應用區塊鏈技術建構研發記錄系統 - 政大學術集成
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(2) 謝 辭 碩士論文就像是生涯的一個里程碑，能順利完成論文，最感謝的就是我的 指導教授宋皇志老師，回想當初對論文的方向跟目標都還是一片混亂時，對區 塊鏈也不甚熟悉，宋老師不但答應指導學生，更提供了一個絕佳的題目讓學生 去研究，如果沒有宋老師的指導，絕對不可能完成這一篇論文。 感謝口試委員彭金隆老師及陳曉慧老師所提出的寶貴建議，讓學生的論文 從優秀到卓越。感謝政大科智所對學生的培育，短短兩年的時間將一個不喜歡. 政 治 大 遊中學、做中學」對學生的影響甚大。除了感謝所上老師們悉心的教育外，同 立 傳統學習模式的人變成一個喜歡自我學習的人，特別是所上創新的「書中學、. ‧ 國. 學. 學間在課堂上的知識交流，也讓我受益良多。. 感謝女朋友的支持與包容，協助我調整論文的細節並提高用字的正確性，. ‧. 讓我的論文更臻完美。. y. Nat. io. sit. 最後也是最重要的是感謝我的父母、公公、婆婆、哥哥對我的照顧及包. n. al. er. 容，付出全力的支持，讓我能無後顧之憂地學習，更以身作則地教導我成為一 個對社會有貢獻的人。. Ch. engchi. i n U. v. 謹借此論文感謝我最親愛的家人，最敬重的老師以及每一位幫助過我的朋 友，. i. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(3) 摘 要. 隨著比特幣的價格日增月益，作為比特幣的底層技術區塊鏈同樣受到社會 上的重視。區塊鏈技術被視為「Web 3.0」，擁有著破壞傳統商業模式的潛力， 而基於區塊鏈技術的應用也如雨後春筍般冒出。而本文從最基本的區塊鏈應用 —比特幣開始介紹，深入探究區塊鏈的系統應用，其技術特性與優點：雜湊函 數的演算法、區塊生成以及共識證明等，再來介紹區塊鏈2.0｢以太坊與智能合. 政 治 大 戳記、多重簽章以及無法篡改等特性，對本文一開始透過文獻探討所歸納出的 立 約」，歸納出可供本文系統研究使用之特性。接著利用區塊鏈技術獨有之時間. ‧ 國. 學. 研究記錄簿之痛點進行改善，建立一套針對研究記錄的系統，解決數位檔案的 存證問題以及其原創性，並嘗試在應用區塊鏈的實作過程中，提供對區塊鏈技. ‧. 術不一樣的角度、程式碼和實作建議以提供後續的研究人員參考。. n. al. Ch. engchi. er. io. sit. y. Nat 關鍵字：區塊鏈、以太坊、智能合約、研究記錄簿. i n U. v. ii. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(4) Abstract As the market value of bitcoin increases day by day, blockchain, the underlying technology of bitcoin, is also valued by the society. The blockchain technology is regarded as "Web 3.0" and has the potential to disrupt traditional business models. This thesis starts by introducing the most basic application of blockchain, bitcoin, and then further explores the system application of blockchain, its technical characteristics and advantages: the algorithm of hash function, block generation and consensus proof,. 政 治 大 summarises a set of suitable 立characteristics for research usage of the system in this followed by the introduction of blockchain 2.0 “Ethereum and Smart Contract”, which. ‧ 國. 學. thesis. By taking advantage of unique timestamp, multi-signature and immutability characteristics of the blockchain technology, this thesis explore the potential solution. ‧. to the pain points of Research and Development (R&D) records by establishing “A. y. Nat. io. sit. System of R&D Notebook Based on Blockchain”. This system proves the existence of. er. stored digital files and its originality. Furthermore, during the development and. n. al. implementation process of. v i n theCblockchain system, this thesis hengchi U. provides practical. suggestions from different prospectives and code examples for further researchers reference.. Keywords: Blockchain, Ethereum, Smart Contract, Research and Development. iii. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(5) 目錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................................... 1. 第一節 研究背景 ......................................................................................................................... 1 第二節 研究動機與目的.............................................................................................................. 2 第三節 研究方法 ......................................................................................................................... 3 第二章 文獻探討 ............................................................................................................................. 4. 第一節 研究記錄簿 ..................................................................................................................... 4 第二節 研究記錄簿之問題 .......................................................................................................... 6 第三章 區塊鏈之特性與技術發展 ................................................................................................... 9. 政 治 大. 第一節 區塊鏈發展背景.............................................................................................................. 9 第二節 比特幣原理 ................................................................................................................... 11. 立. 第三節 區塊鏈技術特性............................................................................................................ 14. ‧ 國. 學. 第四節 區塊鏈之特色與優點 .................................................................................................... 25 第五節 以太坊與智能合約 ........................................................................................................ 27. ‧. 第四章 應用區塊鏈技術設計研發記錄系統.................................................................................. 29. 第一節 系統框架設計目的 ........................................................................................................ 29. y. Nat. sit. 第二節 系統框架總覽 ............................................................................................................... 30. er. io. 第三節 系統框架實作及其運作方式......................................................................................... 