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區塊鏈創新基地 - 區塊鏈

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Hu Kenneth
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What's Blockchain MetaMask Wallet

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區塊鏈創新基地 - 區塊鏈
胡家維Kenneth Hu ? CTO at Baypay Inc ? I am enthusiast, not expert. ? Ethereum, Bitcoin! ? Email: Kenneth@baypay.com ? Meetup ? Blockchain&Dapps meetup ? Singapore DeFi meetup ? Trainer ? Institute of Blockchain (previous) ? 0xAcademy
官網 : https://www.baypay.com 粉絲團: https://www.facebook.com/baypaycom/ Email : contact@baypay.com
什麼是區塊鏈 ? Blockchain = Chain of Data Block Distributed Ledger Secure Transactions are verified by the entire network Decentralized (no owner) Immutable Peer-to-Peer Network Nodes should ledger of facts + history of updates
區塊鏈怎麼運作 記帐本 不可修改 交易 區塊 鏈 挖礦 共識演算
What is transaction? Kenneth Alice $30 TWD 交易: “ 一個有價值的轉移”
帐本: “財務帳戶或交易的集合” Ledger Kenneth Alice #30 Amy Jen #50 不可改: 帐本永遠無法更改! What is ledger?What is Immutable?
What is block? BLOCK Block Header Hash of previous block header Merkle root Timestamp Nonce Transactions 區塊: 一個區塊記錄部分或全部最近的事務。因此，一個區塊就像分類帳或記錄簿 的頁面。
帐本
Block header BLOCK Header Hash of previous block header Merkle root Timestamp Nonce ? Hash of previous block header:上一個 區塊頭的哈希值 ? Timestamp : 它指示何時創建塊。 ? Merkle(墨克) root : Merkle樹根節點的 Hash值 ? Nonce :用於工作證明算法的計數器。 每次挖掘時，隨機數增加1
Merkle tree Merkle樹在分佈式數據存儲中同步數據時非常有用，因為它允許分佈式系統中 的每個節點快速有效地識別已更改的記錄，而無需發送所有數據進行比較。
Merkle proofs in Bitcoin
Merkle proofs in Ethereum ? 交易樹（Transactions） ? 收據樹（Receipts，基本 上，它是展示每一筆交 易影響的數據條） ? 狀態樹（State）
Merkle proofs in Ethereum ? 這筆交易被包含在特定的區塊中了麽？ - 交易樹 ? 告訴我這個地址在過去30天中，發出X類型事件的所有實例 （例如，一個眾籌合約完成了它的目標）- 收據樹 ? 目前我的賬戶余額是多少？-狀態樹 ? 這個賬戶是否存在？- 狀態樹 ? 假裝在這個合約中運行這筆交易，它的輸出會是什麽？-狀 態樹 Source : https://blog.ethereum.org/2015/11/15/merkling-in-ethereum/
BLOCK 1 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 1 transactions BLOCK 2 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 2 transactions BLOCK 3 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 3 transactions Blockchain
? 創建候選區塊 Mining HASHING ( SHA256 ) Block’s Block header data Hash of previous block header Merkle root Timestamp Nonce No : ( 將nonce增加1。 再次哈希！ 產生的哈希值（A8SBERA ......）是 否低於目標？ （檢查前導零） YES! 問題解決了 Proof of Work
Bitcoin 困難度 ? 難度是衡量在給定目標下方找到哈希的難度。. ? 比特幣網絡具有全局區塊困難度。有效塊必須具有低於此目標的哈希 值。挖掘池還具有池特定設置了共享難度的下限。. ? 網絡困難度多久變化一次？ ? 每2016 區塊. ? 困難度的公式是什麼？ ? difficulty = difficulty_1_target / current_target ? (target is a 256 bit number)
