區塊鏈是以位元幣為代表的數字加密貨幣體系的核心支撐技術. 區塊鏈技術的核心優勢是去中心化, 能夠通過運用資料加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段, 在節點無需互相信任的分布式系統中實作基于去中心化信用的點對點交易、協調與協作, 從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和資料存盤不安全等問題提供了解決方案.
隨著位元幣近年來的快速發展與普及, 區塊鏈技術的研究與應用也呈現出爆發式增長態勢, 被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網、移動/社交網路之后計算范式的第五次顛覆式創新, 是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行紙幣信用之后的第四個里程碑. 區塊鏈技術是下一代云計算的雛形,有望像互聯網一樣徹底重塑人類社會活動形態, 并實作從目前的資訊互聯網向價值互聯網的轉變.
區塊鏈技術起源于2008 年由化名為“中本聰”(Satoshi nakamoto) 的學者在密碼學郵件組發表的奠基性論文《位元幣: 一種點對點電子現金系統》,目前尚未形成行業公認的區塊鏈定義.
狹義來講, 區塊鏈是一種按照時間順序將資料區塊以鏈條的方式組合成特定資料結構, 并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享總賬(Decentral-ized shared ledger), 能夠安全存盤簡單的、有先后關系的、能在系統內驗證的資料.
廣義的區塊鏈技術則是利用加密鏈式區塊結構來驗證與存盤資料、利用分布式節點共識演算法來生成和更新資料、利用自動化腳本代碼(智能合約) 來編程和操作資料的一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式，
一、區塊鏈的特點
區塊鏈具有去中心化、時序資料、集體維護、可編程和安全可信等特點.
首先是去中心化: 區塊鏈資料的驗證、記賬、存盤、維護和傳輸等程序均是基于分布式系統結構, 采用純數學方法而不是中心機構來建立分布式節點間的信任關系, 從而形成去中心化的可信任的分布式系統;
其次是時序資料: 區塊鏈采用帶有時間戳的鏈式區塊結構存盤資料, 從而為資料增加了時間維度, 具有極強的可驗證性和可追溯性;
第三是集體維護: 區塊鏈系統采用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所有節點均可參與資料區塊的驗證程序(如位元幣的“挖礦”程序), 并通過共識演算法來選擇特定的節點將新區塊添加到區塊鏈;
第四是可編程: 區塊鏈技術可提供靈活的腳本代碼系統, 支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其他去中心化應用. 例如, 以太坊(Ethereum) 平臺即提供了圖靈完備的腳本語言以供用戶來構建任何可以精確定義的智能合約或交易型別;
最后是安全可信: 區塊鏈技術采用非對稱密碼學原理對資料進行加密, 同時借助分布式系統各節點的作業量證明等共識演算法形成的強大算力來抵御外部攻擊、保證區塊鏈資料不可篡改和不可偽造, 因而具有較高的安全性.
二、位元幣
位元幣是迄今為止最為成功的區塊鏈應用場景，
據區塊鏈實時監控網站Blockchain.info 統計顯示,平均每天有約7 500 萬美元的120 000 筆交易被寫入位元幣區塊鏈, 目前已生成超過40 萬個區塊.加密貨幣市值統計網站coinmarketcap.com 顯示,截止到2016 年2 月, 全球共有675 種加密貨幣, 總市值超過67 億美元, 其中位元幣市值約占86 %, 瑞波幣和以太幣分別居二、三位.
目前位元幣供應量(即已經挖出的位元幣數量) 已經超過1 500 萬枚,按照每枚位元幣389.50 美元的現行價格估算其總市值已超過59 億美元, 在世界各國2015 年GDP排名中占據第144 位(略低于歐洲的摩爾多瓦). 換言之, 在沒有政府和中央銀行信用背書的情況下, 去中心化的位元幣已經依靠演算法信用創造出與歐洲小國體量相當的全球性經濟體. 預計到2027 年, 全球10% 的GDP 將會通過區塊鏈技術存盤.
位元幣區塊鏈的第一個區塊(稱為創世區塊) 誕生于2009 年1 月4 日, 由創始人中本聰持有. 一周后, 中本聰發送了10 個位元幣給密碼學專家哈爾芬尼, 形成了位元幣史上第一次交易; 2010 年5 月, 佛羅里達程式員用1 萬位元幣購買價值為25 美元的披薩優惠券, 從而誕生了位元幣的第一個公允匯率.此后, 位元幣價格快速上漲, 并在2013 年11 月創下每枚位元幣兌換1 242 美元的歷史高值, 超過同期每盎司1 241.98 美元的黃金價格. 據CoinDesk 估算,目前全球約有6 萬商家接受位元幣交易, 其中中國是位元幣交易增長最為迅速的國家，
位元幣本質上是由分布式網路系統生成的數字貨幣, 其發行程序不依賴特定的中心化機構, 而是依賴于分布式網路節點共同參與一種稱為作業量證明(Proof of work, PoW) 的共識程序以完成位元幣交易的驗證與記錄. PoW 共識程序(俗稱挖礦, 每個節點稱為礦工) 通常是各節點貢獻自己的計算資源來競爭解決一個難度可動態調整的數學問題
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