區塊鏈（Blockchain）

區塊鏈是一種分布式帳本，由一系列按時間順序排列的區塊組成，這些區塊通過加密哈希連結在一起。每個區塊包含前一個區塊的哈希值、時間戳和交易數據（通常以默克爾樹的形式表示）。由於每個區塊都包含有關前一個區塊的信息，它們實際上形成了一個鏈（類似於鍊表數據結構），每個新區塊都連結到之前的區塊。因此，區塊鏈交易是不可逆的，一旦記錄下來，任何給定區塊中的數據都無法在不改變後續所有區塊的情況下進行追溯性修改。

區塊鏈通常由對等（P2P）計算機網絡管理，用作公共分布式帳本。節點共同遵守共識算法協議來添加和驗證新的交易區塊。儘管區塊鏈記錄並非不可更改，因為可能存在區塊鏈分叉，但區塊鏈在設計上被認為是安全的，並體現了具有高拜占庭容錯性的分布式計算系統。

2008年，中本聰 創造了區塊鏈，作為比特幣加密貨幣交易的公共分布式帳本，基於斯圖爾特·哈伯、W·斯科特·斯托內塔和大衛·拜爾之前的研究。比特幣中區塊鏈的實現使其成為第一個無需可信權威或中央伺服器即可解決雙重支付問題的數字貨幣。比特幣的設計啟發了其他應用程式和區塊鏈，這些區塊鏈可供公眾讀取，並被廣泛用於加密貨幣。區塊鏈可被視為一種支付軌道。

私有區塊鏈已被提議用於商業用途。很多人認為，如果精心設計，許可型區塊鏈可能比無許可型區塊鏈更去中心化，因此在實踐中更安全。

發展歷程

• 1982年，David Chaum 首次提出了一種類似區塊鏈的協議，用於建立、維護和信任由相互懷疑的群體組成的計算機系統。
• 1991年，Stuart Haber 和 W. Scott Stornetta 進一步研究了加密安全區塊鏈，旨在實現無法篡改文檔時間戳的系統。
• 1992年，Haber、Stornetta 和 Dave Bayer 引入了默克爾樹，提高了效率，允許將多個文檔證書收集到一個區塊中。自1995年以來，他們的公司 Surety 每周都在《紐約時報》上發布文檔證書哈希。

• 2008年，中本聰 提出了一種去中心化的區塊鏈概念，通過類似 Hashcash 的方法對區塊進行時間戳，無需可信第三方簽名，並引入難度參數來穩定區塊添加速率。
• 2009年，中本聰 將這一設計應用於比特幣，使其成為第一個解決雙重支付問題的數字貨幣，並成為網絡上所有交易的公共帳本。

• 2014年，比特幣區塊鏈文件大小達到20GB，包含了網絡上發生的所有交易記錄。
• 2015年，大小增長到近30GB。
• 2016年， "區塊鏈"一詞逐漸普及，儘管中本聰最初的論文中使用了 "區塊" 和 "鏈" 分開。
• 2016年， 據 Accenture 預測，區塊鏈在金融服務行業達到了13.5% 的採用率，進入早期採用者階段。行業貿易集團聯合成立了全球區塊鏈論壇。
• 2016年至2017年，比特幣區塊鏈從50GB增長到100GB。

