何謂區塊鏈 BlockChain?

循例要先抛一下沒人看得懂的書包: 區塊鏈是一個去中心化的分散式數據庫

留意，是數據庫，不是帳本. 在比特幣的世界裏區塊鏈的確是帳本，但區塊鏈的應用面遠遠不止於比特幣。

沒有技術背境的人看不懂上面這句話很正常，就算有技術背境也不能夠一看就懂
下面會盡量避免使用術語來解釋區塊鏈。

要明白何謂去中心化，先要明白何謂中心化

現代的銀行體制就是中心化的結構最佳例子。
例如你跟朋友吃完飯，你先付款，然後朋友再付款給你。
隨非朋友付現金，否則朋友必須透過第三方才能付款給你. 第三方通常是銀行，或者各種P2P付款系統(e.g. PayMe，O!ePay)

銀行/PayMe/O!ePay就是中心，一旦這個中心壞掉，沒有人能透過這個中心付款給任何人，i.e. Single point of failure

再推一步，如果中心點受到惡意攻擊，例如黑客入侵匯豐的數據庫並刪除所有數據
還在還樓貸的人會很高興，因為匯豐連你欠多少錢都不知道了~
但在匯豐存有幾千萬的富豪就....
(在美國很火的電視劇Mr. Robot就是以此為背景: 如果全國最大的銀行數據庫被黑了，社會會變成怎樣?)

那麼比特幣的區塊鏈是如何做到去中心化呢?

答案: 人人手上都有一本帳簿

當我要轉帳100元到小明的帳戶，我會跟世界上每一個人說: 我現在要轉帳100元給小明啦，請你在你的帳本上寫下。

實際操作上我只是在網絡上廣播這個訊息，而且其他人收到這個訊息也會幫忙廣播這個訊息。
每一個人收到這個訊息後，都會將訊息寫到區塊上。
一個區塊最多能保存約1000條交易，如果保存太多交易的話，區塊會變得太大而增加傳輸區塊的時間。

很簡單吧!

聰明的讀者可能已經想到很多問題:
如果我戶口根本沒有100元?

為了讓所有人都可以很快的檢查一條交易是否有效，所有交易都必須表明，這次交易的input是源於哪一次交易的output
比如在下圖， ID-2000標明了資金來源是1000號的交易，在1000號交易中B從A手上得到$10

所以在2000號交易中，B的確有$10可以轉帳給D

但是問題又來了，那麼1000號交易的資金來源是甚麼? 是780號啊...780號的來源是甚麼? 是130號啊....130號的來源是甚麼? 是1號啊...
1號來源是?
按照這種交易記錄方式，第1號交易的資金來源是甚麼? 無中生有啊?

對啊，就是無中生有。

什麼是比特幣礦工?

你願意跟世界上的每一個人說你轉帳給誰，不等於世界上每一個人都願意幫你寫下這條記錄。
你要別人幫你做事情，就必須要給人家一點獎勵!
在比特幣的世界裏，最快寫滿一個區塊(~1000交易)的人可以獲得一定數量的比特幣
這個人，又稱為礦工。 沒有人給他比特幣，只是因為他寫下了1000條交易，他就憑空生成了一堆比特幣給自己。
所以區塊裏記錄的，其實是1000條交易，加上一堆憑空生成的比特幣。

憑空生成比特幣的交易又稱為coinbase交易。

這種做法又帶起很多其他的問題...
寫交易誰不會? 全世界幾千萬人一齊寫，幾千萬人一齊說他寫好了，誰才是最快?
所以寫的同時要解一條算術題，而且算術題的內容是根據那個區塊內的1000條交易而定。
這條算術題特別之處在於，很難很難算得出答案，但是一但你找到答案，檢查答案非常容易。

給一個小學生都懂的例子
找出所有91的其中兩個因數(不包括1和91自己)...答案是7和13
要你自己想的話應該要想一會吧? 但只要我告訴你答案，你用計算機一算，馬上就知道我是正確的。
再給一個例子:
找出所有99999989237606677的其中兩個因數(不包括1和99999989237606677自己)
答案是16227731，316227767
明白了吧? 用人腦去算的話，算幾天幾夜也算不出來。 我給了答案你之後，就算沒有計算機，10分鐘左右你也能驗証答案。

在比特幣的世界裏，要算的那道題比上面既整數分解還要複雜很多倍!
就算用電腦去算也要算上幾天幾夜，所以才能分得出高下。
有興趣了解礦工在解的數學題是甚麼，小編將會在下篇文章講解。

又有一個問題: 如果礦工惡意寫下一條錯誤交易，例如沒有寫上資金來源的交易，又湊巧讓礦工找到答案，怎麼辦?
因為礦工找到答案後，會把1000條交易，coinbase交易連同答案發佈出去。
其他礦工會驗証這個區塊是否正確，如果不正確的話，其他礦工就會丟棄這個區塊，好像這個區塊從來沒出現過。

那麼原本的礦工就會失去從coinbase交易賺到的錢。
為了讓其他礦工接受區塊，為了讓其他礦工承認從coinbase交易賺到的錢，所有人都只好乖乖的守規舉，只發佈正確的區塊啦!

什麼是分叉(fork)?

雖然很難找出答案，兩個礦工同時找到答案的機會仍然存在，這時候就出現"分叉"(fork)的情況啦!
其實分叉也不是很特殊，幾乎每天都有分叉發生:



身在韓國的礦工A和身在加拿大礦工B同時向全世界宣佈他們找到的區塊和答案



但網絡傳送訊息是有時延的，礦工A這一秒宣佈的事，遠在美國的其他礦工可能要等五六秒才收到
而身在日本的礦工可能等一秒已經收到。
礦工B側相反，其他美國礦工等一秒已經收到礦工B的消息，但是日本礦工可能要多等幾秒才知道。
於是美國礦工會基於礦工B的結果繼續挖礦，而日本礦工會基於礦工A的結果繼續挖礦!



但世事不會這麼巧合，日本礦工找到下一個區塊C(基於區塊A)的同時，美國礦工應該不會又同時找到基於區塊B的下一個區塊吧!

日本礦工發佈他們的區塊的時候，美國礦工就會放棄他們原本基於區塊B的工作，甚至把區塊B都丟掉，轉為挖掘基於區塊A和C的下一個區塊!



等等!
我還是有問題!
如果世界有太多的壞礦工? 怎辦?
不是說比特幣有限量的嗎? 為甚麼所有礦工都可以憑空生成比特幣?

慢慢來啊...博大精深的區塊鏈不是一兩千字就可以解釋完的...
這篇只是最初步的介紹，想了解多一點的話就要繼續閱讀本站的其他文章啊!

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