第三章 區塊鏈技術原理
第六節 總結與目前現況
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後，後面還有接續的六個區塊產生，這樣幾乎可以保證交易永遠被保留在區塊鏈 上，不會再回到交易暫存池中。
圖 九 區塊鏈分岔及確認(confirmations)示意圖
點對點網絡與交易驗證的方式，做到了完全去中心的目的，在這個價值交換 的網絡當中，利用節點之間的共識與數位簽章的驗證機制，取代傳統授權中心機 構的功能，交易雙方不需要信任的第三方便可達到轉帳目的，只要信任這個區塊 鏈系統，信任這個機制能夠很安全的幫助他們達到價值交換的目的即可，因此區 塊鏈又被經濟學人雜誌稱為「信任機器(The Trust Machine)」。
過去，網路之中的虛擬化商品所面臨的問題是，數位化的任何東西都很容易 被複製，以虛擬貨幣為例，在比特幣出現之前，虛擬貨幣之所以無法順利運行的 主因就是容易被複製，沒有一套有效的機制能夠遏止複製虛擬貨幣，任何人都有 辦法做到這件事，在這樣的情況下，導致虛擬貨幣無法產生其應有的價值，而以 區塊鏈為基礎的價值交換系統能夠保持數位化物品的唯一性，確保每個數位化的 物品在網路之中都是獨一無二的，如此一來價值就會存在，參與這個價值交換系 統的人們也會產生信任。
第六節 總結與目前現況 一、 總結
區塊鏈主要由三種技術結合而成，分別是非對稱加密技術、哈希函數以及共 識演算法，並且以點對點網絡的方式運作。
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比特幣交易時的所有權轉移確認；哈希函數將所有區塊串連在一起，並用於工作 量證明的計算，使得區塊鏈上的任何資料都無法被竄改；工作量證明的共識演算 法讓點對點的網絡中形成共識，使得每個節點間產生出一致的帳本。
這三種技術及應用缺一不可，它們共同達成了區塊鏈的去中心化、唯一性以 及不可篡改性，是比特幣及區塊鏈能夠如此成功的關鍵。深入了解比特幣區塊鏈 是如何運作之後，本文將針對其目前運行的狀態提出看法。
二、 目前現況
隨著比特幣的價格愈來愈高，愈來愈多人參與挖礦（計算工作量證明），使 得整體區塊鏈中的運算力大幅增加（節點所投入的電腦資源），在比特幣的區塊 鏈系統中，約每十分鐘可以挖到一個區塊，利用時間的間隔減少區塊鏈分岔的情 況。在運算力大幅增加的情況下，系統會將門檻值變小（下式中的 target），以 提高運算的難度（Difficulty），保持每十分鐘一次的區塊間隔時間。
𝐻(𝑁𝑜𝑛𝑐𝑒 ∥ 𝑝𝑟𝑒𝑣𝑖𝑜𝑢𝑠 ℎ𝑎𝑠ℎ ∥ 𝑡𝑥1 ∥ 𝑡𝑥2 ∥ ⋯ ∥ 𝑡𝑥𝑛) < 𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡 下圖中的 Hash rate（每秒可以計算的湊值數目）代表整個比特幣區塊鏈系統 中所有電腦的運算資源，隨著 Hash rate 的上升，Difficulty 也以幾乎一樣的斜率 上升。
圖 十 比特幣系統中哈希函數的運算量5
5 資料來源：blockchain.info（網站）
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圖 十一 運算困難度6
由於目前挖礦的困難度大幅的攀升，挖礦也從使用個人電腦發展成一整個機 房由專門的電腦挖礦，這使得挖礦的進入門檻變得高不可攀，一般人幾乎沒有能 力建置一個機房來挖礦，為了對抗專門挖礦的機構，既然一台電腦的算力不夠，
十台電腦、一百台電腦呢？所謂的挖礦池（mining pool）就應運而生，挖礦池結 合每個想要參與挖礦的個人，同時提供電腦的算力計算同一個區塊，只要分配每 台電腦不同的計算區域，就可以大幅提升挖到礦的機率，最後的報酬則會以公平 的方式分配給每個提供算力的個人。
圖 十二 比特幣系統運算量的分佈長條圖7
6資料來源：blockchain.info（網站）
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圖 十三 比特幣系統運算量的分佈圓餅圖8
挖礦行為的競爭下，除了每天需要的付出的電腦算力與電力過大之外，由於 大型的挖礦機構與挖礦池掌握大部分的算力（computing power），這些機構對於 區塊鏈的記帳有一定程度的影響力，減弱了區塊鏈去中心化的程度。原本希望相 互競爭之下能夠排除不良的礦工的機制，反而使比特幣的使用者可能需要信任些 大型挖礦機構，導致信任再度集中。
當然，目前還不能斷言信任再度集中在某些礦工上是好是壞，就實際運作上 來看，這些投入龐大資源的大型挖礦機構當然會想好好維護，因為破壞了整個區 塊鏈系統只會使得比特幣的價值不再，是這些機構最不願看到的，所以即使信任 集中，區塊鏈的運作仍會繼續下去。但就理想的去中心化角度來看，這樣的發展 當然是不好的，如前所提，區塊鏈是一個信任機器（The Trust Machine），信任 應該來自於區塊鏈的機制，而非某些特定的對象。但從比特幣運行這麼多年的經 驗中，或許對於機制作出調整，就能夠完善區塊鏈的去中心化功能。
8資料來源：blockchain.info（網站）