區塊鏈將開啟未來世界的大門
隨著數位網際網路時代的來臨，網路三大效應持續發酵，未來世界與網際網路也已經產生密不可分的關係，而所謂的網路三大效應分別是「去中心化」、「去邊界化」、「去中間（介）化」，下面簡單舉三個例子來說明何謂「去中心化」、「去邊界化」、「去中間化」。
去中心化
假設A菜市場發行一種貨幣為A幣，其貨幣的統一發行中心就是A菜市場（中心化），這種幣專門用於全國所有菜市場內的交易，但如果今天A菜市場倒了或是關閉了，那麼這種所謂的A幣便會變得沒有任何價值，因為統一管理的中心不見了。
而所謂的去中心化，即是今天由A市場提出一個貨幣概念，經由其他B、C、D、E等其他市場的認可後，一同發行出新的貨幣A幣，且每個市場都可以管理A幣，所以就算今天A市場倒了或關了，其他市場依然可以利用A幣交易，其貨幣價值依然會存在。而這項議題也將是「區塊鏈」（Blockchain）所探討的重點！
去邊界化
在現實生活中，每個國家間都有所謂的邊界，一旦需要越界便要向海關提出一連串的申請才能進入。但是網際網路卻克服了這個設定，達到網路無國界的狀態。也就是今天只要有一台電腦和網路，我就可以透過網路去任何國家網站查看，不需經過海關的認證。
去中間化
今天假設我要賣一本書，則經由書店銷售，最後才會到讀者手上，這個過程要經過一個中間人，也就是會被收取中介費用，這相當於你所獲得的利潤就變少了。若今天我只要透過網路就可以直接把書賣給讀者，去除掉中介人角色的部分，這樣我所獲得的收益便會最大化。
區塊鏈到底是什麼？
自從進入2017年開始，「區塊鏈」這個聽起來硬生生的名字迅速紅遍整個網際網路世界。現在，各行各業和網際網路組織對區塊鏈都抱持著極大的期待與熱情，期望它能夠在金融服務、供應鏈管理、文化娛樂、社會公益、智慧製造、教育學習等各個領域發揮了其重要的作用。
區塊鏈概念為什麼會受到各領域的追捧呢？這源自於區塊鏈技術中的那些特點呢？區塊鏈到底改變我們了那些和我們息息相關的東西呢？它究竟有什麼優、缺點？現在就讓我們一同來揭開它神秘的面紗。
本質上講，區塊鏈其實是一種去中心化的資料庫，或者說是一種公共記錄的機制，例如比特幣的使用、帳戶安全的應用等。而它是通過建立一本位於網路上公開的公共帳本，由網路上所有的用戶共同在帳本上記錄與核帳，保證了訊息的真實性和不可篡改性。而之所以叫區塊鏈，是因為它是由一連串用密碼學相關的方法所產生出來的數據塊（區塊）（Block），每一個區塊中都記錄了一次網路交易訊息，可用於驗證其訊息的有效性（防偽）和生成下一個區塊，進而形成一條鏈狀（Chain）。說得更簡單一點，區塊鏈可視作進化版的帳簿或紀錄，而這本帳簿稱之為「分布式帳本」，讓所有得到授權的參與者不需要通過中介，都可以直接使用查詢。也就是一種利用「去中心化」和「去信任化」方式集體維護一本帳本的可靠性的技術方案。
舉個例子，以往假設A想付錢給D，必須要經過中心機構O（銀行或是政府）。現在有了區塊鏈。A就可以直接和D交易，而其他人會一起確認並驗證交易的真實性，更新了公共帳本後，所有人再同步更新最新的帳本即可。這裡我們將記錄與核帳的權力下放至每一個使用者手中，並且通過加密來保障交易的真實可信性。所以，在區塊鏈中我們不需要核對帳本，只需要共同維護一本總帳就可以（相當於每個人都可以看到的公共帳本）。
如何使用區塊鏈呢？
首先，區塊鏈使用了獨特的數據結構。區塊鏈按照時間順序，將一段時間內的交易區塊通過哈希值（Hash）以鏈條的方式組合成特定結構。鏈條式的數據結構通過密碼學算法確保訊息不會被篡改、不可偽造。
其次，區塊鏈建立了去中心化的分布式共享帳本。此帳本為系統中所有的（用戶端）節點所共享，系統每經過一次交易，這筆交易訊息都會被記錄至每個節點，並由節點上的用戶進行驗證和更新記錄。且節點與節點之間的關係是平等的，不會有中心化的服務節點存在。這種數據共享的機制也確保了假如有少數節點關閉了或是退出了，卻不會影響其他人帳本資訊的完整性。
再者，區塊鏈是公開透明且可查驗的。為了避免中心化系統的訊息不對稱和信任危機，區塊鏈提供了訊息透明機制（來自兩個層面）：一是交易層面，當交易發生時，鏈上的所有參與方都會收到同樣的訊息，且這些交易記錄都是公開可查詢的。二是區塊鏈協議是完全開放的，任何人都可以知道區塊鏈系統運行的邏輯和規則。
