IT簽章技術撐起 Web3+ 新世界 - 第 3 章：現行區塊鏈技術解析與演進

第 2 回：理解現狀築基

區塊鏈技術是近年來備受關注的一種創新技術，它以分散式、去中心化的方式儲存和驗證數據，從而實現安全、透明的數字交易。區塊鏈的演進過程在過去幾年中取得了重大進展，不僅影響了金融領域，還擴展到了多個行業。

• 早期的區塊鏈技術主要以比特幣為代表，作為一種加密貨幣，它使用區塊鏈來記錄交易記錄，確保交易的安全性和不可竄改性。然而，比特幣的區塊鏈在可擴展性、交易速度等方面存在限制，促使人們開始尋求更先進的解決方案。

• 隨著時間的推移，基於比特幣區塊鏈的衍生鏈出現，如萊特幣（Litecoin）和以太坊（Ethereum）。以太坊尤其引入了智能合約的概念，允許開發者在區塊鏈上運行自動執行的程式碼，從而實現更多應用，如去中心化金融、數位藝術等。以太坊的成功驅動了更多基於智能合約的區塊鏈平台的發展，形成了多樣的區塊鏈生態系統。

• 除了公有鏈（Public Chain），私有鏈（Private Chain）和聯盟鏈（Consortium Chain）也開始崛起。私有鏈限制了參與者，更適用於企業內部的數據共享與驗證。而聯盟鏈則由一組組織合作管理，旨在實現特定目標，例如供應鏈管理等。

• 近年來，區塊鏈技術的跨鏈互操作性得到了更多關注。跨鏈技術使不同區塊鏈網絡之間的資產和數據交換成為可能，有助於打破島嶼化的局面，促進更多應用場景的發展。

總體而言，區塊鏈技術經歷了從比特幣到多樣化的演進過程。它已經在金融、供應鏈、醫療、藝術等領域取得了重大成就，並在不斷創新中前進。然而，區塊鏈技術仍面臨著挑戰，如可擴展性問題、能源效率等。隨著技術的進步和應用的擴展，區塊鏈有望在未來繼續引領數字革命的浪潮。

∞ 技術落地與實作重點

Web3+ 以前即有類似技術實作 - 如電子公文/電子病歷等電子簽章，只是為符合政府法規被歸納到國家中心化。其實基本技術都是 hash+時戳的電子簽章，區塊鏈技術是多加了一些為去中心化的欄位(以特幣為例 10 欄位如下)。但本實作僅需關鍵的 1/4/8/9/10 欄位並以資料庫 (Postgre) 記錄於頭目節點伺服器！

比特幣（Bitcoin）的區塊包含多個欄位，每個欄位都包含不同的資訊，以下是比特幣區塊中一些主要的欄位：

1. 版本號（Version Number）：

   • 這是區塊的版本號，表示區塊所使用的協議版本。

2. 前一個區塊的雜湊（Previous Block Hash）：

   • 指向前一個區塊的雜湊值，這是將區塊鏈中的區塊連接在一起的關鍵。

3. Merkle根（Merkle Root）：

   • 每個交易在區塊內進行哈希，然後這些哈希值再次被合併並哈希，最終形成Merkle根。這有助於快速驗證區塊中的交易。

4. 時間戳（Timestamp）：

   • 指示區塊被挖掘的時間，使用 Unix 時間格式表示。

5. 難度目標（Difficulty Target）：

   • 表示區塊挖掘所需的難度目標，這是根據比特幣網絡的計算能力調整的值，旨在保持區塊的平均挖掘時間。

6. Nonce：

   • 一個隨機數，挖礦者可以通過不斷調整這個值來尋找符合難度目標的區塊雜湊。

7. 交易計數（Number of Transactions）：

   • 表示該區塊中包含的交易數量。

8. 交易列表（Transaction List）：

   • 包含所有被打包進這個區塊的交易，每個交易都包含其相關的詳細資訊，例如輸入、輸出、數量等。

9. 區塊雜湊（Block Hash）：

   • 表示整個區塊的唯一識別雜湊值，是前述所有資訊的哈希。

10. 區塊大小（Block Size）：

    • 表示該區塊的大小，通常以位元組（Bytes）為單位。

這些欄位共同構成了比特幣區塊的結構，確保了區塊鏈的安全性、一致性和可追溯性。每當新的交易被添加到比特幣網絡，礦工就會創建一個新的區塊，其中包含這些交易以及上述欄位的資訊。

本【世界重構】計劃只要掌握「隱中心化」有限「頭目」節點運作+安全的「電子簽章」邏輯，即可實作目前複雜區塊鏈且與無數耗能的難度計算。