Difficulty in Ethereum ? parentTimestamp - 指上一個區塊的時間戳 ? parentDifficulty -表示前一個區塊的難度 ? currentTimestamp -表示當前區塊的時間戳 ? currentBlockNumber -表示當前區塊的編號(previous block number = currentBlockNumber - 1) ? currentDifficulty表示當前區塊的難度 ? Frontier: ? block_diff = parent_diff + parent_diff // 2048 * (1 if block_timestamp - parent_timestamp < 13 else -1) + int(2**((block.number // 100000) - 2)) ? Homestead: ? block_diff = parent_diff + parent_diff // 2048 * max(1 - (block_timestamp - parent_timestamp) // 10, -99) + int(2**((block.number // 100000) - 2)) 前沿 (Frontier) 家園 (Homestead) 大都會 (Metropolis) 寧靜 (Serenity)
? 區塊頭哈希小於目標 ? 區塊大小在可接受的範圍內 ? 區塊時間戳將來不到兩個小時。 ? 第一筆交易是coinbase交易（只有第一筆交易） ? coinbase交易有一個有效的獎勵。 ? 區塊內的所有交易都是有效的（也有自己的清單） Source : https://dev.to/damcosset/blockchain-what-is-mining-2eod 驗證新的區塊
Mining the next block Transaction A Transaction B Transaction C Transaction … 區塊鏈客戶端創建 新的並簽署交易 發送交易到網絡 Blockchain Network Blockchain Node #.... Blockchain Node #2 Pending transaction Blockchain Node #1 Pending transaction Next (New) Block confirmed transaction 選擇獲勝節點 （幸運的礦工） Blockchain Node #7 Pending transaction Consensus algorithm Propagate for validation 驗證下一個區等待中的交 易並創建新的區塊
Node Time David → Sandra 5 BTC Brian → List 3.02 BTC Mary → Sandra 10 BTC Lisa → Sandra 10 BTC Sandra → David 10 BTC BLOCK #190 Block ID 0x0235de9a6 Previous Block 0x6e257071cec Transactions BLOCK #188 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #187 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #186 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #189 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions Blockchain network Blockchain Lisa → Sandra 10 BTC Brian → List 5 BTC Mary → Sandra 10 BTC …… →……… .. BTC
什麼是”分散式”? 分散式：分散式帐本是一種數據庫，可以跨多個節點跨網絡共享和同步數據 Ledger Ledger Ledger Ledger Ledger Ledger node node node nodenode node
什麼是共識演算法? ? 共識算法（共识协议/共識機制） ? 在區塊鏈節點之間達成一致的算法 ? 所有節點都應該同意分佈式分類帳中的更改 ? 工作證明（PoW），股權證明(Proof-of-stake)，其他算法
Demo
Ledger Transaction/Mining/Sync Ledger Node 3 Node 1 Node 2 Node 4 Ledger Ledger ? 1. 提交交易 ? 2. 挖礦 & 驗證 ? 3. 與其他節點同步
Ledger Consensus Ledger Node 3 Node 1 Node 2 Node 4 Ledger Ledger Ledger Node 5 ? 1. 啟動新的節點 (node 5) ? 2. 新節點加入網路 ? 3. 與其他節點同步
共识协议
Proof-of-Work (PoW) ? 一個“工作證明Proof-of-work” (PoW)是一段數據 ? 很難生產 ? 易於他人驗證 ? 工作證明可以是隨機猜測過程中生成，也可以在採礦池 中組織（加入PoW生產） ? 例如 ? 找到一個數字x,這樣SHA256(text + x) 有10個前導零 ? 10 個零==網絡困難度
Proof-of-Work : Problems ? 需要計算能力 ? 計算能力很昂貴 ? 能源密集型 ? 51% 攻擊 ? 擁有超過50％權力的攻擊者可能會逆轉交易（雙重花錢）/拒絕服 務 ? 用於PoW共識的哈希算法類型 ? ASIC mineable (e.g. SHA256), CPU mineable (e.g. CryptoNight), ? GPU mineable (e.g. ETHash), CPU + GPU mineable (e.g. Equihash)
Proof-of-Work : Problems (2) ? 交易速度 - 平均等待時間 ? Bitcoin :新區塊開採約9-10分鐘 ? Ethereum :新區塊開採約910-15 秒 ? 商業是需要即時交易(毫秒) ? 交易吞吐量 – 每秒交易數 (transactions per second ，tps) ? Bitcoin: 2000-3000 /每區塊交易數→ 3-5 tps (最多7 tps) ? Ethereum: 200-300 /每區塊交易數→ 10-15 tps ? 商業需要每秒數千筆交易數(e.g.例如VISA執行2000 tps)