最後，區塊鏈建立了基於工作量證明的共識機制。著名的拜占庭將軍問題指出：在分布式通訊中，在相互不信任的前提下，處理共識問題是很難的。但是，區塊鏈引入工作量證明方法，通過採用POW（工作量證明）、POS（權益證明）、DPOS（股份授權證明）、POOL（驗證池）等共識機制，解決了點對點下的拜占庭將軍共識問題。
共識機制概述
1. POW（工作量證明）：俗稱的「挖礦」。經電腦運算出一個滿足系統規則的隨機數，即可獲得記帳權，並發出需要記錄的數據，供其他節點驗證後再儲存。
2. POS（權益證明）：POW的一種升級共識機制；根據每個節點所佔代幣的比例和時間；等比例降低挖礦的難度，從而加快找隨機數的速度。
3. DPOS（股份授權證明）：類似於董事會投票，持幣者投出一定數量的節點，代理他們進行驗證和記帳。
4. POOL（驗證池）：基於傳統的分布一致性技術，加上數據驗證機制；是目前行業大範圍在使用的共識機制。
共識機制的優、缺點
共識機制優點缺點
POW完全去中心化、節點可自由進出系統目前比特幣已經吸引全球大部分的算力（電腦計算能力），其他再用POW共識機制的區塊鏈應用很難獲得相同的算力來保障自身的安全；挖礦造成大量的資源浪費；共識達成的周期較長，不適合商業應用。
POS在一定程度上縮短了共識達成的時間。還是需要挖礦，本質上沒有解決商業應用的痛點。
DPOS大幅縮小參與驗證和記帳節點的數量，可以達到秒級的共識驗證。整個共識機制還是過於依賴於代幣，很多商業應用是不需要代幣存在的。
POOL不需要代幣也可以工作，在成熟的分布一致性算法（Pasox、Raft）基礎上，實現秒級共識驗證。去中心化程度不如比特幣；更適合多方參與的多中心商業模式。
區塊鏈的特點
傳統帳本vs.區塊鏈帳本
傳統帳本區塊鏈帳本
通常只有一個中心帳戶，每筆交易訊息都會記錄在中心帳本上，並且會適當的收取中介費用。每個人都會有一本帳本，每筆交易訊息會記錄在每個人的帳本上，且不需給付中介費用，而交易一旦紀錄，便不可撤銷或篡改。
由上表可以知道區塊鏈帳本與傳統帳本相比，區塊鏈具有去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改、匿名性等特點。
1.去中心化：由於使用分布式核算和存取，不存在中心化的硬體或管理機構，所以任何一個用戶的權利和義務都是均等的，而系統中的每個區塊均由該區塊鏈中所有的用戶來共同維護。
2.開放性：由於系統是開放的，除了交易雙方的私有訊息會被加密之外，區塊鏈中的所有數據是對所有用戶都公開的，任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈上的數據和開發相關應用，因此整個系統訊息呈現高度透明化。
3.自治性：區塊鏈採用基於協商一致的規範和協議（比如一套公開透明的演算法），使得整個系統中的所有用戶都能夠在「去信任」的環境下自由安全的交換數據，使得對「人」的信任改成了對「機器」的信任，任何人為的干預都無法引起作用。
4.訊息不可篡改：一旦訊息經過驗證並添加至區塊鏈中，就會永久的儲存起來，除非你能夠同時說服系統內超過51%的用戶一同更改區塊中的資訊，否則個人對資料庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。
5.匿名性：由於用戶之間的交易遵循固定的演算法，其數據交易是無需以信任為前提的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷交易是否有效）。因此交易雙方無須通過公開身分的核對，讓對方產生對自己的信任，對信用的累積非常有幫助。
綜合上述特點，可以知道區塊鏈是一部透過網路連結而成的「信任機器」，它開源、開放和去中心化。基於這些特性，可以想像，一個項目具備了區塊鏈的屬性並被認可後，這個項目將會得到信任和追捧。如用戶使用基於區塊鏈的去中心化而成立的交易所，能避免對中心化的交易所帶來的虛假交易、捲款逃走等擔憂。這也就是「區塊鏈」的影響力和讓人們期待的地方。
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