科普：重塑世界的區塊鏈技術

近年來，比特幣相關技術的發展與應用正在深刻影響著金融、網路、政府公共服務等多個領域。比特幣在2017年底也一度躍升成為最火熱的話題，整體年度市值成長近1300%。這戲劇性的價值漲幅，連帶影響到其背後的關鍵技術——區塊鏈技術逐漸引發多方關注。

在大多數人看來，區塊鏈與比特幣相互共存，其實不然。區塊鏈事實上是獨立於加密貨幣之外的一項非中心化信息儲存工具。被譽為「數字經濟之父」的唐?泰普史考特曾預言稱，影響未來幾十年的「黑科技」已經到來，它不是社交媒體，也不是機器人，不是數據，甚至不是人工智慧科技，而是區塊鏈技術。比特幣是區塊鏈（Blockchain）技術最好的殺手級應用，由中本聰在2009年提出。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊。那麼區塊鏈的本質究竟是什麼？《哈佛商業評論》曾用一句話貼切描述區塊鏈為「一種開放，分散式的分類賬簿，能有效記錄雙方交易，並以可核查與永久性的方式記錄」。

那麼區塊鏈技術究竟如何在現實中應用呢？下面就以比特幣為例來探究區塊鏈技術的應用模式——當客戶端發起一項交易後，會廣播到網路中並等待確認。網路中的節點會將一些等待確認的交易記錄打包在一起，組成一個候選區塊。然後，試圖找到一個nonce串放到區塊里，使得候選區塊的hash結果滿足一定條件（比如小於某個值）。一旦算出來這個區塊在格式上就合法了，就可以進行全網廣播。大家拿到提案區塊，進行驗證，發現確實符合約定條件了，就承認這個區塊是一個合法的新區塊，被添加到鏈上。

區塊鏈技術具有以下五大特點：

一是非中心化。區塊鏈技術採取分散式核算和存儲，不依賴第三方管理機構或硬體設施，不存在中心化管制，在區塊鏈中任何參與者都是一個節點，每個節點的許可權都是對等的。非中心化是區塊鏈最突出、最本質的特徵。

二是開放性。區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人均是公開的，整個系統信息高度透明。

三是自動化。區塊鏈基於協商一致的規範和協議（例如比特幣採用的「哈希演算法」等密碼演算法），整個系統可在不依賴第三方的情況下，自動安全地驗證和交換數據。

四是匿名性。由於所有節點能夠在「非信任」的環境下自動運行，因此各區塊節點的身份信息無需公開或驗證，信息可以匿名的方式傳遞。

五是不可篡改性。進入區塊鏈的信息經過驗證後將永久保存。除非同時控制整個系統中超過51%的節點，否則單個節點上對資料庫的修改是無效的，使攻擊的難度與成本大大增加。

區塊鏈的技術原理和運行機制使其在保障信息安全性和完整性上具有不可比擬的天然優勢。區塊鏈的多個節點網路通過共識機制運作，單個節點都會儲存區塊鏈上的所有數據。因此，即便是單一節點遭受黑客攻擊，也不會影響區塊鏈系統的整體運行。區塊鏈的分散式存儲有效降低了數據集中管理的風險。正是區塊鏈的技術特點和獨特優勢，為其在金融、網路、軍事，及政府公共服務等多個領域的應用開闢了廣闊空間。

美國《企業家》雜誌專欄作家 Josh MacDonald 給出了5項區塊鏈在未來最有潛力顛覆日常生活的運用：

1

網路安全

區塊鏈最吸引人之處在於信息透明度，所有數據需通過加密系統驗證。確保數據在傳輸過程中不會被第三方攔截。如此一來區塊鏈可免除人為錯誤、數據損毀與黑客攻擊的風險，大幅降低網路信息風險的可能性。愛沙尼亞安全軟體公司 Guardtime 正嘗試以區塊鏈設計「無鑰匙簽名」（Keyless Signature Infrastructure）技術。此技術可用於標記數據、驗證數據，保持其真實性與完整性，提供政府、企業加密級別的數據安全。

2

選舉和投票

選舉最令人擔憂的就是可能涉及暗箱操作。有了區塊鏈技術加入，能貫穿整個選舉過程：從投票人身分辨認、選票紀錄、票數統計，根除人為做票的任何可能。所有投票紀錄一切公開、透明，且所有紀錄無法擅自修改、刪除。目前已有家新創公司Follow My Vote正致力開發運用區塊鏈於選舉的解決方案。

3

不動產交易

購買和出售不動產產權往往隱藏許多痛點，像是大量文書工作、缺乏透明度、紀錄錯誤及人為蓄意欺詐等。若能利用區塊鏈進入流程，不但可加快交易時間、減少交易成本、提高整體效率，同時還能減少紙本紀錄的需要。技術和金融新創公司Ubiquity已開始提供以區塊鏈技術為核心的SaaS平台，處理抵押貸款、所有權交易與金融相關領域。

4

分析與預測

隨著不同產業逐漸投入區塊鏈運用層面，甚至有平台運用至「預測未來事件」。Augur透過區塊鏈技術，允許所有用戶預測未來事件，對可能發生的事情下賭注，其中的獎勵機制促使用戶準確預測。該公司聲稱，整個過程預測過程將是分散的，運用「群體智慧」（Wisdom of Crowds），群眾的預測將會比單獨專家或機構來得更準確。他們的用戶可從股票市場預測到體育，甚至發生自然災害都可以是預測範疇。

5

共享APP

「區塊鏈」技術其中一項技術在於分權系統（Decentralization）與分散式賬本技術（Distributed ledger Technology，DLT）。一項賬本（信息）能存在多個機構組成的網路，當中數據有任何變動，將會連帶影響所有載體，並需取得所有載體認可才能變動。這樣的資儲存模式也非常符合近幾年推出的共享App，例如Uber、Lyft和「滴滴」出行，通過雲端與演算法來記錄路徑與計算里程數，確保信息不會被改寫或簒改。

上述5個方面應用不過是區塊鏈顛覆生活的一小部分，未來隨著區塊鏈技術運用滲入不同產業、企業，區塊鏈的運用範圍將廣泛地出現在我們的生活中。但區塊鏈技術目前還在起步階段，爆出的許多安全問題，例如以太坊的DAO合約漏洞和因多重簽名缺陷損失12萬個比特幣（6800萬美元）的Bifinex等。

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