Proof-of-Work Cryptocurrencies ? 不同的加密貨幣會使用不同的哈希演算法 ? Bitcoin, Bitcoin Cash – SHA256 – ASIC mineable ? Ethereum, Ethereum Classic – ETHash – GPU mineable ? Zcash, Bitcoin Gold – Equihash – CPU and GPU mineable ? Monero – CryptoNight – CPU and GPU mineable ? Litecoin, Dogecoin – Scrypt – GPU mineable ? Dash – X11 – ASIC, CPU and GPU mineable ? Stratis – X13 – ASIC, CPU and GPU mineable
股權證明Proof of Stake (PoS) ? PoS旨在提高網絡安全性並減少資源浪費 ? 選擇下一個區塊的創建者 ? 隨機選擇和財富的結合 ? 例如。拿著1％的硬幣有機會驗證（我的）1％的“股權證明” ? “壟斷問題”：壟斷者（大多數硬幣的持有者）可能會花費或拒 絕/過濾其他交易 ? 在PoW執行壟斷攻擊是貴得多
熱門的 PoS Cryptocurrencies ?Cardano – cardanohub.org ?Qtum – qtum.org ?PIVX – pivx.org ?BitConnect – bitconnect.co ?Stratis – stratisplatform.com
權威證明 Proof of Authority ? 權威證明 ( Proof-of-Authority ，PoA)分配一組可信節點（權限） 來處理交易並構建新區塊 ? 產生新的區塊需要由大多數節點簽署授權 ? 在私有區塊鏈中工作得很好（交叉驗證） ? 卓越的性能，快速的交易，高吞吐量 ? Examples: ? Ethereum Kovan Testnet – https://kovan.etherscan.io/ ? Ethereum Rinkeby Testnet -- https://www.rinkeby.io/
以太坊Ethereum ?This is how Ethereum’s website defines itself: ?“Ethereum is a decentralized platform that runs smart contracts: applications that run exactly as programmed without any possibility of downtime, censorship, fraud or third party interference. These apps run on a custom built blockchain, an enormously powerful shared global infrastructure that can move value around and represent the ownership of property.”
Ethereum blockchain network KOVAN Ethereum Wallet RINKEBY ROPSTEN Mainnet
Ethereum ID Network Network ID Note Main 1 Morden 2 Deprecated Ropsten 3 POW Rinkeby 4 POA, supported by geth only Kovan 42 POA, supported by Parity only
Decentralized application (Dapps)
中心化应用程式 ? Web Server Back-end application User Browser Front-end application Database
中心化应用程式
去中心化应用程式 ? Ethereum Smart contract User Dapps Browser Front-end application Wallet ABI ABI
去中心化应用程式 ?
去中心化應用程序架構 ? Pure DApp: IPFS/Swarm/AWS/GCE Client (Web, mobile) Miner/smart contract Ethereum Network
去中心化應用程序架構 Server API ? Sibling DApp: Miner/Smart contract Ethereum Network Client (Web, mobile) IPFS/Swarm/AWS/GCE Internet
去中心化應用程序架構 ? Protected DApp: Server API Miner/smart contract Ethereum Network Client (Web, mobile) IPFS/Swarm/AWS/GCE Internet
MetaMask 乙太幣錢包
MetaMask ? A Ether Wallet ? Chrome、Firefox and Opera Plugin ? Similar to MIST-Browser ? No geth node ? Is a bridge ? Like a “light-client” ? A “Key store” for your private keys
MetaMask
MetaMask ? Team leader : Aaron “kumavis” Davis ? Designer : Christian Jeria
MetaMask ? How to install MetaMask ? How to use Metamask ? Create account ? Export private key ? Export Seeds ? Import Account – Private Key & JSON File ? Transfer Ether ? Buy Ether ? Network
MetaMask
New to MetaMask?
