數位貨幣與區塊鏈

何謂數位貨幣？它跟我們日常生活有何關係？對我們經濟行為會產生怎樣的變化或影響？另外它的底層基礎技術架構區塊鏈又是如何建置與運作？雖坊間不乏金融科技書籍，但鮮少針對數位貨幣與區塊鏈深入探討，相對的也使得台灣在這方面的知識及競爭力，較諸走在前端的國家相形遜色。
由數位貨幣的興起，到區塊鏈運用的基礎與進階及未來發展，對區塊鏈在金融應用和目前法規監管的建議，到最後把網際網路由訊息化向生活滲透的前瞻，也把目前台灣發展和對從事金融業與科技業在數位貨幣與區塊鏈的期許，一一呈現。對台灣目前仍在起步急追的金融科技人士而言，這本書肯定有些幫助。

建功 簡歷

和訊科技 金融科技顧問
中國建設銀行 技術總顧問
台灣工業銀行 資訊長
中國信託銀行 資訊部經理


吳大智 簡歷

中國農業銀行 技術支援顧問
中國銀行 技術支援顧問
中國招商銀行 技術支援顧問
中國信託銀行 資訊處協理


周師文 簡歷

中華電信 金融顧問
安迅(NCR)資訊系統 資深業務顧問
華泰銀行 副總經理
中國信託銀行 協理


呂有勇 簡歷

中華電信 金融科技顧問
錦華科技公司 副總經理
台灣工業銀行 資訊部經理
中國信託銀行 資訊部程式科科長

推薦序一 1謝明鑫
數位貨幣的先驅—比特幣，顛覆了國際貨幣制度，其後又有萊特幣、瑞波幣、以太幣等數位貨幣相繼問世，同時也引領了國際投資的熱潮；而數位貨幣的底層基礎技術架構－區塊鏈，開創了去中心化式的分布式帳本，其後又有智能合約、側鏈、閃電網路等的延伸應用，也帶動了區塊鏈應用的無限想像空間；凡此種種，是繼近代網際網路科技之後，又一次的科技創新，現正如火如荼的風起雲湧中，且讓我們引頸企盼拭目以待。
惟何謂數位貨幣？它跟我們日常生活有何關係？對我們經濟行為會產生怎樣的變化或影響？另外它的底層基礎技術架構區塊鏈又是如何建置與運作？雖坊間不乏金融科技書籍，但鮮少針對數位貨幣與區塊鏈深入探討，相對的也使得台灣在這方面的知識及競爭力，較諸走在前端的國家相形遜色。建功兄從事金融電腦業務數十載，對於電腦主機架構及系統運作知之甚稔，另外在新科技之發展與運用亦深有著墨，每於茶餘閒談間即輒有發人省思之見解，亦屢對國內有關數位貨幣及區塊鏈之發展期許頗深。為擴大推廣相關知識，爰號召舊屬及摯友大智兄、師文兄及有勇兄等人，將各人所學及專精彙集成冊，期能拋磚引玉，引起共鳴。
本人曾與建功兄等四人共事多年，對於彼等之專長與工作能力深為感佩，建功兄熟稔資訊科技，在國內金融領域多次負責系統轉換，相關經驗與能力鮮有人出其右；大智兄則專注於系統程式，架構銀行主機，俾使系統穩定運作；師文兄專責業務規則，將其導入電腦進行整合，迭有創新產品推出；最後，有勇兄則聚焦在應用程式的開發與維護，俾能滿足業務端無止盡的業務需求。
今四位俊彥合體，秉持著學習與研究的服務精神，各自貢獻一己之長，不遺餘力的完成本書著作，以傳達讀者知的饗宴，本人實感與有榮焉。而本書內容嚴謹周圓，從基本的貨幣源起到數位貨幣的革新，再由區塊鏈的基本架構到更深層的技術延伸，緊接著探談金融業（銀行、證券與保險）的應用與監理，最後再勾勒出各個產業在未來可能發展趨勢等等，非常值得各領域的讀者與專業人士參閱，爰特予推薦，期能激發讀者不同的迴響與衝擊，同時企盼台灣在此波數位貨幣激流與金融創新浪潮中能與先端國家並駕齊驅，開創另一契機，則甚幸。

