比特幣與區(qū)塊鏈這兩個(gè)單字在近幾年來越來越火熱，比特幣與區(qū)塊鏈成為了技術(shù)人員、投資家的關(guān)注焦點(diǎn)，而區(qū)塊鏈曾經(jīng)是一個(gè)鮮少人知的技術(shù)，現(xiàn)在卻成為了與AI、Cloud Computing、Big Data等重要技術(shù)并駕齊驅(qū)，也開始對(duì)許多產(chǎn)業(yè)造成重要的改變(如：金融業(yè)、醫(yī)療業(yè)、工業(yè)等)，主要是因?yàn)楸忍貛潘鶐淼木薮笥绊懥Α?/p>

比特幣之所以有巨大影響力是因?yàn)?，它可以讓人們?cè)跊]有信任的情況下進(jìn)行匿名的交易，而些交易都不是由某個(gè)單位、組織、企業(yè)、政府所控制的，所以在原有的交易制度上做了很大的轉(zhuǎn)變(例如：跨國(guó)交易不用手需費(fèi)、交易過程保密)，而比特幣之所以能做到這些事情，是因?yàn)樗谋澈笥幸粋€(gè)名為區(qū)塊鏈的技術(shù)在支撐著。

什么是虛擬加密貨幣？

簡(jiǎn)單來說虛擬加密貨幣，是一種使用密碼學(xué)原理來確保交易安全及控制交易單位創(chuàng)造的交易媒介。加密貨幣是虛擬貨幣的一種。比特幣在2009年成為第一個(gè)去中心化的加密貨幣(資料來源：維基百科)。

沒錯(cuò)，我們現(xiàn)在最常聽到的比特幣或以太幣等，在交易的過程中利用密碼學(xué)來確保交易的安全與不可逆，這當(dāng)中包含了非對(duì)稱式加密、橢圓曲線加密、 數(shù)位簽章等密碼學(xué)算法。

現(xiàn)行的虛擬加密貨幣：

▲圖片來源：https://coinmarketcap.com/

為什么虛擬加密貨幣會(huì)有價(jià)值？

一個(gè)有形資產(chǎn)或無形資產(chǎn)會(huì)有價(jià)值，是因?yàn)槿藗兿嘈潘袃r(jià)值并且接受它，對(duì)于一個(gè)貨幣的價(jià)值認(rèn)定大略有主要幾個(gè)點(diǎn)(本文列出比較重要的三點(diǎn))：

1.可流通性：

如果一個(gè)貨幣或資產(chǎn)具備可流通性，不論以任何形態(tài)或物質(zhì)所組成，只要具有普遍接受性且可流通，便可成為交換之工具，并且流通于市場(chǎng)上。

2.信用：

信用是一個(gè)貨幣具有價(jià)值的重要因素，舉例來說為什么一萬美元可以流通的于市面上的原因是，因?yàn)槿藗兌枷嘈潘鼡碛幸蝗f美元的價(jià)值，不會(huì)隨便或一系之間成為沒有用的紙張，而這就是信用因?yàn)椋嗣裥刨囘@個(gè)國(guó)家，一個(gè)國(guó)家如果沒有信用可言，那他即便是真實(shí)的法定貨幣，也如同玩具紙鈔一樣沒價(jià)值。

3.儲(chǔ)存價(jià)值：

一個(gè)有形資產(chǎn)或無形資產(chǎn)，如果放置一段時(shí)間，在日后拿出來時(shí)還可以繼續(xù)交換或購(gòu)買東西，那這個(gè)資產(chǎn)就發(fā)揮了儲(chǔ)存價(jià)值的功能。

程序員Laszlo Hanyecz在2010年5月22日付給了bitcointalk論壇上一名用戶10,000BTC來購(gòu)買2個(gè)披薩，2個(gè)披薩市價(jià)約700臺(tái)幣，因?yàn)樵?010年的時(shí)候虛擬貨幣還沒被市場(chǎng)決定它的價(jià)值，然而現(xiàn)在短短幾年的時(shí)間10,000個(gè)BTC，從兩個(gè)披薩的700臺(tái)幣的價(jià)值，變成市價(jià)約為2,278,180,000臺(tái)幣價(jià)值。

而虛擬加密貨幣正因?yàn)橛辛魍ㄐ?、信用并且有?chǔ)存價(jià)值，才使得人們決定了它的價(jià)值，而使虛擬加密貨幣擁有價(jià)值的背后推手便是「區(qū)塊鏈」。

