没看过猪走路,也吃过猪,就算没有接触过任何区块链产业的事物,相信你也已经听过这个新兴的名词。那么到底什么是区块链区块链能做什么本文将用白话文解释这些问题。让我们开始吧。

什么是区块链

区块链这个虚无缥缈的词听来复杂,其实它就是一个资料库,而这个资料库的特别之处,在于它利用「密码学」让这些资料乖乖排队站好,如下图。

一个个区块(资料)乖乖排好队,就成了区块链

为什么要让他们排队呢我们可以先思考一下:这些资料库是由谁建立的又是为谁建立的目的是什么

举例来说,放在你床头的日记,只有你自己写自己看,爱怎么记录都随便你,反正没人有权力更改或是观看(除了你妈)。

可是如果今天你和同学们一起写一本交换日记呢情况就大不相同。如何确保别人不会偷改你的日记如何确定今天轮到谁写,确定顺序无误,没有人乱写

当然,你和同学互相熟识,互相信任,而且大家也没这么无聊,但如果今天是一群陌生人如果今天这本交换日记里头的资讯极其重要,比如关乎金钱

这时候区块链便派上用场了。

排队站好的资料库,不仅让写入的先后顺序一清二楚,也让其他人无法「插队」或「改写」,每个参与交换日记的人都能清楚之前每一篇的顺序,并互相监督,这就是区块链的核心功能:安全、公平的储存资料。

区块与交易

区块是个抽象的概念,你可以把它想像成交换日记上的「一张纸」,这张纸上会有你或是其他同学写在上面的资料。

照理说,这张纸上可以写上任何资讯,但就像我们说的,不重要的资料根本不需要这样大费周章。

那么,有什么东西重要到需要让资料排队最常见的当然就是金钱。所以现在大部分的区块链科技都被当成金融工具来使用(当然未来还有很多可能性)。

怎么个用法你可以想像这本交换日记上写的不是「今天小美穿洋装,好可爱」这种青春日记,而是「小王给小西10块钱」这样的交易记录。如下图。

一个区块内可以包含很多笔交易记录

因为没办法插队与改写,所以当交易被写在交换日记上时,所有同学就可以相信:小王真的给了小西10块。

当然,这里有一个非常大的问题,假如写这段话的人是个骗子呢

中本聪当年提出的比特币白皮书利用「共识」与「奖励」机制来解决这个问题,奖励诚实的人并让怀有恶意的人无利可图。

总之,透过共识与奖励机制,写入的人会乖乖写,而其他用户也会为了奖励积极的去验证,确保交易都是有效的。

这边要解释一下,虽然我使用交换日记作为比喻,但区块链并不是「一本」,而是由许多许多本分布在各个用户手上同步使用的,所以每个用户都可以很快的验证新区块与区块中的交易。另外,工作量证明只是比特币这个区块链的共识机制,不是唯一的共识产生方式,以后我们会再提到这点。

区块链有什么特性

区块链有三个最主要的特性:

分布式系统 透明化 无法篡改

分布式系统

分布式呢,与集中式系统相反,指的是资料并不集中储存,而是由各独立用户共同组成。这么一来就不会有负责储存的中央故障而导致系统崩溃的情形发生。也就是这本交换日记由许多人共同协作,共同拥有,而不是由某个学长掌管,这样就不会有学长一毕业,日记就被带走或是弄丢的风险。

透明化

任何人都可以查询,也就是资料都是透明化的。就像任何一个同学都可以轻易的翻到交换日记的任何一页,而不需要其他人的批准。

往更大一点说,即使是其他学校的学生(没有加入节点的用户),都是可以查询的,所以只要你想,你现在就可以上各个区块链的区块链浏览器去看看从创世区块(Genesis Block,第一个区块)至今的任何一笔交易纪录。

无法篡改

区块链利用密码学的加密哈希函式」(Hash)以及「哈希指标」(Hash Pointer),让试图「插队」或「改写」资料的人无功而返。延伸阅读:什么是加密哈希函式

但是有两点必须注意:一、资料确实是无法篡改,但「写资料的人」可不一定诚实呀!所以常常看人家说无法篡改的特性适合用来防伪,其实不是的,因为最终用户还是得相信那个写入的人或机构,以及共识机制的完整性。区块链可不是所有信任问题的答案。

二、事实上,区块链还是有机会被攻击进而遭到篡改的,像是著名的「51算力攻击」就是一种方式。

区块链和去中心化

还记得我小的时候,曾经出现一种软体:FOXY。它利用P2P网路,让用户们共享自己的硬碟,互相传输各种各样的档案(完全是X片的温床)。

在这样的系统当中,每一个分布的节点都可以同时「提供」档案、从其他节点「下载」档案,这种高度自治的模式,相较中心化,所有用户只能和中心互动的模式是完全不同的。这就是去中心化的网路。

不过,因为缺乏审查(想玩游戏的小孩可能下载到18禁)、病毒泛滥(每个年代都有骇客)、用户提供档案却没有奖励(干麻免费分享好东西)等因素,FOXY的风潮很快就退去了。总之,这就是去中心化的一个例子,而上面FOXY遇到的这些问题,直到今日,仍旧是人们在谈论去中心化时试图解决的问题。

区块链和去中心化常被人们混为一谈,但事实上,区块链只是去中心化的「其中」一种方式。它们的确有许多关联,但是到现在人们也还在寻找答案,区块链到底是不是去中心化的最佳方式,还存有很大的争论空间。

值得一提的是,去中心化并不是非黑即白,只是程度上有差异。举例来说:是所有人一起管理,还是某一小群人负责管理,还是一个人自己管理这本交换日记

所以像是比特币、以太坊这些任何人都可以参与治理的区块链,我们就可以说它的去中心化程度比较高。

这下,你应该理解「加密货币信仰者」为什么老是对着Libra臭骂了吧:被Facebook支配又受美国监管的区块链,去中心化程度很低,自然得不到加密庞克们的赏识。

区块链与加密货币的关系

谈区块链与加密货币的关系前,让我们先来看张照片。

乌鲁克前3200年的楔形文字,左边是数字4,右边象形符号代表物品(图片来源)

现在早已不可或缺的「文字」,在当年人类刚发明时主要的功能是记帐。一来,人类刚刚从采集社会进入农业社会,不像从前采多少吃多少,而是会盖粮仓来储存粮食度过施肥、播种等时节,拥有的物品变多,记录上也变得困难。

第二,文字发展不完全,图形类的文字还无法表达复杂的想法,像是「今天小美真可爱,我爱上她了」这样的句子很难实现,大部分只能用来写「几只羊,几只马,几箱稻子」。

这个例子不那么严谨,但事实上此时此刻,加密货币便是人们在区块链上记帐的成果。

把区块链当成「文字」,而加密货币当成「羊、马、稻子」,这就是他们的关系。

如果现在和你说「文字只能用来记帐」,相信你会满头问号吧,毕竟如我们所知,文字可以传递知识、抒发心情、记录历史,有着丰富且对人类极具贡献的功能。

区块链也是一样,加密货币并不是区块链唯一的应用,只是和钱有关的信息更常映入我们眼帘罢了,如今,许多技术人员都在试图用区块链完成更多事情,无论医疗、生物、法律、经济等多项领域都是,正确的认识到「区块链」并不只是加密货币,更不是比特币,是每个人都应该具备的基本知识。