32 第四節 系統實測 ....................................................................................................................... 36. al. n. v i n Ch 第五章 結論 ................................................................................................................................... 44 engchi U 第一節 研究結果 ....................................................................................................................... 44 第二節 研究限制 ....................................................................................................................... 45 第三節 未來發展 ....................................................................................................................... 46 第六章 參考文獻 ........................................................................................................................... 47. 英文文獻..................................................................................................................................... 47 中文文獻..................................................................................................................................... 48 第七章 附錄 ................................................................................................................................... 49. 附錄一：PACKAGE.JSON .............................................................................................................. 49 附錄二：系統建構步驟 .............................................................................................................. 51 附錄三：核心程式碼.................................................................................................................. 52. iv. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(6) 圖目錄 圖 1：研究流程 .........................................................................................3 圖 2：雜湊函數演算法計算方式 ............................................................ 15 圖 3：區塊鏈的時間戳記示意圖 ............................................................ 16 圖 4：區塊鏈的組成示意圖 .................................................................... 17 圖 5：區塊鏈連結示意圖 ........................................................................ 18 圖 6：區塊鏈交易示意圖（比特幣）..................................................... 20 圖 7：區塊表頭資料示意圖 .................................................................... 21 圖 8：比特幣挖礦使用電力示意圖 ........................................................ 24 圖 9：系統框架示意圖............................................................................ 30. 政 治 大 圖 11：成功運行 partiy 示意圖 ............................................................... 33 立 圖 12：系統實際上傳畫面示意圖 .......................................................... 36. 圖 10：系統框架資料流程圖 .................................................................. 31. ‧ 國. 學. 圖 13：認證身分示意圖 .......................................................................... 36 圖 14：成功上傳資料示意圖 .................................................................. 37. ‧. 圖 15：證明其身分為合法管理人示意圖 ............................................... 37 圖 16：確認交易編號示意圖 .................................................................. 38. Nat. sit. y. 圖 17：確認交易狀態示意圖 .................................................................. 38. er. io. 圖 18：確認合法管理人及交易最低確認數示意圖 ............................... 39 圖 19：查找已對交易進行確認之合法管理人示意圖............................ 40. n. al. Ch. i n U. v. 圖 20：執行確認交易之函數示意圖 ...................................................... 40. engchi. 圖 21：確認執行壓認交易之用戶是否為合法管理人............................ 41 圖 22：區塊鏈記錄示意圖 ...................................................................... 41 圖 23：確認交易之狀態示意圖 .............................................................. 42 圖 24：確認交易之確認次數函式示意圖 ............................................... 42 圖 25：審查不同合法人對交易之確認狀態 ........................................... 43. v. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(7) 第一章. 第一節. 緒論. 研究背景. 二十一世紀是資訊經濟、知識經濟的世紀，當社會、經濟的發展模式不再 是依靠勞力、資源、土地的模式發展時，而必須靠技術創新、文化創意。當創 新和創意真正開始變成驅動經濟的主引擎，成為企業的核心競爭力，而不是僅. 政 治 大 脈。 而隨著智慧財產權的重要性日漸增加時，而且創新及研發成為企業或研究 立 只在口頭上和宣傳上如此，如何保護智慧財產權自然就變成了經濟和企業的命 1. ‧ 國. 學. 機構成長之主要原動力後，企業或研究機構投入了相當可觀的人力、經費及時 間於研究發展，其成果多屬於無形資產，很容易成為抄襲或模仿的標的，對於. ‧. 研究者長期的投資心血將造成嚴重的衝擊。智慧財產權創制的目的就是在保護. y. Nat. io. sit. 創新成果不受到非法的侵害，使得研究發展可以得到豐厚的報酬，鼓勵更多個. n. al. er. 人從事創新發明，更多企業願意投入大筆資源進行研究發展，以促進科技文明. Ch. i n U. v. 更蓬勃發展，帶動產業升級，經濟繁榮，增進人類福祉。2. engchi. 當提到要保護智慧財產權的重要性時，免不了會提到研發記錄的保護，但 隨著數位資訊時代的到來，現今我們對研究記錄的保護依然停留在書面上的研 究記錄簿，而證明數位檔案的可信性更是困難重重。 資訊科技的進步固然對人類社會文明帶來了不少方便與好處，但於此同時 在科技飛快的進步時，而人們對於心理準備上，是否人類尚未能適應這樣的變 化？ 1. San Mateo, (2002), “Protecting Intellectual Property is Now a Business Imperative”, Jeanette Perez, Patent Information, 5(10), pp.14-15. 2 賴世葆，謝龍發，曾淑婉，陳松柏. (1997). 合著，科技管理，台北：國立空中大學. 1. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(8) 第二節. 研究動機與目的. 