第二章 加密貨幣區塊鏈之介紹
第二節 加密貨幣區塊鏈之原理、特色與應用
中本聰將一枚加密貨幣定義為數位簽章（digital signature）的串聯成鏈28， 是一種建立於非對稱式加密（asymmetric encryption）29、用以證明數位資料真實 性的數學機制30，特色在於每個使用者會擁有公開金鑰（public key）和私密金鑰
24 Harish Natarajan, Solvej Karla Krause & Helen Luskin Gradstein, supra note 7, at 1.
25 Id.
26 Id. at 2.
27 辜騰玉，區塊鏈技術演進史，iThome，2016 年 4 月 23 日，https://www.ithome.com.tw/news/105370，
（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
28 Satoshi Nakamoto, supra note9, at 1.
29 非對稱式加密可解決傳統加密技術—對稱式加密機制的缺陷，即加密與解密僅使用相同一把
鑰匙，造成單一鑰匙在網路傳遞被攔截盜取的風險。參考：資訊加密解密以及數位簽章，鍵人，
https://sites.google.com/site/archerdevil/home/networking/zi-xun-jia-mi-jie-mi-yi-ji-shu-wei-qian-zhan g（最後瀏覽日：2020 年 1 月 5 日）；Panayotis Vryonis, Explaining Public-Key Cryptography to Non-geeks, MEDIUM (Aug. 28, 2013),
https://medium.com/@vrypan/explaining-public-key-cryptography-to-non-geeks-f0994b3c2d5 (last visited Dec. 23, 2019).
30 以在商業應用常見的 RSA（Rivest, Shamir, Adleman）加密演算法作一簡化例子，甲欲與乙傳
送秘密訊息，雙方先選用巨大質數N1、N2 作為私鑰，並將兩質數乘積作為公鑰，長度約在 40
位元到1024 位元，訊息加密並傳送後，以快速運算電腦對該巨大質數乘積作因式分解，得出還
原的巨大質數N1 與 N2 則為解密成功，比特幣則是採用橢圓曲線加密演算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm），能使用相對較少的計算資源，做到與 RSA 相同的安全性。參考：
RSA 加密演算法，http://www.mathland.idv.tw/life/rsa576.htm（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）；
TechBridge 技術共筆部落格，網路安全(1) -基礎密碼學，2017 年 4 月 16 日，
https://blog.techbridge.cc/2017/04/16/simple-cryptography/（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）；Eliza
‧
Paul, What is Digital Signature- How it works, Benefits, Objectives, Concept, EMP Trust (Sept. 12, 2017), https://www.emptrust.com/blog/benefits-of-using-digital-signatures (last visited Dec. 23, 2019).
31 辜騰玉，區塊鏈運作原理大剖析：5 大關鍵技術，iThome，2016 年 4 月 23 日，
https://www.ithome.com.tw/news/105374（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
32 加解密與數位簽章，2017 年 5 月 19 日，
https://sibevin.github.io/posts/2017-05-19-113900-notes-encryption-digital-signature（最後瀏覽日：
2019 年 12 月 23 日）。
33 雜湊是一種資料編碼技術，分為將任意資料轉換為固定長度的雜湊函數（Hash Function）和儲 存其對應關係的資料結構雜湊表（Hash Table），區塊鏈的 Hash 技術常用密碼雜湊函式
（Cryptographic Hash Function），其確保不同的輸入資料，必定得出不同輸出結果，可明確分辨 輸入訊息是否不同。參考：區塊吧，Hash 是什麼？5 分鐘帶你瞭解區塊鏈雜湊相關的知識，2019 年4 月 10 日，https://blockbar.io/blockchain/hash%e6%98%af%e4%bb%80%e9%ba%bc-what-is-hash/
（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
塊鏈體系中，所有參與者都能認同其所收到的歷史交易紀錄是相同一致的36。
（資料來源:Public Key Cryptography for Digital Signatures, Distributed Ledger Technology (DLT) and Blockchain, International Bank for Reconstruction and Development / the World Bank）
二、時間戳記伺服器
時間戳記伺服器37是對一區塊（block）的資料進行雜湊，並同時加上時間戳 記38，再廣泛傳播該雜湊值39。時間戳記證明瞭特定資料在特定時點下必定存在，
並且每個時間戳記都在其雜湊值中納入了前一個時間戳記，由此形成一條鏈
（chain），也就是每一次新增的時間戳記都更加印證了之前的所有紀錄為真實40， 區塊鏈的名稱亦由此而生。由於每一個區塊都必然包含了前一個區塊的資料，因 此，若企圖更改某一區塊中的資料紀錄，必須連帶篡改其他區塊內之資料，此即
