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即使你沒有聽過區塊鏈，想必也有聽說過加密貨幣，比如比特幣、以太幣或前陣子很夯的狗狗幣，都是目前市場上的熱門投資標的，像筆者周遭的朋友已經陸續在投資股票、ETF 的同時，也開始將加密貨幣作為資產配置的一環。本文將帶領大家重頭認識區塊鏈，以及有哪些種類、產業類別等，最後整理區塊鏈可以應用在什麼地方！
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區塊鏈是什麼？
區塊鏈（Blockchain）是一種在網路上面所有人都能參與的電子記帳本，更精確來說就是「去中心化的分散式資料庫」，一種藉由密碼學串接與複製資料的技術，讓資料達到難以竄改的特性。簡單來說，就是透過將資料分散於各個使用者的節點，而非將資料儲存於獨立的伺服器，來達到去中心化的目的，而且節點和點間也會透過不斷地相互驗證，來提高資料的可性度。在區塊鏈的世界中，透過電腦演算法來獲取加密貨幣的人，一般暱稱做礦工，他們扮演了重要角色，藉由複雜的演算法（有興趣讀者可以自行查詢：Hashcash演算原理），協助將區塊鏈上的交易紀錄進行加密，並複製、分散儲存在全世界的礦工電腦裡。另外要記得，「區塊鏈」為最正確打法，有時也會有人使用「區塊鍊」。但區塊「練」則是錯字喔！
區塊鏈特性
以下整理了區塊鏈的三大主要特色：
區塊鏈特性：去中心化
在區塊鏈當中不存在第三方機構，而是由眾多礦工共同維護資料庫，假使單一礦工發生問題，也不會影響到區塊鏈的運作；相反的，我們一般常見的銀行就是具中心化性質的第三方機構。
區塊鏈特性：不可篡改性
簡單來說，就是區塊鏈上的資料不能被隨意更改，主要原因在於區塊鏈獨有的技術，能將經驗證後的資料放進區塊鏈當中。筆者這邊也提供幾個關鍵字：哈希值、默克爾樹、礦工算力，讀者若有興趣或想挑戰的話，都可以再自行查詢。
區塊鏈特性：匿名性
在區塊鏈上的世界裡，主要都是使用「英文搭配數字」作為代碼呈現，如果你有投資過加密貨幣，就可以觀察到交易紀錄都是一串英文數字的亂碼，能保護用戶的隱私。
看到這裡，就能了解到為什麼區塊鏈被人稱讚具有相當高的安全性，同時因其運作方式，能夠實現社會在沒有信任基礎的情況下，也能以低成本創造出能正常交易的場所。
區塊鏈技術原理
區塊鏈的核心技術是以數學運算為根源，並結合跨領域的技術基礎，無論是何種類型的區塊鏈，基本上都是由 4 個模組建構而成，其核心技術為點對點網路架構（P2P）、共識機制、加密簽名演算法及帳戶與交易模型，詳細的介紹如下表：
| 核心技術 | 說明 | 範例 |
| 點對點網路架構（P2P） | P2P 是去中心化的伺服器，每一個用戶都是一個節點， 並具有伺服器的功能，網路中的所有節點都可以互相 傳輸。P2P 為區塊鏈網路架構中的底層模組，負責交易資料的網路傳輸、廣播、節點發現和維護，並解決資源定位和資源取得這兩個主要問題。 |
可以把它想成是共享的數據庫，所有人都負責儲存了全部或部分的所有資料，除了向其他IP位址發起請求外，本身也需要負責處理收到的請求，自身既是使用端也是伺服器。 |
| 共識機制 | 由於區塊鏈是分散式與去中心化系統，為解決資訊同步與資料篡改的問題，需制定共識機制讓區塊鏈網路針對安全性和唯一性有共同管制規範。 | 目前較成熟的共識機制為： PoW（工作量證明） PoS(權益證明) DPoS(股份授權證明) |
| 加密簽名演算法 | 區塊鍊主要是透過演算法，讓每個參與的節點可共同進行交易驗證，以確保資料不 被竄改及交易安全。 |
主要的演算法有兩個： 雜湊演算法 非對稱加密演算法 |