智慧財產權是企業投入大量心血所獲得的結晶，必須加以妥善維護，其經 濟效益才能發揮到最大。到目前為止，關於智慧財產權保護的討論大多集中在 法律層面，從法律條文研擬對策，各項主張也以如何加強法律知識與教育為 主。經濟學界的分析多著眼在智慧財產權保護的誘因對於發明人以及對國家經 濟的影響。3但無論是就法律面或經濟面所討論的重點，都著重在成功取得智慧 財產權後的保護，而對於獲得專利前保護作為之研究則付之闕如，例如有關研. 治 政 大 究記錄簿的研究。根據美國專利實務，對於創作發明人之資格認定包括首先具 立 有該發明之構想，以及努力將該構想加以實現，而能顯示出創作發明人符合這. ‧ 國. 學. 兩項要求的最好證據，是由發明人正確地記錄在研究記錄簿內的研發記錄。4. ‧. 研究記錄簿又被稱為研發紀錄簿，是用以記錄產品、科學等研究的進度。. sit. y. Nat. 但現行各執行科專計畫之研究單位對於研究記錄簿撰寫之要求均不一致，而企. n. al. er. io. 業的新人更是甚少接觸到這方面的指導。5但這個從手寫年代遺留下來的作法，. i n U. v. 其實與數位資訊化時代時人們的工作習慣背道而馳，於是大部份實施「研究記. Ch. engchi. 錄簿」制度的部門，實際達到原始精神者少，虛有其表者多。而為使研究記錄 簿於作為智慧財產權糾紛之佐證時具有足夠的證據力，故傳統研究記錄簿均以 書面資料為主；而面對資訊時代，如何以電子資料管理達到事半功倍的效能， 又可具有法律上能接受的佐證效果，此乃本論文的研究動機所在。6. 3. 秦宗春. (1998). 對智慧財產權保護的一些省思，台灣經濟研究月刊，第 29 卷第 6 期，頁 7680.. 4. 陳勝義. (1996). 發明人的構想與實驗室記錄的重要性，第 37 期，頁 33-36.. 5. 智慧新知. (1996). 研究機構對於研究室記錄簿功用認知之調查研究，頁 56.. 6. 黃遠瑞. (2003). 研究機構研究紀錄簿內容撰寫探討與實證研究—以中科院及工研院為例—. 中. 原大學企業管理研究所學位論文，頁 61. 2. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(9) 第三節. 研究方法. 本研究將針對兩大部分作深入探討，一為研究記錄簿的相關層面，透過文 獻閱讀，蒐集並整理相關法規、議題以及歷年來變化，接著透過資料蒐集，了 解造成目前這些問題的現像是什麼，再透過分析這些資料，嘗試找出目前相關 爭議上仍有哪些可以透過創新手段解決的問題。 第二部分為區塊鏈相關層面，透過文獻閱讀，首先了解並整理區塊鏈誕生 時的背景，在區塊鏈技術出現前，這個社會正在面臨什麼類型的問題，而區塊. 治 政 大 鏈怎麼解決這個問題。後面則歸納區塊鏈技術目前的狀態、發展的趨勢以及區 立 塊鏈技術最為重要的功能，透過資料整理與分析，整理並發展可應用的方案。. ‧ 國. 學. 最後，透過實作研發記錄系統，將研究記錄簿與區塊鏈做整合，以區塊鏈. ‧. 技術作為解決的創新想法，作為本研究之研究發現。. n. al. er. io. sit. y. Nat. 本研究之研究流程與論文架構如下圖所示：. Ch. engchi. i n U. v. 圖1：研究流程 3. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(10) 第二章. 文獻探討. 研究記錄簿是用以記錄研究開發中的重要活動，具有承先啟後及於日後作 為事實佐證資料的功能，可以加強智慧財產權的保護，故本研究首先討論研究 記錄簿之功用及其撰寫方式與內容。. 第一節. 研究記錄簿. 政 治 大. 研究記錄簿最重要的目的是能夠詳細地描述研究的步驟和成果，並在先人. 立. 的經驗技術的幫助下協助研究人員捕捉當下的靈感。因此定期將研發歷程及研. ‧ 國. 學. 發成果記錄於研究記錄簿中，除了拓展研究與發展的完整性，促進研究與發展. ‧. 的進步外，日後亦能成為智慧財產權糾紛時之有利佐證文件，7為使在智慧財產. n. al. er. io. sit. y. Nat. 權發生糾紛時研究記錄簿能有足夠的證據力，故於撰寫時需有較嚴謹之規範。. 一、研究記錄簿記錄時應注意事項. Ch. engchi. i n U. v. 應逐頁編號(最好印刷時即已印好頁碼為佳)，前數頁應作為目錄，以利查 詢。記錄研究記錄簿時不可跳頁，也不可造成任何一頁有損毀，以保持研究資 料之真實性及完整性。在同一天進行記錄時切勿留下空白，應接續使用，如未 能完整的寫完一整頁，應以原子筆劃去剩餘部份，而記錄時的日期不一樣也應 以獨立的頁面書寫。而頁與頁也不應該留下空白，需以原子筆簽名註明撰寫之. 7. 國立交通大學研究發展處(專利申請注意事項) http://rd.nctu.edu.tw/ic_patent1 （最後瀏覽日： 2018/06/07） 4. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(11) 日期或是工作段落，或是在空白的地方畫上一個大「X」以避免被懷疑有可能 在日後發生智慧財產權時於此頁補上研發記錄之可能性。8 二、研究記錄簿編撰品質 使用能夠永久保存字跡的書寫工具，如原子筆、鋼筆、簽字筆；切勿使用 鉛筆或水溶性墨水筆。而記錄錯誤時，應用筆刪(例如劃雙刪除線)並簽名，切 不可以撕頁或挖掉，嚴禁使用修正液。不可以蓋章代替簽名，切勿在其他紙上 記錄後，再黏貼於原研究記錄簿上。9把研發記錄儘量記錄在相同的紙張上，若 不小心分開記錄在不同的紙張上，應在研究記錄簿上儘快進行黏貼，並於紙張. 治 政 大 與研究記錄簿之接縫處簽上研發人員之姓名及撰寫日期。而在使用電腦、印表 立 機等儀器輸出程式碼或圖表等資料時，應以合適的方式黏貼於研究記錄簿並加. ‧ 國. 學. 以文字描述，並於資料與研究記錄簿之接縫處簽上研發人員之姓名及撰寫日. ‧. 期。. sit. y. Nat. 三、研究記錄簿之見證. n. al. er. io. 見證人應在研究記錄簿的每一頁簽上其姓名和當天日期，而每次見證的間. i n U. v. 隔時間不能大於一星期，以確保個人權益；見證人不得擔任共同發明人，比較. Ch. engchi. 好的見證人人選為了解研究內容但又跟計畫沒有直接利益相關的中立人士來擔 任此項重任。. 8. 國立中興大學研發處. (2018). 國立中興大學實驗記錄簿管理要點. http://research.nchu.edu.tw/_run.php?work=down&file=77a4069e5b638020ceeaeb008c72c929f43f9dd 8.pdf&name=%E4%B8%AD%E8%88%88%E5%A4%A7%E5%AD%B8%E5%AF%A6%E9%A9%9 7%E7%B4%80%E9%8C%84%E7%B0%BF%E6%A0%BC%E5%BC%8F.pdf （最後瀏覽日： 2018/06/07） 9 CITD協助傳統產業技術開發計畫. (2018). 研究記錄簿使用說明. https://www.citd.moeaidb.gov.tw/CITDweb/WebPage/FCKEditorUpload/06ab1080-f56b-43f8-a8ecbe9aecc0b5f4/%E7%A0%94%E7%99%BC%E7%B4%80%E9%8C%84%E7%B0%BF%E4%BD%BF %E7%94%A8%E8%AA%AA%E6%98%8E.doc （最後瀏覽日：2018/06/07） 5. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(12) 第二節. 研究記錄簿之問題. 研究記錄簿在撰寫時需要遵守各種嚴謹的規範，在智慧財產權發生糾紛時 才能有足夠的證據力，而隨著電腦科技及網際網路日新月異，大多數都以平版 電腦或隨身的行動裝置來進行記錄，取代原本手寫筆記的習慣，例如以電子郵 件互相傳遞訊息取代書信的往來，當許多資訊都轉變成為數位化資料時，而研 究記錄簿還是只存在著書面上的記錄實為不當，而現行研究記錄簿的問題有： 一、缺乏對電子檔案的法律佐證. 治 政 大 台灣的研發單位目前還是以手寫的研究記錄簿為主，儘管書面的研究 立. 記錄簿為實務上最常見，但對於現今的資訊時代，有很多研發的記錄也從. ‧ 國. 學. 書面的證據替換成電子資料，而目前電子檔案在法律上的效力並不大。舉. ‧. 例來說電腦的檔案建立時間、系統時間並不中立，而且電子檔案非常容易. sit. y. Nat. 被修改，在修改後則宣稱是不小心加了一個空白鍵。而研發人員或其他員. n. al. er. io. 工不小心打開檔案也會使檔案的最後開啟時間改變，進而使檔案的可信性. i n U. v. 降低。企業的電子研發記錄因為屬於內部機密，即使怎麼維持也難免使人. Ch. engchi. 懷疑其會否有被篡改的可能性，而不同的原因也會使電子檔案難以使人信 服。 二、研究記錄簿的真偽成為疑慮 在撰寫研究記錄簿時，都是由研發人員自行填上撰寫時的日期，使得 研究記錄簿缺乏中立的時間戳記，即使在記錄簿中有清楚記下時間，但依 然會被懷疑在發生智財糾紛時重新偽造一本研究記錄簿。. 6. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(13) 三、極為繁瑣的撰寫與維護過程 在研發新東西的過程，研究人員往往需要維持高頻率撰寫研究記錄 簿，而基於要保護研究記錄簿的品質，研究人員需要依據多個條件去進行 撰寫，對於研發人員跟見證人，實為成本的大大增加。而因為研究記錄簿 對研發記錄的見證需求苛刻，見證的間隔不能超過一週，但見證程序在企 業裡面往往都需要經過相當繁瑣的程序。需要本人提交給見證人，有時候 根據研發的項目，見證的人數也會增加，委實相當不方便。 四、研究記錄簿難以保存與管理. 治 政 大 研究記錄簿對於公司未來的研發知識留存與分享相當不便利，且研究 立. 記錄簿會有遺失、毀損的可能性。本研究提供一相關案例方便理解。. ‧. ‧ 國. 學. 新竹地檢署接獲新竹一家生醫公司的報案，其研發部經理，廖女，. sit. y. Nat. 掌握公司的程式原始碼等機密檔案，於 2014 年起將公司之營業機密交給. n. al. er. io. 其競爭對手，被公司發現後遂遭公司資遣，在離職的當天在處理交接與. i n U. v. 辦理離職手續時，謊稱遺留私人照片為理由而打開電腦，趁著其餘員工. Ch. engchi. 不注意時，在 15 分鐘內刪除公司所有關於醫療研發一共 1 萬零 488 筆檔 案，使公司損失慘重，並向檢調報案，廖女坦承刪除公司電腦的大量檔 案，但卻說是總經理要求她將個人及不重要的資料刪除，當時刪的都是 不重要的資料。總經理則指稱未同意廖女刪除檔案，且公司因此遭受巨 大損失。日前新竹地檢署依刑法第 359 條無故刪除他人電磁記錄罪嫌將 其起訴10。而公司原本想從筆電中試圖救回被刪資料，但徒勞無功。. 10. 不滿遭資遣 竹科女經理刪 1.4 萬筆研發資料，今周刊. https://www.businesstoday.com.tw/article/category/80392/post/201803260014/%E4%B8%8D%E6%B 7. