書名：區塊鏈 通住資產數字化之路 Mastering Bitcoin: Unlocking Digital Cryptocurrencies
作者：Andreas M. Antonopoulos
這書以比特幣 (Bitcoin) 為例說明區塊鏈 (Blockchain) 技術。區塊鏈技術可說是分散式、去中心化系統之突破。它不旦可用於比特幣，也可用於其他加密貨幣，和其他用途的分散式系統。
什麼是比特幣
比特幣是開源的、去中心化分散式加密貨幣系統。去中心化的好處是沒有人能干預比特幣的發展，不再依賴銀行、政府機構結算，不再有單點故障 (Singe point of failure)。比特幣發行量每4年減半，再過幾年發行量便到達 2000 萬，而整個比幣系統只會有 2100 萬個比特幣，不會有通貨膨脤問題。
如何使用比特幣
比特幣是基於現代密碼學 (Cryptography) 的基礎，對密碼學有一定認識之讀者，應該明白什麼是Public key、Private key、Hash 函數、電子簽署 Digital signature 等基本概念，這裡不會詳述。
用戶必須有一比特幣地址，來接收比特幣。比特幣錢包可生成Public key (K)、Private key (k)，和用一Hash函數 (Hash160) 生成一比特幣地址 (A)。
比特幣地址 A = Hash160(K)
任何人如有這地址 A 和它對應的 Private key，便有使用的該地址內比特幣的權利。
錢包會保留你未花費的比特幣余額，即使沒有保留，也可以在比特幣網絡中查看到。當要支付時，你從自己的多個自己的地址查看到未花費余額，然後輸入支付目標地址和支付量。錢包會創建一個交易，然後發送到比特幣網絡。錢包的安全，全是基於加密，只要有 Private key，便有使用權。
比特幣網絡 (P2P 網絡)
比特幣網絡有多種不同類型的節點。
- 錢包 (輕量級客戶端)
- 區塊鏈數據庫 (分散式區塊鏈條 / 帳本)
- 礦工
- 路由節點等
客戶端可分為輕量級客戶端和標準客戶端。輕量級客戶端，即一般沒有包括交易帳本的錢包，必須依賴其他節點驗證交易。標準客戶端包括全部交易帳本，能自主驗證交易。全部交易帳本數據量龐大，以數十GB計。比特幣網絡同一時間約有 7000 到 10000 個標準客戶端同時運行 (按書當時的資料)，因而沒有單點故障的問題。
為什麼有那麼多節點
當交易上傳到比特幣網絡，會被放到交易池中，等候處理。每約十分鐘，各個礦工節點便會同時把幾百個交易從池中拿出來，創建一候選區塊。候選區塊包括這些已驗証的交易、交易費用、新發行之比特幣，和指向主區塊鏈的指針。早前提及比特幣發行量每 4 年減半，當中的發行過程就在這裡。交易費用和新幣都是給礦工的獎勵。但是要賺取這些獎勵並不容易，礦工要通過一個名為“挖礦”的競爭性過程，才能得到獎勵。如果全網同時有一萬個礦工在工作，每約十分鐘只有一名礦工幸運兒能夠全取候選區塊中的獎勵。
挖礦：處理交易、建立分散式帳本
在候選區塊中，除了包含幾百個已驗正的交易外，亦含有交易費和新發行的比特幣。還記得比特幣發行量每 4 年減半嗎？比特幣就是在挖礦時發行的。礦工只有在自己的候選區塊成功被挖時，才會贏得交易費和新發行的比特幣作為獎勵。
如何才算成功挖礦
挖礦是競爭性過程，勝者全取獎勵，負者一無所有，白付電費。全網有多個礦工同時工作，各自創建候選區塊，各自挖礦。
通過工作證明算法，可以確定候選區塊是否成功被挖。一個區塊實際上是一堆包含交易、和區塊鏈最頂層區塊的指針的資料。區塊鏈網絡會提出一個數學難題，在比特幣的中，是基於 Hash 值的計算，在其他應用也可能會使用其他不同的算法。
Hash 函數的特點是計算很容易，但有不可逆性。礦工除了乖乖試錯以外，難以作弊。
系統會給出一個目標值，只要礦工在候選區塊附加一個隨機數，然後使用 Hash 函數計算候選區塊的 Hash 值。只要該 Hash 值小於系統的目標值，便算成功挖礦，同時該礦工取得候選區塊內之獎勵。如果 Hash 值是大於目標值，礦工必須修改隨機數，再次計算 Hash 值，直至全網有一個或多於一個礦工成功挖礦，全部礦工都會廢棄自己沒勝出的候選區塊。
比特幣網絡會適時調節難度，使平均約10分鐘便有一礦工找到答案。但這完全是個全網隨機過程，個別礦工可能很快便可以成功挖礦，有的礦工可能整個月也沒有收穫。挖礦成本是礦機和電費，如果有硬件優勢和電費優勢，便會有更好之競爭力。
區塊鏈
新的區塊挖礦成功後，該礦工的候選區塊便會加到區塊鏈的最頂端。區塊鏈的首個區塊稱為”創世區塊”，以後所有的區塊都是基於最頂的區塊。候選區塊含有指向最頂層區塊的指針。往後不段有區塊加到該舊區塊之上，舊區塊便會更難推翻。當舊區塊之上有新區塊覆蓋在其上層，這稱為一個確認。如果一個舊區塊被 6 個新區塊覆蓋，即有 6 個確認，那便不能再被推翻。每約十分鐘生成一個區塊，即是說約一個小時後，交易便不可能被推翻。
同時有多於一個礦工成功挖礦
區塊鏈容許有分叉，多於一個候選區塊會被接納到區塊鏈，累計最大難度的稱為主鏈。以後生增區塊時，只會選擇主鏈。
缺點
比特幣網絡是區塊鏈首個成功之應用。給我的印象是區塊鏈方案既優雅又浪費。現在比特幣網絡，存在太多資源冗餘。每個標準節點都有整個區塊鏈帳本，那是數以幾千計的重複。
由於比特幣價格上升，吸引了很多礦工挖礦。挖礦是勝者全取，有大量都算力都是被浪費掉，而非花在有意義的事情上。此外，礦工為取得算力優勢，礦機很快便會淘汰。這也許是我見過最浪費的集體現象之一。
Libra
Facebook 最近稱會自行開發新的加密貨幣 Libra，現在還是處於很初步之階段。Libra 沒有挖礦的概念，只有 Libra 協會的會員能夠處理交易。協會成員將會各自出資，以支持 Libra 的發行。Libra 不是完全開放，只會開放給付得起錢的會員。私鏈的好壞現時還難以評論，但沒有挖礦，至少會減少資源的浪費。
它和比特幣似乎有很大的分別。比特幣最重要的特色是去中心化，減少對一些金融機構或實體之依賴。現在 Libra 則由 Facebook 主導，即使物理或網絡上仍然是分散式設計，但管理上就是由 Libra協會這個中心控制。