36 Satoshi Nakamoto, supra note 9, at 2.
37 ITREAD01，《詳解比特幣白皮書》-Timestamp Server（時間戳），2018 年 12 月 16 日，
https://www.itread01.com/content/1544927660.html（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
38 Satoshi Nakamoto, supra note 9, at 2.
39 Id.
40 Id.
‧
為區塊鏈技術的不可篡改性（immutability）41。
三、共識機制/工作量證明
41 COBINHOOD，區塊鏈？去中心化？分散式帳本？到底是什麼關係，Medium，2019 年 3 月 22 日，https://medium.com/cobinhood-中文報/區塊鏈-去中心化-分散式帳本-到底是什麼關係 -423fb0d1e55d（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
42 區塊吧， 區塊鏈共識協議 2 分鐘帶你瞭解對區塊鏈最具革命性的部分，2019 年 4 月 10 日，
https://blockbar.io/blockchain/%e5%8d%80%e5%a1%8a%e9%8f%88%e5%85%b1%e8%ad%98%e5
%8d%94%e8%ad%b0-consensus-protocols/（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
43 Harish Natarajan, Solvej Karla Krause & Helen Luskin Gradstein, supra note 7, at 6.
44 Id；關於工作量證明的數學難題計算，基本上節點需要猜測一個隨機值（Nonce）數字，其與 6%98%8E-proof-of-work-c9f63fd5ab97（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）；Samson's Blog，區塊 鏈 Blockchain – 共識機制之工作量證明 Proof-Of-Work，2018 年 2 月 9 日，
https://www.samsonhoi.com/360/blockchain_proof_of_work（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
45 中本聰是參考其參考 Adam Back 的雜湊現金（Hashcash）技術，其曾被運用防禦垃圾電子郵 件和阻斷服務攻擊（denial-of-service attack），其要求發送端在請求的時候附加一段以多個0 開頭 的雜湊值，這種雜湊值只能用通過暴力枚舉的方法嘗試不同的隨機數來生成，需要消耗一定的 CPU 計算時間。參考：ITREAD01，《詳解比特幣白皮書》- Proof-of-Work (PoW 工作量證明機制)，
2018 年 12 月 16 日，https://www.itread01.com/content/1544927658.html（最後瀏覽日：2019 年 12 月23 日）。
‧
46 Satoshi Nakamoto, supra note 9, at 3；The proof-of-work involves scanning for a value that when hashed, such as with SHA-256, the hash begins with a number of zero bits. The average work required is exponential in the number of zero bits required and can be verified by executing a single hash，中文
翻譯：工作量證明在雜湊時，找出一個以一定數量0 位元開頭的雜湊值，比如用 SHA-256 演算
法。所需的平均工作量隨所需的0 位元位數量以指數成長，而驗證的工作量只需要一次雜湊。
47 Dirk Zetzsche, Ross P. Buckley & Douglas W. Arner, supra note 1, at 11, footnote 41.
48 Harish Natarajan, Solvej Karla Krause & Helen Luskin Gradstein, supra note 7, at 6.
49 ITREAD01，POW 共識機制原理及優缺點，2018 年 12 月 17 日，
https://www.itread01.com/content/1545061883.html（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
50 BINANCE，什麼是 51％的攻擊，
https://www.binance.vision/zt/security/what-is-a-51-percent-attack（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
51 Nick Lindsey, Proof of Work (PoW): What Is It and How Does It Work, BLOCKLR, https://blocklr.com/guides/proof-of-work-pow/ (last visited Dec. 23, 2019).
