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區塊鏈技術的未解決問題
ブロックチェーン技術の未解決問題

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作　　者╱

松尾真一郎、楠正憲、崎村夏彥、佐古和惠、佐藤雅史、林達也、古川諒、宮澤慎一

譯　　者╱

何蟬秀

出版社別╱

五南

書　　系╱

博雅科普

出版日期╱

2019/09/01 (1版 1刷)

I S B N ╱

978-957-763-504-4

書　　號╱

RE48

頁　　數╱

196

開　　數╱

25K

定　　價╱

380 (特價 300)

區塊鏈所使用的加密技術，讓它萬無一失嗎？
——那就不該有2016年6月發生的「The DAO遭盜事件」！
使用比特幣可以支付比金融機構較低的手續費？
——因為營運費用並不是向使用者收取，而是以無中生有的貨幣發行利益進行充填！

　　目前許多區塊鏈的運用是在不理解區塊鏈核心價值的情況下，以商業及金錢利益為優先來運作，這很可能會導致類似網際網路泡沫化事件的發生。因此，我們有必要重新理解區塊鏈在本質上所帶來的創新，以及從另一方面去思考成就這項創新所需要面對的課題。要成為區塊鏈時代的勝利者，終究還是需要依循這種踏實的方式。
　　本書的架構為：首先會解說區塊鏈基礎知識及應用實例，之後再針對區塊鏈的現狀提出問題，以及說明目前解決問題的方向性。作者群為研究人員及技術人員，長期參與密碼及相關應用技術的設計與運用，本書是以採用接力的著作方式呈現。

※審定者簡介
林盟翔
林盟翔
銘傳金融科技暨財金法律系合聘專任副教授
金融科技應用學士及碩士學位學程主任

松尾真一郎
喬治城大學教授╱MIT媒體實驗室所長聯絡人（金融加密）
楠正憲
Japan Digital Design CTO╱國際大學GLOCOM客員研究員
崎村夏彥
野村總合研究所首席研究員
佐古和惠
NEC安全性研究所技術主任
佐藤雅史
Secom株式會社IS研究所通訊平台部門╱基礎加密認證組主任研究員
林達也
Lepidum公司董事長／慶應義塾大學SFC研究所成員
古川諒
NEC安全性研究所主任
宮澤慎一
Secom株式會社IS研究所通訊平台部門╱智能運算組主務研究員

※譯者簡介
何蟬秀
何蟬秀
畢業於政大國貿系。
在日本打工度假與在台日商業務經驗後，
決定踏上譯者之路。
初衷是成為能夠帶給讀者美好且愉快閱讀體驗的忠實譯者。
翻譯、商務口譯合作請來信至hochanhsiu@gmail.com

前言

第1章　區塊鏈的基本概念
第2章　防範不法行為的共識機制：「工作量證明」
第3章　比特幣的創新性
第4章　區塊鏈的4個課題
第5章　「區塊鏈的去信任」是空談
第6章　比特幣的「共識」問題
第7章　區塊鏈會規模化嗎？
第8章　意料之外的比特幣陷阱
第9章　區塊鏈的大問題：金鑰管理
第10章　比特幣的密碼技術終究會被破解
第11章　區塊鏈系統的開發體制尚未成熟
第12章　世界與日本的區塊鏈
第13章　世界是怎麼運作的呢？

後記
作者簡介


50則非知不可的心理學概念	50則非知不可的政治學概念	NFT投資的準則

溫柔數學史：從古埃及到超級電腦	守護黑熊：和諧共存的保育之路	50則非知不可的物理學概念

第一章區塊鏈的基本概念
佐藤雅史
Secom株式會社IS研究所　通訊平台部門
基礎加密認證組　主任研究員

區塊鏈的種類
直接採用區塊鏈機制的平台以及應用其機制衍伸的多種服務，這些提案的出現引發了區塊鏈的熱潮。而提案牽涉到的範圍極廣，因此在許多領域都更容易聽到區塊鏈這個關鍵字。

