第二章 文獻探討
2.2 區塊鏈
2.2.2 比特幣 (Bitcoin)
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圖 2-5 Merkle Tree 資料來源：本研究參考文獻[1]
2.2.2 比特幣(Bitcoin)
2008 年 10 月 31 日一位名為「中本聰」（Satoshi Nakamoto）的神秘人物，提出 了一種數位貨幣，原始論文為:Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System。
他以開放、對等、共識、直接參與的 Peer to Peer 理念為基準，結合開源軟體 (Open Sourcecode)和密碼學中非對稱加密 SHA-256 及 POW(Proof of work)共識 (Consensus)的架構上，在 P2P 對等網路和分散式資料庫的平台，開發出比特幣 發行、 交易和帳戶管理的一種價值交換的區塊鏈(Blockchain)網路系統。
該系統讓整個對等網路使用者端的各節點(Node)，按照其各節點(Node)內區塊 鏈(Blockchain)檔案來達成網路協定與價值交換，進而確保此數位貨幣在發行、
管理、流通等環節中公平、公正、公開、透明、安全、可靠。
比特幣類似遊戲商發行之遊戲點數、銀行發行紅利點數的「電子現金」，但不 需要中間人審核，這種去中間化、公開透明使得人人都有權利審核、去確認交 易紀錄，避免通貨膨脹，而且無法偽造，在支付完成之後，使用者就失去對該 比特幣的所有權，並將所有權轉移至被支付者。
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比特幣有多種途徑可使用，可以透過電子貨幣交易所、服務商或個人等兌換管 道，就能兌換為當地的法幣，也可以直接使用比特幣購買物品和服務。隨著接 受比特幣支付的個人、組織、商家和企業的迅速增長，其匯率在數年內由 2010 年 5 月 22 日，1 萬枚比特幣買 25 美元披薩的第一筆公開交易開始，至今上漲 了 104 萬倍。
截至到 2017 年 7 月 6 日，發行的比特幣按照市價換算為美元後，1 比特幣兌換 2607 美金，總市值突破 428 億美元。比特幣是目前使用最為廣泛的一種數位貨 幣，世界各國也逐步對比特幣的發行作出法律的規範和保障。
比特幣用戶首先要取得一個或多個電子錢包作為交易的工具。電子錢包是可加 密的，而其中包含多組帳戶，每個帳戶包含多個私鑰。公鑰與私鑰是密碼學中 配合使用的成對數字，使用其中一個加密，而用另一個才能解密，公鑰常公開 發佈，私鑰則由私人保管。
比特幣位址由公鑰經過 SHA-256 雜湊運算後，再通過 RIPEMD-160 雜湊運算 得出，使其長度固定為 160 個位元(bits) ，其中採用了 Base58 編碼（58 個字 母和數字組成）來去掉容易看錯的「0OiIl」等字元，一般是以 1 開頭，透過私 鑰就能使用，以 3 開頭的則要透過多個私鑰才能使用，相當於要人背書，
「1」開頭的位址長 26~34 位元，「3」開頭的位址長 34 位元，例如
"18AFFdLPk7Sg1zu8HZanVYZ1dBkhheRr7Z"，位址也可編碼成快速反應矩陣碼 (QR-Code)的形式讓行動裝置能夠便捷地讀取複製。比特幣用戶端可以離線生成 比特幣位址，而可用的比特幣位址數量則接近 2161個，十分的龐大。
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錢包地址生成方式如圖 2-7 所示:
圖 2-7 比特幣錢包地址生成方式 資料來源：本研究整理
1. 首先使用亂數產生器生成一個『私鑰』。一般來說為一組 256 bits 的數字，有 了這串數字就可以對『錢包地址』中帳戶的比特幣進行操作，所以必須安全 地保存起來，一般常見儲存的方式有雲端的在線儲存及離線方式的冷儲存，
儲存在雲端網站硬碟或私人硬碟空間內。
2. 『私鑰』經過 SECP256K1 演算法處理生成了一把『公鑰』。SECP256K1 是 一種橢圓曲線算法，通過一個已知『私鑰』可以算得『公鑰』，相反的即使 知道『公鑰』卻無法反向計算出『私鑰』。此種方式是保障比特幣安全的基 礎演算法。
3. 同 SHA256 一樣，RIPEMD160 也是一種 Hash 算法，使其長度固定為 160 個 位元(bits)，可以由『公鑰』計算得到『公鑰哈希』，反過來想要由『公鑰哈 希』去算出『公鑰』是行不通的。
5. 將一個字元的位址版本號碼接到『公鑰哈希』頭部（對於比特幣的 public key
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"18AFFdLPk7Sg1zu8HZanVYZ1dBkhheRr7Z"。
轉帳是針對比特幣位址，此位址用於接收比特幣，它類似銀行卡的卡號。
若只公開位址不必擔心裡面的比特幣被盜走，必須使用其成對產生的私鑰解 鎖才能動用帳戶內的比特幣。