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每一个区块包含了前一个区块的加密杂凑、相应时间戳记以及交易资料（通常用默克尔树(Merkle tree)演算法计算的杂凑值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分散式帐本能让两方有效纪录交易，且可永久查验此交易。
目前区块链技术最大的应用是数位货币，例如比特币的发明。因为支付的本质是“将账户A中减少的金额增加到账户B中”。如果人们有一本公共账簿，记录了所有的账户至今为止的所有交易，那么对于任何一个账户，人们都可以计算出它当前拥有的金额数量。而区块链恰恰是用于实现这个目的的公共账簿，其保存了全部交易记录。在比特币体系中，比特币地址相当于账户，比特币数量相当于金额。
概述
以比特币的区块链帐本为例。每个区块基本由上一个区块的散列值，若干条交易，一个调节数等元素构成，矿工通过工作量证明实现对交易整理为帐本区块和区块安全性的维持。一个矿工通过交易广播管道收集交易专案并打包，协定约定了区块速度生成速度而产生的难度目标值，通过不断将调节数和打包的交易资料进行散列运算而算出对应散列值使其满足当时相应的难度目标值，最先计算出调节数的矿工可以将之前获得上一个区块的散列值、交易资料、当前算出对应区块的调节数整合为一个帐本区块并广播到帐本发布管道，其他矿工则可以知道新区块已生成并知道该区块的散列值（作为下一个区块的“上一个区块的散列值”），从而放弃当前待处理的区块资料生成并投入到新一轮的区块生成。
对于其他基于区块链的应用，主要是针对所负载的资料，区块安全性的维持方式等进行调整。
历史
中本聪在2008年于《比特币白皮书》[1]中提出“区块链”概念，并在2009年创立了比特币网路，开发出第一个区块，即“创世区块”。[2]
区块链共享价值体系首先被众多的加密货币效仿，并在工作量证明上和算法上进行了改进，如采用权益证明和SCrypt算法。随后，区块链生态系统在全球不断进化，出现了首次代币发售ICO、智能合约区块链以太坊、“轻所有权、重使用权”的资产代币化共享经济[3]以及区块链国家。目前人们正在利用这一共享价值体系，在各行各业开发去中心化电脑程序(Decentralized applications, Dapp)[4]，在全球各地构建去中心化自主组织和去中心化自主社区(Decentralized autonomous society, DAS)[5]。
截至2019年中华人民共和国的相关公司占有全球区块链专利权的八成以上[6]在2016年公布的《十三五国家资讯化规画》，就已将区块链技术列为战略性前沿技术。反超点在2017年当年度专利申请量超过1200件超越美国，之后一路上升[7]，并诞生了比特大陆等以挖矿业务为切入点累积资本最终坐大的企业。其官方立场是不承认比特币的货币流通地位并禁止任何商家收付，但认为区块链技术可以为国家所用，2019年中国人民银行第三季消息，支付结算司副司长穆长春8月10日在金融四十人伊春论坛上介绍央行法定数字货币的实践DC/EP（DC，digital currency，数字货币；EP，electronic payment，电子支付）时揭露央行DC/EP研究已进行五年[8]，表明可能存在被称为“央行数字货币”的制度。早在2016年有新闻显示平安集团、招商银行、微众银行等 40 多家金融机构共同成立首个中国深圳FinTech 数字货币联盟。
2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，会上中共中央总书记习近平表示“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起著重要作用”，作为中共最高领导人的总书记很少对特定技术发表谈话，另一次是提到人工智能。[9]此现象突然表明区块链在中共中央重视程度超乎外界想像引发相关类股大涨，以及各国内外媒体的议论。[10]
私有链、公有链和联盟链的区别
| 公有链 | 联盟链 | 私有链 | |
|---|---|---|---|
| 参与者 | 任何人自由进出 | 联盟成员 | 链的所有者 |
| 共识机制 | pow/pos | 分布式一致性算法 | solo/pbft等 |
| 记帐人 | 所有参与者 | 联盟成员协商确定 | 链的所有者 |
| 激励机制 | 需要 | 可选 | 无 |
| 中心化程度 | 去中心化 | 弱中心化 | 强中心化 |
| 如初特点 | 信用的自建立 | 效率和成本优化 | 安全性高、效率高 |
| 承载能力 | <100笔/秒 | <10万笔/秒 | 视配置决定 |
| 典型场景 | 加密货币 | 供应链金融、银行、物流、电商 | 大型组织、机构 |
| 代表项目 | 比特币、以太坊 | R3、Hyperledger |
公有链
公有链可称为公共区块链， 指所有人都可以参与的区块链。换言之它是公平公开，所有人可自由访问，发送、接收、认证交易。另外公有链亦被认为是“完全去中心化”的区块链。公有链的代表有BTC区块链，ETH、EOS等，它们之间有存在不同架构。[11] 举个例子说，以太坊（ETH）是一条公有链，在以太坊链上运作的每一项应用都会消耗这条链的总体资源[12]；EOS只是一个区块链的基础架构，开发人员可以自由地在EOS上创建公链，每条链与链之间都不会影响彼此拥有的资源，换言之不会出现因个别应用资源消耗过多而造成网络拥挤[13]。
私有链
商业组织正在为各种应用开发分布式分类帐和其他区块链启发的软件。由于这些软件被中心化机构控制，不具有区块链去中心化的属性，被称为私有链 （private blockchains）、区域链、或者联盟链[14]。因为其应用范围与用分布式数据库处理信息的云端运算相似，2017年6月止，不但没有任何私有链得到认可和使用，而且国际银行界纷纷退出所参与的项目；加拿大中央银行也在2017年5月放弃了国家私有链的开发，主要原因是与中央银行体系格格不入[15]。相反，用现有区块链进行ICO众筹，来开发新型去中心化社区的项目，如雨后春筝般地涌现，得到不同反响的结果[16]。以下是部分私有链及联盟链开发项目：
- 德勤和ConsenSys2016年宣布计画创建一个数位银行ConsenSys计画[17]
- R3计画连接42家银行分布式分类帐，主要由以太坊, Chain.com, 英特尔和IBM牵头[18]
- Microsoft Visual Studio正在使Ethereum Solidity语言可供应用程序开发人员使用。[19]
- SafeShare保险提供一项区域链为基础的主打共享经济的保险，由英国保险巨头劳合社承保。