New to MetaMask?
New to MetaMask?
New to MetaMask?
Main page
Account – Create Account
Account
Account – Create Account Address Private Key Main Ropsten Kovan Rinkeby 0xe589…. 0xe589…. 0xe589…. 0xe589…. G?rli 0xe589….
Account – Export Account ? Export Account →Export Private Key
Account – Export Account ? Export Account → Export Seed? Setting → REVEAL SEED WORDS
Account – Import Account ? Private Key ? JSON File
Account – Network ? Main Ethereum Network ? Ropsten Test Network ? Kovan Test Network ? Rinkeby Test Network ? G?rli Test Network ? Localhost 8545 ? Custom RPC
MetaMask - network KOVANRINKEBY ROPSTEN Main network Goerli
MetaMask – get Testcoin ? Ropsten faucet ? https://faucet.metamask.io/ ? Kovan faucet ? https://gitter.im/kovan-testnet/faucet ? Rinkeby faucet ? https://faucet.rinkeby.io/ ? Twitter ? Facebook
LikeCoin -化讚為賞 (fungible token) ? https://like.co/in/ ? https://bit.ly/2Xwg41C ? LikeCoin 是 LikeCoin Foundation （讚賞公民基金會）推出的加密貨幣。 讚賞公民基金會是一個根據香港稅務條例第88條成立的非政府機構。 這個機構的誕生是想令內容創作者有機會獲得與價值相匹配的、可 持續的回報，「化Like為Coin」是它的其中一個探索思路。點讚是 讀者對內容最小門檻的投票，為了讓作者從點讚行為中獲得收入， 讚賞公民基金會推出了LikeCoin和讚賞公民。作者日積月累所獲得 的收入，將以LikeCoin的形式放入作者錢包。作者可以在交易所， 將獲得的LikeCoin轉換成美金、台幣、港幣等法幣。
海兌卷 (non-fungible token) ? https://tsea.com/ ? 現在海兌券讓發行票券 ?簡單、快速、高流通 ? 海兌卷是 Baypay 灣支付推出的加密票卷。加密票卷在區塊鏈達到跨 平台、防偽造以及免紙本。 ? 以『最短時間、最低成本、最有效觸及』的三大保證，讓大小商家 能利用手機簡訊、Email、Line@、FB粉專/社團、官方網頁、電商平 台、品牌APP、其他社群管道等等，一鍵發送各式票券給消費者。 不再需要與IT團隊煩惱如何修改系統，也不用再花幾個月的前置時 間與第三方平台討論如何發券。
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  • 12. Merkle proofs in Bitcoin
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  • 15. BLOCK 1 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 1 transactions BLOCK 2 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 2 transactions BLOCK 3 HEADER Hash of previous block header Merkle root Block 3 transactions Blockchain
  • 16. ? 創建候選區塊 Mining HASHING ( SHA256 ) Block’s Block header data Hash of previous block header Merkle root Timestamp Nonce No : ( 將nonce增加1。 再次哈希！ 產生的哈希值（A8SBERA ......）是 否低於目標？ （檢查前導零） YES! 問題解決了 Proof of Work
  • 17. Bitcoin 困難度 ? 難度是衡量在給定目標下方找到哈希的難度。. ? 比特幣網絡具有全局區塊困難度。有效塊必須具有低於此目標的哈希 值。挖掘池還具有池特定設置了共享難度的下限。. ? 網絡困難度多久變化一次？ ? 每2016 區塊. ? 困難度的公式是什麼？ ? difficulty = difficulty_1_target / current_target ? (target is a 256 bit number)
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  • 19. ? 區塊頭哈希小於目標 ? 區塊大小在可接受的範圍內 ? 區塊時間戳將來不到兩個小時。 ? 第一筆交易是coinbase交易（只有第一筆交易） ? coinbase交易有一個有效的獎勵。 ? 區塊內的所有交易都是有效的（也有自己的清單） Source : https://dev.to/damcosset/blockchain-what-is-mining-2eod 驗證新的區塊
  • 20. Mining the next block Transaction A Transaction B Transaction C Transaction … 區塊鏈客戶端創建 新的並簽署交易 發送交易到網絡 Blockchain Network Blockchain Node #.... Blockchain Node #2 Pending transaction Blockchain Node #1 Pending transaction Next (New) Block confirmed transaction 選擇獲勝節點 （幸運的礦工） Blockchain Node #7 Pending transaction Consensus algorithm Propagate for validation 驗證下一個區等待中的交 易並創建新的區塊