• 2018年， Gartner 發現，只有1% 的 CIO 表示在其組織中採用某種形式的區塊鏈，只有 8% 的 CIO 處於短期 "計劃或積極試驗區塊鏈" 階段。
• 2019年， Gartner 報告稱，5% 的 CIO 認為區塊鏈技術是改變其業務的遊戲規則。
• 截至2019年中華人民共和國的相關公司占有全球區塊鏈專利權的八成以上。在2016年公布的《十三五國家信息化規劃》，就已將區塊鏈技術列為戰略性前沿技術。反超點在2017年當年度專利申請量超過1200件超越美國，之後一路上升，並誕生了比特大陸等以挖礦業務為切入點累積資本最終做大的企業。其官方立場是不承認比特幣的貨幣流通地位並禁止任何商家收付，但認為區塊鏈技術可以為國家所用，2019年中國人民銀行第三季消息，支付結算司副司長穆長春8月10日在金融四十人伊春論壇上介紹央行法定數字貨幣的實踐DC/EP（DC，digital currency，數字貨幣；EP，electronic payment，電子支付）時揭露央行DC/EP研究已進行五年，表明可能存在被稱為「央行數字貨幣」的制度。早在2016年有新聞顯示平安集團、招商銀行、微眾銀行等40多家金融機構共同成立首個中國深圳FinTech數字貨幣聯盟。同年10月，中共中央總書記習近平公開表示「區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用」，對特定技術發表談話表達重視，引發相關類股上漲以及媒體議論。
• 2020年初：帳本大小超過200GB。

設計和結構

區塊鏈是一種去中心化的、分布式的、通常是公開的數字帳本，由稱為區塊的記錄組成，用於記錄許多計算機之間的交易。這些區塊以一種方式連結在一起，使得任何涉及的區塊都無法在不改變所有後續區塊的情況下進行追溯性更改。這使得參與者能夠獨立且相對廉價地驗證和審計交易。

區塊鏈資料庫通過對等網絡和分布式時間戳伺服器進行自主管理。它們通過集體自我利益驅動的廣泛協作進行認證。這種設計有助於建立一個穩健的工作流程，其中參與者對數據安全的擔憂降到最低。

通過使用區塊鏈，可以消除數字資產無限複製的特性。它可以確認每個價值單位只被轉移一次，從而解決了長期存在的雙重支付問題。區塊鏈可以被視為一種價值交換協議。當區塊鏈被正確設置以詳細記錄交換協議時，它可以提供強制執行要約和接受的記錄，從而維護所有權。

從邏輯上講，區塊鏈可以分為幾個層：

• 基礎設施層（硬體）
• 網絡層（節點發現、信息傳播、驗證）
• 共識層（工作量證明、權益證明）
• 數據層（區塊、交易）
• 應用層（智能合約/去中心化應用，如適用）

區塊

區塊是區塊鏈的基本單位，它包含了一批有效的交易，並通過哈希算法和 Merkle 樹進行編碼。每個區塊都包含了前一個區塊的加密哈希值，從而形成一條鏈式結構。這種鏈式結構確保了區塊的完整性，因為任何對區塊的篡改都會導致後續區塊的哈希值失效。

為了保證區塊和其中包含的數據的完整性，通常會對區塊進行數字簽名。有時，可能會同時產生多個區塊，形成一個臨時性的分叉。為了解決這種分叉問題，區塊鏈系統會根據特定的算法對不同的歷史版本進行評分，選擇得分最高的版本作為主鏈。未被選中的區塊被稱為孤塊。

參與區塊鏈網絡的節點可能會擁有不同的歷史版本。它們只保留已知得分最高的版本。當一個節點接收到一個得分更高的版本（通常是舊版本加上一個新區塊）時，它會擴展或覆蓋自己的資料庫，並將改進後的版本重新傳輸給其他節點。隨著越來越多的區塊被添加到鏈上，某個區塊被取代的概率會指數級下降，最終變得非常低。

比特幣使用工作量證明（PoW）系統，即擁有最多累積工作量證明的鏈被網絡視為有效鏈。通過冗餘計算，而不是傳統的隔離和並行方式，確保了區塊鏈的安全性。

區塊時間

區塊時間是指網絡平均生成一個新的區塊所需的時間。當區塊完成時，其中包含的數據就變得可驗證了。在加密貨幣中，這實際上就是交易發生的時間，因此更短的區塊時間意味著更快的交易速度。