區塊鏈雖然是簡單三個字，卻涵蓋了以下這些內容，這些內容各自的目的、設計理念、實現方法、應用範疇都有所不同。
（1）實施於比特幣之平台與服務
例：Omni、Counterparty、ColoredCoins、Proof of Existence
（2）從比特幣的實行及概念延伸出的新密碼貨幣
例：Litecoin、Monacoin
（3）除了密碼貨幣交易之外還執行「智慧合約」程式碼的新平台
例：Ethereum（以太坊）、HyperLedger Fabric
（4）於（3）的平台上實行的服務
例：The DAO、EverLeger
（5）設定提供給特定用途及特定對象使用的私有區塊鏈
例：MultiChain、HyperLedger Fabric
（※上述例子於本書發行時間點，有些處於實驗驗證階段，有些處於構思階段，也有些計畫與服務已經終止）

本書目的為討論區塊鏈相關內容並歸納出論點。因此無可避免地會需要對討論主題「區塊鏈」相關的共通概念做整理。本章節會從區塊鏈的代表性機制抽取共通要素以歸納區塊鏈的概念。
世界上各種區塊鏈能以各式各樣的觀點來進行分類及整理。其中有一種觀點將區塊鏈分類為「公共區塊鏈」及「私有區塊鏈」。對於這項分類法的定義雖然有人抱持不同的看法，但可粗略分類如下，可以自由加入、使用區塊鏈的是「公共區塊鏈」，而設立某些條件，例如參加時需要經過許可的就是「私有區塊鏈」。
本書為了讓論點更容易理解，將著眼於公共區塊鏈，私有區塊鏈則會被視作一種特殊形態簡單地帶過說明。

區塊鏈的資料構造
說到區塊鏈，應該很多讀者腦中浮現的是最具代表性的比特幣區塊鏈吧。在這裡我將簡單地對比特幣區塊鏈做說明。
比特幣是藉由將附有比特幣使用者數位簽章的交易資料（Transaction）做鏈結，並將其記錄於網路參加者的共享式帳本（區塊鏈），來檢測交易資料是否被竄改以及提供存在證明，這項機制可以防止比特幣被用於不法用途。
在比特幣網路上傳輸的交易資料整合在一定間隔內而產生的資料結構又稱為區塊。而各筆交易資料使用雜湊函式產生雜湊值，再進一步以樹型構造做鏈結，產生哈希樹（圖1-1）。
然後在區塊內名為區塊頭的區域中（也就是哈希樹的頂點位置）放入雜湊值，並對區塊頭再度產生雜湊值。以這樣的方式產生區塊。
這個區塊頭裡含有前一個區塊頭所產生的雜湊值，藉由這樣的方式，比特幣網路從開始至今形成一連串的區塊鏈結，也就是「區塊鏈」。過去的交易資料即使被不法竄改，也能因為雜湊值不一致而被檢查出來。此外，串起雜湊值的鏈結，也讓雜湊值難以受到不法的置換。
以這種方式維持區塊鏈的唯一性，可以證明過去的交易資訊確實存在，並確保區塊鏈整體系統的協調性。
比特幣採用名為「工作量證明」（proof of work）的方式（挖礦），並藉此實現區塊的產生、網路上共享，以及區塊鏈的不變性。而至於比特幣以外的區塊鏈使用機制，即便是區塊產生方法及網路共享機制有所不同，使用雜湊鏈為過去一連串交易資料履歷建構存在證明這點也必定是相同的。
像這種對於一連串資料進行竄改檢測，以及提供存在證明的機制本身並不新奇，在過去的技術就已存在這種方式。例如，有項技術就藉由數位簽章的鏈結，檢測資料是否被竄改與確保資料連續性，這項技術稱為「磁滯署名」。此外，將雜湊鏈及哈希樹作為資料的存在證明則與ISO/IEC 18014-3鏈結型時戳的概念相符。而提供時戳服務的公司有Surety及Guardtime公司等。
其他也有一些類似的機制，但與前面所舉的例子有著不同的特質，例如RFC 4998/RFC 6283的「Evidence Record Syntax（ERS）」。另外，最近被提出的「Certificate Transparency（RFC 6962）」，也將哈希樹使用於保存及公開SSL/TLS伺服器憑證的發行紀錄上。整合多筆資料並發行存在證明時，哈希樹是很好運用的方式，在各種技術中廣受使用。不過有一個必須注意的前提，那就是要使用安全的雜湊函數。