新手入門課 (2) :【區塊鏈是什麼】

一分鐘看懂區塊鏈「最小單元」,用記事本 + 屋邨秒懂!

新手入門

10/2/2025

a stylized image of a cube with many smaller cubes
a stylized image of a cube with many smaller cubes

第一次接觸區塊鏈的香港新手,聽到「區塊」「雜湊」「共識機制」總覺得難。其實它們就像生活裡的常見事物:區塊是記事本的頁、雜湊是獨特印章、共識機制是屋邨記帳規則,用熟悉場景類比,秒懂核心邏輯~

一、區塊:區塊鏈的「數據儲存盒」,像記事本的每一頁 📄

把區塊鏈看作「全民共用的交易記事本」,區塊就是記事本裡的每一頁,專門存一段時間的交易數據,結構分兩部分:


1. 區塊體:存「交易清單」的核心 📝
  • 功能:記錄具體交易細節,類似記事本上的開支明細

  • 內容:包含誰轉錢(公鑰地址)、轉給誰(接收方地址)、轉多少、交易時間

  • 舉例:「用戶 A 轉 0.5 比特幣給用戶 B」「用戶 C 繳 0.001 比特幣手續費」,都會彙總到這裡

  • 容量:以比特幣為例,一個區塊體約能存 2000-3000 筆交易

2. 區塊頭:連「過去與現在」的「身份卡」 🔗
  • 特點:僅 80 位元組,像記事本頁頂的「頁碼 + 印章」

  • 關鍵資訊:

  • 前一區塊的雜湊值:連上前一頁的「印章」,讓區塊串成「鏈」

  • 當前區塊的雜湊值:當前頁的「獨特編號」,標識唯一性

  • 隨機數 (Nonce) 與難度目標:和記帳權相關,像記事本的「簽字欄」,完成任務才能記帳


二、雜湊:區塊的「數位指紋」,防篡改的核心鎖 🔒

雜湊值是區塊的「獨特數位指紋」,透過 SHA-256 等演算法,把區塊所有數據轉成 64 位亂碼,靠兩個特性實現防篡改:

1. 唯一性:每個區塊的「指紋」絕不重複 🆔
  • 核心特點:完全開放,只要有電腦和網絡,任何人都能加入記帳(成為節點),不用申請

  • 代表案例:比特幣、以太坊

  • 獎勵機制:鼓勵大家參與記帳 —— 比如比特幣「挖礦」,最快驗證帳本的人能獲得新比特幣;以太坊「Gas 費」,用戶交易時繳少量 ETH 給記帳節點

  • 為何重要:形成「没人能控制」的去中心化生態,是 Crypto 的核心基礎

2. 不可逆性:能「生成指紋」,不能「還原數據」 🚫
  • 邏輯:可透過區塊數據算雜湊值(像用手指印出指紋),但沒法透過雜湊值反推原始數據(沒法用指紋還原手指)

  • 好處:既防篡改,又保護隱私 —— 就算拿到雜湊值,也看不到用戶地址、轉帳金額

  • 關鍵設計:每個區塊雜湊值含前一區塊雜湊值,改舊區塊會讓後面所有雜湊值連鎖變,篡改難度極高

三、共識機制:區塊鏈的「記帳規則」,像屋邨的「投票協議」 🗳️

有了存數據的區塊、防篡改的雜湊,還需定「誰來記帳、大家認不認」的規則,就是共識機制,主流有兩種,用屋邨場景類比:

1. PoW(工作量證明):「誰幹活多,誰記帳」,對應「挖礦」 ⛏️
  • 核心邏輯:多勞多得,想記帳先完成耗算力任務

  • 屋邨類比:

    • 規則:誰最快算出超難數學題,誰記本週帳

    • 過程:居民用計算器拼命算(礦工用礦機耗算力),第一個算出的(找到符合條件的 Nonce)

    • 獎勵:記帳後獲屋邨代幣(比特幣挖礦獎勵),其他人驗證答案對不對(節點驗數據)

  • 優缺點:

    • 優點:安全 —— 控超 51% 算力才改得了帳,成本極高

    • 缺點:耗能源、效率低(比特幣 10 分鐘才出一個區塊)

2. PoS(權益證明):「誰持股多,誰記帳機率高」,對應「質押」 💹
  • 核心邏輯:權益決定機率,不用耗算力,靠質押代幣爭記帳權

  • 屋邨類比:

    • 規則:誰在屋邨基金存的錢越多,抽中記帳權機率越高

    • 過程:居民存錢進基金(用戶質押代幣),每週隨機抽高存款居民記帳(PoS 選驗證者)

    • 獎懲:記對帳獲手續費,記假帳沒收部分 / 全部存款(質押懲罰)

  • 優缺點:

    • 優點:效率高(以太坊 PoS 出塊約 12 秒)、能耗低

    • 缺點:有權力集中風險 —— 質押多的人易獲記帳權(可透過技術降低)

3. 公有鏈保障「不怕審查,不會停運」 ⚡
  • Crypto 的魅力是「不被單一權力干預」,就算某個國家禁止,也能在其他地方運作

  • 公有鏈的抗風險性:某國關停境內節點,全球其他節點仍正常記帳;黑客攻擊部分節點,只要超 51% 節點正常,帳本就不會被篡改

  • 反例:聯盟鏈若成員全部退出就崩潰;私有鏈若公司被查封就消失,只有公有鏈能做到「只要還有一個節點在,網絡就不停」

四、新手必看!4 個常見問題(FAQ)
Q1:區塊裡的「隨機數 (Nonce)」有咩用? 🤔
  • 主要用在 PoW:礦工試不同 Nonce,和區塊數據算雜湊值,直到得出符合難度目標的結果(比如雜湊值開頭 18 個 0)

  • 作用:找到符合條件的 Nonce,證明礦工工作量夠,能拿記帳權和獎勵

Q2:雜湊值能被破解嗎? 🛡️
  • 很難!

  • 原因:唯一性 —— 改數據就變雜湊值,沒法偽造;不可逆性 —— 沒法反推原始數據,安全性高

Q3:PoW 和 PoS 哪個好?新手關注啥? 🆚
  • 沒有絕對好,看適用場景:

  • PoW:安全高,適合比特幣這類對去中心化要求高的網絡

  • PoS:效率高、能耗低,是主流方向(如以太坊)

  • 新手重點:知道比特幣用 PoW、以太坊用 PoS,兩者都安全可信就行

Q4:共識機制被攻破,區塊鏈會失效嗎? 🚨
  • 可能性極低:

  • PoW:控超 51% 算力才攻破,全球節點多的網絡(如比特幣)成本遠超收益

  • PoS:攻擊會被沒收鉅額質押金,損失大

  • 去中心化保障:部分節點被攻,其他節點仍正常運作,網絡難失效

新手總結:3 個關鍵點記住就夠了 📌
  1. 區塊 = 記事本頁(存數據,分區塊體 + 區塊頭),雜湊 = 數位指紋(防篡改,唯一不可逆)

  2. 共識機制 = 記帳規則(PoW 多勞多得,PoS 權益定機率)

  3. 不用死記技術,用記事本、屋邨場景類比,輕鬆懂核心

a group of cubes with a black background
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round black and white light
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person standing near table
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