以太坊的區塊時間設置為14 到15 秒，而比特幣的平均區塊時間為10 分鐘。

硬分叉

主條目：分叉

硬分叉是一種對區塊鏈協議的更改，不向後兼容，要求所有用戶升級軟體才能繼續參與網絡。在硬分叉中，網絡分裂成兩個獨立的版本：一個遵循新規則，另一個遵循舊規則。

例如，以太坊在2016年進行了一次硬分叉，以補償 DAO 攻擊事件中的投資者損失。這次硬分叉導致了以太坊和以太坊經典（Ethereum Classic）兩條鏈的分裂。2014年，NXT 社區曾考慮進行一次硬分叉，以回滾區塊鏈記錄，以減輕從一個主要的加密貨幣交易所盜取 5000 萬 NXT 的影響。但硬分叉提案被拒絕，部分資金通過談判和贖金支付的方式被追回。

另一個較近的硬分叉例子是2017年的比特幣硬分叉，導致了比特幣和比特幣現金的分裂。網絡分裂的主要原因是對如何增加每秒交易量以滿足需求存在分歧。

去中心化

通過將數據分散存儲在對等網絡中，區塊鏈減少了集中式數據存儲帶來的風險。這種分布式架構，結合了臨時消息傳遞和分布式網絡，使得數據更加安全可靠。

儘管區塊鏈具有高度的安全性，但仍存在一些潛在的威脅。其中之一是 51%攻擊，即一個實體控制了網絡中超過一半的算力，從而可以操縱區塊鏈記錄。然而，這種攻擊需要巨大的計算資源，通常難以實施。

區塊鏈使用公鑰加密技術來確保數據的安全性。公鑰是一個長串的隨機數字，作為區塊鏈上的地址。發送到網絡的價值代幣被記錄為屬於該地址。私鑰就像密碼一樣，賦予其所有者訪問數字資產或與區塊鏈支持的各種功能進行交互的權限。

區塊鏈上的數據被認為是不可篡改的。每個節點都擁有區塊鏈的副本，通過大量的資料庫複製和計算信任來維護數據質量。不存在中央權威，也沒有任何用戶被信任度更高。交易通過軟體廣播到網絡，消息以盡力交付的方式傳遞。早期的區塊鏈依賴於高能耗的挖礦節點來驗證交易，將它們添加到正在構建的區塊中，然後將完成的區塊廣播給其他節點。區塊鏈使用各種時間戳方案，如工作量證明，來序列化更改。隨著區塊鏈的增長，處理大量數據所需的計算資源也變得越來越昂貴，這可能導致中心化的風險。因此，一些新的共識機制，如權益證明，被引入以解決這一問題。

終結性

終結性是指對最近添加到區塊鏈的格式良好的區塊的信任程度，即該區塊在未來不會被撤銷（被「終結」）的可能性。大多數分布式區塊鏈協議，無論是工作量證明（PoW）還是權益證明（PoS)，都不能保證新添加的區塊的絕對終結性，而是依賴於「概率終結性」：隨著區塊在區塊鏈中越深，它被更改或回滾的可能性就越小。

拜占庭容錯的權益證明協議聲稱可以提供所謂的「絕對終結性」：一個隨機選中的驗證者提議一個區塊，其餘驗證者對其進行投票，如果大多數驗證者同意，則該區塊將不可逆地添加到區塊鏈中。經濟終結性是一種對該方法的修改，在實際協議中使用，例如以太坊中的 Casper 協議。驗證者如果在區塊鏈的同一位置簽署兩個不同的區塊，就會受到「削減」懲罰，即他們的質押權益會被沒收。

開放性

開放區塊鏈比傳統的擁有權記錄更加用戶友好，儘管傳統記錄對公眾開放，但仍需要物理訪問才能查看。由於早期所有的區塊鏈都是無許可的，因此關於區塊鏈的定義引發了爭議。正在進行的辯論中的一個問題是，是否應該將由中央權威授權和任務的驗證者組成的私有系統視為區塊鏈。