| 帳戶與交易模型 | 區塊鍊網絡中有兩種記帳模式，分別為 UTXO 模型 和普通帳戶模型，UTXO 模型擁有 ACID 記帳機制， 因此交易安全性較高，但普通帳戶模型則靈活性較 高。 |
主要的記帳模式有兩種： UTXO 模型 普通帳戶模型 |
資料來源：台灣經濟研究院
區塊鏈模型架構
一般而言，區塊練系統是由 Level1 的底層鏈以及 Level 2 的應用鏈組成， 並且可以再細分為六個自下而上的數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
| 說明 | 名稱 | 定義 | 範例 | |
| Layer 2 應用鏈 | 涉及鏈上與鏈下的協議，負責消息傳遞、智能合約編程以及 應用 | 應用層 | 包含了區塊鏈的各種應用場景和案例 | 各種加密貨幣的應用，可編程貨幣和可編程金融也包含於此 |
| 合約層 | 封裝各類指令碼、演算法和智慧合約，是區塊鏈可程式設計特性的基礎 | 加密貨幣內建的程式語言，理論上可以完成任何應用功能 | ||
| Layer 1 底層鏈 | 包含了區塊鏈的底層協議，主要負責安全、節點共識規則和帳本架構 | 激勵層 | 包括經濟激勵的發行機制和分配機制等，主要出現在公有鏈 | 挖礦便是激勵層的一種體現 |
| 共識層 | 主要封裝網路節點的各類共識演算法，能讓高度分散的節點在去中心化的系統中高效地針對區塊數據的有效性達成共識 | 比特幣使用的工作量證明機制為 PoW，乙太坊 2.0 則使用權益證明機制 PoS | ||
| 網路層 | 包括分散式網路架構（P2P）、資料傳播機制和資料驗證機制 | P2P 的應用便存在於此層 | ||
| 數據層 | 底層資料以及相關的資料加密和時間戳等基礎資料和演算法，是區塊鏈最底層的數據機構 | 交易資訊、交易數量等數據 |
區塊鏈種類：公有鏈、私有鏈、聯盟鏈
區塊鏈隨著不同的應用場景，可被分為三種主要類型，分別是公有鏈（Public Chain，下圖稱Permission Chain）、私有鏈（Private Chain）以及聯盟鏈（Consortium Blockchain，下圖稱Legacy system），各自的去中心化程度與信任程度皆有所不同，若繪製出來就會呈現如下圖，而有關區塊鏈的三種類型介紹，也一併整理於下方表格。
▲圖片來源：區塊鏈技術指南
| 公有鏈 | 私有鏈 | 聯盟鏈 | |
| 基本介紹 | 完全公開、透明的區塊鏈，所有人都可以在上面進行訪問、發送、接收或交易等動作，講精確一點，即所有人都能夠自由參與共識機制，是目前大多數區塊鏈的型態。 | 須有授權才可進入的區塊鏈，適合單一公司、單一機構內部使用，能提升公司內部交流的效率，是一個相當中心化的系統。 | 聯盟鏈介於公有鏈與私有鏈之間，結合了兩者的主要特色。相較公有鏈，能降低節點數量、提升運作效率；相較私有鏈，能減輕交易對手的風險。 常見於同類型的企業（如銀行同業之間的記帳標準），或有合作關係的不同企業，其中會由公司或機構來擔任節點。 |
| 是否有進入限制 | 無，所有人隨時都可以進入 | 有，須有授權或為內部成員才可進入 | 有，須有授權或為聯盟成員才可進入 |
| 優點 | 所有交易皆公開透明、去中心化程度高，具不可篡改、匿名公開等特性 | 交易速度快、保有內部隱私、交易成本低 | 交易速度快、擴容性高 |
| 缺點 | 因為採用共識決，交易速度相對較慢 | 完全中心化，遭駭風險較高，也亦有集中風險 | 相關技術要求較複雜，架設成本高 |
| 相關例子 | 比特幣、以太幣等加密貨幣 | Quorum | Hyperledger Fabric、R3 Corda |
