你應該知道的是：大多數人對區塊鏈都是一知半解，經常衍生過度期待與迷思。知識力執行長曲建仲解釋，區塊鏈固然有其應用價值，但據此開發出顛覆性的新商業模式，才是區塊鏈的真正意義所在。
上週在區塊鏈的真相一曾經和大家介紹過比特幣運作的基本原理，那麼到底比特幣帳本(區塊鏈)如何運作？為什麼比特幣的功能很有限？為什麼比特幣的區塊鏈是一種唬人的雕蟲小技？為什麼區塊鏈不代表去中心化、不可篡改、可以信任呢？
區塊鏈的真相四：為什麼區塊鏈大部分的應用都是為區塊鏈而區塊鏈？
區塊鏈的真相五：區塊鏈的功能：唬外行人做行銷、地位平等做生意
什麼是比特幣的區塊鏈？
區塊就是「存摺」，一本郵局存摺可以記錄大約200筆交易，一個比特幣區塊可以記錄大約4000筆交易。存褶依照固定的格式記錄資料，例如：日期、摘要、提款、存款、結餘。區塊也依照固定的格式記錄資料，例如：日期、付款人、收款人、交易金額，我們稱為「資料結構(Data structure)」，如圖六所示。
一本郵局存摺記滿200筆交易就換第二本，再記滿就換第三本，依此類推，我們姑且把它稱為「存摺鏈」； 一個比特幣區塊記滿4000筆交易就換第二個，再記滿就換第三個，依此類推，我們稱為「區塊鏈」。我的郵局存摺鏈只記錄了我的交易，因此我的郵局存摺鏈只有12本；比特幣的區塊記錄了全世界所有使用者的交易，因此比特幣的區塊鏈「又臭又長」。
比特幣從2009年上線，到今天總共有超過600,000個區塊，每一個區塊佔用1MB記憶體，到今天總共佔用超過600,000MB記憶體，相當於600GB，如圖七所示，真的「又臭又長」吧！如果我們不在區塊裡儲存「交易記錄」，而改成儲存「一般資料」，就成為大家耳熟能詳的區塊鏈了！怎麼樣，原來區塊就是存摺，區塊鏈就是存摺鏈(很多本存摺)，換了一個名字，是不是立刻就沒這麼「高級」了呢？
原來比特幣的區塊鏈只是用來記錄全世界所有使用者支付比特幣的「交易記錄(Transaction)」，我們稱為「比特幣帳本(Bitcoin ledger)」，因此區塊鏈只是一種記錄資料的資料結構。
就好像我們的銀行存摺一樣，差別在於銀行存摺是儲存在「銀行」的電腦裡(中心化)，而比特幣帳本是被複製一萬多份，並且分散儲存在一萬多個彼此互相不認識的「礦工」電腦裡(去中心化)，比特幣帳本就像是銀行存摺，記錄了我們的財產，這麼重要的東西，儲存在一萬多個彼此互相不認識，我們也不認識的礦工電腦裡，我們怎麼放心呢？
採礦目的 是為了「確保交易記錄無法篡改」
比特幣帳本經由「區塊(Block)」與「鏈結(Chain)」兩種技術，確保交易記錄無法篡改，才能讓我們放心，因此把這種技術稱為「區塊鏈(Blockchain)」，而這兩種技術必須使用「雜湊演算法(Hash algorithm)」進行一種特別的運算，也就是所謂的「採礦(Mining)」，很多人以為這是什麼偉大的創新發明，其實它不過是個比大小的數學運算，我們稱為「條件雜湊(Conditional hash)」，它簡單到連小朋友都會，因此我戲稱它是一種唬人的雕蟲小技，而採礦必須不停重複這個運算，因此處理器全開浪費大量電能，但是只為了一個目的「確保交易記錄無法篡改」，實在是得不償失。
要特別留意，採礦的目的是為了「確保交易記錄無法篡改」，而不是「分配礦工獎勵金」，這種模式就是所謂的「工作量證明(PoW：Proof of Work)」，由於採礦浪費大量電能，因此近年來有科學家開發其他演算法取代採礦，例如：持有量證明(PoS：Proof of Stake)、儲存量證明(PoC：Proof of Capacity)等，不過這些新方法也都有各自的問題，因此要如何確保交易記錄無法篡改，到目前為止並沒有真正完美的方法，區塊鏈也就沒有大家想像的那麼神奇。
說真的，比特幣使用的條件雜湊(比大小)真的是雕蟲小技，而且浪費大量電能、得不償失，因此科學家們努力開發各種新演算法來取代，目的就是為了解決區塊鏈完全去中心化，運作時產生的問題，坦白說，寫這些新演算法的科學家數學能力都很強，我們必須敬佩他們，不能說是雕蟲小技。只是把原本中心化、用簡單的方法就能做好的事，改成去中心化、用複雜的方法來做，到底有多大的意義？就是另外一個值得探討的問題。
