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區塊鏈的特性是什麼?從區塊鏈架構開始認識這5個特徵

區塊鏈的特性是什麼?從區塊鏈架構開始認識這5個特徵-1

認識區塊鏈的特性與架構

先前我們簡易的介紹了 區塊鏈是什麼 樣的一個系統,以及區塊鏈為何而誕生,那區塊鏈這個系統有哪些特性呢?這個系統要怎麼取得大家的信任?

在我們曾經所舉過的分散式系統的例子當中,任何人的交易紀錄都要存在大家的帳本上,那存在帳本上的這被記錄的交易要能永久的被大家所信任,這筆交易就必須具有區塊鏈的第一個重要的特性:不可篡改性,那要如何達成不可篡改性呢?就要先從區塊鏈的架構到底長怎麼樣講起。


區塊鏈的特性和特徵
談區塊鏈架構與不可篡改性

區塊鏈的不可篡改性

區塊鏈故名思義就是區塊和鏈,所以其實外觀看起來就是很多個區塊串在一起串成一個鏈,那區塊是什麼呢?區塊其實就是「帳本」,每個區塊上都紀錄了很多的交易紀錄。

區塊鏈與交易記錄
區塊鏈與交易記錄

在每一個區塊鏈網路中會有一條公共區塊鏈,這條區塊鏈可以想像成一個公共的帳本,所以在前一章舉的分散式系統的例子當中,誰和誰做了交易後,這筆交易其實是會先被記錄到這條公共區塊鏈、這個公共帳本上,而在記錄很多筆交易後,這些交易紀錄就可以包成了一個區塊(以比特幣為例,比特幣的區塊鏈上每個區塊包含了大約500筆交易),如上圖中所示,累積了許多交易紀錄後包在一起成為2號區塊,每當一個區塊被包了出來後,所有人就會開始驗證看看這一個區塊中的這些交易紀錄到底是不是都是正確的,這個驗證的過程也會在之後的文章詳細做說明(數位簽章)。

在驗證完這個區塊的交易之後,會在這個區塊的尾端放上一個密碼,並在下一個區塊的開頭也放上一樣的密碼,當這兩個密碼相同時這兩個區塊就可以連接在一起,可以想像成鑰匙和鑰匙孔的概念,鑰匙和鑰匙孔剛好匹配時才能剛好接在一起,而這個密碼是如何產生的呢?是利用一個叫hash算法(中譯:哈希法或雜湊法)的方式所產生的。


Hash算法

hash算法能將任意的一串文字轉成一段固定長度的密碼,hash算法有四個重要的特性:

  1. 不論輸入的文字是如何,經由hash算法輸出的密碼長度永遠都固定
  2. 兩段輸入的文字有任何一處不同,甚至其中一段文字只是比另一段文字多一個空格這種輕微的差異,這兩段文字經由hash算法產生的密碼就會差異很大,也沒辦法從產生密碼的規律性上推測原先的輸入文字是什麼
  3. 由第2點可以知道不同輸入文字輸出密碼一定會不同,讓我們反過來想,若有兩段文字經由hash算法得出的密碼一模一樣,代表這兩段文字本身一定也一模一樣
  4. hash算法是不可逆的運算,沒有任何方法可以單從輸出結果回推原先的輸入是什麼

Hash 算法也會在之後的文章中做詳細的說明。


區塊鏈的交易數據

每個區塊尾端的這組密碼,便是把整個區塊的交易數據,全部送進hash算法得出的結果,這組密碼當然也等同於,在下一個區塊開頭的那組密碼,而為何要在下一個區塊的開頭也放上相同的密碼呢?這是因為當前一塊區塊的交易數據,只要任一筆有一丁點的更動,根據上方所列舉的第二項hash算法的特性,最後算出來的密碼就會有巨大的變動,跟下一個區塊開頭的密碼就對不上了,也就像是鑰匙孔改變了,後一個區塊的鑰匙當然就插不進已經變更過的鑰匙孔當中了,因此只要當有這種情況發生,整條區塊鏈就會直接斷開,而在斷開的鏈結以後的區塊們,因為已經接不上原本的母鏈,就會被拋棄,因為大家知道會斷開的區塊一定是因為其中的交易被動了手腳,所以這些區塊就不會再受到大家的信任。

隨後,才會把這筆交易加到自己個人的帳本上,所以其實每個人的個人帳本等於都是從公共帳本上複製下來的,這樣能保證所有人的個人帳本紀錄的內容一定都是一模一樣的。

認識區塊鏈帳本
從生活中認識區塊鏈帳本
區塊鏈交易數據
區塊鏈交易數據

區塊鏈的特性整理

根據歸納整理的這些區塊鏈的簡易介紹,可以大致整理出幾項區塊鏈的特性:

  1. 去中心化 ( 分散式帳本的特性,會在後續文章仔細說明此特性 )
  2. 所有交易公開透明
  3. 已被紀錄到帳本上的交易不可被篡改
  4. 可追溯性,因為已經放到鏈上的交易不會被篡改,可以隨時查閱過去的某一筆交易紀錄
  5. 每個人的分散式個人帳本一定都會完全一模一樣,也一定會和鏈上的一樣

首先了解這5個區塊鏈的主要特性,後面將有更多偏向區塊鏈的技術性討論,讓大家更熟悉區塊鏈的生態!

下個部分,我們會介紹DAY3 區塊鏈的發展與簡史整理,歡迎大家追蹤我們!

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