| 資料整理：股感知識庫 | |||
區塊鏈發展歷程：區塊鏈1.0、區塊鏈2.0、區塊鏈3.0
目前，區塊鏈的發展已經從 1.0 一路演進到 3.0，不僅代表著區塊鏈有更加成熟的技術，同時也表示區塊鏈的應用越來越廣泛，有關區塊鏈的詳細發展歷程，相關資訊整理如下：
| 區塊鏈發展歷程 | 應用領域 | |
| 區塊鏈 1.0 | 這個階段主要聚焦在「加密貨幣」的發展，同時也開創了一種新型的記帳方式，分散式帳本應用，由全世界的礦工共同維護資料庫，不須再經過第三方機構的審查，即可完成所有的交易過程，也就是具有「去中心化」特色的交易系統。 |
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| 區塊鏈 2.0 | 這個階段主要聚焦在「智慧合約」的發展，而什麼是智慧合約呢？主要是從以太坊所發展而出的底層技術，主要使用程式編寫合約，具有自動執行且不會被竄改等特性，應用層面相當廣泛、多元，比如音樂產業的版權交易紀錄、食品產業的食品生產履歷等；而在投資方面，市場所掀起 NFT 與 Defi 等兩大投資商品熱潮，也是受益於智慧合約的技術。 |
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| 區塊鏈 3.0 | 這個階段主要聚焦在「IOAT」的發展，可以想像成區塊鏈技術與物聯網技術的結合，最大優點在於能將區塊鏈應用擴展到更多領域，例如醫療、科學、政府或藝術等產業領域，相較於區塊鏈 2.0，區塊鏈 3.0 使用更複雜的智慧合約功能與應用。 |
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| 資料整理：股感知識庫 | ||
區塊鏈產業版圖與應用
區塊鏈的應用相當多元，除了加密貨幣投資之外，其他常見的應用還包含了 DeFi、NFT 以及與其他領域產業結合等，礙於版面有限，所以下面將針對上述的幾種應用，來向大家說明目前的區塊鏈產業版圖，相關的發展內容是什麼：
| 區塊鏈產業主要版圖 | |
| 加密貨幣 | 區塊鏈最知名的應用，為新一代的交易媒介與投資工具，常見別稱還有虛擬貨幣、數字貨幣等。全球第一款加密貨幣，比特幣，誕生於 2008 年金融海嘯之後，於傳統法幣不同，沒有主要的發行機構，具有去中心化特性。 |
| DeFi | DeFi 為去中心化金融（英文全稱 Decentralized Finance），基於區塊鏈的技術下，能藉由無數已編寫好程式碼的智能合約，在區塊鏈上實現各項傳統金融的服務與應用，像是交易支付、借貸服務、購買保險等，能有效解決傳統金融效率低落的痛點，所以 DeFi 又被稱作「虛擬華爾街」，知名例子為「以太坊區塊鏈」，但近年來也陸續出現許多新興公鏈，例如 Binance Smart Chain、Solana 等。 |
| NFT | 於 2021 年初火速爆紅的 NFT，英文全稱 Non-Fungible Token 為「非同質化代幣」，主要特行包含：不可替代性、不可分割性，且每一個 NFT 都是獨一無二的。也因為基於上述特性，所以 NFT 逐漸成為藝術界的拍賣方式之一，能更方便標記作品所有權，且有更好的防偽效果。而與 NFT 概念相反的就是「同質化代幣」，常見例子有比特幣、以太幣等可被投資的加密貨幣。 |
| 醫療領域 | 主要應用在於個人醫療紀錄的保存，可以理解為區塊鏈上的電子病歷。目前病歷是保存在醫院手上的，因此患者無從獲取自己的醫療紀錄和病史情況，這對未來的就醫會造成困擾，但如果可以用區塊鏈來保存病歷，就有了個人醫療的歷史資料，未來看病或對自己的健康做規劃就有資料可以使用。另外，這些資料有很強的隱私性，使用區塊鏈技術也有助於保護患者隱私，病患可以自己決定要將病歷提供給什麼人，而不需要擔心病歷有外流的可能性。 |
