比特幣與區塊鏈並不是父與子的關係,另外,還有這幾種數位貨幣你應該知道

比特幣與區塊鏈並不是父與子的關係,另外,還有這幾種數位貨幣你應該知道
Photo Credit: Reuters/David Gray/達志影像

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可以發現,區塊鏈就是一個「去仲介化」的「價值傳輸網路」。如果說「拜占庭將軍問題」揭示出了我們分布散落的個體節點之間資訊傳達與協同的困難,那麼區塊鏈就是一種解答,迄今為止最有力、最清晰、最具有現實性的一種解答。

文:徐明星、劉勇、段新星、郭大治

比特幣與區塊鏈是父與子關係嗎?

關於比特幣(Bitcoin)與區塊鏈(Blockchain),有兩種常見的錯誤概念,在業界廣為傳播:

  • 錯誤觀念 1:比特幣與區塊鏈是父與子的關係;
  • 錯誤觀念 2:區塊鏈是比特幣的一個意外發現和生成物,帶來出乎大家意料的驚喜,之前沒有人料到這一切。

事實上,作為比特幣實現的底層技術,區塊鏈的產生是伴隨著比特幣一道出現的,稱之為父與子的關係極其不準確。其次,與其說意外,倒不如說是「蓄謀已久」。早在二○一○年,在後來的比特幣核心開發者蓋文・安德森(Gavin Anderson)的討論帖中,中本聰就指出自己為什麼在比特幣初始代碼版本wallet.dat中嵌入一種非常簡單的腳本(蓋文發現後,曾一度陷入緊張不安中)。

中本聰說:「我很多年前就已經在思考,是否可以讓它(比特幣)支援多種交易類型,包括:託管交易、債券合約、協力廠商仲裁、多重簽名等。如果比特幣未來能夠大規模發展,那麼這些交易種類都將是我們未來想探索的,但是在一開始設計時就應該考慮到這些交易,這樣獎勵才能夠實現。」

事實上,正如後來的研究者分析發現,這些結構的應用早已超出了數位貨幣,甚至可以擴展到任何類型的交易方式,例如各種基於智慧合約的應用。其實可以套用設計中的專門術語說,「區塊鏈」是比特幣的「可供性」,這種載體提供了一種更為廣闊的交互的可能性。

中本聰版本的第一版「比特幣區塊鏈」的基礎協議非常簡單:通過蓋時間戳記,各方一同記帳、一同公證,每十分鐘確認一次,形成記錄全網這十分鐘所有正確的一個帳本資料庫「區塊」,然後每個合法的區塊連成一個個鏈條,形成分散式的、大家一致同意的帳本資料庫,這就是「區塊鏈」。

圖1-5_區塊鏈示意圖

區塊鏈本質上是一個去中心化的分散式帳本資料庫,是比特幣的底層技術,和比特幣是相伴相生的關係。區塊鏈本身其實是一串使用密碼學相關聯所產生的資料塊,每一個資料塊中,包含了多次比特幣網路交易有效確認的資訊。

每當有加密交易產生時,網路中有強大運算能力的礦工(Miner)就開始利用演算法解密驗證交易,創造出新的區塊來記錄最新的交易。新的區塊按照時間順序線性地被補充到原有的區塊鏈末端,這個帳本就會不停地增長和延長。

透過複雜的公共鑰匙和私人鑰匙的設置,區塊鏈網路將整個金融網路的所有交易的帳本即時廣播,即時將交易記錄分發到每一個用戶端,同時還能保證每個人只能修改自己的財產。當然,帳本裡也有別人的交易記錄,雖然可以看到數值和對應的交易位址(基本上,這是由一段冗長的亂序字母和數字組成),但是,如果不借用其他技術手段,也根本無法知道交易者的真實身分。

如果從不同的技術角度來剖析,我們可以這樣看待區塊鏈:它是一種資料庫、一種分散式系統,也是一種網路底層協定。

① 資料庫。區塊鏈是一種公共資料庫,它記錄了網際間所有的交易資訊,隨時更新,讓每個用戶可以經由合法的手段從中讀取資訊,寫入資訊。但又有一套特殊的機制,防止以往的資料遭到竄改。