- 一家瑞士工业联盟, 包括瑞士电信, 苏黎世州银行和瑞士股票交易所, 以柜台买卖为原型的资产交易，基于以太坊科技的区块链。[20]
- Context Labs a 2013 company developing blockchain enabled platforms
- R3区块链联盟
- Digital Asset Holdings
- Satoshi Citadel Industries
- 方舟私有链 Arkblockchain 一个比特币并行区域链项目，特别面向供应链、电子商务、物联网、医疗服务、政务等应用开发的高可信任私有链。
- 美国期货和期权交易所 CME集团于2017年4月11日宣布，正在测试基于区块链的黄金期货平台的正处于最后测试阶段，该区块链是为比特币提供认证的对等网络。[21]
物流区块链碰撞
受惠于全球网路与交通的便利，以及物流行业的迅速发展，我们可以在生活中买到各地的产品。区块链的加入，又推进了物流行业的进展，加速实现了智能物流的可能。所谓智能合约就是透过智能化技术，是物流系统可自行推断、并解决过程中的某些问题。 就像许多行业一样，物流行业也有讯息兼容、数据互通的问题。而区块链正好能提供一个非常可靠、有效的讯息共享方式。根据区块链不可篡改、去中心化的特性，让区块链所记录的讯息具有可信度，若过程中出现问题，也能确定责任归属，避免纠纷。区块链的应用，也可以进一步推动 “ 物流实名制 ” 的落实。 总得来说，区块链的影响了物流业的以下几点： 物流讯息和货物的透明安全性 企业效率与成本的平衡 货物运输路线与日程安排最佳化 改善小、微企业融资难度
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资料来源
- ↑ 中本聪 / 比特币：一种对等网路电子现金系统. (PDF). [2014-03-19]. （原始内容存档 (PDF)于2014-03-20）.
- ↑ 区块链信息网. [2017-03-05]. （原始内容存档于2017-05-04）.
- ↑ 区块链时代资产代币化意味著什么？读了你就知道. 新浪. 2017年5月7日 [2017年5月20日]. （原始内容存档于2017年7月5日）.
- ↑ Raval, Siraj. Decentralized Applications: Harnessing Bitcoin's Blockchain Technology. Oreilly. 2016 [2017-05-23]. （原始内容存档于2017-05-30）.
- ↑ J.Z. Garrod. The Real World of the Decentralized Autonomous Society. Carleton University, Ottawa, Canada. 2016 [2017-05-24]. （原始内容存档于2017-07-28）.
- ↑ CFCA -《2018中国电子银行调查报告》
- ↑ 中时-区块链国家战略. [2019-10-28]. （原始内容存档于2019-11-07）.
- ↑ 央行数字货币呼之欲出 . [2019-10-28]. （原始内容存档于2019-08-19）.
- ↑ 总书记关于区块链的讲话，你真的看懂了吗？. 科技日报. 2019-10-27 [2019-10-29]. （原始内容存档于2019-10-29） （中文（简体））.
- ↑ 人民日报-习近平发表区块链相关谈话. [2019-10-28]. （原始内容存档于2019-10-28）.
- ↑ 企业该选择哪种链？ —— 公有链 vs. 私有链 vs. 联盟链. BlockTempo 动区动趋. 2018-12-12 [2019-02-14]. （原始内容存档于2019-02-14） （Chinese (Taiwan)）.
- ↑ How Ethereum Works. CoinDesk. [2019-02-15]. （原始内容存档于2019-02-15） （美国英语）.
- ↑ Risberg, James. What Is EOS? | Everything You Should Know. CoinCentral. 2018-10-28 [2019-02-15]. （原始内容存档于2019-02-15） （美国英语）.
- ↑ O'Connell, Justin. What Are the Use Cases for Private Blockchains? The Experts Weigh In — Bitcoin Magazine. Bitcoin Magazine. [2017-06-17]. （原始内容存档于2017-06-06）.
- ↑ Subscribe to read. Financial Times. [2017-06-21]. （原始内容存档于2018-06-14）.
- ↑ 肖风：ICO正扮演区块链与金融结合的核心角色. news.sina.com.cn. [2017-06-17]. （原始内容存档于2018-06-14）.
- ↑ Allison, Ian. Deloitte to build Ethereum-based 'digital bank' with New York City's ConsenSys. 国际财金时报. 2016-05-03 [2016-11-23]. （原始内容存档于2016-05-06）.
- ↑ Allison, Ian. R3 connects 11 banks to distributed ledger using Ethereum and Microsoft Azure. 国际财金时报. 2016-01-20 [2016-11-23]. （原始内容存档于2016-02-23）.
- ↑ Hyperledger blockchain code almost comes together for IoT. rethink-iot.com. 1 April 2016 [18 June 2016]. （原始内容存档于2016-08-16）.
- ↑ Andrew Quentson (11 September 2016). Swiss Industry Consortium to Use Ethereum’s Blockchain Template:Wayback. cryptocoins news. Retrieved 6 November 2016.
- ↑ CME Group is launching a gold-trading platform inspired by bitcoin. Market Watch. April 11, 2017 [2017-04-11]. （原始内容存档于2017-04-11）.