許可或私有鏈的支持者認為，「區塊鏈」這個術語可以應用於任何將數據批處理成時間戳區塊的數據結構。這些區塊鏈作為資料庫中多版本並發控制 (MVCC) 的分布式版本。就像 MVCC 阻止兩個事務同時修改資料庫中的單個對象一樣，區塊鏈阻止兩個事務花費區塊鏈中的同一個輸出。

反對者認為，許可系統類似於傳統的企業資料庫，不支持去中心化數據驗證，並且這些系統不能抵禦運營商的篡改和修改。Computerworld 的 Nikolai Hampton 說，「許多內部區塊鏈解決方案只不過是笨重的資料庫」，並且「如果沒有明確的安全模型，專有區塊鏈應該受到懷疑」。

無許可（公共）區塊鏈

無許可（公共）區塊鏈的一個優勢是不需要保護免受不良行為者的攻擊，也不需要訪問控制。這意味著應用程式可以無需其他人的批准或信任即可添加到網絡中，使用區塊鏈作為傳輸層。

比特幣和其他加密貨幣目前通過要求新條目包含工作量證明來保護其區塊鏈。為了延長區塊鏈，比特幣使用哈希現金難題。雖然哈希現金由 Adam Back 於1997年設計，但最初的想法是由 Cynthia Dwork、Moni Naor 和 Eli Ponyatovski 在1992年的論文「Pricing via Processing or Combatting Junk Mail」中提出的。

2016年，美國對區塊鏈相關項目的風險投資正在減弱，但在中國卻在增加。比特幣和其他許多加密貨幣都使用開放（公共）區塊鏈。截至2018年4月，比特幣市值最高。

許可（私有）區塊鏈

許可區塊鏈使用訪問控制層來管理誰可以訪問網絡。有人認為，如果設計得當，許可區塊鏈可以保證一定程度的去中心化，而無許可區塊鏈在實踐中往往是中心化的。

許可區塊鏈的缺點

Nikolai Hampton 在 Computerworld 上指出：「對於私有區塊鏈，不需要進行『51% 攻擊』，因為私有區塊鏈（很可能）已經控制了所有區塊創建資源的 100%。如果你可以攻擊或破壞私有企業伺服器上的區塊鏈創建工具，你就可以有效地控制他們的整個網絡並隨意更改交易。」 這在金融危機或債務危機（如 2007-2008 年金融危機）期間具有特別嚴重的負面影響，政治上有權勢的行動者可能會做出有利於某些群體而不利於其他群體的決定，「比特幣區塊鏈受到大規模採礦努力的保護。不太可能任何私有區塊鏈會嘗試使用千兆瓦的計算能力來保護記錄——這是耗時且昂貴的。」他還表示：「在私有區塊鏈中，也沒有『競賽』；沒有動力使用更多的電力或比競爭對手更快地發現區塊。這意味著許多內部區塊鏈解決方案將只不過是笨重的資料庫。」

區塊鏈分析

隨著比特幣、以太坊、萊特幣等加密貨幣的普及，對公共區塊鏈的分析變得越來越重要。只要具備相關技術知識，任何人都可以觀察和分析公共區塊鏈上的數據。理解和訪問加密貨幣的流動一直是許多加密貨幣交易所、銀行和其他機構面臨的挑戰。人們普遍認為加密貨幣是私密且不可追蹤的，這導致許多人將其用於非法目的，如毒品、武器交易和洗錢。然而，隨著專業技術公司的出現，提供區塊鏈追蹤服務，加密貨幣交易所、執法機構和銀行對加密資金和法幣-加密貨幣交易的了解更加深入。一些人認為，這一發展促使犯罪分子轉向使用新的加密貨幣，如門羅幣。