推薦序 二 許崇祥
數位貨幣，在比特幣屢創新高，引人注目，而以比特幣應運而生的區塊鏈，更是現在金融科技的寵兒。本公司金融顧問駱建功和曾經就職中國信託銀行的同仁吳大智、周師文、呂有勇君，在幾年前就有意把自己研究的心得貢獻己力，希望能替台灣，填補數位貨幣與區塊鏈領域，一直未有屬於台灣金融科技上專有書籍的遺憾。而我個人近半年，也遍閱有關區塊鏈的書籍，確實發現，台灣大多數都是從彼岸或或國外翻譯，鮮少針對台灣金融環境而作。我了解他們每個個人能力與專業之長，並且孜孜不倦，努力的收集資料，融合多年科技與金融的經驗，歷經一年編輯成冊辛苦歷程，在缺乏協力科技公司共同推動的情況下，和我商量，本來在台灣出版專業書籍是很不容易的，我看完整整八章，200餘頁，由數位貨幣的興起，到區塊鏈運用的基礎與進階及未來發展，對區塊鏈在金融應用和目前法規監管的建議，到最後把網際網路由訊息化向生活滲透的前瞻，也把目前台灣發展和對從事金融業與科技業在數位貨幣與區塊鏈的期許，一一呈現。對台灣目前仍在起步急追的金融科技人士而言，這本書肯定有些幫助。況且本公司長期以來致力於金融科技的創新與應用，在金融作業自動化與影像處理方面雖已遙遙領先，但仍不以自滿，對於新金融科技的新趨勢長期尤為關注，故本公司欣然傾力合作，予以協助出版。比特幣作為數位貨幣的先行者，一路顛沛，到現在總算引領風騷，而且帶動不少數位貨幣跟風而起，台灣怎麼能在這個領域缺席呢？希望所有讀者，能秉持「舜何人也，予何人也，有為者亦若是」的精神，共同推動建立台灣成為金融科技島而努力，這就是我們出版這本書的最終目的。

推薦序 三 張澤韻
沒有數位貨幣先驅－比特幣的橫空出世，就不會有區塊鏈的驚艷演出。在2011年共同作者駱建功，告訴我一個很特別的系統，它新奇的設計概念，讓我們以中心化為主幹的電腦系統，難以想像。這是我第一次注意到區塊鏈，到了2014年 David Rutter 籌組區塊鏈技術論壇，緊接著24家著名的國際銀行的加入，讓區塊鏈成為一時最熱門的科技名詞， 到了2016年3月，R3 宣佈正式和40個世界主要銀行完成了區塊鏈核心技術，分散式帳本的測試，此時幾乎科技界沒有人不知道區塊鏈了。這5年的變化，目前金融科技Bank3.0 雖然仍是銀行科技主流，但金融界已在思索下一個破壞式的創造會在那個科技下產生。本書給了一些思考的方向，數位貨幣與區塊鏈的結合，將銀行賴以生存的中間業務，消融殆盡，金融業務將如何轉型以適應這種變化。本書不止從技術的角度出發，把數位貨幣和區塊鏈的開發，甚至一些屬於系統底層的程式都能明白的展現，更從業務部門需要配合的作業細節
也詳細規劃。得力於該書的作者群不止立足於技術經驗，更包含了對新業務發展有實務工作的作者，這對要致力開發數位貨幣與區塊鏈的銀行更能從書中得到啟發。這和本公司在對金融機構服務的理念完全一樣，本公司對於科技人員不僅僅讓他們精進於技術，更引進對金融業務有深厚經驗的分析師共同開發，這樣更能幫助銀行在新科技運用上得心應手。
很高興，在大家對數位貨幣與區塊鏈有興趣時，能夠看看這本書籍，對發展這類型的新業務一定會有收穫。

