區塊鏈是一套以幾乎無法偽造或篡改的方式構建而成的數據存儲數學架構，可用於存儲各類有價值數據。
比特幣的神秘締造者中本聰曾表示，“我一直在研究一種完全對等的新型電子現金系統，其中不存在第三方信託機構。”在2008年10月的一封群發郵件中，他做出了這樣的解釋。郵件中還包含一份9頁的白皮書，其中描述了一些可能會對現有金融技術體系帶來顛覆的內容。
中本聰於2009年1月發佈了第一批比特幣，隨之而來就是加密貨幣時代的來臨。儘管其起源非常模糊，卻證明了現在所謂的區塊鏈技術確實擁有實際執行能力。中本聰將現有的密碼學工具與數十年內計算機科學研究當中得出的方法加以結合，使得公共網絡中的參與者不必依賴於信託機構，而是能夠通過反覆共識共享的賬目中反映的真相。如此一來，人們幾乎不可能重複花費同一枚比特幣，這就解決了以往阻礙數字現金真正普及的根本問題。更重要的是，區塊鏈的出現還消除了以中央組織作為電子貨幣交易調解方的需求。
Gawker曾發佈一篇文章曝光“絲綢之路”地下市場利用比特幣進行毒品交易，而這一消息於2011年使得比特幣的受歡迎程度開始迅速增長。此時，“altcoins”模擬器亦開始出現，其通常直接使用比特幣的源代碼。在兩年之內，流通中比特幣的總價值已經超過10億美元。
此後，技術專家們意識到區塊鏈也可用於追蹤資金之外的其它事物。2013年，19歲的Vitalik Buterin提出了以太坊(ETH)——其不僅能夠記錄貨幣交易，同時亦可記錄被稱為智能合約的計算機程序狀態。以太坊於2015年正式上線，現已擁有眾多競爭對手與模仿者。其有望在下一代應用程序當中提供與現有應用類似的使用體驗，但卻通過去中心化加密貨幣網絡——而非中央服務器——作為資源支持。
1. 交易的誕生
在比特幣中，交易的本質在於將加密貨幣由一個人(Alice)轉移至另一個人(Bob)處。在以太坊中，其提供多種可用於實現自動交易的內置編程語言。Alice可以向Bob發送加密貨幣; 其他人也可以在區塊鏈上部署一行代碼，這就是智能合約。在此之後，Alice與Bob可以將資金匯給該程序控制的賬戶，以便在滿足合約中的某些條件時觸發運行，即實際完成資金轉移。此外，智能合約還可以將交易發送至其所嵌入的區塊鏈內。
2. 將交易廣播至對等網絡
還是老例子，Alice打算給Bob點錢。為此，Alice在自己的計算機上創建了一項交易，該交易必須參考過去在交易中獲取的資金以執行下一步操作，同時亦要求具有Alice的私鑰以及Bob的賬戶地址。在此之後，該交易將被髮送至網絡中的其它計算機或“節點”。只要此項交易遵循適當的規則，各節點就會對該交易進行驗證。此後，採礦節點(第3步中將詳細介紹)將接受新交易，並將其作為新區塊中的一部分。
3. 創建新區塊的競賽
被稱為礦工的各節點子集將有效交易組成被稱為區塊的列表。當前區塊當中包含最近的有效交易列表以及對前一個區塊的加密引用。在比特幣以及以太坊這樣的區塊鏈系統當中，礦工們競相創建新的區塊——這項工作是一個解決勞動密集型數學難題的過程，且每個新區塊都是獨一無二的。解決這一難題的首位礦工能夠獲得一些加密貨幣作為獎勵。該數據難題的本質在於隨機猜測一個叫做“隨機數”的數字。隨機數與區塊中的其它數據相結合以創建出經過加密的數字指紋，也就是哈希值。
4. 完成一個新區塊
哈希值必須滿足一定的條件; 如果不滿足，那麼礦工會嘗試另一個隨機數，而後再次計算哈希值。一般來講，礦工需要進行大量嘗試才能找到有效的哈希結果。這一過程的存在使得分類賬極難修改，意味著黑客基本無法對區塊進行篡改。雖然一部分區塊鏈實體也在利用其它系統保護其鏈體，但上述被稱為“工作證明”的方法才是最根本的安全實現方案。
5. 向區塊鏈中添加新區塊
這是實現分類賬的最後一步。當某採礦節點成為第一個解決新區塊加密問題的計算方時，其會將該區塊發送至網絡的其餘部分接受審查，進而獲得獎勵數字代幣。採礦難度以硬編碼形式存在於區塊鏈協議當中; 比特幣與以太坊在設計上，強調隨著時間的推移解決問題的難度也將逐步增加。由於每個區塊亦包含對前一區塊的引用，因此這些區塊在數學層面被鏈接在一起。若要對較早的區塊進行修改，則需要重複區塊鏈內所有後續區塊的工作證明過程。
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