,使加密貨幣更具抵禦攻擊的韌性,從而提供更高級別的數據安全性。

增強安全性正是區塊鏈技術贏得用戶信任的關鍵因素。這在加密行業及其相關領域尤為明顯,如去中心化金融 (DeFi)智能合約非同質化代幣 (NFT),在這些領域中,區塊鏈正是作為核心基礎設施而存在。

在深入了解這項技術之前,務必要先了解區塊鏈的主要特徵。

從本質上講,區塊鏈技術是…… 

  • 可稽核:儲存在區塊鏈上的數據可以輕鬆追蹤和驗證。
  • 分布式:區塊鏈通常旨在不受單一實體的控制。它們通常由一大批義工共同管理。
  • 不可篡改:一旦交易記錄在分類帳上,就永遠無法變更(或者如果變更,必須得到至少 51% 的節點同意)。

區塊鏈技術類型 📝

雖然每種類型的區塊鏈均使用電腦網絡運作,但針對不同行業與應用場景,存在多種類型的區塊鏈。以下是四種關鍵類型的區塊鏈技術,因其建構方式和權限設定不同而具有獨特的用途。 

  • 公共區塊鏈:公共區塊鏈是最易存取的區塊鏈類型,它提供了一個去中心化的數碼分類帳,任何人都可以在其中進行交易。這有時也被稱為無需許可區塊鏈。 
  • 私有區塊鏈:私有區塊鏈由單一實體或組織控制。這種類型的區塊鏈通常用於企業應用,並且可以被稱為許可區塊鏈。
  • 混合區塊鏈:顧名思義,混合區塊鏈結合了公共和私有區塊鏈的元素。這意味著網絡的某些部分可能是公共的,而其他部分則保持私有。
  • 聯盟區塊鏈:聯盟區塊鏈是一種由一組組織共享的私有區塊鏈。這些組織協作以驗證交易並維護網絡。

區塊鏈是如何運作的?⚙️

將區塊鏈想像成充滿數據的虛擬區塊,這些區塊以加密方式相互連結,形成一條可追蹤的數碼鏈。負責更新、管理和驗證區塊鏈上資訊的電腦被稱為「節點」。 

當有人發起區塊鏈交易時,它會廣播到整個區塊鏈網絡。隨後,每個節點都會對交易進行驗證,以確保傳送者擁有足夠的資金,並且不會試圖欺詐性地重複花費同一筆交易。

透過驗證後,該筆交易將新增至新區塊,然後提交到區塊鏈分類帳,建立按時間順序排列的交易記錄。

A graphic highlights how blockchain transactions work at a high level

由於區塊鏈能夠透過特殊機制在分布式電腦之間維持共識,它們不像傳統分類帳那樣需要中心化監督。這就是使區塊鏈去中心化的原因。 

開發者編寫區塊鏈協定,協定通常會自動對遵守規則者發放經濟獎勵,並對違規者施加懲罰。這種程式化的激勵機制使得區塊鏈能夠在無需人工管理的情況下運行。

區塊鏈技術的關鍵要素 🧱

除了去中心化的節點網絡外,還有幾個其他重要部分構成了區塊鏈分類帳。

密碼學

如今,區塊鏈由密碼學技術提供安全保障,這是一套在公共網絡上對資訊進行加密和解密的系統,以實現私密通訊。

20 世紀初,密碼學曾主要被軍事和間諜機構使用,尤其是在戰爭期間,因為秘密通訊系統對於據點間的資訊共享至關重要。

如今,密碼學在數碼資產行業中發揮著基礎性作用。各類項目利用密碼學技術,來保障公共區塊鏈網絡上傳送的交易,並允許用戶證明其資金的歸屬權。

若要進一步密碼學,請參閱我們的文章《加密貨幣如何運用密碼學?

