區塊鏈最核心的作用：「資料存證」
作者：楊吳泉（義守大學 智慧網路科技學系 副教授兼系主任）
這是我預期發表區塊鏈這一系列文章的第一篇，這篇文章我們將從區塊鏈發展與基本特質說明，結論點出區塊鏈最核心的一系列文章作用 – 資料存證。
區塊鏈發展
2008年底，目前為止未明真實身分的神祕者中本聰（Sotoshi Nakamoto）提出了被奉為區塊鏈白皮書的文章：《比特幣：一種對等式的電子現金系統》，規劃了一個去中心化的電子交易方式。面對2008全球金融海嘯，歷經2013年阿根廷通貨膨脹、停止外幣兌換，加上2017年開始檔案勒索病毒的肆虐引起的比特幣升值，馬斯克2021分享加密貨幣資產價值及2022年加密貨幣交易所倒閉事件。我們逐漸發現區塊鏈去中心化不只是技術，也逐漸形成文化，挑戰許多現有制度與觀念。
隨著區塊鏈日益普及，除了比特幣外，以太坊、IOTA、…等許許多多不同型態區塊鏈架構也不斷提出，令人眼花撩亂。應用上，除了電子交易外，也包括智慧合約應用（此處智慧無關人工智慧，而是指合約動作可以自動執行）、物聯網應用、版權保護等資產平台的各式各樣分類。給許多人一種重要但虛無飄渺的感覺。
本文希望藉由作者觀察讓大家更了解區塊鏈核心功能，刺激大家思考討論。
區塊鏈特色
區塊鏈採用密碼學數位簽章、雜湊、具有特徵的雜湊以及點對點網路等重要技術，因此具備去中心化、共識機制、防止抹滅或竄改、時戳（可以想像成具備前後順序）等基本特性。
為什麼具備去中心化呢？可以想像有一本可以共同維護帳本，大家可以上去記帳，問題是我們怎麼會相信其中的內容是正確的？是不會被刪除的？大家是願意去記帳？主要原因有以下五項：
- 採用數位簽章，可以驗證交易者（或資料上傳者）確實認同資料內容，具備密碼學上資料完整、不可否認籍身分認證（區塊鏈上匿名應該說是不具實名制，使用者還是有不具名帳號）等特性，這些具備數位簽章的資料，是可信的。
- 採用具有特徵的雜湊，為了維護帳本正確，大家有共識，除內容具備數位簽章特色外，上鏈資料要保持正確不被刪除，必須對於資料有提供保護，不會被輕易修改或刪除（共識機制），如同我們存摺一樣的效果，比特幣採用工作量證明（Proof of work）的機制保護，讓記帳者必須費一番心力才可資料上鏈，卻可被簡單驗證是否正確。因為如此，修改上鏈資料具有一定難度，當然共識機制探討是一個重要研究議題。
- 採用區塊鏈結，資料鏈結後，形成一個整體，修改每一個區塊，都必須考慮之前上鏈的區塊，困難度更提升，也不容易直接刪除一些區塊。
- 採用點對點網路將帳本分散到各節點，足夠的節點可以造成更穩定可靠的帳本，更加去中心化。
- 採用獎勵制度，讓大家有意願記帳，尤其獎勵夠大時，目前比特幣每正確上鏈記一次帳，可獲得6.25比特幣，直接記錄在帳號，比存在交易所可靠多了。因此這類工作量證明的共識機制，大家習慣叫挖礦。
資料使用週期
就上鏈資料而言，我們可將區塊鏈上鏈資料使用週期分成上鏈前認證、上鏈做存證、上鏈後使用需驗證三部分：
- 資料發證：不管是交易、契約、各類證書，這些「資料」上鏈前都必須數位簽章，這個動作很像發證書，發證者須有明確身分，但不一定是上鏈者。
- 資料存證：已認證資料上鏈的目的，主要在於具有良好保存效果，一個結構良好的區塊鏈如同一個非常可靠的保險箱，確定證書不會丟失。
- 資料驗證：存證資料上鏈後，使用時必須要做驗證，區塊鏈架構提供一個容易驗證的架構，實施方式也是一個值得探討議題。
綜上所探討，區塊鏈最核心作用是提供一個良好的資料存證架構，不管是在交易、契約、證書或是其他資料概念上，這個核心作用很重要，值得我們細思所衍生的各種應用。
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