  • 21. Node Time David → Sandra 5 BTC Brian → List 3.02 BTC Mary → Sandra 10 BTC Lisa → Sandra 10 BTC Sandra → David 10 BTC BLOCK #190 Block ID 0x0235de9a6 Previous Block 0x6e257071cec Transactions BLOCK #188 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #187 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #186 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions BLOCK #189 Block ID 0x6e257071cec Previous Block 0x1dcc4de8dec Transactions Blockchain network Blockchain Lisa → Sandra 10 BTC Brian → List 5 BTC Mary → Sandra 10 BTC …… →……… .. BTC
  • 23. 什麼是共識演算法? ? 共識算法（共识协议/共識機制） ? 在區塊鏈節點之間達成一致的算法 ? 所有節點都應該同意分佈式分類帳中的更改 ? 工作證明（PoW），股權證明(Proof-of-stake)，其他算法
  • 24. Demo
  • 25. Ledger Transaction/Mining/Sync Ledger Node 3 Node 1 Node 2 Node 4 Ledger Ledger ? 1. 提交交易 ? 2. 挖礦 & 驗證 ? 3. 與其他節點同步
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  • 28. Proof-of-Work (PoW) ? 一個“工作證明Proof-of-work” (PoW)是一段數據 ? 很難生產 ? 易於他人驗證 ? 工作證明可以是隨機猜測過程中生成，也可以在採礦池 中組織（加入PoW生產） ? 例如 ? 找到一個數字x,這樣SHA256(text + x) 有10個前導零 ? 10 個零==網絡困難度
  • 29. Proof-of-Work : Problems ? 需要計算能力 ? 計算能力很昂貴 ? 能源密集型 ? 51% 攻擊 ? 擁有超過50％權力的攻擊者可能會逆轉交易（雙重花錢）/拒絕服 務 ? 用於PoW共識的哈希算法類型 ? ASIC mineable (e.g. SHA256), CPU mineable (e.g. CryptoNight), ? GPU mineable (e.g. ETHash), CPU + GPU mineable (e.g. Equihash)
  • 30. Proof-of-Work : Problems (2) ? 交易速度 - 平均等待時間 ? Bitcoin :新區塊開採約9-10分鐘 ? Ethereum :新區塊開採約910-15 秒 ? 商業是需要即時交易(毫秒) ? 交易吞吐量 – 每秒交易數 (transactions per second ，tps) ? Bitcoin: 2000-3000 /每區塊交易數→ 3-5 tps (最多7 tps) ? Ethereum: 200-300 /每區塊交易數→ 10-15 tps ? 商業需要每秒數千筆交易數(e.g.例如VISA執行2000 tps)
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  • 32. 股權證明Proof of Stake (PoS) ? PoS旨在提高網絡安全性並減少資源浪費 ? 選擇下一個區塊的創建者 ? 隨機選擇和財富的結合 ? 例如。拿著1％的硬幣有機會驗證（我的）1％的“股權證明” ? “壟斷問題”：壟斷者（大多數硬幣的持有者）可能會花費或拒 絕/過濾其他交易 ? 在PoW執行壟斷攻擊是貴得多
  • 33. 熱門的 PoS Cryptocurrencies ?Cardano – cardanohub.org ?Qtum – qtum.org ?PIVX – pivx.org ?BitConnect – bitconnect.co ?Stratis – stratisplatform.com
  • 34. 權威證明 Proof of Authority ? 權威證明 ( Proof-of-Authority ，PoA)分配一組可信節點（權限） 來處理交易並構建新區塊 ? 產生新的區塊需要由大多數節點簽署授權 ? 在私有區塊鏈中工作得很好（交叉驗證） ? 卓越的性能，快速的交易，高吞吐量 ? Examples: ? Ethereum Kovan Testnet – https://kovan.etherscan.io/ ? Ethereum Rinkeby Testnet -- https://www.rinkeby.io/
  • 35. 以太坊Ethereum ?This is how Ethereum’s website defines itself: ?“Ethereum is a decentralized platform that runs smart contracts: applications that run exactly as programmed without any possibility of downtime, censorship, fraud or third party interference. These apps run on a custom built blockchain, an enormously powerful shared global infrastructure that can move value around and represent the ownership of property.”
