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加密電子貨幣

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多幅加密電子貨幣相關嘅圖：

加密電子貨幣gaa1 mat6 din6 zi2 fo3 bai6（英文：cryptocurrency，有時簡稱 crypto）係一種電子貨幣，特點係[1][2]

  • 會靠密碼學原理產生同分發啲貨幣，尤其係會用到區塊鏈技術；
  • 成個過程當中會靠分散式（有好多部响唔同位置嘅電腦）嘅方法核實啲交易－即係例如當有個人用隻加密電子貨幣買嘢嗰陣，個網絡入面啲電腦會做運算，跟住事先定好並且裝咗落各部機嘅一套協議，核實「A 君傳 xx 咁多錢畀 B 君」噉嘅資訊；途中唔會靠銀行等中央化嘅組織管控[3]。

例如 bitcoinbit1 kon1 就係一隻好出名嘅加密電子貨幣，亦係世上第一隻加密電子貨幣[4]。

加密電子貨幣嘅一個重要特徵係去中心化－由一大拃分散嘅電腦負責處理啲資訊，而齋係呢點已經引起咗激烈爭議：有唔少人認為去中心化係好嘅，表示個市場難出現壟斷嘅情況；但另一方面，又有好多人話去中心化表示個市場監管唔夠嚴密，搞到個市場零舍多唔見得光嘅交易，甚至仲有國家地區因為呢類原因而禁用加密電子貨幣[3][5]。

雖然加密電子貨幣有爭議，呢種貨幣依然吸引咗唔少人用，個市場有咁上下大－有估計話到咗 2022 年，加密電子貨幣成個市場總值成 1.09 萬億美金咁多，當中有成 4,150 億美金（佔咗 40% 左右）嘅都係 bitcoin [6][7]。

基本概念

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内文：密碼雜湊函數同區塊鏈
睇埋：密碼學、電子貨幣同故障單點

加密電子貨幣會用一大拃分散嘅電腦嚟核實啲交易，原理建基於密碼雜湊函數同區塊鏈嘅概念：

  • 密碼雜湊函數[歐 1]：密碼雜湊函數係種雜湊函數[8]；一個密碼雜湊函數會將任何長度嘅數據（input）轉化成一個長度固定嘅位陣列（output；下圖嘅 digest），而且有以下嘅特徵[9]－
    1. 冇隨機性喺入面；
    2. 要「由出嗰啲位陣列嗰度，計返串輸入數據出嚟」，係極之困難甚至冇可能嘅；
    3. 是但搵兩串唔同嘅輸入數據，佢哋出嘅位陣列都會唔一樣；
    4. 串輸入數據變咗少少，出嘅位陣列都會唔同嗮樣。
  • 區塊鏈[歐 2]：一種分散式嘅數據庫；一條區塊鏈會用好多部彼此之間有網絡連住、位置上可以相距好遠嘅電腦，喺條區塊鏈當中，數據會斬開做一嚿嚿區塊[歐 3]，每嚿區塊都會儲若干嘅數據，儲滿就封（唔俾人再改）同埋連去打前嗰啲區塊度（用 prev_hash），而且每嚿區塊都掕住咗個時間標記（好似下圖噉）[10]；區塊鏈可以用嚟儲住啲交易紀錄－一條區塊鏈正路會將網絡入面唔同電腦嘅紀錄做較對，如果有其中一部機啲數據同其餘嗰啲機唔夾，噉就知道嗰部機啲數據有問題，而噉亦都表示，如果有黑客想偷錢（必然會涉及篡改紀錄）就實要改個網絡入面 51% 嘅電腦儲咗嘅數據－呢樣係一樣極之困難嘅工作，而且因為一條區塊鏈每嚿區塊都帶有有關打前啲區塊嘅資訊（用咗密碼雜湊函數），令到防守方更加容易留意到有人對啲紀錄做咗手腳[10]。

想像以下噉嘅過程：

  1. 家陣有個人用佢手上嘅加密電子貨幣買嘢，佢要將若干量嘅錢傳畀賣件嘢嘅人；
  2. 然後佢部電腦將單交易嘅資訊（邊個畀錢邊個收錢，畀幾多錢... 呀噉）話畀個點對點[歐 4]網絡入面啲電腦知，拃電腦跟住就按事先定好嘅演算法計吓，確定單交易係正確嘅；
  3. 最後，有關單交易嘅數據就會畀個系統加落去條區塊鏈度。