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(14) 即使是電子檔案，也難以確認文件能有完整的備份，更不要說是書面的存 證，有心人士能輕易地對其作出破壞、資料流出，故意影響其真實性。而上述 都是現行的研究記錄簿所存在的問題。而本研究將通過區塊鏈技術去有效改善 現行研究記錄簿的各種問題。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. B%BF%E9%81%AD%E8%B3%87%E9%81%A3%20%E7%AB%B9%E7%A7%91%E5%A5%B3% E7%B6%93%E7%90%86%E5%88%AA1.4%E8%90%AC%E7%AD%86%E7%A0%94%E7%99%B C%E8%B3%87%E6%96%99 （最後瀏覽日：2018/06/07） 8. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(15) 第三章. 區塊鏈之特性與技術發展. 大部份人會認識區塊鏈都是來自比特幣的興起，而比特幣的起源為一位名 為Satoshi Nakamoto（中譯：中本聰）的密碼學者，於2008年發表了一篇名為 「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System」11的論文，其論文的內容描述 了一種點對點的電子現金「比特幣」及其背後的演算法以及比特幣的底層技術 「區塊鏈」。此論文可謂是一篇集密碼學，電腦科學跟賽局理論之大成的論 文。使用比特幣進行電子支付可以從一個用戶直接送達另外一個用戶，在交易. 政 治 大. 的過程當中，比特幣並不需要通過任何第三方的機構再到達用戶。而為什麼比. 立. 特幣可以做到這一件事，所依賴的就是其底層技術區塊鏈。而之所以在此探討. ‧ 國. 學. 區塊鏈，無非是想透過區塊鏈的特性解決研究記錄簿所存在的問題。而本研究. ‧. 將先簡單地介紹整個區塊鏈生態系統。. 區塊鏈發展背景. n. er. io. al. sit. y. Nat 第一節. Ch. engchi. i n U. v. 在現今這個可以透過互聯網自由分享信息的時代，我們可以輕易地分享其 他人的文章、音樂。但當我們要真正做到價值的移轉時，卻很難透過簡單的複 製貼上做到，而實際上在現實生活中，為了實現能夠在互聯網上的價值轉移， 出現了很多中心化的第三方或者政府信用背書的中介機構。因此，在「信任」 的問題上，我們似乎是別無選擇的需要信任這些機構。例如我們常常透過郵 局、銀行來進行價值移轉的行為，而在網絡上則使用Paypal、歐付寶、ezPay台 灣支付及支付寶等第三方支付的工具，不管是線上還是線下的交易行為，我們. 11. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. 9. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(16) 都是採取一種中心化的行為，來解決價值移轉的行為，因為我們不會輕易信任 陌生人，而我們為了增加交易的便利性，需要透過一個有公信力的第三方進行 背書。 但假如這些中介機構出現信用問題呢？從小範圍來看，一個企業很可能會 出現系統當機問題；從大範圍來看，部分國家戰亂衝突不斷，不同政黨交替執 政，法定貨幣可能瞬間成廢紙。從人類的歷史來看，我們不能透過信任「人」 來永遠解決問題，而我們該怎麼創造出一種全世界都能信任的機制，而這套機 制的背後並沒有一個能有絕對控制權的人或組織呢？於是我們希望能使用一套. 治 政 大 系統，而其中去掉信任「人」，取而代之的是選擇信任以密碼學、數學跟程式 立 碼所建立的「規則」。區塊鏈技術就是一種以程式碼為規則，而且是公開透明. ‧ 國. 學. 的解決方案，而我們不用過問中間的過程，僅需確定程式碼會執行。. ‧. 比特幣誕生的時代為 2008 年剛發生金融風暴的時候，而這時候人們對這種. n. al. Ch. engchi. er. io. 出世的時候就吸引到一大批想要改變現況的支持者。. sit. y. Nat. 中心化的管理十分之懷疑，積極想要找到一種取代他們的方法，在比特幣橫空. i n U. v. 10. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(17) 第二節. 比特幣原理. 其實在比特幣出現之前就已經存在著其他電子貨幣，例如在 1983 年 David Chaum 所發行的 Ecash12；1997 年 Adam Back 所推出的 Hashcash13；1998 年 Wei Dai 所推出的 b-money14；Nick Szabo 的 bit-gold15等電子貨幣。而比特幣之 所以比起其他電子貨幣能有開創性的原因是因為中本聰在其論文中解決了一個 存在已久的難題：雙重花費問題（Double Spending）和以較低成本解決拜占庭 將軍問題（Byzantine failures）。. 治 政 大 第一個雙重花費問題是指在區塊鏈技術出現之前，加密電子貨幣和其他電 立. 子貨幣一樣，具有可以複製無限次的特性，電子貨幣可以像電子郵件一樣簡單. ‧ 國. 學. 的複製，如果這系統沒有一個中心化的權力機關，任何人都可以將同一筆錢支. ‧. 付給不同的人，而沒有人或節點有辦法確認這一筆交易是否已經被重複支付，. sit. y. Nat. 也就是轉移數字資產時存在雙花或多花的問題。而該如何證明哪一筆交易才是. n. al. er. io. 有效的，這個問題在最早的電子貨幣支付使用過程中就是一個棘手的難題。在. i n U. v. 傳統的現金交易上，我們可以檢視鈔票的浮水印或編號，因此必定會出現一個. Ch. engchi. 可以信任的第三方媒介，其擁有著所有人的交易記錄，從而能保證每一貨幣只 會被支付一次。在區塊鏈的解決方法為，在此系統中雙方（也可以說是每個節 點）都有一套帳號密碼，該帳號密碼透過複雜的密碼學所產生的雜湊值，因而 沒法輕易破解，交易雙方向整個區塊鏈系統發起廣播，「A將一枚比特幣發送. 12. Chaum, D. (1983). Blind signatures for untraceable payments. In Advances in cryptology (pp. 199-. 203). Springer, Boston, MA. 13 14. Back, A. (1997). Hashcash.. Wei, D. (1998). http://www.weidai.com/bmoney.txt （最後瀏覽日：2018/06/07）. 15. Szabo, N. (2008). Bit gold. Website/Blog. 11. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(18) 給B」，經過一定節點對交易認證後，將會記錄至區塊鏈的分散式記帳本，便 能證明此交易的存在。而在交易記錄上附註目前雙方的餘額，如：「A將一枚 比特幣發送給B；A剩餘比特幣數量X，B剩餘比特幣數量Y」。如此一來在每次 交易被發起時，其他節點都可以檢驗雙方交易金額是否合理。 第二個拜占庭將軍問題為 1982 年一位美國的計算機科學家所提出關於點對 點網絡中的共識問題16。以古羅馬時代為例子，拜占庭現在雖位於土耳其，但 當時可是東羅馬帝國的首都，那個時候，東羅馬的國土面積十分的遼闊，為了 防禦和管理，每支軍隊都會隔得很遠，將軍之間也只能通過信使（專門負責送. 治 政 大 信的人）傳遞信息。在戰爭時期，各支軍隊的策略只有兩種—攻擊或撤退，即 立 使有意見不一致的情況發生，只要超過半數同意進攻，會以少數服從多數達成. ‧ 國. 學. 共識。而只有在所有將軍達成一致共識的情況下，攻打敵方陣營才有勝算，部. ‧. 分軍隊進行攻擊，部分軍隊選擇撤退會輸掉戰爭。因此將軍們必須通過投票去. sit. y. Nat. 找到策略的共識，即決定一致進攻或全軍撤退。但軍隊分散在戰場上的不同方. n. al. er. io. 向，不同軍隊之間的聯繫只能透過信使。在投票的過程當中，信使收到所屬將. i n U. v. 軍的意見後，再分別通知其他將軍。這樣一來只要綜合所有將軍的資訊，便可. Ch. engchi. 以得知這次的策略是進攻還是撤退。然而，軍隊之中可能會有叛徒和敵方間諜 左右將軍們的決策，在將軍們達成共識的過程中，如何不被叛徒和間諜影響而 達成一致攻擊的共識，就是所謂的「拜占庭將軍問題」。點對點的網絡就像是 古老的拜占庭將軍一樣，彼此之間沒有統一發布命令的中心。而核心問題在於 不管是將軍或信使都有可能出現叛徒（亦即可能是整個系統的破壞者），破壞. 16. LESLIE LAMPORT, ROBERT SHOSTAK, and MARSHALL PEASE, The Byzantine Generals. Problem, SRIInternational, 1-2(1980). 12. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(19) 者不僅可以投票給比較差的策略外，還可以根據不同的情況選擇性地進行投 票。 如假設這次的投票總共有13位將軍，其中1名為叛徒（系統的破壞者）。12 名將軍經過深思熟慮後，有6名將軍選擇進攻，有6名將軍選擇撤退的狀態下。 這時叛徒（系統的破壞者）可能故意發出訊息給6名表達進攻意願的將軍表示投 票進攻，而給另外6名認為要撤退的將軍表示其投票撤退。如此一來在6名投進 攻的將軍看來，最後的投票結果是7人支持進攻，從而策動攻擊；而在另外6名 投撤退的將軍眼中則是7人支持撤退，從而選擇撤退，如此一來整體軍事行動將 17. 會失敗。. 立. 政 治 大. 在中本聰的論文裡所提出的解決方案包含透過在訊息上加上自己的簽名. ‧ 國. 學. （現今的數位簽章）方式降低系統潰敗的問題產生，假如有消息不對稱的問. ‧. 題，只要查看簽名就可以知道是誰傳出，而另一方面則提高傳訊息的成本，例. sit. y. Nat. 如以工作量証明（Proof of Work），讓嘗試在系統中作惡的成本變得很高。或. n. al. er. io. 是以隨機檢驗方式交換確認訊息真偽。然而其中一個方案為，若節點的總數為. i n U. v. e，而e裡面想要作惡的數量為t，在網路的系統之中，只要e>3t18 就可以透過容. Ch. engchi. 錯的方式去包容。意思為若要容忍3個叛徒的話，那將軍的數量必須要大於9。. 17 18. Id. at 8. Id. at 9. 13. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(20) 第三節. 區塊鏈技術特性. 區塊鏈是一種不需要依賴額外的第三方管理機構、通過分散式節點進行數 據的儲存、節點之間互相進行驗證、傳遞訊息和交流的一種技術方案。