分布式分類帳

與其被視作可信數據庫的替代方案,分布式分類帳旨在讓用戶能更好地監督其數據的維護情況,同時降低那些如今可能作為這些敏感資訊核心擁有者的實體責任。 

鑑於這一影響,眾多行業和組織正在運用區塊鏈來建立可信的網絡,以簡化資訊共享和記錄保存過程,同時提升其性能和安全性。 

共識機制

共識機制是區塊鏈協定的一部分,用於在節點間建立關於分類帳狀態和交易有效性的共識。

它確保網絡中的所有節點都遵循規則,對區塊鏈當前狀態達成共同理解,並就應新增到分類帳的交易達成一致。本質上,它正是在分布式分類帳系統中實現去中心化的信任,並防止雙重支付及其他欺詐行為的機制。

多年來,湧現出多種不同類型的共識機制;每種機制都擁有自己的一套體系,用於激勵節點良好行為並防範惡意活動。大多數專注於加密貨幣的區塊鏈網絡所採用的主流機制是工作量證明和權益證明

加密貨幣中的區塊鏈是什麼?🤔

加密貨幣中的區塊鏈是指支撐 BitcoinEthereum 以及各類加密貨幣的底層技術。 

在加密貨幣的背景下,區塊鏈作為基石,為這些數碼貨幣的出現提供了可能。 

每筆加密貨幣交易都記錄在區塊鏈上,並由全球分布式獨立節點網絡進行驗證。

這一過程有助於確保所有交易透明、可追溯且安全,從而有效限制雙重支付或欺詐等問題。

密碼學和分布式共識機制相結合,使得區塊鏈能自主運行,建立一個用戶間無需信任即可直接相互交易的系統。 

因此,區塊鏈技術已成為加密貨幣行業的支柱,從簡單的點對點付款到複雜的去中心化金融應用都可以實現。

當前和潛在的區塊鏈應用 💭

區塊鏈高度安全且不可篡改的特性,使其成為眾多行業的理想系統。

儘管其中一些行業採納區塊鏈優勢的速度較快,而另一些則相對較慢,但所有行業都在探索其潛力。透過在用戶間實現資訊去中心化,區塊鏈有潛力提升這些行業的透明度。

使用區塊鏈完成事項的部分例子已經很完善,並且已被世界各地的數百萬人使用,而其他區塊鏈例子仍處於概念驗證階段。

去中心化的加密貨幣

區塊鏈技術最初也是最受歡迎的用例是,支撐加密貨幣的運行。

區塊鏈的點對點、抗審查特性,促使開發者創造各種加密貨幣項目,每個項目都服務於不同的目的。 

現實生活中的例子:Bitcoin (BTC) Tether (USDT) 這樣的加密資產,允許個人間以近乎即時的速度直接進行交易,整個過程無需中介機構參與。

供應鏈管理

物品在運輸過程中,需要多方參與者依靠不同的系統來追蹤和處理。區塊鏈技術有助於減少由這些不同系統所形成的障礙,從而在過程中消除成本和潛在故障點。 

現實生活中的例子:Amazon 託管區塊鏈是一項典型服務範例,它為其他公司提供工具,用以部署其用於供應鏈管理的私有區塊鏈網絡。

醫療保健記錄

當前的醫療保健記錄通常由中心化數據中心維護。這給受託管理這些記錄的實體帶來了額外的成本與風險。這些記錄中的資訊可能容易受到安全漏洞的攻擊,或者難以與世界各地的其他醫院共享。一些專家認為,區塊鏈技術有助於保護和驗證記錄的安全,使個人能夠更自主地管理自身數據。

現實生活中的例子:MedRec、Ancile 和 OmniPHR 僅為運用區塊鏈技術進行電子健康記錄管理的解決方案範例。

保險

多年來,保險公司一直在探索如何使用區塊鏈技術來提高營運效率。許多人認為,區塊鏈的去中心化特性及其建立不可篡改交易記錄的能力,有助於解決欺詐、申索爭議和處理時間緩慢等問題。 

現實生活中的例子:在 2023 年,TradeWaltz 推出了其保險區塊鏈解決方案。日本兩家最大的保險提供商,Sompo 和 Tokio Marine,現在使用 TradeWaltz 的平台提供海洋保險產品。

能源部門

各公司也看到了基於區塊鏈的基礎設施在徹底改變全球能源行業方面的潛力。透過實現點對點能源交易並支援可再生能源的整合,區塊鏈可以改變能源的生產、分配與消耗方式。

現實生活中的例子:Power Ledger (POWR) 就是一個利用區塊鏈技術建立點對點能源交易市場的加密貨幣項目範例。這使得人們能夠對碳信用和可再生能源證書等環境商品進行代幣化並開展交易。

身份管理

處理客戶個人資訊需要高度安全、穩健的系統,這些系統既便於存取又具有防篡改特性。區塊鏈可以透過身份驗證自動化,並賦予個人對其個人資訊更大的控制權,來幫助滿足這一需求。 

