第五章、 區塊鏈（Blockchain）
第一節、 區塊鏈起源
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區塊鏈一詞會這麼受矚目主要的原因是他具有去中心化、開放性、透明性、
可追溯性、不可竄改性、安全性及匿名性等性質，能夠安全的紀錄過往所有交易 資訊、並確保其資料的真實性。再加上區塊鏈技術的應用層面十分廣大，除了 金融應用上最著名的比特幣之外，還能應用到跨境支付、證劵交易、股票市場、
保險理賠、房屋保險、物聯網、不動產、身份驗證、供應鏈、醫療領域、雲端 平台、能源交易、選舉投票、慈善捐款、智慧城市以及食品安全等領域。
因此，本章節將由區塊鏈的起源開始介紹，並說明其性質，最後再介紹與 確保資料真實性及安全性之應用，進一步證明區塊鏈技術能有助外幣交易平台之 發展。
第一節、區塊鏈起源
區塊鏈技術之概念最早可追溯至 Nakamoto (2008)。最初，中本聰認為任何 國家與政府都不應具有掌管貨幣發行機制之權利，因此在網路上發布了該篇文章，
並敘述其對未來貨幣之想法。中本聰認為未來貨幣將以電子數據之形態存在於網 路中，該貨幣不需要經由任何第三方機構或是監管部門管制，並能夠直接在所有 使用者間流通、交易。因此，區塊鏈技術最初之目的主要是為了讓貨幣與其支付 方式能夠去中心化。
以比特幣之區塊鏈技術來說明，根據 Antonopoulos (2014) 表示區塊鏈可視 為一個去中心化且公開透明的分散式資料庫。在比特幣網路中的所有使用者都可 以共享該資料庫，而該資料庫主要是由礦工負責維護及驗證，但這些礦中並不具 有該資料庫的所有權。比特幣之協定就是在區塊鏈資料庫上進行貨幣交易的，除 了彼特幣之外其實還有多不同的數字貨幣，每種貨幣都有屬於自己特定的協議，
這些協議可能建立在自己獨立的區塊鏈上，也有可能是建立在比特幣區塊鏈上。
像知名的數字貨幣 ─ 萊特幣( Litecoin )，其主要基於萊特幣協議，而該協議是
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建立在自己獨立的區塊鏈上。根據 CryptoCurrency Market Capitalizations (2017) 網站統計，截至 2017 年 8 月底止，已誕生了 1,106 種不同的數字貨幣。而在這
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上述的概念可參考圖 5-1-2 及 5-1-3，這兩張圖均假設軍隊將軍是忠誠的。
代表將軍所傳遞的資訊一定是正確的，但其中副官 3 號是叛徒，因此在驗證時 他將會傳遞錯誤之資訊給其他副官。當所有副官都拿到了其他副官所傳送之訊 息，將會發現在這些訊息中，存在一封不同的訊息。根據共識決的原理，這一 封不同的訊息將不會影響該名副官的決定，因為該名副官會依照多數決之根據 來執行正確之決定。
圖 5-1-2 拜占庭將軍問題(忠誠的將軍)。
圖片來源：拜占庭將軍問題 (2017)。
圖 5-1-3 拜占庭將軍問題_驗證(忠誠的將軍)。
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圖片來源：拜占庭將軍問題 (2017)。
圖 5-1-4 拜占庭將軍問題(不忠誠的將軍)。
圖片來源：拜占庭將軍問題 (2017)。
圖 5-1-5 拜占庭將軍問題_驗證(不忠誠的將軍)。
圖片來源：拜占庭將軍問題 (2017)。
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接著，圖 5-1-4 及 5-1-5 這兩張圖，則是說明假設將軍是不忠誠的，那麼 將軍為了使最後決策受到干擾，因此該名將軍將會傳送很多不同的資訊，並藉 由這些不同的資訊來影響副官的決定。但當各副官私下交流自己所收到的訊息 時，這些副官將會發現每個人所收到的指令均不相同。因此，副官們將可以斷 定該名將軍為叛徒或間諜，所以才會發布各種不同之資訊，以干擾決定。
Nakamoto (2008) 利用工作量證明機制 ( Proof of Work ) 作為用來解決拜 占庭將軍問題之方法。其實這些將軍並不會在乎什麼時候要發動攻擊，只要所 有將軍都有發動攻擊的意願就好。當多數將軍在同一時間點同時發動攻擊，這一 個攻擊的威力才會大。倘若因為訊息傳遞速度，造成兩位將軍差不多的時間點，
公布兩個不同的攻擊時間，那將會有一部份的人根據第一個攻擊時間發動攻擊，
但另一部份的人則會根據第二個攻擊時間來進行攻擊。而工作量證明機制的作用 就是當每位將軍接收到任何的第一個攻擊訊息時，都必須先計算一個具有一定難 度的工作量證明問題，而這個工作量證明問題的答案就是是雜湊值 ( Hash Value )，其中包含了將軍傳遞的攻擊資訊。
工作量證明機制可以視為區塊鏈重要技術之一，他主要是用來確認做過一 定工作量的證明。在工作量證明機制中，工作者必須先做一定難度的工作後，
才能得到結果，但驗證者卻只需要藉由該結果就可以很輕易的驗證該名工作者 是否做了正確的工作。工作量證明機制之流程如圖 5-1-6 所示。
圖 5-1-6 工作量證明機制流程。
圖片來源：淺談區塊鏈-BlockChain (2017)。
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為區塊鏈，也稱做「分散式帳本技術」（Distributed Ledger Technology）。通常，人們將一段之間內的交易資訊打包成一個區塊，並蓋上區塊生成時的時間戳，接
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特幣的網路中，再由其他節點來進行驗證，檢查該結果是否正確。假設驗證正確，
驗證完畢的節點就會將這個結果添加至自己本地的區塊鏈副本中。而這些資訊只 要被寫進區塊鏈後，基本上就無法再做任何的修改。除非有人能夠掌握超過一半 以上比特幣網路的運算能力，那麼他將有機會去改寫全部的區塊鏈資訊，並造成 系統崩潰。但這個可能性在越大的系統中將越難發生，畢竟要能夠掌握整個比特 幣網路裡超過 51%的運算能力是一件很困難的事。