區塊鏈的主要功能是什麼？

區塊鏈通過權力下放，不變性和密碼學確保安全和信任，從而實現透明的，防篡改的交易，而無需中介。

2025/08/05 16:15

權力下放及其在區塊鏈基礎設施中的作用

區塊鏈技術最根本的方面之一是權力下放。與依靠銀行或政府等中央當局的傳統金融系統不同，區塊鏈在點對點網絡上運行，每個參與者或節點都維護整個分類帳的副本。這樣可以確保沒有任何一個實體可以控制整個系統，從而降低了操縱或失敗的風險。每個節點都獨立驗證和記錄交易，為無信任的環境做出了貢獻。當啟動新的交易時，它會在整個網絡上廣播。然後，節點在將共識機制添加到塊之前，使用共識機制驗證交易。缺乏中央權威會增強透明度和韌性，從而使系統不易受到攻擊或全身崩潰的影響。

不變性和數據完整性

區塊鏈的定義特徵是不變性，這意味著一旦將數據記錄在區塊鏈上，就無法更改或刪除。這是通過加密哈希實現的。每個塊都包含其自己數據的唯一哈希，以及上一個塊的哈希，形成了鏈條。如果有人試圖在過去的塊中更改交易，則該塊的哈希將會改變，這使所有後續塊無效。這將需要重新計算鏈中每個塊的哈希，這一過程在大型，已建立的區塊鏈中是不可行的。這種數據完整性確保了交易歷史具有永久性和防篡改，使區塊鏈非常適合需要審核步道的應用，例如供應鏈跟踪或財務記錄保存。

透明度和化名

區塊鍊網絡具有高度的透明度。每筆交易都記錄在網絡中所有參與者都可以訪問的公共分類帳中。任何人都可以查看交易歷史記錄，包括轉移的金額和涉及的地址。但是，用戶身份並未直接暴露。取而代之的是，參與者通過加密地址進行互動，這些地址顯示為字符的隨機字符串。這提供了假名- 開放和隱私之間的平衡。雖然可見交易詳細信息，但將地址鏈接到現實世界的身份通常需要外部信息。這種透明度促進了用戶之間的信任，因為所有操作都是可驗證的，而假名則保護個人隱私，這是財務和個人應用程序中的關鍵功能。

共識機制：確保跨節點達成共識

為了使區塊鏈正常運行，所有節點都必須就交易的有效性達成共識。這是通過共識機制實現的。最廣為人知的是工作證明（POW）和股份證明（POS）。在Bitcoin使用的POW中，礦工競爭解決複雜的數學難題。第一個解決的方法可以添加一個新的塊，並獲得加密貨幣的獎勵。此過程需要大量的計算能力和能量，但可以確保安全。在POS中，根據其“股份”作為抵押品的加密貨幣的量選擇驗證者。他們提出並驗證塊，如果他們不誠實地行動，他們就會失去股份。其他機制包括授權的股份證明（DPO）和實用的拜占庭式容錯（PBFT），每種都有速度，安全性和權力下放的不同權衡。這些協議對於沒有中央權威的情況下維持網絡完整性至關重要。

智能合約和可編程邏輯

某些區塊鏈，尤其是以太坊的另一個關鍵特徵是執行智能合約的能力。這些是存儲在區塊鏈上的自我執行程序，該程序在滿足預定義條件時會自動執行協議的條款。例如，智能合約只有在客戶確認項目完成後才可以向自由職業者付款。該代碼完全按照編程，沒有停機時間，審查或第三方乾擾。開發人員使用堅固性等語言編寫智能合約。部署後，它們將無法更改，從而確保可靠性。這些合同可以在金融，遊戲和身份管理中實現分散申請（DAPP）。所有網絡參與者的執行都是透明和可驗證的，在區塊鏈生態系統中添加了另一層信任和自動化。

分佈式分類帳和網絡彈性

分佈式分類帳是區塊鏈技術的骨幹。分類帳沒有將數據存儲在單個位置，而是在全球數千個節點上複製。當添加一個新塊時，它會在整個網絡上傳播，並由每個節點獨立驗證。這種冗餘可確保即使某些節點離線或受到妥協，網絡仍在繼續運行。沒有單一的失敗點。對分類帳的更新在所有副本中同時進行，以保持一致性。該結構增強了安全性和正常運行時間。如果發生攻擊，攻擊者將需要同時妥協大多數節點 - 這一壯舉在大型，分散的網絡中是非常不切實際的。分佈式性質還支持審查阻力，因為沒有一個實體可以阻止或反向交易。

加密和安全協議

區塊鏈在很大程度上依賴密碼學來保護數據並驗證用戶。公鑰密碼學用於生成錢包地址和簽名交易。每個用戶都有一個私鑰和一個公鑰。私鑰必須保密，因為它允許所有者花費他們的加密貨幣。源自私鑰的公共密鑰公開共享並構成錢包地址的一部分。數字簽名確保只有應有的所有者才能啟動交易。 Hash功能（例如SHA-256）通過創建獨特的數據指紋來確保塊的完整性。輸入的任何變化都會產生完全不同的哈希，從而顯而易見。這些加密工具共同創建一個安全，無信任的環境，用戶可以在無需了解或相互信任的情況下進行交易。

常見問題

問：權力下放如何防止區塊鏈欺詐？
權力下放可以通過在許多節點上分配控制來阻止欺詐。要更改交易數據，攻擊者需要控製網絡計算能力的50％以上（以POW）或股份（在POS中），這種情況稱為51％的攻擊。在大型網絡中，這是非常昂貴且難以實現的，使欺詐活動變得不切實際。

問：在任何情況下都可以更改區塊鏈數據嗎？

在正常操作下，區塊鏈數據是不可變的。但是，在極少數情況下，區塊鏈可以經歷硬叉，社區同意更改規則並創建新版本的分類帳。這會導致永久分開，不會改變原始鏈，而是創建了一個具有不同歷史的新鏈。

問：默認情況下所有區塊鍊是否透明？

大多數公共區塊鏈都是透明的，使任何人都可以查看交易。但是，私人或允許的區塊鏈可能限制對某些參與者的訪問。此外，一些公共區塊鏈結合了隱私功能，例如零知識證明，以隱藏交易詳細信息，同時仍驗證有效性。

問：如果用戶失去私鑰會發生什麼？

失去私鑰意味著失去對關聯的錢包和資金的訪問。沒有中央權力來恢復它。這強調了安全密鑰管理的重要性，例如使用硬件錢包或安全位置中存儲的種子短語（例如種子短語）。