標準化

2016年4月，澳大利亞標準協會向國際標準化組織 (ISO) 提交了一份提案，考慮制定支持區塊鏈技術的標準。該提案導致了 ISO 技術委員會 307 的成立，該委員會負責區塊鏈和分布式帳本技術。技術委員會設有工作組，負責區塊鏈和 DLT 的術語、參考架構、安全和隱私、身份、智能合約、治理和互操作性等標準，以及特定行業和通用政府要求的標準。超過 50 個國家以及國際銀行間金融電信協會 (SWIFT)、歐盟委員會、國際測量師聯合會、國際電信聯盟 (ITU) 和聯合國歐洲經濟委員會 (UNECE) 等外部聯絡機構正在參與標準化過程。

許多其他國家標準機構和開放標準機構也在制定區塊鏈標準。其中包括美國國家標準與技術研究院 (NIST)、歐洲電工標準化委員會 (CENELEC)、電氣和電子工程師協會 (IEEE)、結構化信息標準促進組織 (OASIS) 以及一些網際網路工程任務組 (IETF) 的個別參與者。

集中式區塊鏈

儘管大多數區塊鏈實現都是去中心化和分布式的，但 Oracle 在 Oracle 21c 資料庫中推出了一個集中式區塊鍊表功能。Oracle 21c 資料庫中的區塊鍊表是一個集中式的區塊鏈，提供不可變性。與去中心化區塊鏈相比，集中式區塊鏈通常可以提供更高的吞吐量和更低的交易延遲，因為它們不需要基於共識的分布式機制。

應用項目

區塊鏈技術可以集成到多個領域。區塊鏈的主要用途是作為加密貨幣（如比特幣）的分布式帳本。到2016年底，還有一些其他產品從概念驗證階段成熟起來。截至2016年，一些企業已經開始測試該技術並進行低級實施，以評估區塊鏈對其組織後端效率的影響。

區塊鏈被視為 21 世紀的關鍵技術進步，能夠在戰略、運營和市場層面影響組織。2019年，據估計，對區塊鏈技術的投資約為 29 億美元，比前一年增長了 89%。此外，國際數據公司 (IDC) 估計，到2022年，企業對區塊鏈技術的投資將達到 124 億美元。此外，根據普華永道 (PwC) 的預測，到2030年，區塊鏈技術有潛力創造超過 3 萬億美元的年度商業價值。普華永道2018年的一項研究進一步表明，84% 的受訪企業高管至少接觸過區塊鏈技術，這表明對區塊鏈技術的巨大需求和興趣。

2019年，BBC 世界服務電台和播客系列《塑造現代經濟的 50 件事》將區塊鏈列為一項將對經濟和社會產生深遠影響的技術。經濟學家、《金融時報》記者和廣播員蒂姆·哈福德 (Tim Harford) 討論了這項底層技術可能具有更廣泛的應用以及需要克服的挑戰。他的第一次廣播是在2019年6月29日。

2016年到 2020年，區塊鏈錢包的數量增長了四倍，達到 4000 萬。

2022年發表的一篇論文討論了區塊鏈技術在可持續管理中的潛在應用。

加密貨幣

主條目：加密貨幣

大多數加密貨幣使用區塊鏈技術來記錄交易。例如，比特幣網絡和以太坊網絡都是基於區塊鏈的。

犯罪企業「絲綢之路」利用 Tor 網絡，並使用加密貨幣進行支付。其中一些加密貨幣被美國聯邦政府通過對區塊鏈的研究和沒收而查獲。

各國政府對公民或銀行擁有加密貨幣的合法性持不同政策。中國在多個行業實施區塊鏈技術，包括於 2020 年推出的國家數字貨幣。為了加強各自的貨幣，包括歐盟和美國的西方政府也啟動了類似的項目。

智能合約

主條目：智能合約

基於區塊鏈的智能合約是能夠在沒有人為干預的情況下部分或完全執行或強制執行的合約。智能合約的主要目標之一是實現自動託管。智能合約的一個關鍵特徵是它們不需要可信第三方（如受託人）作為合約實體之間的中介——區塊鏈網絡自行執行合約。這可能會減少實體之間轉移價值時的摩擦，並可能為更高水平的交易自動化打開大門。