－如是者，就形成咗一連串嘅區塊，記錄嗮過往嘅交易。呢啲記錄極難篡改，而且個網絡分散式，冇話有個中心點係一旦畀黑客等嘅人攻陷咗，就會搞到成個網絡都喪失功能嘅（即係冇故障單點）－呢點唔似得傳統嘅錢噉，要有某啲中央組織（中央銀行）控制住，當中個中央組織會係故障單點，一旦佢出咗事，就可能會搞到成個系統軭嗮。因為噉，有唔少廿一世紀初嘅人都睇好加密電子貨幣[11]。

世上第一隻加密電子貨幣係 bitcoin（粵拼：bit1 kon1），係喺 2009 年由一個筆名叫「中本聰」嘅人發明嘅，而 bitcoin 同時亦係 2020 年代初最大嘅加密電子貨幣。Bitcoin 吸引咗唔少人喺 2010 年代初發明新嘅加密電子貨幣，例如以太幣[歐 5]就好出名，而啲影響力比較細嘅林林種種加密電子貨幣成日畀人嗌做山寨幣。

2014 年一地有一大拃電腦喺度做 bitcoin 挖礦－挖礦係指一個環球性嘅電腦網絡做「核實一單交易，並且確保單交易嘅記錄正確噉加落去區塊鏈度」嘅過程。

貨幣挖礦

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睇埋：共識機制

挖礦[歐 6]係加密電子貨幣交易嗰陣會涉及嘅重要工序：每當有人用加密電子貨幣做交易嗰陣，個網絡一定要核實單交易，跟住將單交易嘅記錄正確噉加落去區塊鏈度，呢個過程就係所謂嘅挖礦。喺 2020 年代初，挖礦主要有兩種方法－工作量證明同持有量證明[3]。

工作量證明

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一拃電腦喺度做 bitcoin 挖礦。
内文：工作量證明

工作量證明[歐 7]（PoW）係噉嘅：想像家陣有場交易發生咗，出咗段有關段交易嘅記錄，個系統跟以下噉嘅做法－

  1. 個網絡入面啲電腦，個個爭住鬥快解一條複雜數學問題（睇返上面密碼雜湊函數）；
  2. 最快正確噉解到條問題嗰部機嘅擁有者（「證明」佢付出過一定嘅努力），就可以得到一定量嘅加密電子貨幣做獎勵－有獎勵表示啲人會有誘因正確噉做呢樣嘢；
  3. 核實咗，就將單交易嘅數據加落去條區塊鏈度；

喺 2010 年代，PoW 係加密電子貨幣嘅主流，不過到咗 2020 年初，PoW 已經廣受批評：PoW 好嘥能量，吓吓交易都會引起成個網絡大拃電腦一齊勁計數，電腦要計數就要消耗能量；事實係有報告指 bitcoin 消耗咗大量嘅電力，如果 bitcoin 係個國家，佢哋消耗嘅電力量仲大過烏克蘭或者阿根廷等嘅中等大細國家，而且呢個過程會排放好多溫室氣體[12][13]。

持有量證明

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内文：持有量證明

持有量證明[歐 8]（PoS）係噉嘅：想像家陣要建立一個網絡用嚟核實交易[3]－

  1. 家陣有若干個人申請想幫手做核實（核實者），佢哋每個人都要投入若干量嘅錢；
  2. 而家發生咗場交易，場交易需要做核實；
  3. 個網絡由拃核實者入面隨機揀個出嚟叫佢做核實，一位核實者被揀中嘅機率同佢投入咗嘅錢嘅量成正關係；
  4. 被揀中嘅核實者郁手解數學問題，做核實[註 1]；
  5. 核實咗，就將單交易嘅數據加落去條區塊鏈度，核實者會得到獎勵；

到咗 2022 年，PoS 經已受到唔少人歡迎：齋講能量嘅話，PoS 唔似得 PoW 噉，吓吓要一大拃電腦計數；事實係以太幣（其中一隻最大嘅加密電子貨幣）喺 2022 年頭宣佈，想由用開 PoW 轉去用 PoS，份報告話估計以太幣消耗嘅能量會下降成 99.95% 咁多[14]；除此之外，亦都有報造指 PoS 計起交易上嚟快過 PoW 一大截－報告話，以太幣靠 PoW 行嗰陣，淨係可以做到每秒計掂 30 單交易，但靠 PoS 嘅話就可以做到成每秒計掂 100,000 單交易咁多。因為噉，唔少人都覺得 PoS 係加密電子貨幣技術上嘅一大進步[15]。

