區塊與雜湊是什麼?用記帳本比喻看懂區塊鏈如何記錄交易

談到加密貨幣,幾乎一定會聽到「區塊鏈」這個詞,但很多人只知道它是一種新技術,卻不清楚它到底如何記錄每一筆交易。其實只要把區塊鏈想像成一本由許多人共同保管的記帳本,再搞懂「區塊」和「雜湊」這兩個核心概念,就能理解它為什麼被認為難以竄改,也能看出它的限制在哪裡。本文用生活化的比喻,帶你從零開始認識區塊鏈的基本結構。

把區塊鏈想成一本大家一起保管的帳本

傳統的記帳方式,通常由一個中心機構負責,例如銀行替所有客戶記錄存款與轉帳,大家相信銀行的帳是正確的。區塊鏈則換了一種做法:同一本帳本會被複製到網路上許多參與者的電腦裡,每個人手上都有一份完整或部分的紀錄。當有新的交易發生時,網路中的參與者會依照共同的規則確認這筆交易,再把它寫進帳本。

因為帳本分散在許多地方,單一參與者如果想偷偷修改自己那一份紀錄,其他人的版本並不會跟著改變,修改後的帳本自然無法被大家接受。這就是區塊鏈常被稱為「分散式帳本」的原因。

區塊:把一段時間內的交易打包成一頁

如果每一筆交易都單獨記錄,帳本會非常零散,因此區塊鏈會把一段時間內發生的交易收集起來,打包成一個「區塊」,就像帳本中的一頁。一個區塊裡通常包含幾種資訊:

  • 交易資料:這段時間內被確認的轉帳紀錄,例如誰把多少單位的資產轉給誰。
  • 時間資訊:大約在什麼時候產生這個區塊。
  • 前一個區塊的雜湊值:這是把區塊一個接一個串起來的關鍵。
  • 其他技術欄位:依不同區塊鏈的設計而有所不同,例如與共識機制有關的資料。

每產生一個新區塊,就像在帳本後面加上一頁新的紀錄,而且頁與頁之間有特殊的連結方式,這就要靠雜湊來完成。

雜湊:資料的「數位指紋」

雜湊是一種數學運算,可以把任意長度的資料轉換成一串固定長度的字元,這串字元稱為雜湊值。它有幾個重要特性:同樣的資料每次運算都會得到同樣的結果;只要原始資料改動一個字,雜湊值就會變得完全不同;而且從雜湊值幾乎不可能反推出原本的資料。

可以把雜湊值想成資料的指紋。假設你有一份合約,算出它的雜湊值後保存下來,日後只要再算一次,就能確認合約內容有沒有被改過,因為任何微小的變動都會讓指紋對不上。

為什麼串起來的區塊難以竄改

每個新區塊都會記錄前一個區塊的雜湊值,等於把上一頁的指紋抄在新的一頁上。如果有人想修改很久以前某個區塊裡的交易,那個區塊的雜湊值就會改變,接著下一個區塊裡記錄的「前一個雜湊值」就對不上了,整條鏈從那裡開始都會出現破綻。

想要讓竄改不被發現,就必須把後面所有的區塊都重新計算一遍,而且還要讓網路上大多數參與者接受這個新版本。在參與者眾多、運算或質押資源分散的大型區塊鏈上,這樣做的成本極高,因此一般認為主流區塊鏈上的歷史紀錄很難被任意更改。不過這並不代表絕對安全,規模較小、參與者較少的區塊鏈,理論上仍可能面臨被少數人掌控的風險。

區塊鏈能做到與做不到的事

理解基本結構之後,也要知道區塊鏈的能力有其邊界:

  • 能做到:讓交易紀錄公開透明、不容易被單方面竄改,並且不需要單一中心機構來維護帳本。
  • 做不到:它無法保證寫進去的資料本身是真實的。如果輸入的資訊一開始就是錯的,區塊鏈只會忠實地把錯誤保存下來。
  • 不能撤銷:交易一旦被確認,通常無法像銀行轉帳那樣申請退回,轉錯地址或遭到詐騙時,追回的難度相當高。
  • 效率限制:因為需要許多參與者共同確認,部分區塊鏈的交易速度與處理量不如傳統集中式系統。

常見問題

問:區塊鏈和加密貨幣是同一件事嗎?
不是。區塊鏈是一種記錄資料的技術架構,加密貨幣只是建立在區塊鏈上的其中一種應用。區塊鏈也可以用於記錄其他類型的資料。

問:交易紀錄公開,代表我的身分也會被公開嗎?
多數公開區塊鏈上看到的是錢包地址,而不是真實姓名,但地址的交易紀錄是公開可查的。一旦地址與真實身分產生連結,過去的交易紀錄就可能被追溯,因此不宜把它想成完全匿名。

問:理解區塊鏈之後,就適合投資加密貨幣了嗎?
了解技術原理只是第一步。加密資產價格波動劇烈,投資前仍需要評估自身的風險承受度、資金用途與相關法規,不宜只因為看懂技術就投入大筆資金。

本文內容僅供一般財經知識參考,不構成任何投資建議。投資有風險,請依自身財務狀況審慎評估,必要時諮詢合格的專業人士。