2018 年的一份國際貨幣基金組織 (IMF) 工作人員討論報告指出，基於區塊鏈技術的智能合約可能會減少道德風險並優化合同的總體使用，但「尚未出現可行的智能合約系統」。由於缺乏廣泛使用，它們的法律地位尚不明確。

金融服務

許多銀行已表示有興趣實施分布式帳本用於銀行業務，並與創建私有區塊鏈的公司合作；根據2016年9月的一項 IBM 研究，這一進程比預期更快。

銀行對這項技術感興趣，部分原因在於它有可能加速後台結算系統。此外，隨著區塊鏈行業逐漸成熟，機構越來越認識到它實際上是一個全新的金融行業的基礎設施，並為此帶來了所有相關的含義。

一些銀行，如瑞銀 (UBS)，正在開設新的研究實驗室，專門研究區塊鏈技術，以探索如何利用區塊鏈在金融服務中提高效率和降低成本。德國銀行貝倫貝格認為，區塊鏈是一種「過度炒作的技術」，雖然有大量的「概念驗證」，但仍面臨重大挑戰，成功的案例很少。

區塊鏈還催生了首次代幣發行 (ICO) 以及一種新的數字資產類別，稱為證券型代幣發行 (STO)，有時也稱為數字證券發行 (DSO)。STO/DSO 可以私下進行，也可以在公共、受監管的股票交易所進行，用於代幣化傳統資產，如公司股票、智慧財產權、房地產、藝術品或個人產品。許多公司活躍在這個領域，提供合規代幣化、私人 STO 和公共 STO 的服務。

遊戲中的區塊鏈

區塊鏈技術，如加密貨幣和非同質化代幣 (NFT)，已被用於視頻遊戲的貨幣化。許多在線遊戲提供遊戲內自定義選項，例如角色皮膚或其他遊戲內物品，玩家可以使用遊戲內貨幣賺取和交易這些物品。一些遊戲還允許使用真實貨幣交易虛擬物品，但在一些將視頻遊戲視為賭博的國家，這可能是非法的，並導致了皮膚賭博等灰色市場問題，因此發行商通常避免允許玩家從遊戲中賺取真實貨幣。

區塊鏈遊戲通常允許玩家將這些遊戲內物品交易為加密貨幣，然後可以將其兌換成貨幣。

第一個使用區塊鏈技術的已知遊戲是 CryptoKitties，於 2017 年 11 月推出，玩家可以使用以太幣加密貨幣購買 NFT，每個 NFT 都是一個虛擬寵物，玩家可以與其他寵物繁殖，創造具有組合特徵的新 NFT。2017 年 12 月，一隻虛擬寵物的售價超過 10 萬美元，引起了轟動。CryptoKitties 還展示了以太坊遊戲面臨的可擴展性問題，2018 年初，大約 30% 的以太坊交易用於該遊戲，造成了網絡擁堵。

到 2020 年代初，使用區塊鏈的視頻遊戲尚未取得突破性成功，因為這些遊戲傾向於專注於使用區塊鏈進行投機，而不是更傳統的玩法，對大多數玩家的吸引力有限。然而，在 2021 年下半年，一些遊戲（如 Axie Infinity 在 COVID-19 大流行期間）的有限成功以及企業對元宇宙內容的計劃，重新燃起了人們對 GameFi 領域的興趣，該術語描述了視頻遊戲和通常由區塊鏈貨幣支持的融資之間的交叉。包括 Ubisoft、Electronic Arts 和 Take-Two Interactive 在內的幾家主要發行商表示，他們正在認真考慮未來使用區塊鏈和 NFT 的遊戲。