對比第啲貨幣

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睇埋：錢同金融機構
  • 對比傳統貨幣：同傳統貨幣（銀仔同銀紙）比，加密電子貨幣最大嘅特徵係去中心化[歐 9]－加密電子貨幣並非由國家地區嘅中央政府或者金融機構（銀行等）發行，冇一個發行中心；呢種貨幣嘅價值基本上來自佢嘅稀缺性，而稀缺性來自於經過精心設計嘅網絡協議[3]。
  • 對比一般虛擬貨幣：同一般嘅虛擬貨幣（例如電子遊戲入面啲虛擬錢）比，加密電子貨幣有普遍性－正常嚟講，一隻電子遊戲入面嘅虛擬錢淨係有得喺隻遊戲入面用，可以攞嚟買遊戲入面嘅虛擬產品；相比之下，加密電子貨幣係種真正可以攞嚟買現實世界嘅嘢嘅貨幣，到咗 2020 年代，已經有好多舖頭同機構肯接受用加密電子貨幣畀錢，而加密電子貨幣亦有自己嘅外匯市場以及同傳統貨幣之間嘅匯率。

註釋

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  1. ↑ 如果佢做嘅核實錯咗，佢會受罰，例如佢投入咗嘅錢當中若干量嘅會被沒收。

睇埋

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文獻

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歐詞

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  1. ↑ cryptographic hash function
  2. ↑ blockchain
  3. ↑ block
  4. ↑ P-to-P
  5. ↑ Ethereum
  6. ↑ mining
  7. ↑ proof-of-work，PoW
  8. ↑ proof-of-stake，PoS
  9. ↑ decentralization

攷

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  1. ↑ Mukhopadhyay, U., Skjellum, A., Hambolu, O., Oakley, J., Yu, L., & Brooks, R. (2016, December). A brief survey of cryptocurrency systems (PDF). In 2016 14th annual conference on privacy, security and trust (PST) (pp. 745-752). IEEE.
  2. ↑ Ryan Farell. An analysis of the cryptocurrency industry. Available at repository.upenn.edu, 2015.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 What Is Cryptocurrency?. Forbes Advisor.
  4. ↑ Böhme, R., Christin, N., Edelman, B., & Moore, T. (2015). Bitcoin: Economics, technology, and governance. Journal of economic Perspectives, 29(2), 213-38.
  5. ↑ Advantages and Disadvantages of Cryptocurrency in 2020. GeeksForGeeks.
  6. ↑ 71+ Incredible Cryptocurrency Statistics (2022). Exploding topics.
  7. ↑ Chuen, D. L. K., Guo, L., & Wang, Y. (2017). Cryptocurrency: A new investment opportunity? (PDF). The Journal of Alternative Investments, 20(3), 16-40.
  8. ↑ Knuth, D. (1973). The Art of Computer Programming, Vol. 3, Sorting and Searching, p.527. Addison-Wesley, Reading, MA., United States.
  9. ↑ Alshaikhli, Imad Fakhri; AlAhmad, Mohammad Abdulateef (2015), "Cryptographic Hash Function", Handbook of Research on Threat Detection and Countermeasures in Network Security, IGI Global.
  10. ↑ 10.0 10.1 Narayanan, Arvind; Bonneau, Joseph; Felten, Edward; Miller, Andrew; Goldfeder, Steven (2016). Bitcoin and cryptocurrency technologies: a comprehensive introduction. Princeton: Princeton University Press.
  11. ↑ What Is a Blockchain?. Investopedia.
  12. ↑ Proof of Work vs. Proof of Stake: the Ecological Footprint. Medium.
  13. ↑ Lannelongue, L., Grealey, J., & Inouye, M. (2021). Green algorithms: quantifying the carbon footprint of computation. Advanced science, 8(12), 2100707.
  14. ↑ Proof-of-Stake: A crypto path to lower energy consumption and yield (PDF).
  15. ↑ Top 8 Reasons Why Proof-Of-Stake Is More Efficient. originstamp.
  16. ↑ Fröhlich, M., Waltenberger, F., Trotter, L., Alt, F., & Schmidt, A. (2022). Blockchain and Cryptocurrency in Human Computer Interaction: A Systematic Literature Review and Research Agenda (PDF). arXiv preprint arXiv:2204.10857.

拎

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