現實生活中的例子:世界經濟論壇採用一種基於區塊鏈的解決方案,稱為已知旅行者數碼身份(也稱為 KTD),以透過減少對實體文件的需求來簡化跨境旅行流程。

投票

在民主社會中,投票在決定地方和國家選舉結果方面發揮著核心作用。一些專家宣稱,區塊鏈數據庫的技術創新或有望終結選舉爭議。

現實生活中的例子:Follow My VoteVoatz 是基於區塊鏈的投票解決方案,旨在為美國公民提供更安全、更可信的選舉投票機制。

物品驗證

非同質化代幣 (NFT) 展示了人們如何利用區塊鏈來追蹤和驗證數碼檔案的真實性和所有權,這在區塊鏈技術出現之前是無法實現的。此後,其他公司也建立了其區塊鏈解決方案,用於追蹤和驗證實物真偽。

現實生活中的例子:Aura 區塊鏈聯盟、Authena 和 Seal 正在開發基於區塊鏈的解決方案,以保證特定物品的來源。

區塊鏈技術的好處 ✅

如果應用得當,區塊鏈技術會成為全球各行業的顛覆性變革力量。

例如,相較於私有銀行分類帳,使用公開分布式區塊鏈的主要優勢之一在於,所有節點都各自保留一份財務記錄副本。這消除了任何單一故障點,即使 99% 的網絡故障,也能透過單個節點還原整個分類帳。

此外,區塊鏈在設計上具有防篡改性。若要僅變更一個待處理的交易,必須獲得該特定網絡中至少 51% 的所有節點控制權。考慮到節點的全球分布性質以及攻擊既有區塊鏈網絡所需的資源成本,要做到這一點是極其困難的。

一旦交易得到網絡確認,即永久生效且無法更改。這提升了數據的完整性,也是區塊鏈非常安全的原因之一。 

接下來深入了解區塊鏈技術的主要好處,以及它如何作為現代數碼基礎設施的基石發揮作用。 

  • 增強安全性和透明度:區塊鏈上的交易具有不可篡改性,即無法變更或刪除,從而確保數據的完整性。其去中心化與加密設計使其高度抵禦欺詐和駭客攻擊。此外,開放分類帳系統讓所有參與者都能查看並驗證交易,從而增進信任,使得稽核和驗證工作變得簡單可靠。
  • 提升效率和成本效益:區塊鏈透過實現直接的點對點互動來削減成本並加快交易速度。智能合約(編碼於系統中自執行的協定)能自動執行任務並幫助減少錯誤。這消除了對中央數據儲存空間和傳統金融中介機構的需求,從而削減了開支,提高了業務流程效率。
  • 創新潛力:區塊鏈並非一項靜態技術,而是一個創新平台。智能合約支援無需中間人的自動化協定,從而催生了去中心化應用程式 (dApps)。它還允許建立可代表實體資產的數碼代幣,從而解鎖新的商業模式和金融產品。
  • 全球可及性與可擴展性:區塊鏈的全球覆蓋範圍和不斷擴展的可擴展性是其影響力日益增長的關鍵。任何接入互聯網的人均可以加入區塊鏈網絡,從而能夠實現快速且低成本的國際交易。諸如 Layer 2 區塊鏈 Lightning Network 等技術的進步,提升了某些區塊鏈處理更多交易的能力,而區塊鏈之間互聯性的增強,實現了跨鏈交易和數據共享的無縫銜接。

如何投資區塊鏈 🧑‍💻

區塊鏈投資有多種形式,具體選擇取決於你的風險承受能力、財務目標以及對市場的了解程度。

 對於有意投資區塊鏈的人來說,有以下幾種選擇: 

  • 考慮透過如 Kraken 這類可信加密貨幣交易平台直接購買加密貨幣。與任何投資策略一樣,關鍵在於深入研究,並僅投入你能承受損失的資金。
  • 投資專注於區塊鏈的公司或 ETF(如 Bitcoin ETF),這樣可以獲得更廣泛的行業投資機會,包括那些開發區塊鏈技術或以創新方式運用區塊鏈的公司。

與任何投資一樣,盡職調查是關鍵。了解技術和市場有助於你做出更明智的決策。

查閱我們關於如何自行研究的文章,以獲取更多加密貨幣入門貼士。

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