| 金融領域 | 金融領域的應用在區塊鏈 2.0 便已經受到廣泛的使用，區塊鏈突破了銀行營業時間的限制，讓資金的轉移無時無刻都可以進行，此外，區塊鏈也使得交易對手間的信任問題得到解決，可以很大程度地縮短授信所需的成本，區塊鏈若能廣泛應用於金融領域，可以節省十分龐大的營運成本。 |
| 物品銷售 | 公司可以透過區塊鏈技術來追蹤供應商和下游廠商之間的貨品移動，並且區塊練技術可以用以驗證所有貨物是否皆為實際存在。另一方面，區塊鏈技術也可以用於產品的朔源，當生產商想要推出具有特色的產品時，而消費者可能會擔心生產商宣稱的是否為真，進而因為較高的售價而卻步，這時候區塊鏈的不可竄改性便可以替生產商擔保，讓消費者可以清楚知道手上產品完整的製程以及其特殊性。 |
| 資料整理：股感知識庫 | |
區塊鏈投資怎麼操作？
有別於一般的股權投資，僅僅只能投資於股票的發行公司，區塊鏈的投資涵蓋的範圍可以說是廣泛許多，投資人可以透過以下幾種方式來參與區塊鏈的投資：
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- 直接購買加密貨幣：這是最直觀也最多人參與的區塊鏈投資方式，無論是透過加密貨幣交易所進行買賣，抑或是購買設備進行挖礦，都是十分常見的方式，但要記得，投資於加密貨幣有一定的風險，須衡量自己的經濟狀況再行投資喔！
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- 購買相關 ETF 或是基金：和購買相關產業股相比，申購區塊鏈主題的 ETF 或是基金也是不錯的主意，具有不投資於單一家公司的特性，雖然國內尚未推出區塊鏈主題的 ETF 以及基金，但是國外已有許多的投資機會，像是貝萊德新推出的 Blockchain and Tech ETF（iBLC），便是一檔投資於區塊鏈和加密貨幣相關的公司的 ETF 。
- 投資於區塊鏈概念股：在台股市場不存在區塊鏈 ETF 以及基金的前提下，投資於區塊鏈概念股是台灣人的另外一個選擇，此部分會在下一段進行講解
- 直接購買加密貨幣：這是最直觀也最多人參與的區塊鏈投資方式，無論是透過加密貨幣交易所進行買賣，抑或是購買設備進行挖礦，都是十分常見的方式，但要記得，投資於加密貨幣有一定的風險，須衡量自己的經濟狀況再行投資喔！
區塊鏈概念股有哪些？
在有了區塊鏈的相關知識以後，我們來看看台股中有什麼區塊鏈的投資機會吧！區塊鏈概念股基本上是以相關的設備來做劃分，像是在挖礦時不可或缺的顯卡、主機板等等，都可以歸類於區塊鏈的概念股，因為相關的公司以及設備有許多，無法一一列舉，這邊表列幾檔較具有代表性的概念股：
| 設備 | 公司 |
| 記憶體模組 | 青雲（ 5386-TW ） |
| 顯示卡 | 撼訊（ 6150-TW ）、麗臺（ 2465-TW ）、微星（ 2377-TW ） |
| 主機板 | 映泰（ 2399-TW ）、技嘉（ 2376-TW ）、華擎（ 3515-TW ） |
區塊鏈，引領世界前進的新技術
區塊鏈從單純的加密貨幣應用，逐漸拓展到各個產業，雖然目前尚未達到所有人普及的程度，還有許多技術面的地方有待克服，但也成為引導世界變革的重要技術。在區塊鏈的應用當中，當屬加密貨幣投資最受大眾歡迎，市場上也出現不少相關的加密貨幣平台，不過還是要提醒讀者一下，加密貨幣仍屬於新興投資商品，在進場前還是要留意一下相關的風險呦！
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