「區塊鍊」是什麼樣的技術?

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關於支撐比特幣的區塊鍊技術,於本文章將進行詳細說明。

比特幣其中之一的買賣行為叫做「交易」(transaction),所有的交易是以「A先生移動了X BTC給B先生」這樣的形式記錄。

未確認的「交易」會累積

比特幣的交易是在世界、24小時、365天都進行著。由於交易是開放的,只要到:https://blockchain.info/  這個網站,就可以看到即時更新的最新「交易」。

然而,比特幣的交易是相互確認後才會成立。在確認之前所有的交易都是「未確認」狀態。因次,大概10分鐘就會將未確認的「交易」整理為一個「區塊」,並採用將此區塊確認的機制。

剛確認過的「區塊」,就會接在已經確認完成的一條「鍊」的尾端。在此交易終告成立。

 

根據雜湊函式加密

每個交易是根據稱為「雜湊函式」的特殊函數,置換成沒有規則、有著固定長度的文字列,也就是「雜湊值」。一乘上雜湊函式,不管什麼大小的資料都能置換成一樣位數但完全迥異的文字列,此方法也經常運用於密碼學上。

儘管只是稍微改變輸入的數值,就會產生完全不一樣的雜湊值,這就是雜湊值函式的特點。從輸入的資料產生雜湊值雖然簡單,但無法從雜湊值分離原本的資料。也就是說這是不可逆的,無法隨意更改。這就是為什麼比特幣的交易防止竄改的原因。

 

依手續費多寡安排優先順序

在每筆交易中都含有手續費。像是小額轉帳等等,大部分的交易手續費式固定的,但若匯款金額高,想要盡早處理,就可以追加一些手續費用。

從執行確認作業的「礦工」立場來看,手續費比較高拿到的也會較多,所以保有著手續費較高的交易,會優先被放入區塊裡的規則。以交易來說,手續費較高,交易也能盡早受到確認。

目前比特幣交易仍是以透過買賣或轉帳為主要,可使手續費保持低廉。但今後比特幣的交易量增加,當即時結帳的必要性提高,手續費或許也會隨之上漲。

 

四十五萬的區塊連結成一條鍊

簡化來說,一個區塊上有100個交易。區塊大約是每10分鐘會受到確認,並加在尾端上,所以1小時就有6個區塊、一天就有144個區塊,所以一年就會追加新的52,560個區塊。截至2017年1月,區塊總數約有45萬。

也就是說,留有過去一切的比特幣交易紀錄的45萬個區塊,一起連結於沒有旁支的一條鍊上。而由於區塊是呈「鍊狀」,所以被稱為「區塊鍊」。

順帶一提,連結上區塊鍊尾端的區塊,是無法從後置換順序的。如前述,由於運用雜湊值加密,順序無法擅自變更。

可連結區塊的方法是有規定的,在最尾端連上新的區塊,必須找到符合規則的鑰匙,而找到那把鑰匙的作業就稱為「挖礦」。

 

同一條區塊鍊分散各處保存

區塊鍊不是由某一處的伺服器統一管理,而是四散世界各地由多個電腦保存相同的東西。不是採用「主從式架構」的方式在其中心由國家或企業管理、營運,而是採用個個使用者以網路連結,直接來往資料的「Peer to Peer」。

區塊鍊有時被稱為「分散式帳本」,是由於它是以P2P網路(分散型網路)來管理、營運的交易紀錄一覽表(帳本)。

比特幣的交易不是值依個別確認的,而是彙整了數百到數千筆交易才確認。這是因為在網路上連結的多個電腦各自保存著同一條區塊鍊。而之所以會每十分鐘彙整並確認交易,是由於每當交易發生,多達每秒數十次到數百次,倘若要在網路上連結所有電腦並且同時更新,以物理上來說是不可能的。

 

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