區塊鏈是一種分布式帳本，包含透過加密雜湊（哈希）安全連結的記錄列表（區塊）。每個區塊包含前一個區塊的加密雜湊（哈希）、時間戳記和交易數據（通常以梅克爾樹表示，數據節點由葉子表示）。由於每個區塊都包含有關前一個區塊的資訊，它們有效地形成了一條鏈（與連結列表數據結構相比），每個額外的區塊都連接到它之前的區塊。因此，區塊鏈交易是不可逆的，一旦記錄下來，任何特定區塊中的數據就無法在不改變所有後續區塊的情況下被追溯地更改。
區塊鏈通常由點對點（P2P）電腦網絡管理，用作公共分布式帳本，節點共同遵守共識算法協議以添加和驗證新的交易區塊。雖然區塊鏈記錄不是不可改變的，因為可能出現區塊鏈分叉，但區塊鏈在設計上可被視為安全的，並體現了具有高拜占庭容錯能力的分布式計算系統。
簡史
區塊鏈的概念基礎始於1990年代初，由Stuart Haber和W. Scott Stornetta開發的加密安全區塊鏈。他們設想了一個文件時間戳不能被篡改的系統。1997年，Adam Back發明了Hashcash，這是一個後來影響比特幣挖礦過程的工作證明系統。
區塊鏈技術如我們今天所知，首次於2008年由一位使用假名中本聰的個人（或團體）發表比特幣白皮書時引起關注。中本聰介紹了一個完全運作的區塊鏈，為比特幣提供了公共交易帳本，這是第一個加密貨幣。自那時起，這項技術已經發展並擴展到加密貨幣之外，探索金融、供應鏈和政府等多個領域的潛在應用。
區塊鏈技術的關鍵方面：
去中心化：與由中央機構管理的傳統數據庫不同，區塊鏈利用一個去中心化的節點（電腦）網絡。網絡上的每個節點都保留整個帳本的副本，使其極具抗審查和集中控制的能力。去中心化意味著沒有單一實體可以控制整個網絡，這增強了安全性並降低了與中心化數據控制相關的風險。
透明度和信任：區塊鏈技術提供了增強的透明度。由於每筆交易都記錄在公共帳本上，任何網絡內的人都可以訪問，這確保了高度的透明度。此外，一旦在區塊鏈上記錄了交易，就無法在沒有網絡共識的情況下更改，從而培養了數位交易中的新信任層級。
不可更改性：一旦在區塊鏈上記錄了交易，幾乎不可能更改。這種不可更改性通過加密雜湊——每個區塊的獨特數字簽名來保護。更改區塊上的任何信息都需要更改所有後續區塊和網絡的共識，這是不切實際的。
共識機制：維持區塊鏈的關鍵是共識機制，這是網絡用來驗證每筆交易並同意區塊鏈當前狀態的一套規則。常見的機制包括工作證明（PoW）和權益證明（PoS）。比特幣使用的PoW，涉及解決複雜的數學難題以驗證新交易並創建新區塊。另一方面，PoS則根據與相關加密貨幣的持有量選擇驗證者。
區塊鏈類型
公鏈
公鏈完全沒有訪問限制。任何有網絡連接的人都可以向其發送交易並成為驗證者（即參與共識協議的執行）。這些網絡通常為那些保護它們並使用某種權益證明或工作證明算法的人提供經濟激勵。最大、最知名的公鏈包括比特幣區塊鏈和以太坊區塊鏈。
私鏈
私鏈是被許可的。除非被網絡管理員邀請，否則無法加入。參與者和驗證者的訪問受到限制。為了區分開放區塊鏈和其他不開放的點對點去中心化數據庫應用程序（即隨機計算集群），通常使用分布式帳本（DLT）術語來描述私鏈。
混合鏈
混合鏈結合了集中式和去中心化的特點。鏈的具體運作方式可能根據集中化和去中心化的部分而有所不同。
側鏈
側鏈是與主區塊鏈平行運行的區塊鏈賬本。主區塊鏈的條目（這些條目通常代表虛擬資產）可以與側鏈相連結，這允許側鏈以主區塊鏈以外的方式獨立運作（例如，使用替代的記錄保持方式、替代的共識算法等）。
聯盟鏈
聯盟鏈是一種結合了公鏈和私鏈元素的區塊鏈。在聯盟鏈中，一群組織聚集在一起創建和運營區塊鏈，而不是單一實體。聯盟成員共同管理區塊鏈網絡並負責驗證交易。聯盟鏈是被許可的，意味著只有特定的個人或組織才能參與網絡。這允許更好地控制誰可以訪問區塊鏈，並有助於確保敏感信息的機密性。