對於數十年浸潤在中心化的設計理念中，很難想像另類系統的存在，區塊鏈—打破了現有信任機制的藩籬，創造了人類平等合作的理想國。駱建功

金融業處於TechFin強壓FinTech的時代,也是IT人員發光發熱的時代,區塊鏈技能迎面而來,大家迎頭趕上。吳大智

結合科技、業務與監理的通力協作，開創未來無限可能。 周師文

官僚體系無法控制的加密貨幣，商人財閥無法賄賂的區塊鍊技術，是人類邁向公平公正公開的道路。呂有勇

第一章 數位貨幣的起源 / 駱建功 /
第一節 貨幣的起源
第二節 貨幣的價值與功能
第三節 鑄幣權，金本位，美元，不列敦森林協定
第四節 失去信任的貨幣時代
第五節 數位貨幣的興起
第六節 數位貨幣到底是不是真實貨幣？
第二章 認識區塊鏈 / 駱建功 /
第一節 區塊鏈的技術基礎
第二節 分散式帳本
第三節 去中心化、中心化與多中心化的網路結構思維
第四節 密碼學的基礎運用
第五節 智能化的管理
第六節 開放程式，共識的動力，平等精神
第七節 不完美的區塊鏈
第三章 區塊鏈技術原理 / 吳大智 /
第一節 比特幣區塊鏈的關鍵核心技術
第二節 密碼學簡介
第三節 區塊鏈數位貨幣支付問題
第四節 區塊鏈共識機制
第四章 區塊鏈技術的後續發展 / 吳大智 /
第一節 在體制外的變革－側鏈
第二節 閃電網路（Lightning Network）
第三節 以太坊
第五章 數位貨幣與區塊鏈在金融業的應用 / 周師文 /
第一節 迎接金融創新時代的來臨
第二節　市場上幾個重要數位貨幣之屬性介紹
第三節　比特幣交易的重要參與者
第四節　區塊鏈的連結與延伸應用
第五節　區塊鏈的演進
第六節　數位貨幣與區塊鏈在國際上金融業的應用
第七節　數位貨幣與區塊鏈在台灣金融業上的選擇應用
第六章 數位貨幣與區塊鏈的監理 / 周師文 /
第一節　面對破壞式金融創新的監理
第二節　各國政府對數位貨幣與區塊鏈的態度與因應
第三節　各國的金融監理沙盒（Regulatory Sandbox）
第四節　開放與監理的取捨平衡
第七章 數位貨幣與區塊鏈對世界經濟的影響 / 呂有勇 /
第一節　蓬勃發展的數位貨幣與區塊鏈
第二節　數位貨幣與區塊鏈創新的典範
第三節　政府如何善用區塊鏈技術提升服務品質
第四節　未來數位貨幣與區塊鏈新的挑戰
第八章 台灣在數位貨幣與區塊鏈的機遇與挑戰 / 呂有勇 /
第一節　台灣在數位貨幣及區塊鏈的發展
第二節　借鏡
第三節　台灣啟航

第一章
人類文明的發展和貨幣息息相關，先有了貨幣的種子，在這基礎上數位貨幣得到成長的條件，所以這一切都從第一節 貨幣的起源說起。中國，歐洲的希臘都是最古老的使用貨幣者，他們在貨幣的
改進上有著什麼樣的貢獻，而每當國家的國力失去優勢時，貨幣文化也跟隨著轉移了，貨幣的功能開始變化。第二節 貨幣的價值與功能，人類對於開始簡單的貨幣僅有的交換價值到賦予更多的使命，
使得貨幣不再單純化。什麼權力讓貨幣屬於國家的象徵？第三節 鑄幣權，金本位，美元，不列敦森林協定，這一連串的歷史改進，既然造就了人類空前的文明，也埋下了隱憂和災難，貨幣怎麼會失去了信任？ 第四節 失去信任的貨幣時代，告訴我們貪婪的後果，人類濫用貨幣給自己造成的傷害。不過，人類依然不斷前進，所謂塞翁失馬焉知非福，沒有公權力的任意糟蹋貨幣，就不會有第五節
數位貨幣的興起。從短短的不到十年數位貨幣興起帶來的狂瀾，使得許多銀行家開始警覺，而各國監管機構也展開研究參與討論數位貨幣的屬性，到底數位貨幣是否是可以代表真實的貨幣呢？第六節數位貨幣到底是不是真實貨幣，從各種討論和觀點中，我們更可以肯定數位貨幣，就是人類最希望的貨幣，它將席捲金融，最終代替紙幣，塑膠貨幣，就像紙幣取代黃金，歷史告訴我們，這是不可能阻擋的洪流。