簡單來 說，區塊鏈其實就是一個分散式的帳本，透過節點之間的互相監管，讓區塊鏈 裡面的資料更可靠，而區塊鏈同時是公開的帳本，代表參與的節點幾乎沒有門 檻，每個節點都擁有權限可以在此帳本裡面加入自己的信息，帳本的資料合法 性是串連一起的，代表帳本的資料幾乎不可能被篡改。節點不依靠第三方的管. 治 政 大 理機構和硬體要求，運算、查核和資料的儲存都是去中心化的。這是一套結合 立 了可追溯性、去中心化、數據不可篡改性和加密性等特性的系統。讓互聯網最. ‧ 國. 學. 讓人擔憂的安全信任問題，可以在不需要第三方介入的前提下，讓使用者透過. ‧. 密碼學與演算法，以一種科學的手法達成共識，降低信任的成本以及確保資訊. sit. y. Nat. 安全。經濟學人曾把區塊鏈技術比喻為 The Trust machine（信任的機器）19，意. n. al. er. io. 思為即使在沒有中介組織的監管或控制下，也能對裡面經過一定運行機制創造 出來的東西產生信任。. Ch. engchi. i n U. v. 19. https://www.economist.com/news/leaders/21677198-technology-behind-bitcoin-could-transformhow-economy-works-trust-machine （最後瀏覽日：2018/06/07） 14. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(21) 一、雜湊值（Hash Function）. 政 治 大. 立. ‧. ‧ 國. 學. 圖 2：雜湊函數演算法計算方式. sit. y. Nat. n. al. er. io. Hash 值，為使用 Hash 演算法計算其加密後的值。其全名為雜湊函數. i n U. v. （Hash Function、或稱雜湊演算法）是一種將任何資料轉換成「金鑰指紋碼」. Ch. engchi. 的方法。此般方式常見的編碼有 SHA-1、SHA-2、SHA-3（SHA 為 Secure Hash Algorithm 的縮寫）等，重新建立一個叫做雜湊值（hash values 或 hashes）的指 紋，雜湊值會以一串隨機數字和字母組成的字串來代表，使資料量能有效變 小。 不管使用哪一種雜湊函數演算法，它們都有著一個基本特性：如果兩個根 據同一雜湊演算法（編碼一樣）計算出來的雜湊值是不一樣的，那麼基本上可 斷定這兩個值的原始輸入也是不一樣的。這個特性是因為通過雜湊函數演算法 計算出來的雜湊值具有肯定的結果，而符合這個特性的雜湊函數也被稱為單向 15. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(22) 雜湊函數。但另一方面，雜湊函數的輸出並沒有唯一性，也就是說雜湊函數的 輸入和輸出沒有唯一對應關係的，如果兩個雜湊值相同，兩個雜湊值的原始輸 入很可能是相同的，但是也有著兩個原始輸入並不一樣的可能性，這種情況被 稱為「雜湊碰撞（collision）」，這通常是兩個不一樣的輸入值，透過計算之下 刻意讓演算法計算出相同的雜湊值。我們可以說雜湊函式具有不可逆性，但少 量的雜湊碰撞仍然存在，但因為機率太低了，低到我們幾乎可以忽略掉那極低 的可能性，但這那可能性還是存在。20. 政 治 大. 二、時間戳記機制（Timestamp）. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. 圖3：區塊鏈的時間戳記示意圖. engchi. i n U. v. （資料來源：Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system.）. 區塊鏈的時間戳記機制會把由很多不同的交易所組成的區塊（block）所對 應之雜湊值加上時間戳記，並進行廣播。時間戳記證明了在區塊裡面的資料在 20. Grimaldi, R. P. (1998). Discrete and Combinatorial Mathematics: An Applied Introduction. 4th. edn. ISBN 0-201-19912-2. pp. 244–248.. 16. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(23) 特定時間時必然存在，用來證明資料的有效性，而每個時間戳記都會將前一個 區塊的時間戳記加入到其雜湊中，以此類推，之後所有區塊的時間戳記的 Hash 值都包括前一個時間戳記的 Hash 值，做到加強效果的功能。因此而形成了一條 幾乎不可能被篡改的鏈，且能確保區塊順序。 三、區塊/區塊鏈. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學 y. Nat. io. sit. 圖4：區塊鏈的組成示意圖. n. al. er. （資料來源：Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system.）. Ch. engchi. i n U. v. 為什麼要先要介紹雜湊函數呢？因為雜湊函數是區塊鏈的基本（甚至是本 論文的基本）。上一段落提到的，每份資料之間要如何證明沒有被篡改的狀況 呢？這時雜湊函數便能派上用場，區塊鏈利用其單向雜湊函式的特性，建立起 一個難以篡改的系統，而且按照上圖，當一個區塊的資料全部記載完畢後，透 過雜湊函數把該區塊的資料編出一個Hash值，成為該區塊的區塊頭（Block Header），而每一個區塊的區塊頭都會放入下一個區塊中，以確保其資料正確 性。如此接續下去便成為一套無法篡改的記錄鏈，之所以取名叫做「區塊鏈」 17. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(24) （Blockchain）的意義便在於，每個區塊（Block）之間由特殊的方式相互「鏈 結（Chain）」在一起，如同鎖鏈一樣，不可能替換掉一條鎖鏈的其中一部份而 不影響到鎖鏈的其他部份。. 圖 5：區塊鏈連結示意圖. 立. 政 治 大. （資料來源：Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash. ‧ 國. 學. system.）. ‧. 如假設有人於事後想篡改某份區塊的資料，根據Hash值的特性，該區塊資. sit. y. Nat. 料編碼出來的Hash值便會大幅度的不同，如此一來下一個區塊所記錄的資料便. io. al. er. 會對應不起來，因此便可以發現資料遭到篡改。也因此若有篡改者想要有效的. n. 改變整份資料，便需要持續不斷篡改之前區塊的Hash值，直到最原始的區塊資. Ch. engchi. i n U. v. 料。而找到對應的Hash值，需要經過極其大量的運算嘗試才有可能成功，不僅 是成本的提高而且必須取得整體節點數量的百分之五十以上，才有篡改資料的 可能。這樣的特性使得整個區塊鏈系統具有不可改動、篡改的存證性。. 18. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(25) 四、多重簽章 多重簽章顧名思義就是多個用戶對同一個消息進行數字簽名。21而比特幣 網絡上的多重簽章一般是指一次交易轉帳需要有第三方簽名人認證方為有效。 說的簡單一些，多重簽章保障了有第三方的介入，也增加了虛擬幣中的信任 度，多重簽章地址允許其地址的多個用戶用一個公鑰單獨發送部分地址，其中 的技術為蒐集不同用戶的公鑰，用這 N 把的公鑰產生出一個共用的多簽公鑰。 多重簽章可用來分散或減低風險，它還能夠創建共同帳戶使得各方都能在同一 個帳號裡面進行交易，另外多重簽章也能夠起到在一個組織裡面做到每個人或 部門職責分離的作用。. 立. 政 治 大. 而以比特幣為例，當多簽地址的用戶想要使用比特幣進行交易時，他們除. ‧ 國. 學. 了需要進行自己的簽章外，還需要其他多簽地址用戶的簽章。需要簽章用戶的. ‧. 數量在最初創建多簽地址的時候便已經進行商議及決定。由於在動用多簽地址. sit. y. Nat. 裡面的資金之前需要多個簽名，這些多簽地址的用戶可以來自於你的家人、你. n. al. er. io. 的商業夥伴，甚至是你的另外一台擁有所有權的機器，可以透過多重簽章能更. i n U. v. 穩定地使用比特幣，而創造一個多簽地址只需要多於一個的公鑰就能完成。舉. Ch. engchi. 一個例子幫助了解，Ricky，Tiffany 和 Kazaf 都是台灣最大的比特幣交易所創辦 人，他們為了擴大經營而籌集資金來支持交易所的營運管理，但又不能讓其中 一個人有單獨控制資金的所有權，因此他們透過 RickyMultiSig 建立了一個多簽 地址，而他們擁有的共識為交易前需要通過三分之二的批准，即若他們其中一 人要進行交易，必須經過組織裡面三個創辦人中的其中兩名成員的授權。而在 這個實例裡面，可能的簽名排列組合分別可以是 R & T，T & K，R & K。多重. 21. Lin, I. S. (2012). Multi-agent designated proxy re-signature scheme. （最後瀏覽日：. 2018/06/07） 19. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(26) 簽章可以成為企業風險控管的一部分，它需要企業的員工達成共識後才能夠批 准交易，這可以對組織內部的不當行為增加多一重的保障，例如防止成員挪用 公款、人為的失誤操作而造成損失、機器故障等失誤起到重大的保護作用。. 五、工作量證明機制跟獎勵 每一個區塊中都有一個很特別的數值（Nonce），這是一串每個區塊都擁 有的獨一無二的隨機數，. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學 er. io. sit. y. Nat. al. 圖 6：區塊鏈交易示意圖（比特幣）. n. v i n Ch 如圖 6 所顯示，一個區塊存在著無數個交易的記錄，當你嘗試把別人產生的交 engchi U 易寫入記帳簿時，需要先解開這個隨機數，而解開這串隨機數需要消耗一定的 算力和時間，雜湊值以一個或多個 0 開始。. 20. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(27) 圖 7：區塊表頭資料示意圖. 每個參與的節點又被稱為「礦工」，伴隨著 0 的數目增加，礦工解開這串 隨機數所需的工作量也將呈指數增加，如同圖 7 中的 BlockHash。而這過程可. 治 政 大 以想像為一套相當困難的數學考試題目，一但這個考試題目被其中一個礦工算 立 出來後，其他礦工可用相當簡單的方法去驗證這個答案是否有效，就像拿答案. ‧ 國. 學. 回去套數學題目一樣，驗證的方式相對計算出來的過程容易許多，以達成共同. ‧. 維護同一本帳簿的功用，其他礦工可藉由執行一次雜湊運算即完成驗證。比較. sit. y. Nat. 流行的說法是挖礦，挖礦便是各個節點進行密碼學演算的過程，比特幣透過讓. n. al. er. io. 