2021 年 10 月，Valve 公司禁止在其廣受歡迎的 PC 遊戲數字商店 Steam 上託管使用加密貨幣和 NFT 的區塊鏈遊戲，理由是這是對他們禁止提供具有真實世界價值的遊戲內物品的政策的延伸。Valve 此前與賭博有關的歷史，特別是皮膚賭博，被認為是禁止區塊鏈遊戲的因素之一。記者和玩家對 Valve 的決定反應積極，因為大多數 PC 遊戲玩家認為區塊鏈和 NFT 遊戲存在欺詐風險。Epic Games 經營著與 Steam 競爭的 Epic Games Store，表示他們對接受區塊鏈遊戲持開放態度，以應對 Valve 的拒絕。

供應鏈

區塊鏈技術已被應用於供應鏈管理的多個領域：

• 貴重商品開採 - 追溯寶石和其他貴重商品的來源。2016 年，《華爾街日報》報導，區塊鏈技術公司 Everledger 正在與 IBM 的區塊鏈跟蹤服務合作，以追蹤鑽石的起源，確保其道德採購。截至 2019 年，鑽石貿易公司 (DTC) 參與開發了一種名為 Tracer 的鑽石交易供應鏈產品。

• 食品供應鏈 - 沃爾瑪和 IBM 正在試用基於區塊鏈的系統來監控生菜和菠菜的供應鏈。所有區塊鏈節點都由沃爾瑪管理，並位於 IBM 雲上。

• 時尚行業 - 時尚行業中，品牌、分銷商和客戶之間的關係不透明，阻礙了時尚行業的可持續和穩定發展。區塊鏈可以使這些信息透明化，有助於行業的可持續發展。

• 汽車行業 - 梅賽德斯-奔馳與其合作夥伴 Icertis 開發了一個區塊鏈原型，用於促進供應鏈中合同的一致性記錄，以便將對直接供應商的道德標準和合同義務傳遞給二級供應商及以後。在另一個項目中，該公司使用區塊鏈技術來追蹤電池製造商供應鏈中氣候相關氣體的排放量和二次材料的數量。

國家貨幣

1. e-Dinar是突尼斯共和國政府用區塊鏈技術發行的數字貨幣。也是第一個國家數位貨幣。
2. eCFA是塞內加爾共和國政府用區塊鏈技術發行的數位貨幣。
3. 數字人民幣（E-CNY）是中華人民共和國政府用區塊鏈技術發行的數字貨幣。
4. Sand Dollar是巴哈馬國政府用區塊鏈技術發行的數字貨幣。

社區貨幣

1. 空盧（英文：Colu）公司在英國倫敦用區塊鏈發行了東倫敦社區英鎊（Local Pound, East London），主要為中小企業提供支付平台。2017年6月止，空盧在全球發行了多款社區貨幣，共有50,000用戶。

私有鏈、公有鏈和聯盟鏈的區別

	公有鏈	聯盟鏈	私有鏈
參與者	不限	聯盟成員	鏈的所有者
共識機制	PoW/PoS	分布式一致性算法	solo/pbft等
驗證者	自願提供算力或質押加密貨幣者	聯盟成員協商確定	鏈的所有者
激勵機制	需要	可選	無
去中心化程度	較高	偏低	極低
如初特點	解決雙重支付	效率和成本優化	安全性高、效率高
吞吐量	7筆/秒至數千筆/秒（TPS）	<10萬筆/秒（TPS）	視配置決定
應用領域	區塊鏈遊戲、非同質化代幣、去中心化金融等	供應鏈管理、金融服務、醫療保健等	大型組織或私人企業之業務等
代表項目	比特幣、以太坊	R3、Hyperledger

公有鏈

公有鏈可稱為公共區塊鏈，指所有人都可以參與的區塊鏈。換言之它是公平公開，所有人可自由訪問，發送、接收、認證交易。另外公有鏈亦被認為是「完全去中心化」的區塊鏈。公有鏈的代表有BTC區塊鏈，ETH、EOS 等，它們之間有存在不同架構。舉個例子說，以太坊（ETH）是一條公有鏈，在以太坊鏈上運作的每一項應用都會消耗這條鏈的總體資源；EOS只是一個區塊鏈的基礎架構，開發人員可以自由地在EOS上創建公鏈，每條鏈與鏈之間都不會影響彼此擁有的資源，換言之不會出現因個別應用資源消耗過多而造成網絡擁擠。