② 分散式系統。區塊鏈是一種分散式系統,它不存儲放置在某一兩個特定的伺服器或安全節點上,而是分散式地存在於網路上所有的完整節點上,在每一個節點保留資訊備份。

③ 網路底層協定。區塊鏈是一種共識協定,基於這種協定,可以在其上開發出數目繁多的應用。這些應用在每一時刻都保存一條最長的、最具權威的、共同認可的資料記錄,並遵循共同認可的機制進行無須中間權威仲裁的、直接的、點對點的交互資訊。

層出不窮的其他數位貨幣

由於區塊鏈最先被應用於數位貨幣——比特幣,所以各方的開發設計者很容易想到,運用或改造這種區塊鏈技術(加密演算法、處理時間、區塊大小等)可以造出新的數位貨幣,我們不妨稱之為1.0 時代。1.0 時代中各種數位貨幣層出不窮,截至二○一六年二月二十八日,統計顯示已知的有六百八十八種,從分文不值到估值上億美元。我們簡要介紹除比特幣以外,排名靠前的三種。

1. 以太坊(Ethereum)

以太坊是下一代密碼學帳本,支援眾多的高級功能,包括使用者發行貨幣、智慧協議、去中心化的交易、普遍認為的第一個完全的去中心化自治組織(DAOs)或去中心化自治公司(DACs)應用。使以太坊與眾不同的是,實現這些功能的方式。

以太坊並不是把每一單個類型的功能作為特性來特別支援,相反,以太坊包括一個內置的圖靈完備的指令碼語言,允許透過被稱為「合約」的機制來為自己想實現的特性寫代碼。一個合約就像一個自動的代理,每當接收到一筆交易,合約就會執行特定的一段代碼,這段代碼能修改合約內部的資料存儲或者發送交易。高級的合約甚至能修改自身的代碼。

表1-3_全球排名前十位的數位貨幣

2. 瑞波幣 (Ripple)

瑞波幣是Ripple網路的基礎貨幣,就像比特幣一樣可以在整個網路中流通,而不必局限於熟人圈子。瑞波幣引入閘道系統,它類似於貨幣兌換機構,允許人們把法定貨幣注入、抽離Ripple網路,並可充當借貸雙方的橋梁。

3. 萊特幣(Litecoin)

萊特幣與比特幣相比具有三種顯著差異:第一,萊特幣網路大約每二・五分鐘(而不是十分鐘)就可以處理一個塊,因此可以提供更快的交易確認;第二,萊特幣網路預期產出八千四百萬個萊特幣,是比特幣網路發行貨幣量的四倍之多;第三,萊特幣在其工作量證明演算法中使用了由科林・珀西瓦爾(ColinPercival)首次提出的Scrypt 加密演算法,這使得相比於比特幣,在普通電腦上進行萊特幣挖掘更為容易(在ASIC 礦機誕生之前)。


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美中科技戰吹響關稅壁壘號角,接著新冠變種病毒造成塞港、斷鏈,再到俄烏戰爭加劇能源、通膨問題,以及近期部分地區緊張的政治關係。各種大環境衍生的灰犀牛(gray rhino)風險,凸顯國家政策乃至於企業對策在數位科技扮演要角,如果能加強「數位韌性」(Digital Resilience)累積籌碼,將更有餘裕面對未來各種政經事件的衝擊。

不過究竟數位韌性的概念是什麼?甫成立的數位發展部部長唐鳳指出,「韌性指的是在任何時候遭受到不利的影響,透過完善機制的即時應變並快速恢復;甚至從被攻擊的經驗中學習、強化自身體質」。另外,我們採訪到台灣網路資訊中心執行長黃勝雄,他用更好懂的概念譬喻,電腦備份以前靠人力執行,可能有資料遺失或備份不完全風險;但現在透過自動備援或容錯機制,等於強化電腦的韌性之後,一旦當機就會自動把資料存放到別的系統,讓業務保持可持續性及順暢性。