礦工計算一套非常複雜的密碼數學，讓礦工共同參與計算同一道難題並彼此競. i n U. v. 爭，成功的人可獲得記錄下一個區塊的權力。而計算難題需要耗費相當的電力. Ch. engchi. 跟算力，礦工不會想要幫助陌生人記錄其交易的訊息，相當於做白工。所以中 本聰其中一個維護區塊鏈的方法為激勵最早成功解決難題的礦工，因為其行為 相當於在幫忙維護區塊鏈的完整性，區塊鏈中幫忙打包交易資料後每個區塊都 會發行一定數量的比特幣。礦工可以個人喜好決定是否將某一個交易的資料打 包到其找到的資料塊中，而且透過其他節點來驗證，當發出交易時需付出一定 的手續費，因此礦工絕大部份都會優先選擇交易當中手續費較高的來進行打包 的動作，而因為提出交易的用戶可以選擇給多少手續費予礦工，手續費給得 多，礦工通常會比較願意先打包你的交易，所以這也是為什麼手續費太低的交 21. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(28) 易會長期在等候礦工打包。而區塊產生的速率被設定為平均每十分鐘一個，總 共發行比特幣數量為二千一百萬個，而每個區塊當中所新發行的比特幣在一開 始為 50 個，從創世區塊（Genesis Block）開始每產生一新區塊獎勵 50 個比特 幣，而每產生 21 萬個區塊後這個數字就會減半，以平均每十分鐘一個區塊來 說，每四年就會減少一半，現在每個區塊的獎勵為 12.5 個比特幣。 比特幣的共識驗證機制為工作量證明（Proof of Work）簡稱為POW，每個 礦工都需要花費算力去解出難題，而求這個解過程需要計算機不斷地進行暴力 嘗試，直至求出解答或別人已公開廣播解答，才會停止並開始下一輪遊戲，如. 治 政 大 圖7所示，其中每個區塊擁有著很多已知的值，例如目前的協定版本、前一個區 立 塊號碼、時間等數值，而其中只有Nonce值可以作出調整。每個節點進行POW. ‧ 國. 學. 計算時要計算的便是藉由不斷替換這個Nonce值，使得這個區塊表頭的Hash. ‧. 值，剛好可以「小於」一個被設定好的難度目標值（Difficulty Target）。. sit. y. Nat. 而比特幣的設定為每10分鐘會有節點成功算出新的區塊，但如同買樂透一. n. al. er. io. 樣，10分鐘是平均起來的時間，每個新區塊被找到的實際時間，比較幸運的礦. i n U. v. 工只需要一分鐘（編號為522082的區塊實際產生時間），但也有礦工要超過20. Ch. engchi. 分鐘以上才找到（編號為522081的區塊實際產生時間）。根據比特幣的設定， 難度係數是可以透過動態去調整的，而大約每兩周會調整一次難度，以每10分 鐘產生一區塊估算，大概是每經過2016個區塊就會調整一次。由於POW跟買樂 透中獎的概念一樣，投入比較多自然中獎的機率會變高，但依然無法預期哪一 個運算節點可以最快算出難題並有記錄新區塊的權力，藉此來確保交易驗證的 公正性。 但隨著比特幣的價格水漲船高，也吸引越來越多的人投身挖礦，而因為挖 礦的速度就在於算力的大小，所以從以往以CPU、GPU被拿來挖礦以外，有人 22. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(29) 更設計出專門用來挖礦的ASIC礦機，ASIC礦機運算的速度跟效率相比GPU有大 幅提升，而用ASIC礦機進行挖礦的現象，會使比特幣網絡的算力大幅度的集中 在幾個擁有大量礦機的礦池身上，使其他正常使用CPU跟GPU挖礦的平民百 姓，根本不能跟礦池作出有效的競爭，而這也會導致比特幣背後的區塊鏈偏離 了當初「去中心化」的概念，因為全世界最大的幾個礦池的算力加起來不僅超 過了51%，甚至到達70%，聯合起來可以輕鬆對比特幣網絡發動「51%攻擊」， 51%攻擊是指當節點擁有了區塊鏈網絡超過50%的算力時，其節點有辦法操控 並改寫區塊鏈的數據。. 治 政 大 而另一方面POW的缺陷為比特幣挖礦需要進行大量的暴力運算，所有參與 立. 挖礦的礦工都要付出高額的經濟成本，不管是電力，算力等寶貴能源，只要沒. ‧ 國. 學. 有成為首位解答出難題的礦工，這些付出的能源都會被浪費掉。而另一方面，. ‧. 挖礦對電力的消耗也是一個不容忽視的問題，24小時不間斷滿負荷地運轉對電. n. al. er. io. sit. y. Nat. 力安全有較高的要求。. Ch. engchi. i n U. v. 23. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(30) 比特幣分析網站Digiconomistd22，最近發佈了其對比特幣的研究：「比特 幣能源消耗指數」，調查全世界每年用於挖礦的電量，而在2018年顯示這個數 字已經達到65.82太瓦時(1太瓦等於10億度電)。有鑑於此，除了POW是達成共 識的機制，其他共識機制也正蓬勃發展，例如Ethereum（以太坊）將來也會從 POW往POS（Proof of Stake）發展，EOS所採取的是DPOS(Delegated Proof of Stake)。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 8：比特幣挖礦使用電力示意圖. 22. Ch. engchi. i n U. v. Digiconomistd. https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption（最後瀏覽日：2018/06/07） 24. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(31) 第四節. 區塊鏈之特色與優點. 總括上述整體來說，區塊鏈有著以下幾點特色： 一、 去中心化 因為區塊鏈是一種跳過第三方中介的點對點網絡系統，所以區塊鏈技術本 身不仰賴任何權威的中心或其他第三方管理機構（如現今中央銀行、清算機構 的存在），在不需要中心管制的因素下，完全依靠其內部分散式的節點去進行 資料的儲存，就是每個節點都是中心，而每個節點也可以連接並影響其他節. 治 政 大 點，其中各個節點都有可以互相檢驗資訊、傳送資訊和管理資訊的能力。區塊 立 鏈網絡本身不容易發生錯誤且難以被攻擊，因為其運行是依靠無數個分散式的. ‧ 國. 學. 節點，只要有一個節點存在，區塊鏈也會繼續運行。之所以區塊鏈不需要中介. ‧. 與信任機構背書，是因為每個節點都遵循統一規則，該規則基於密碼演算法而. sit. y. Nat. 不是對中央系統的信用，23且數據更新過程都需要通過用戶批准。我們透過使. n. al. er. io. 用區塊鏈的去中心化技術，可有效地擺脫數百年來政府、銀行等第三方勢力的. i n U. 掌控，所以「去中心化」也是區塊鏈最為典型之特徵。 二、 可追溯性. Ch. engchi. v. 在區塊鏈的技術底下，比特幣從挖礦的生成到後來流通到不同的用戶手 上，每一筆的交易都會被清晰地記載在區塊鏈的分散式資料庫中，而其中區塊 鏈因為擁有分散式帳簿的概念，每一個節點的帳簿裡面的交易記錄都是一樣 的，意思即是每一個節點都能擁有比特幣網絡的所有交易資訊，任何節點都有 權力從創世區塊開始查看比特幣的交易歷史，所以說區塊鏈裡面的交易是可追 溯的，而這也有助於各節點間的互相監察，以保障區塊鏈網絡的安全。. 23. ConsenSys Academy (2018). BlockChain Basics 25. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(32) 三、 數據不可篡改性 由於區塊鏈的去中心化與比特幣所採取的非對稱加密法，沒有第三方能對 比特幣帳戶作出影響，比特幣帳戶的最高管理權為擁有私鑰的人，擁有私鑰的 人才擁有支付比特幣的權力，只要擁有私鑰的人不透露出去，任何人也沒法拿 到帳戶中的比特幣，而這也同時使比特幣的交易是不可逆的。而只要交易的訊 息被打包進區塊鏈的帳本後，就不會再被移走，且其數據對所有節點都是透明 公開的。而這時候區塊鏈還會繼續成長，代表有更多新的區塊加入，使這筆交 易得到進一步的確認，而根據區塊鏈的特性，再超過 6 個區塊的進一步確認. 治 政 大 後，要更改這筆交易的難度將會極大。而因為每一個區塊會連在一起的特性， 立 ‧ 國. 學. 要更改任何一筆數據都會影響到一整個區塊的 Hash 值，所以說要更改其中一筆 的數據幾乎是不可能的事情。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 26. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(33) 第五節. 以太坊與智能合約. 以太坊創始人Vitalik Buterin本來是比特幣其中一個貢獻開源程式碼的開發 者，基於比特幣在程式設計跟架構上的限制，曾向比特幣程式的核心開發組織 建議比特幣程式應該要有個更完善的程式語言讓人開發可以在比特幣的技術底 下運行的去中心化應用程式，但他們並不同意Vitalik Buterin的看法，因此 Vitalik Buterin決定基於比特幣跟區塊鏈的基礎下開發一個新的平臺，他認同比 特幣的協議雖然在技術領域內有著巨大的創新，但是也有著諸多不足，所以他. 治 政 大 建立了一個可編碼的圖靈完備的區塊鏈，大約在2013年年末，發布了以太坊初 立 版白皮書24，在比特幣的開發者論壇中陸續召集到一批認可以太坊理念的開發. ‧ 國. 學. 者，因為以太坊其中一個重點是希望打造出一個所有東西都是可程式化的，所. ‧. 以對不同語言的開發者都有很大的需求（C++, Javascript, Python, Go），而透過. sit. y. Nat. 開發者的協助，以太坊的主鏈亦即是其公有鏈正式在2015年7月30日啟動。. n. al. er. io. 而以太坊最為著名的創新應屬「智能合約」，智能合約其實早在20年前就. i n U. v. 存在著，因為簡單說來智能合約其實就是一段計算機自動執行已經寫好的程式. Ch. engchi. 碼，只要滿足程式碼的需求自動執行即可。但以往為何很難透過傳統的技術實 現，而需要等到區塊鏈的技術出現才能做到呢？最早提出「智能合約」觀點的 人是一個美國的計算機科學家及密碼學家Nick Szabo，在其1997年的論文「The Idea of Smart Contracts」25中首次提到。他認為全世界最早實現智能合約概念的 是自動販賣機——這種設備可以轉移一種物品（如一罐可口可樂）的所有權，. 24. 以太坊中文白皮書,https://github.com/ethereum/wiki/wiki/%5B%E4%B8%AD%E6%96%87%5D-. %E4%BB%A5%E5%A4%AA%E5%9D%8A%E7%99%BD%E7%9A%AE%E4%B9%A6 （最後瀏 覽日：2018/06/07） 25 Szabo, N. (1997). The idea of smart contracts. Nick Szabo’s Papers and Concise Tutorials, 6. （最 後瀏覽日：2018/06/07） 27. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(34) 當使用者提供給它一個確定的變量（20塊台幣）時執行。因為這種設備受到背 後的程式所影響，所以它擁有這類財產的控制權而可以執行這種智能化的合 約。而他以此為理念再進行擴展，Szabo認為電腦的程式碼可以用一種較為公道 且不需要第三方的監管方法來執行資產的轉移。不僅是轉移一罐可口可樂的所 有權，一份複雜的智能合約甚至可以轉移房地產的所有權、股權及智慧財產 權。而這類程序可以透過定義「輸入值」使程序執行——例如支付行為、投票 或者任何可以利用演算法表達的條件。 傳統技術因為受到各種限制而無法同時實現區塊鏈技術的特性：第一是數. 治 政 大 據的不可篡改性，使每一筆鏈上的數據都保留可追溯性，而同時在系統的作惡 立 成本將會變得非常高，因為其嘗試破壞系統安全性的行為將被永遠記錄。第二. ‧ 國. 學. 則是去中心化，避免了其他第三方管理機構的影響，即使是智能合約的撰寫. ‧. 人，在智能合約成功佈上區塊鏈後，即使撰寫人想要更改其原始目標也無能為. sit. y. Nat. 力。將智能合約以資訊科技的技術永久的記載在區塊鏈的帳本中，由區塊鏈技. n. al. er. io. 術的特性保障其分散式的儲存、讀取、執行，使整個過程變得非常透明、可追. i n U. v. 溯以及幾乎不可能被篡改。同時，由區塊鏈而衍生出來的共識機制構建出一套. Ch. engchi. 狀態機系統，使得智能合約能夠更有效率，而未來可見的是，區塊鏈對於傳統 行業的影響將會是破壞性的，只要區塊鏈技術能被更多傳統行業所使用來優化 其系統，智能合約將會被更廣泛的運用。智能合約可以通過輸入定義好的變量 進行測試，這可以讓律師以簡單的方法嘗試在不同情況下模擬其合約的結果， 像軟體工程師測試程式碼的運行一樣，律師也能夠以一種高效的方式測試合約 而讓其客戶理解本來很難懂的法律條文。而以太坊此般新穎的革新再次顛覆了 原有對於區塊鏈、比特幣的定義，使得應用及資訊的傳遞更具多元性。. 28. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(35) 第四章. 應用區塊鏈技術設計研發記錄系統. 將針對前面所探討之問題及技術，實作並探討此系統的可行性。. 第一節. 系統框架設計目的. 在第二章時我們發現在現今的數位資訊時代，現存的研究記錄簿方案，並 沒有永久保存電子資料的方法，而作為企業或發明人，若要妥善保護自己的智 慧財產權、存證其檔案存在，留下其發明記錄及其研發的歷程在舉證責任上意. 政 治 大. 義十分重大，但在實務上卻因各種問題，程序上的麻煩而導致研發人員、發明. 立. 人或是相關見證人的困難。而在第三章中我們也有提到，所有在區塊鏈上的資. ‧ 國. 學. 訊都是經過被驗證而存在於網路上，且不可篡改的資訊。. ‧. 綜合來說，若果今天能有一個系統，可以透過數位技術的方式，將研發人. sit. y. Nat. 員、或是任何需要證明其數位檔案實際存在的相關人，這些人們的數位檔案，. io. n. al. er. 無論是文件檔、PDF檔、亦或是將手稿的數位檔案，轉化成一串字串並發布於. v. 區塊鏈上，同時利用區塊鏈其中一個技術，多重簽章去讓其內部人員或其他發. Ch. engchi. i n U. 明人做到「見證」的效果，那我們就可以透過區塊鏈具有時間戳記跟不可篡改 的特性下，從而有效證明該數位檔案在特定的時候已經存在於世，而非在出現 智慧財產權糾紛時再事後補足的狀況。本研究於此嘗試實作此一系統作為研究 成果。. 29. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(36) 第二節. 系統框架總覽. 總括來說，本研究之系統所要負責的便是： 將使用者的數位檔案轉化成一特定字串 將該串字串透過區塊鏈系統做存證 在區塊鏈存證的時候以多重簽章供其他人作見證. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat 圖 9：系統框架示意圖. i n U. v. 本研究實作的系統主要有三個目的，當研究人員將其數位檔案上傳時，系. Ch. engchi. 統會透過雜湊函數將其檔案加密為一指紋碼（本系統使用的雜湊演算法為SHA256），當數位檔案成功加密後，研究人員可以在系統上傳其資訊，同時在區塊 鏈上發起交易，在節點完成驗證交易後，即在網頁上通知使用者其訊息已被放 上區塊鏈，及顯示訊息存在哪一個Block，交易ID，發起交易的地址，讓使用者 方便以後作驗證。當交易成功佈上區塊鏈時，此交易狀態為未確認，需等候一 定數量次合法管理對其交易進行簽章後，根據每筆交易之最低合法數去判斷交 易是否通過，而通後之訊息將永久保留在區塊鏈之上。. 30. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(37) 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat 圖 10：系統框架資料流程圖. Ch. engchi. i n U. v. 31. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(38) 第三節. 系統框架實作及其運作方式. 開發一套去中心化應用程式（Decentralized Applications），所牽涉到的技 術層面甚廣，從網頁前端到後端資料庫再到區塊鏈技術，無法一一詳盡地介 紹，本研究僅說明本系統實作時所採用之核心技術：. 一、區塊鏈技術：以太坊（Ethereum）搭配私有鏈開發 因為開發去中心化應用程式需要用到圖靈完備的區塊鏈系統，所以本研究. 治 政 大 選擇以太坊（Ethereum）為底層區塊鏈技術。然而如果要實際開發並運行於現 立. 有的公有鏈上，其成本無論是開發程式或是測試上效率都會比較低落，所以本. ‧ 國. 學. 研究的實作上採取以私有鏈的方式作為開發，採用私有鏈並不但不會使得系統. ‧. 錯誤 反而在實務上都會首先以私有鏈作為概念性驗證（Proof of Concept），待. sit. y. Nat. 開發成功而又沒有太大的問題時再加以修正搬到公有鏈上運行，為比較有效率. n. al. er. io. 的開發方式。而在演算法上本研究採用較為節省能源跟算力的權威証明PoA （Proof of Authority）以取代PoW。. Ch. engchi. i n U. v. 32. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(39) 二、以太坊Ethereum客戶端程式：Parity26 以太坊的去中心化應用程式開發上主要有兩大用戶端介面程式，Parity 和 Geth，兩者皆可以完成目標系統的開發，而對比起Parity擁有圖形使用者介面 （Graphical User Interface)， Geth只擁有命令列介面（Command line interface），對於概念性驗證的開發上比較不適用，故本研究採以Parity作為開 發智能合約的核心。. 政 治 大. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 11：成功運行 partiy 示意圖. Ch. engchi. i n U. v. 三、伺服器端應用：Node.js 為世人所熟悉的 Javascript 一開始只能運行在網頁的前端，而往往 JS 工程 師要跨到後端的話一定要再學一種後端的語言跟框架（PHP 跟 Laravel, Ruby 跟 Ruby on rails, Python 跟 Flask）。Node.js 的出現改變了以往一個網站前後端要 以不同的程式語言開發的觀念，只要熟悉 Javascript，將會很容易的學會 Node.js。而且也可以很方便的只利用 Javascript 就可以建立起完善的網站，而前. 26. https://github.com/paritytech/parity 33. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(40) 後端都用 Javascript 的優點是溝通會十分方便。簡單來說，Node.js 就是運行在 伺服器端的 JavaScript。Node.js 採用 Google 開發的 Chrome V8 引擎，V8 在執 行之前將 JavaScript 編譯成了機器碼，以此提升效能，JavaScript 程式與 V8 引 擎的速度配合下媲美二進制編譯。而 Node.js 使用事件驅動、非阻塞和異步函數 等技術來提高效能，而選擇使用 Node.js 其中一個重要的因素為其執行代碼的過 程中並不是隊列式的，所以不會出現因為一個很大的任務而阻塞一整個伺服器 的運作，因為區塊鏈的去中心化應用程式會發生很多交易所以非常實用。後端 的伺服器端服務編程對流暢性非常重視。在伺服器端的程式開發當中，因為很. 治 政 大 常出現並發（Concurrency）的情況，所以怎麼處理並發的請求是個大問題，當 立 程式設計的架構為阻塞式的話會導致資源沒辦法妥善分配和導致延遲。而通過. ‧ 國. 學. 事件註冊、非同步函數（Asynchronous），軟體工程師可以有效提高網絡資源. ‧. 的利用率，而同時性能也會得到改善。. n. Ch. er. io. al. sit. y. Nat. 四、Javascript Front-End Framework：React.js. i n U. v. React.js 是由 Facebook 的工程師 Jordan Walke 於 2011 年部署於 Facebook. engchi. 的 newsfeed，在 2013 年在美國的 Javascript 研討會上正式開源。因為隨著網頁 的功能越多，觸發頁面的事件越多，前端資料狀態的變化也越頻繁，因此改變 文件物件模型（Document Object Model, DOM）結構也會越頻繁。而 HTML DOM 是一個很大的樹狀資料，每當一個事件發生，而需要進行更新、修改、刪 除時，底層的程式就必須先從這一棵 DOM 樹中，一直從上而下直到找到那一片 要更改的葉子，而 React 的改善方法為把資料一律重繪，只要資料變動一次， React 就根據資料重新的填充資料，並且顯示給使用者。而背後用的技術為 Virtual Dom，因為改變 DOM 是很耗效能的一件事，而一律重繪將會改變一整 34. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(41) 棵 DOM 樹，但是如果開發者跟 DOM 中間有一個中間件，可以幫我們改變最小 幅度的 DOM，將能大幅提升開發速度。而這個中間件就是 Virtual DOM，一律 重繪改的事實上是記憶體中的 DOM 物件，而 React 會在根據舊狀態和新狀態的 排版和資料進行比對，將確切有需要更動的 DOM 真實反映在瀏覽器的 DOM 上。