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  • 44. 去中心化應用程序架構 Server API ? Sibling DApp: Miner/Smart contract Ethereum Network Client (Web, mobile) IPFS/Swarm/AWS/GCE Internet
  • 45. 去中心化應用程序架構 ? Protected DApp: Server API Miner/smart contract Ethereum Network Client (Web, mobile) IPFS/Swarm/AWS/GCE Internet
  • 47. MetaMask ? A Ether Wallet ? Chrome、Firefox and Opera Plugin ? Similar to MIST-Browser ? No geth node ? Is a bridge ? Like a “light-client” ? A “Key store” for your private keys
  • 49. MetaMask ? Team leader : Aaron “kumavis” Davis ? Designer : Christian Jeria
  • 50. MetaMask ? How to install MetaMask ? How to use Metamask ? Create account ? Export private key ? Export Seeds ? Import Account – Private Key & JSON File ? Transfer Ether ? Buy Ether ? Network
  • 59. Account – Create Account Address Private Key Main Ropsten Kovan Rinkeby 0xe589…. 0xe589…. 0xe589…. 0xe589…. G?rli 0xe589….
  • 60. Account – Export Account ? Export Account →Export Private Key
  • 61. Account – Export Account ? Export Account → Export Seed? Setting → REVEAL SEED WORDS
  • 62. Account – Import Account ? Private Key ? JSON File
  • 63. Account – Network ? Main Ethereum Network ? Ropsten Test Network ? Kovan Test Network ? Rinkeby Test Network ? G?rli Test Network ? Localhost 8545 ? Custom RPC
  • 65. MetaMask – get Testcoin ? Ropsten faucet ? https://faucet.metamask.io/ ? Kovan faucet ? https://gitter.im/kovan-testnet/faucet ? Rinkeby faucet ? https://faucet.rinkeby.io/ ? Twitter ? Facebook
  • 66. LikeCoin -化讚為賞 (fungible token) ? https://like.co/in/ ? https://bit.ly/2Xwg41C ? LikeCoin 是 LikeCoin Foundation （讚賞公民基金會）推出的加密貨幣。 讚賞公民基金會是一個根據香港稅務條例第88條成立的非政府機構。 這個機構的誕生是想令內容創作者有機會獲得與價值相匹配的、可 持續的回報，「化Like為Coin」是它的其中一個探索思路。點讚是 讀者對內容最小門檻的投票，為了讓作者從點讚行為中獲得收入， 讚賞公民基金會推出了LikeCoin和讚賞公民。作者日積月累所獲得 的收入，將以LikeCoin的形式放入作者錢包。作者可以在交易所， 將獲得的LikeCoin轉換成美金、台幣、港幣等法幣。
  • 67. 海兌卷 (non-fungible token) ? https://tsea.com/ ? 現在海兌券讓發行票券 ?簡單、快速、高流通 ? 海兌卷是 Baypay 灣支付推出的加密票卷。加密票卷在區塊鏈達到跨 平台、防偽造以及免紙本。 ? 以『最短時間、最低成本、最有效觸及』的三大保證，讓大小商家 能利用手機簡訊、Email、Line@、FB粉專/社團、官方網頁、電商平 台、品牌APP、其他社群管道等等，一鍵發送各式票券給消費者。 不再需要與IT團隊煩惱如何修改系統，也不用再花幾個月的前置時 間與第三方平台討論如何發券。