何謂區(qū)塊鏈？

虛擬加密貨幣因?yàn)閰^(qū)塊鏈，而增加了另一層價(jià)值「去中心化」，透過區(qū)塊鏈虛擬加密貨幣，不需經(jīng)由任何中央機(jī)構(gòu)發(fā)行，而是由區(qū)塊鏈自主管理，在區(qū)塊鏈中，任何人都無法偽造虛擬加密貨幣，也無法竄改交易的歷史紀(jì)錄，所以在這個(gè)不需經(jīng)由任何中央機(jī)構(gòu)管理的系統(tǒng)里面，產(chǎn)生了信任價(jià)值，讓彼此不認(rèn)識(shí)的使用者不需經(jīng)過第三方認(rèn)證單位，就可以直接進(jìn)行虛擬加密貨幣流通。

區(qū)塊鏈簡(jiǎn)單來說，就是一個(gè)去中心化的分散式帳本。在區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)中，帳本分散在世界各地，如何在分散的系統(tǒng)中保證交易資料的正確性？重點(diǎn)在于共識(shí)機(jī)制，區(qū)塊鏈透過共識(shí)機(jī)制與密碼技術(shù)來確保交易的正確性，不同的區(qū)塊鏈技術(shù)采用不同的共識(shí)機(jī)制(如：POW、POS、DPOS、PBFT等)。

▲中心化、去中心化、分散式系統(tǒng)示意圖(圖片來源:Businessinsider)

中心化＆去中心化分散式帳本

1.中心化

傳統(tǒng)的client-server系統(tǒng)架構(gòu)，就是中心化系統(tǒng)，資訊的讀取與寫入都由中心化系統(tǒng)掌控，范例如下：

▲公司C建立一個(gè)資料庫，提供給公司A, B使用

優(yōu)點(diǎn)：

資料完整性由公司C確保

缺點(diǎn)：

公司A、B需要支付手續(xù)費(fèi)給公司C

公司A、B可能需要透過公司C才可以存取資料庫

2.去中心化分散式帳本

Blockchain是一個(gè)分散式資料庫，可以在使用者互相不信任之下，依然保持資料完整性，以比特幣為例，比特幣的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，參與者們（礦工）一起維護(hù)一個(gè)具時(shí)序性的分散式帳本系統(tǒng)(區(qū)塊鏈)。

在區(qū)塊鏈中每一個(gè)參與者都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，理論上節(jié)點(diǎn)之間都會(huì)進(jìn)行資料同步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)保存一份完整的帳本（區(qū)塊鏈的所有資料），當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)起一筆交易時(shí)，會(huì)將此交易傳遞到區(qū)塊網(wǎng)路中其他節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)會(huì)將數(shù)筆交易打包進(jìn)區(qū)塊，并進(jìn)行共識(shí)算法的計(jì)算。

▲去中心化分散式帳本示意圖

區(qū)塊鏈為什么值得信任？

區(qū)塊鏈的資料塊是前后相關(guān)連的，假設(shè)惡意使用者竄改了歷史資料中的區(qū)塊T，則T之后的所有區(qū)塊皆需重新計(jì)算且一并篡改才能符合規(guī)則。

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)里，區(qū)塊之間皆經(jīng)密碼學(xué)保護(hù)，若要讓區(qū)塊T+1與區(qū)塊T之間能通過驗(yàn)證，則惡意使用者需要重新算出符合解，即使僅算一個(gè)區(qū)塊也需要相當(dāng)大的計(jì)算能力，更不用說要重新計(jì)算之后的所有區(qū)塊，另外所有資料塊保存在眾多節(jié)點(diǎn)中，僅修改少數(shù)節(jié)點(diǎn)上的資料塊同樣是起不了作用。

▲區(qū)塊串鏈?zhǔn)疽鈭D(圖片來源:Toptal)

也因?yàn)閰^(qū)塊鏈系統(tǒng)難以被竄改資料，所有的交易歷史紀(jì)錄都是幾乎不可逆的狀況下，所以虛擬加密貨幣才擁有了價(jià)值。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)里面的重要角色

在區(qū)塊鏈里面有兩個(gè)重要的角色一般使用者、認(rèn)證使用者（礦工）。

1.一般使用者:

一般使用者對(duì)區(qū)塊鏈發(fā)出交易，此交易訊息會(huì)透過p2p網(wǎng)路傳輸至其他使用者。

2.認(rèn)證使用者:

認(rèn)證使用者確認(rèn)收到的交易是否正確，將數(shù)筆交易打包進(jìn)區(qū)塊，并開始計(jì)算完共識(shí)算法，所有的認(rèn)證使用者會(huì)比賽誰先算出答案（雜湊值），只要先算出答案就可得到區(qū)塊寫入權(quán)，并獲得區(qū)塊鏈獎(jiǎng)勵(lì)，當(dāng)算出答案后認(rèn)證使用者，會(huì)將區(qū)塊寫入?yún)^(qū)塊鏈，并將寫入的區(qū)塊傳輸至其他認(rèn)證使用者，其他認(rèn)證使用者確認(rèn)收到的區(qū)塊是否正確，然后寫到自己的區(qū)塊鏈中。