而除了效能上的選擇外，React.js 跟 web3.js 相容上也比較高，所以本研究 選擇 React.js。. 五、後端雲端服務平台：Firebase. 政 治 大. Firebase 原本是 2011 年開始的一家提供雲端服務的公司，2014 年被. 立. Google 收購後，被 Google 改善併提供服務的雲端資料庫，同時支援各種跨平. ‧ 國. 學. 台的開發（包含 Android、iOS 及網頁），協助使用 Firebase 平台的開發人員在. ‧. 雲端快速建置後端資料庫服務，本研究選擇 Firebase 是希望能更專注在去中心. sit. y. Nat. 化應用程式的開發跟前端的優化，背後的資料庫一切從簡，而 Firebase 能提供. io. n. al. er. 即時資料庫的運用，有效縮短開發時間。. Ch. engchi. i n U. v. 35. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(42) 第四節. 系統實測. 研究記錄系統讓研究人員可以自行填寫檔案標題及研究人員資訊，選擇檔 案後會自動計算出該數位資訊檔案的哈希值。. 學. ‧ 國. 立. 政 治 大. 圖 12：系統實際上傳畫面示意圖. ‧. Nat. n. al. er. io. sit. 行認證，當研究人員成功輸入密碼，代表著認證完成後，. y. 當研究人員完成填寫，點擊上傳到記錄簿之後，會先對研究人員的身分進. Ch. engchi. i n U. v. 圖 13：認證身分示意圖. 資料庫自動備份並更新資訊，本研究之系統將這些記錄都自動放置到雲端資料 庫Firebase。下圖之中可以看到，除了檔案編號、研究人員、檔案標題和文件指 紋碼已經上傳至資料庫，檔案編號相對應的區塊編號、發送者地址、交易編號 也同時做備份，方便未來使用者在上傳後做查看、審查、比對等動作。. 36. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(43) 圖 14：成功上傳資料示意圖. 政 治 大 在資料被更新時，可以先根據資料的發送者地址去確認身分，直接拿取發 立. ‧ 國. 學. 送者地址0x0041be3a1c43729619655c25a1ec7d60cc2b5ab9,在isOwner函式這邊貼 上，可以証明發送交易的人是其中一名合法管理人，而根據智能合約的特性跟. ‧. 本研究進行測試確認，只要不是合法管理人即使在網頁前端能提出交易，輸入. y. Nat. n. er. io. al. sit. 密碼後資料也不會隨著更新，更不會放到區塊鏈。. Ch. engchi. i n U. v. 圖 15：證明其身分為合法管理人示意圖 37. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(44) 而在確認身分後，這時候我們需要查看上傳到區塊鏈的交易究竟有沒有被 確認，本研究其中一個研究目的為能透過利用多重簽章的技術，在區塊鏈存證 的時候以呼叫其他人作見證，我們可以使用資料庫的transactionId作認證， 0x5e6b03fb84d1aa2edcb28d60f40298b64f93d53204852fa46e4a4e6be23028b9. 政 治 大 可以看出TransactionId為5e6b03…3028b9的交易定確有被佈上區塊鏈，而因 立. 圖 16：確認交易編號示意圖. ‧ 國. 學. 為本研究為方便實際操作，有先寫好一個函式以避免使用者需要每次都需要拿 一大串交易編號進行操作之煩惱，所以先設定一個比較好確認交易狀態的方. ‧. 法，可以直接用圖中右邊的transactionId:3來檢查交易是否已經被其他人確認，. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 17：確認交易狀態示意圖. 如圖所示，通過檢查同一個TransactionId可以確認交易尚未確認，而原因是 因為在合約產生的時候，本研究先假定合約的合法管理人有三個人，而其中交 38. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(45) 易合法的條件為三人其中的二人對此交易簽章。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. 圖 18：確認合法管理人及交易最低確認數示意圖. sit. y. Nat. n. al. er. io. 如圖18所示，getOwners顯示出三個合法管理人的名字分別為Ricky, Tom,. i n U. v. Jerry，MAX_OWNER_COUNT的意思是指這合約最多能擁有50位合法管理人，. Ch. engchi. 而這都是可以調整的參數。而其中Ricky即為此筆交易的發起人，所以目前只有 Ricky有對此交易進行簽章，而其中required顯示出目前合約的要求為最少有2名 合法管理人對交易進行簽章，可以透過查看目前交易到底有哪些人已經對它進 行了簽章的動作，以增加在管理研發記錄上的效率。. 39. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(46) 政 治 大. 立. 圖19：查找已對交易進行確認之合法管理人示意圖. ‧ 國. 學. 如圖19所示，可以看出目前對於transactionId:3的交易目前只有交易的發起. ‧. 人Ricky對他進行簽章，而因為研發記錄對一企業來說是很重要的營業秘密，本. y. Nat. io. sit. 研究會在parity的後台做各種函式的執行以加強其隱匿性，而接下來將嘗試合約. n. al. er. 中的其餘合法管理人對交易進行簽章的動作，以使其交易能被確認。. Ch. engchi. i n U. v. 圖 20：執行確認交易之函數示意圖. 首先，如圖20，其中一名合法管理人Jerry對於TransactionId為3的交易執行 確認交易的函式。. 40. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(47) 圖 21：確認執行壓認交易之用戶是否為合法管理人. 在執行這項函式之前需確保其身分的正確性。若其不是合法管理人沒辦法. 政 治 大. 對交易作出任何動作，所以同樣需要確認用戶的合法性，需要輸入正確的密. 立. 碼，而因為智能合約的特性，只要該名用戶不是合法管理人，即使該用戶輸入. ‧ 國. 學. 其密碼，智能合約會先確認身分再執行其函式。所以當Jerry成功輸入密碼後，. ‧. Parity就會顯示出Jerry成功對該交易作出確認，而這裡要注意的是，雖然右手面. sit. y. Nat. 的transactionId同樣為3，但左方的transactionId並不會是同樣的. io. al. er. 5e6b03…3028b9，因為Jerry的行為在區塊鏈裡面同樣算是提出一筆交易，所以. n. 會有獨立的transactionId，當Jerry成功對交易進行確認時也代表上面提到的智能. Ch. engchi. i n U. v. 合約的最低確認數已達到，交易也理應被判定為true。. 圖 22：區塊鏈記錄示意圖. 41. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(48) 當我們跟上面一樣查看TransactionId為3的交易狀態時，可以看出該交易已 有三分之二的合法管理人對其作出簽章，亦即代表該筆交易將成立。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學 sit. y. Nat. 圖 23：確認交易之狀態示意圖. io. al. er. 本研究希望此研發記錄系統同樣能成為企業在管理其研究記錄的系統，所. n. 以本研究也增加了幾項函式，例如能自由地新增或減少合法管理人，而在管理. Ch. engchi. i n U. v. 研發記錄時，所需求的確認次數不一定是三分之二，所以本研究也有準備不同 情況下的函式。. 圖 24：確認交易之確認次數函式示意圖 42. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(49) 如圖所示，只要輸入其交易編號（transactionId，此transactionId並不是網頁 前端的transactionId，而是本研究在parity所設定的transactionId），即可查看其 確認次數是多少，從而牽到管理不同記錄的功效。而本研究也能核實不同的合 法管理人到底對交易有否作出確認，只要透過輸入transactionId跟使用者的帳號 亦即其地址（address），即可達到核實的效果。Tom為第三名合法管理人，而 剛剛對transactionId為3的確認人有Ricky跟Jerry，所以透過此功能，可以清楚看 出有哪些研發人員尚未確認，而如圖所示為fasle，Tom對其交易尚未進行確 認。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 25：審查不同合法人對交易之確認狀態. 43. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
(50) 第五章. 第一節. 結論. 研究結果. 本系統針對現行研究記錄簿之問題，透過整合傳統的研究記錄簿的流程並 且嘗試把區塊鏈的特性導入其中，改良成一套全新的流程。從業者大部份對比 特幣不感興趣，反而是對如何將其視為底層技術，區塊鏈在傳統領域加以應用 更為關注，雖則觀望的企業數量很多，但實際投入研究的少，而有實際開發的. 政 治 大. 少之又少。而對普羅大眾而言，區塊鏈可算是一種遙不可及的技術，但區塊鏈. 立. 技術卻是能顛覆以往的經驗，並打造出更優秀可行的商業模式。而目前區塊鏈. ‧ 國. 學. 的概關應用也在這幾年才有所進展，但目前大部份所推出的僅僅都只是一種創. ‧. 新的觀念。而本研究已推出在功能上較為全面的系統，可供研究人員參考並加. sit. y. Nat. 以使用，並非只有簡單的概念，所以連流程圖和程式碼也一併作出提供讀者參. io. n. al. er. 考。期望能加深大眾對區塊鏈的知識。. v. 本系統提出透過利用區塊鏈技術系統解決方案，只要在本系統上傳檔案，. Ch. engchi. i n U. 將數位檔案轉化為指紋碼後，當資料被佈上區塊鏈的同時進行存證，以達到對 電子檔案提供法律上認可的佐證，而其中區塊鏈的特性「時間戳記」，為一種 絕對中立的原則，成功解決研發記錄的存在證明，再來利用區塊鏈技術中的多 重簽章技術，透過在上傳資料成功後讓其他有效的合法管理人進行簽章，以輕 鬆便利的方法達到見證的效用，而最後本研究系統的各種函式，也方便使用者 在本系統中除了能做到保護研究資料外同時達到研發管理及維護的工效。. 44. DOI:10.6814/THE.NCCU.TIIPM.014.2018.F08.
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