第二章
第一章討論了數位貨幣的來世與今生，很少述及它的核心技術–區塊鏈（Blockchain），一個被2016世界經濟論壇譽為第四次工業革命的代表。數位貨幣的啟蒙者比特幣可能會最終被其他數位貨幣取代而消失，但是區塊鏈不會，它將是繼網際網路發明後另一個閃耀的明星，會照亮到下一個世紀。什麼是區塊鏈？我們從第一節 區塊鏈的技術基礎，了解區塊鏈，從純粹的技術角度來審視它，並用一個實際在數位貨幣上應用的例子來說明，區塊鏈不僅能夠為數位貨幣服務，它還有更多的功能，我們用了高盛與金融時報合作的研討會上的案例，說明他在其他金融解決方案的做法。不過，除了區塊鏈的技術創新，它的運作中有一些特殊性，是和其他系統不一樣的地方，它是一種創新的融合，融合運用了其他的科技，但究竟是如何集合運作，只是了解區塊鏈簡單運作原理，對於想進而參與區塊鏈的開發建制者而言是不足的。所以，我們接下來的五節分別對區塊鏈的主要特性一一說明，這五個章節代表未來區塊鏈發展的不同領域。在第二節 分散式帳本，說明區塊鏈的儲藏特性。一個和傳統資料處理大相逕庭，是區塊鏈的構建核心。第三節 去中心化的網路結構，我們習慣了中心化的思考去建立系統，去控制流程，去處理交易，排除障礙。而沒有中心的區塊鏈它是如何做到的呢？在區塊鏈的集體運作中密碼運用是讓一般非科技人士卻步的，我們盡量的簡單，第四節 密碼學的基礎運用。因為在後面一章還有更深的討論。區塊鏈沒有中心，為了形成一個能自治的管理機制，必須要引進智能，早期的區塊鏈已經有了智能合約的雛形，請看第五節 智能化的管理。第六節 開放程式，共識的動力，平等精神。會讓讀者感受到區塊鏈最偉大的地方，一個眾志成城，平等開放透明，幾乎讓人不敢相信世界仍存在一個烏托邦。最後，每一個技術都有它的問題和缺陷，我們也發現區塊鏈運行了將近九年，它有很優秀的地方，難免也有不足，第七節 不完美的區塊鏈，指出區塊鏈在處理效率上的低落，耗費大量能源，以及版本更新都存在一些問題，這也正是給我們的機會讓我們能改進創新。

第三章
區塊鏈的關鍵核心技術，包括採用雜湊現金（Hashcash）演算法來進行工作量證明，讓區塊鏈中的各網點有機會參與驗證，達到公正性，且交易過程採用橢圓曲線數位簽章演算法來確保交易安全，並在每筆交易與每個區塊中使用多次Hash函數以及默克爾樹（Merkle Tree），不只是為了節省儲存空間，更重要的是藉由將前一個區塊的Hash值加入新區塊中，讓每個區塊環環相扣，也因此做到所謂的可追蹤且不可竄改的特性，同時也使用時間戳來確保唯一區塊序列的安全，以下便依序解釋這些關鍵技術及密碼學，共識機制簡介。

第四章
源於比特幣的區塊鏈技術，不僅為金融機構所重視，也逐漸為世界主要經濟體及重要國際組織所關注，在歡呼和質疑聲中，漸成聲勢。我們在第二章中不止說明瞭區塊鏈騰空的優勢，也敘述了區塊鏈的隱憂。區塊鏈畢竟成為顯學，許許多多的科技精英和天才不斷的努力改進之下，他們 除了基於新理論創造新的區塊鏈系統，如何最大化挖掘現有區塊鏈系統的潛力同樣重要。為解決比特幣擴展性問題，“側鏈”形成了除擴容外，最理想的解決方式。為解決比特幣性能瓶頸問題，“閃電網路”是一個可能的發展方向。“閃電網路”將大量的微小支付移到主鏈之外，形成多個支付處理中心。此外，更多的群集效果（grouping effects），這是目前最流行的現象，當一個耀眼的網路新明星吸引了目光，參加的開始區隔，展示了公有，私有，聯盟鏈，不同的區塊鏈模式也跟著蜂擁而至。甚至於為了一次解決所有對區塊鏈不滿意的技術方式，而希望一個圖靈完備的重新技術解決方案，以太坊是最重要的發展，它繼承了區塊鏈的基因，卻也完美的結合了其他集中化系統的基因，也是支持智能合約的極好平台，它對速率的提升和完整的系統框架，為圖靈完備做了最好的詮釋。

