區塊鏈：從技術到應用，物聯網×加密貨幣×供應鏈管理，開啟數位時代的新秩序

　　▎技術的脈絡，從起源談起 
　　區塊鏈並非一蹴可幾的產物，而是隨著網際網路技術、加密演算法與分散式系統逐漸成熟而誕生的結果。本書首先回顧區塊鏈的歷史淵源，從比特幣的誕生到各類公鏈、聯盟鏈的興起，清晰呈現出這項技術如何在不同需求與挑戰下持續演化，並逐漸走向多元化應用的發展路徑。透過簡明扼要的介紹，讀者能迅速掌握區塊鏈從「概念」到「應用」的核心脈絡。 

　　▎架構全景，拆解核心技術 
　　要理解區塊鏈，就必須深入其技術架構。本書從資料層、網路層、共識機制、激勵機制，到智慧合約的設計，逐層解析其運作原理。透過去中心化、不可竄改、可追溯等特徵，讀者將理解區塊鏈如何以分布式帳本的方式建立信任，並在沒有中央機構的情況下維持系統的穩定性。本書避免艱澀的數學公式與程式碼，改以圖表與案例引導，使抽象技術具象化，便於跨領域讀者理解。 

　　▎類型與差異，掌握鏈的生態 
　　不同的應用需求，催生了公有鏈、聯盟鏈與私有鏈的多樣化發展。本書不僅對各類型的運作方式與特徵加以剖析，還比較它們在安全性、效率、開放性與商業模式上的差異。無論是需要公開透明的加密貨幣場景，還是講究效率與安全的企業解決方案，讀者都能從中找到適合的理解框架，明白「不同鏈，服務不同需求」的基本邏輯。 

　　▎實際應用，連結真實世界 
　　區塊鏈的價值在於能走出理論，進入真實產業。本書以金融、身分認證、供應鏈、著作權保護等案例，展示技術如何與實際問題結合。例如：在供應鏈中，區塊鏈能追蹤商品來源，確保資訊透明；在著作權領域，它能建立不可竄改的數位憑證，保障創作者權益。透過這些案例，讀者能直觀感受到區塊鏈的商業優勢，以及它如何改變產業生態。 

　　▎展望未來，洞察技術走向 
　　最後，本書將目光放向區塊鏈與其他前沿技術的融合。無論是金融、電信、遊戲、醫療、物聯網，甚至與 AI 與 5G 的結合，區塊鏈都展現出巨大的發展潛能。本書不僅梳理當前的產業現狀與專案案例，更進一步分析技術挑戰與趨勢，幫助讀者全面理解區塊鏈在全球科技舞臺上的策略地位。這不僅是一本技術書，更是一份面向未來的產業觀察。 

本書特色

　　本書以簡明易懂的方式，全面介紹區塊鏈的技術架構與發展脈絡。從起源與核心特徵，到公有鏈、聯盟鏈、私有鏈的差異，再到金融、供應鏈、身分認證、著作權等應用案例，皆有深入解析。內容不涉及艱澀程式碼，而是透過圖表與實例幫助讀者快速理解。無論你是初學者還是產業觀察者，都能從中掌握區塊鏈的價值與未來趨勢。 
 

作者簡介

李振軍

　　博士，高級工程師，研究方向為區塊鏈技術、資料探勘。 

廖銀萍

　　碩士，發表專業論文數篇。
 

第三章 區塊鏈的分類 

區塊鏈的共識機制致力於解決在分散式儲存過程中區塊鏈發展所面臨的一致性問題——拜占庭將軍問題。基於不同場景下建立信任的方式，區塊鏈可分為兩類：許可鏈和非許可鏈。基於資料的讀寫許可權和管理許可權的差異，區塊鏈可分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈、私有鏈和聯盟鏈這三種不同的區塊鏈，在許可權和共識機制方面有所區別。 

第一節 公有鏈 

公有鏈，也被稱為非許可鏈，沒有集中式的管理機構。網路中的參與節點可任意接入，可隨意檢視區塊鏈上的任意資訊，且對相關的資料未設定讀寫訪問許可權。公有鏈典型的共識演算法可分為工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）和權威證明（PoA）三類。 

PoW共識演算法是比特幣系統所採用的常見共識演算法，要求區塊鏈上的各節點基於自身算力求解一個難度適中且易於驗證的數學問題（挖礦），最快求解出該問題的節點擁有區塊的記帳權，且獲得一定數量的比特幣作為「挖礦」的獎勵。PoW共識演算法在比特幣系統中發揮了至關重要的作用，能夠對比特幣系統中的加密貨幣發行、流通、回籠和市場交換等流程進行系統整合，從而建構一個安全可靠的系統。然而，PoW共識演算法仍存在很多不足，例如：算力競爭所帶來的資源浪費等問題。 

為改善PoW共識演算法所帶來的算力資源浪費，PoS共識演算法中規定具備最高權益的區塊鏈節點將擁有區塊的記帳權，而不是具備最大算力的區塊鏈節點擁有區塊的記帳權。PoS共識演算法中的權益一般指的是使用者在區塊鏈上所持有的Token（代幣）數量或持有Token的時間等虛擬資源。根據「礦工」持有權益的數量來設定其「挖礦」的難度，「礦工」擁有的權益越大，「挖礦」的難度就越小。PoS透過所持權益的大小來決定區塊鏈系統中的記帳權，從而可有效地避免資源浪費。因此，隨著挖礦難度日益增加，比特幣系統由初期的PoW共識演算法來維護轉變為由PoS共識演算法來維護，PoS共識演算法能夠從一定程度上減少算力資源浪費並縮短區塊鏈中各節點達成共識需要的時間。