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也因為隨基礎建設聯網程度越高、數位化越普及,電腦系統遭受駭客攻擊或網路病毒感染的機率也越高。黃勝雄以台灣為例,台灣資訊系統平均一年收到的攻擊通報,累計高達150萬筆,舉凡像是前陣子美國眾議院議長裴洛西訪台,超商門市電視螢幕出現不雅字眼,以及外交部、國防部網站遭入侵,就是資訊系統被攻擊的明顯作為。

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台灣網路資訊中心黃勝雄執行長

第一項極端被攻擊狀態,黃勝雄把網路流量耐受力,比喻為河道疏浚工程。假設一個工程能承受50年河川淹水情況,假設某一年突然河水大暴漲,能否有別條河道能疏浚;同理,資訊系統在平常也要針對極端的被攻擊狀况,列出多個腳本進行演練,在日後遇到突發攻擊,才能有配套措施加以應對。

第二種則是當發生戰爭時,台灣能否持續保持數位基礎建設的韌性。例如當我國網路基站遭受攻擊時,是否能夠即時運用海底纜線或低軌衛星,來保持對外通訊的暢通。因此在尚未開戰之前,台灣更該盤點戰爭情况超前部署,黃勝雄提出一個概念「主動式防禦」,也就是當敵方在尚未攻擊前,我們可以預先做足完整的準備方案;當敵人開始攻擊時,我們的數位建設就能發揮韌性實力,迫使對方在啟動攻擊之後,也要付出相對昂貴的代價,使潛在的攻擊者降低攻擊的意願。

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如果平時就要培養數位韌性思維,甚至展開具體防禦行動,從國家政策、企業策略、乃至於個人行為,可以怎麼培養數位韌性力?黃勝雄針對這三大構面,分別論述當前台灣在數位韌性主題有哪些實際作為。

國家政策方面,近期數位發展部的成立,就是把資安核心業務加以整合起來,進行跨部會橫向溝通,有助垂直施展資安政策,協助各部會在依循資通安全管理法的架構之下,更能全面落實資通安全政策。另一方面,針對國際資訊戰接二連三的攻擊,我國政府除了對國內民衆宣導,黃勝雄也建議可以向外多對國際社群進行宣導,展示台灣資安政策的積極作為,號召更多民主陣營的夥伴,一起對抗無所不在的資訊烏賊戰。

至於從企業的角度來看,台灣超過九成以上是中小企業,除了運用有限資源打造基礎防線來抵擋網路攻擊,黃勝雄特別提到,台灣網路資訊中心負責維運的「台灣電腦網路危機處理暨協調中心」可以給民間企業提供免費、最新的網路樣態這類資訊,或是協助引薦公私部門的資源給一般企業,協助企業主更快瞭解當前的攻擊手法,進而在事前、事中、事後做好資安防護。

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最後構面是民眾的個人層次,如何在日常生活培養數位素養,提升資訊解讀的能力?黃勝雄點出一個有趣現象,他說,「我們對資訊的過濾機制,不是來自資訊本身,而是來自傳送資訊的人,也就是你對他/她的信賴程度。」換言之,要對親友在群組傳送的訊息應保有更高警覺性,培養媒體識讀能力,或是從生活小細節,確保3C科技產品帳密不會輕易被盜用,自然讓想要癱瘓系統的攻擊者,同樣要付出較高的代價而不能得逞。

數位韌性的建構,與數位轉型一樣,它是階段性持續優化的過程而非結果,因此不會有停止的一天。黃勝雄最後強調,目前台灣在資訊技術及法律規範會持續擬定更完善的整合方案,並鼓勵中小企業、一般大眾對資安議題,在有限的範圍內,經常瞭解外面的世界發生哪些事情,不僅能免於成為資訊戰的受害者,同時持續充沛自我數位素養,每個人都可以為數位韌性工程做出貢獻。

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