礦工獎勵金逐漸減少 採礦動機逐漸下降
礦工的電腦必須不停的進行採礦運算，因此必須浪費大量電能，為了獎勵礦工，只要運算條件成立的礦工，就可以建立一個區塊(比特幣帳本)，除了可以記錄別人的比特幣交易，還可以無中生有(自己給自己)記錄一筆「礦工獎勵金」，為了保持比特幣總數不會無限增加，因此演算法設計成大約每四年獎勵金減半，是一個無窮等比級數，使得比特幣總數只有2100萬枚，目前已經產生大約1800萬枚，只剩不到300萬枚，顯然大部分的礦工獎勵金都發生在前面十年，愈後面就少得可憐了！當礦工獎勵金少得可憐，礦工還願意採礦嗎？
雖然比特幣總量固定 但價值其實很「有限」
比特幣2009年發行礦工獎勵金50枚比特幣，2012年第一次減半剩25枚，2016年第二次減半剩12.5枚，這是目前比特幣礦工的收入來源，2020年5月第三次減半剩6.25枚，依照目前比特幣的價值每枚接近1萬美元，礦工運算條件成立、建立一個區塊的獎勵金，大約是6萬美元(10,000＊6.25=62,500)，這個收入已經接近目前大型礦場的損益兩平點，2024年第四次減半，就要開始賠錢了！
因為如果礦場倒掉、沒有人記帳，則比特幣無法交易，問題就大了！無法交易的貨幣，再稀缺又有什麼價值？
此外礦工也可以向使用者收取手續費，問題是手續費太高，則使用者不願意支付，手續費太低則礦工不想記帳，因此手續費要達到一定的金額，才能支撐礦工的採礦成本，最後也只剩下大額交易能支付較高的手續費，不然就只能把礦場收掉了！
所幸運算力大的大型礦場收掉了，運算力小的個人礦工反而有機會生存，因此暫時還不致於發生沒有礦工可以記帳的問題。但是要說比特幣總量固定具有「稀缺性(Scarcity)」，所以可以保值，顯然沒有考慮到，未來礦工會不會因收入減少而罷工的問題；比特幣未來還是可能會漲，但這完全是投機炒作的結果。
有趣的是，有人預期由於礦工獎勵金每次減半會讓礦工收入減少一半，為了維持礦工的開採成本，每次礦工獎勵金減半比特幣價格就會漲一倍，才能讓礦工願意繼續採礦。這種說法似是而非，別忘記比特幣的價值不是由礦工決定，也不是採礦程式決定，而是市場上的投資人願意拿多少現金到交易所來換比特幣決定的，投資人不可能因為礦工獎勵金減半，就願意拿更多的現金來交換比特幣，不過地下金融原本就有很大的市場，因此要說市場有力量支撐比特幣的價格也是有可能的，未來結局如何就讓我們拭目以待吧！
比特幣區塊鏈運作極無效率 無法取代傳統貨幣
為了確保交易資料無法篡改，比特幣的演算法設計成每10分鐘(600秒)，全世界只能「採出(計算出)」一個區塊，一個區塊大約1MB，一筆交易大約256B，所以一個區塊大約儲存4096筆交易(1MB/256B=4096)，平均每秒全世界的礦工最多只能處理6.82筆交易(4096筆交易/600秒=6.82)，而且每一個區塊都必須複製一萬多份，並且分散儲存在一萬多個礦工的電腦裡(去中心化)，因此天生就「極無效率」，這種交易速度怎麼可能用來取代傳統貨幣？
用最簡單的邏輯來思考，我不過就是去7-11買了一顆茶葉蛋，為什麼需要把這筆交易複製一萬多份、「分散」儲存在全世界一萬多個礦工的電腦裡(去中心化)呢？相較之下，我們目前使用的悠遊卡這種電子支付，每一筆交易只需要儲存在一台電腦裡(中心化)，顯然更有效率。許多人不停吹捧區塊鏈「去中心化」有多少優點，卻都不提它的缺點，實際上「去中心化」與「中心化」都有各自的優缺點，所以「兩者並用」是比較可行的方式，我們後面再來舉例說明。
比特幣的區塊鏈，很難解決交易速度緩慢的問題，因此不適合用來做小額支付，反而常被用來炒作和洗錢。那區塊鏈具有去中心化、不可篡改、可以信任的特性，總是有用的吧？為什麼又錯了呢？我們且聽下回分解。
作者為台大電機博士，知識力專家社群創辦人。
責任編輯/任婉鵑
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