第五章
區塊鏈最初是應用在金融業上，而數位貨幣係建構在區塊鏈的底層技術平台上應運而生，本章非常適合從事金融業務行銷企劃暨管理人員的讀者來品味，筆者也試著儘量從業務發展的角度來整體通盤的闡釋科技，以期讀者能將其應用在實際的業務上。首先讀者須認知到金融科技創新（如數位貨幣與區塊鏈等）已是趨勢，誰先取得先機，誰即先取得優勢，另也針對一些重要名詞再重點的做了下說明，如數位貨幣、區塊鏈、比特幣、來特幣、瑞波幣及以太幣等；接下來介紹比特幣交易有那些參與者所組成來運作，包括礦工、用戶及交易所等；同時也對區塊鏈的連結與延伸做了應用說明，包括智能合約、側鏈與閃電網路等，以期區塊鏈之金融交易更能自動化處理、更廣泛運用及更適合數量大金額小的快速作業；再者，區塊鏈從公有區塊鏈演進到私有區塊鏈，而私有區塊鏈又可再區分為公司私有區塊鏈與聯盟（合作伙伴）區塊鏈，另也特別介紹了與金融業有關連的R3CEV國際公司之聯盟（合作伙伴）區塊鏈應用；也許讀者會認為上述說明或與前述之章節內容有所重複，但筆者係從業務應用面所關切的角度來彙總簡要說明，以期與本章最後的金融應用做連結呼應，亦即數位貨幣與區塊鏈在國際上金融業的應用暨台灣金融業上的選擇應用，範圍包括了銀行業、證券業與保險業等三方面，其中又以銀行業著墨較深，實因銀行業是最先被提出來應用的。筆者也期望經由如此循序漸進的鋪陳，能給讀者在業務面上，勾勒出一個整體性的概念與思維，並以此為藍本，進而激盪出改良式的創新與應用。

第六章
在所有的產業當中，金融業應是屬於被各國主管機關所高度監理的行業，而金融業之內部組織亦設有獨立的稽核與遵法單位，負責來監理金融業務，以期符合法令規章與內部控制制度，並保護消費者之權益。在面對數位貨幣與區塊鏈的破壞式創新，如何適當與有效的監理，俾利科技及業務兩者與時俱進，並滿足消費者各項需求與體驗，其將對未來金融科技創新的發展影響深遠，亦考驗著主管監理當局的智慧，不可不慎。本章主要適合從事金融業之稽核與遵法人員的讀者來品味，首先介紹破壞式金融創新（數位貨幣與區塊鏈）來勢洶洶，監理主管機關應儘速迎頭趕上建立規範機制；接下來說明各國政府（包括美國、中國、俄國、德國、英國、日本、加拿大、韓國、泰國、台灣等）對數位貨幣與區塊鏈所持的態度與因應；再者，談到本章的重點，即各國的金融監理沙盒機制，監理沙盒為在金融軟體開發的過程中，建構一個與外界環境隔絕的測試環境，讓參與者可在其內盡情的測試各項軟體功能並受主管機關監理之，其規範的嚴謹與寬鬆各有不同，唯皆鼓勵創新，另金融監理沙盒首創於英國，各國適用的對象或有差異，包括英國、新加坡及台灣適用於金融及非金融業，澳大利亞限非金融業，香港限銀行業等，亦皆分別做了說明；最後，對開放與監理之間的取捨，提出些許建議，以期科技創新、業務發展與監督管理等三方面均能有所取捨與均衡，俾利取得一致
的共識，共謀多贏的前景。

第七章
前面幾章對數位貨幣的發展與區塊鏈技術有完整的說明，對金融產業的應用也有詳細的闡述，本章將介紹數位貨幣與區塊鏈技術對經濟生態的影響，希望讀者能夠對數位貨幣與區塊鏈技術的應用，有更進一步的認識與了解。本章首先介紹數位貨幣與區塊鏈的發展概況，接者說明數位貨幣與區塊鏈創新主要發展方向與應用案例，政府如何善用區塊鏈技術提升服務品質，以及未來數位貨幣與區塊鏈技術的發展，相信在技術、成本、利益、法規、安全、便利等諸多因素的考量下，數位貨幣與區塊鏈將逐漸實際應用在各個領域。

第八章
在2017年已經很清楚的看到數位貨幣與區塊鏈技術將帶給許多產業更安全、更有效率、更低成本的交易方式，當然也包括政府服務。全世界都關注數位貨幣與區塊鏈的發展，許多國家也都投入資金及人力在這一個領域，台灣在這一輪新科技的競爭中，當然也不會缺席。這一章說明台灣在數位貨幣與區塊鏈做了甚麼？其他國家或企業有沒有一些值得我們學習效仿的發展歷程? 我們如何掌握這次的機會與克服挑戰? 希望這些分析能夠給有興趣的讀者帶來一些想法與回響。