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區塊鏈使用「區塊」的原因｜區塊鏈的基礎

上一章以令人印象深刻的圖示，解釋了虛擬貨幣透過網路上的眾多電腦來合力運作。本次則將以電腦系統的觀點加以說明。只要了解了此點，便可得知為何「區塊鏈」必須由「區塊」所構成。

基本知識：交易（Transaction）

利用電腦網際網路來交付金錢時，付款的一方會在銀行ATM或個人電腦上輸入「轉x元給○○」的指令。而將此指令作為電腦數據予以紀錄，即可稱之為交易。

請試想，1個交易中將會包含「交易編號」「付款人與收款人的帳戶號碼」「交易金額」。（實際上亦會包含其他各式各樣的資訊）

【圖1】



圖1為交易的示意圖。在以下的說明中，將只使用「TX A」以免圖示混淆。

過去的銀行系統

如同先前文章中所述，過去的銀行系統是透過巨大的中央電腦，來集中計算處理所有的數據。

當A先生在銀行ATM下達轉帳的處理指令，中央電腦的交易監視器就會收到「TX A」的交易訊息，並依據交易出現的先後順序，透過應用程式從各個帳戶提出款項、再轉至其他的帳戶。

由於銀行的提款帳戶會記錄於資料庫系統，因此應用程式會查閱交易的指示內容，並針對資料庫進行處理動作。

透過這樣的動作，資料庫中的帳戶餘額會隨時更新，並記錄最新執行的交易結果。

【圖2】

區塊鏈的狀況

在虛擬貨幣的概念中，並不存在中央的管理人，而是透過散佈於網際網路上的系統，由為數眾多的人來共同運作。但如此一來便會產生諸多困擾。

【圖3】



在圖3中，請將標有「礦工①・・・④」（礦工：miner）的方塊視為共同管理各個帳戶的子電腦。

每個礦工散佈於世界各地，網際網路的速度也各有不一。因此即使A～D同時下達「TX A」～「TX D」的轉帳交易指令，抵達各個伺服器的順序仍會有所不同。

舉例來說，礦工①以A、B的順序送達2個交易，但礦工④卻可能以D、B、A的順序送達3個交易。因此必須根據一定的時間，以通訊來確認所有礦工所收到的交易指令，並只針對共同接收到的目標進行處理。

圖3中，以虛線圍起的部分為各個礦工共同接收完畢的交易，若以簡單的方式來說明，此即可稱為區塊。

此區塊會依據一定的時間，持續集結並處理新抵達的交易，因此會不斷產生區塊。以「新區塊會排在之前的區塊後方」的模式構成鎖鏈（鎖鏈：chain），進而相互連結並記憶。

因此這樣的技術被稱為區塊鏈。

如以上所述，銀行的提領管理屬於中央處理模式，與被稱為分散式帳本的區塊鏈技術有所不同，其差異是由「設有強大的中央管理系統」或「以民主的方式分散處理」兩者衍生而出。

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本文來源OANDA日本官網上野 仁（Hitoshi Ueno）撰寫的文章。
上野 仁（Hitoshi Ueno），工程師（資訊工程），博士（工程）。

1984年在山梨大學完成碩士課程（主修計算機科學）後加入日立製作所。主要在系統程式開發實驗室、企業伺服器事業部等從事計算機體系結構和基礎軟體的研發工作。

2015年起任第一工業大學東京上野校區信息電子系統工學系教授。並且對生物訊號處理相關的程式開發和各種先進軟體的研究深感興趣。

何謂區塊鏈?

在虛擬貨幣的概念中，並不存在中央的管理人，而是透過散佈於網際網路上的系統，由為數眾多的人來共同運作。但如此一來便會產生諸多困擾。

每個礦工散佈於世界各地，網際網路的速度也各有不一。因此即使A～D礦工同時下達「TX A」～「TX D」的轉帳交易指令，抵達各個伺服器的順序仍會有所不同。

因此必須根據一定的時間，以通訊來確認所有礦工所收到的交易指令，並只針對共同接收到的目標進行處理。

以各個礦工共同接收完畢的交易，若以簡單的方式來說明，此即可稱為區塊。

此區塊會依據一定的時間，持續集結並處理新抵達的交易，因此會不斷產生區塊。以「新區塊會排在之前的區塊後方」的模式構成鎖鏈（鎖鏈：chain），進而相互連結並記憶。

因此這樣的技術被稱為區塊鏈。

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