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區塊鏈的兩道陰影及技術原理
數位時代 │  【撰文:張庭瑜】
 
 


教導密碼學和區塊鏈的台灣大學數學系兼任助理教授陳君明指出,一堂讓大家從完全不懂、到理解密碼學和區塊鏈運作原理的課,至少要六小時,很難一次搞懂,也因此造成許多誤解。

Q:比特幣常被稱作加密貨幣,意思是交易內容會被加密?
這是翻譯上的誤用。Crypto在台灣翻譯成密碼或密碼學,加密的話是encrypt,所以cryptocurrency應該翻譯成密碼貨幣。絕大部分數位貨幣都沒有加密,用的是密碼學裡數位簽章的機制,只有簽章和驗章。比特幣從第一筆交易以來,每一筆都是公開透明,像內容都沒有加密。至於比特幣被某些人拿來做非法用途,是因為比特幣上的地址和真實世界身分很難對應。

另一個可能被誤解成加密的原因是,比特幣在驗證身分時用到密碼學中的公鑰和私鑰。有種作法是用公鑰對訊息加密、用私鑰解密,就像大家都可以寄信到某信箱,但只有有信箱鑰匙的人可以看到信。但反過來,先用私鑰才用公鑰,這就叫數位簽章,也是比特幣使用的機制。因此公鑰的確可以用來加解密,但在比特幣和絕大部分的數位貨幣中,用到的都只是數位簽章的功能。

Q:密碼學好神奇,意味比特幣是堅不可摧的?
比特幣存在51%攻擊,意思是只要掌握世界上一半以上礦機的運算能力,就可以篡改紀錄。例如,明明鏈已經往一個地方長,但我算得更快,新增區塊的速度贏過主鏈,讓大家把原本的區塊丟掉。這樣就可以做壞事了,假設我原本用比特幣買一台特斯拉,交易已被記在區塊上,但我用超過一半以上的運算能力長新的鏈出來,這筆交易就會被大家扔掉,所以原先這筆錢就可以再花一次。

量子電腦也是隱憂。成熟的量子電腦估計十年後有機會出現,屆時比特幣、以太坊用來做數位簽章的橢圓曲線密碼系統都會被攻破。現在已有少數新的虛擬貨幣採用可抵擋量子電腦的數位簽章,比特幣之後也可能用分叉改良機制。
區塊鏈厲害在哪?從技術原理告訴你

技術原理
透過網路傳遞照片、影片和文字等各種訊息給朋友,是現今社會再平常不過的場景。基本上,每次傳輸出去的資訊,都是原始檔的複製版本,但同樣的情況套用到數位貨幣上,就顯得很荒謬了。如果數位貨幣和其他檔案一樣可以無限複製,那同一筆錢是否就能拿來進行好幾筆交易?這是完全行不通的。

目前線上進行交易得仰賴銀行這類的第三方機構,幫忙保管交易帳本、記錄交易訊息,保證每筆數位貨幣只被使用一次。而區塊鏈之所以被視為革命性技術,就是在於它不需中心化機構的背書,就能讓網路上彼此不信任的陌生人完成交易,這也是在網際網路近30年後,首次單靠網路機制就能完成有價資產的轉移。

區塊鏈看似某種神秘的黑科技,但事實上,背後用的技術一點也不新,其核心技術密碼學甚至早在40年前就存在。究竟這一串結合數位簽章、雜湊函數、P2P網路機制的程式碼,如何解決存在數十年的老問題?在區塊鏈技術演進的過程中,大家耳熟能詳的中本聰固然扮演著創世主的角色,然而,台灣在區塊鏈的技術能量也不容小覷,以太坊社群憑藉著深厚的開發者文化,在區塊鏈技術發展佔有一席之地。

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