52 Id.
53 Karl Dwyer & David Malone, Bitcoin Mining and its Energy Footprint, HAMILTONINSTITUTE NATIONALUNIVERSITYOFIRELANDMAYNOOTH, (Jun 26, 2014)
https://karlodwyer.github.io/publications/pdf/bitcoin_KJOD_2014.pdf.
54 ITREAD01，前揭註 49。
55 同上註。
‧
https://www.itread01.com/articles/1487247623.html（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
57 辜騰玉，前揭註 31。
58 辜騰玉，區塊鏈運作原理大剖析：從一筆交易看區塊鏈運作流程，iThome，
https://www.ithome.com.tw/news/105373，2016 年 4 月 23 日（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
59 Satoshi Nakamoto, supra note 9, at 3.
60 Id.
61 Id.
62 Id.
63 世界公民文化中心，4 個 Q&A，快速瞭解「區塊鏈」及「比特幣」，經理人雜誌，2017 年 12 月25 日，https://www.managertoday.com.tw/articles/view/55486（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）；
COBINHOOD，你不可不知區塊鏈的五大特色，Medium，2019 年 3 月 15 日，
https://medium.com/cobinhood -中文報/你不可不知-區塊鏈的五大特色-fef29c1b90b6（最後瀏覽日：
2019 年 12 月 23 日）；Monisa Kwan，如何開始你的區塊鏈 Project，Medium，2018 年 11 月 19 日，https://medium.com/redso/如何開始你的區塊鏈 project-9e318d90e9a7（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
64 臧正運，區塊鏈運用對金融監理之啟示與挑戰，月旦法學雜誌，267 期，頁 137，138（2017 年）。
‧
67 8 Major Companies That Accept Bitcoin [Pay In Bitcoins], NOWPAYMENTS,
https://nowpayments.io/blog/8-major-companies-that-accept-bitcoin-pay-in-bitcoins/ (last visited Dec.
23, 2019)；地球圖輯隊，比特幣披薩日：8 年前，用 1 萬比特幣買披薩的美國人，2018 年 5 月 23 日，https://dq.yam.com/post.php?id=9339（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）；陳秀宜，比特 幣暴漲！電信龍頭AT&T 採用比特幣支付帳單，商周財富網，2019 年 5 月 28 日，
https://wealth.businessweekly.com.tw/GArticle.aspx?id=ARTL000140119（最後瀏覽日：2019 年 12 月23 日）；區塊先生 Mr.Block，漢堡王宣佈接受比特幣支付，手續費會不會比漢堡還貴，Medium，
2019 年 9 月 3 日，https://medium.com/mrblock-tw/漢堡王宣佈接受比特幣支付-手續費會不會-比 漢堡還貴-c4fd7a705974（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
68 交易比特幣時不需提供個人資訊，但交易資訊必須全網廣播，使交易記錄公開且可受追蹤，
例如哪些交易金額、時間、次數等，但這樣的「半匿名」特性使政府監管加密貨幣成為可能，因 為當使用者要註冊、使用「加密貨幣交易所」時，相關帳號都要通過要認識你的客戶（Know Your Customer, KYC）認證。參考：Joe Lin，匿名幣被政府點名，強制下架的背後因素，INSIDE，2018 年6 月 1 日，https://www.inside.com.tw/article/13108-guide-on-privacy-coins（最後瀏覽日：2019 年12 月 23 日）。
69 區塊客，Chainalysis 研究報告：2019 暗網比特幣交易恐破 10 億美元，2019 年 7 月 3 日，
https://blockcast.it/2019/07/03/one-billion-worth-of-bitcoin-to-be-spent-on-darknet-this-year-according -to-chainalysis/（最後瀏覽日：2019 年 12 月 23 日）。
70 Bitcoincharts, https://bitcoincharts.com/charts/bitstampUSD#tgTzm1g10zm2g10zl (last visited Jan 20, 2020).
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
換加密貨幣或以不同種類的加密貨幣相互兌換之媒合交易服務71。
（比特幣歷史價格走勢，單位為一比特幣兌換美元之匯率，參考資料：
Bitcoincharts，https://bitcoincharts.com/charts/bitstampUSD#tgTzm1g10zm2g10zl）