私有鏈

商業組織正在為各種應用開發分布式分類帳和其他區塊鏈啟發的軟體。由於這些軟體被中心化機構控制，不具有區塊鏈去中心化的屬性，被稱為私有鏈（private blockchains）、區域鏈、或者聯盟鏈。私有鏈上的資料，可由建立私有鏈的機構任意操控改寫，所以連確保資料難以篡改的功能也沒有。  至2017年6月止，沒有任何私有鏈得到認可和使用，而且國際銀行界紛紛退出所參與的項目；加拿大中央銀行也在2017年5月放棄了國家私有鏈的開發，主要原因是與中央銀行體系格格不入。相反，用現有區塊鏈進行ICO眾籌，來開發新型去中心化社區的項目，如雨後春筍般地湧現，得到不同凡響的結果。以下是部分私有鏈及聯盟鏈開發項目：

• 德勤和ConsenSys2016年宣布計劃創建一個數位銀行ConsenSys計劃
• R3計劃連接42家銀行分布式分類帳，主要由以太坊，Chain.com，英特爾和IBM牽頭
• Microsoft Visual Studio正在使Ethereum Solidity語言可供應用程式開發人員使用。
• SafeShare保險提供一項區域鏈為基礎的主打共享經濟的保險，由英國保險巨頭勞合社承保。
• 一家瑞士工業聯盟，包括瑞士電信，蘇黎世州銀行和瑞士股票交易所，以櫃檯買賣為原型的資產交易，基於以太坊科技的區域鏈。
• Context Labs a 2013 company developing blockchain enabled platforms
• R3區域鏈聯盟
• Digital Asset Holdings
• Satoshi Citadel Industries
• 美國期貨和期權交易所CME集團於2017年4月11日宣布，正在測試基於區域鏈的黃金期貨平台的正處於最後測試階段，該區塊鏈是為比特幣提供認證的對等網絡。
• 台灣林產品生產追溯系統
• 私有鏈的弊端也很明顯，Nikolai Hampton 曾在《Computerworld》中指出，「私有區塊鏈也沒有必要受到『51%』攻擊，因為私有區塊鏈（很可能）已經控制了所有區塊創建資源的100%。如果你可以攻擊或破壞私人公司伺服器上的區塊鏈創建工具，你就可以有效地控制他們100% 的網絡，並隨心所欲地更改交易。」 這在金融危機或債務危機（如2007-08年的金融危機）期間會產生一系列特別深遠的不利影響，因為政治上有權勢的參與者可能會做出有利於某些群體而損害其他群體的決策，並且「比特幣區塊鏈受到大規模集體挖礦的保護，任何私有區塊鏈都不太可能嘗試使用千兆瓦的計算能力來保護記錄——這既耗時又昂貴。」他還表示，「在私有區塊鏈中，不存在『競爭』；沒有動機去使用更多的算力或比競爭對手更快地發現區塊。這意味著許多內部區塊鏈解決方案只不過是繁瑣的資料庫。」

側鏈

區塊鏈中的側鏈（sidechains）實質上不是特指某個區塊鏈，而是指遵守側鏈協議的所有區塊鏈，該名詞是相對與比特幣主鏈來說的。側鏈協議是指：可以讓比特幣安全地從比特幣主鏈轉移到其他區塊鏈，又可以從其他區塊鏈安全地返回比特幣主鏈的一種協議。

ICO代幣

首次代幣發行（英語：Initial Coin Offering，簡稱ICO），也稱為ICO眾籌，是用區塊鏈籌集資金，以便開發新型區塊鏈社區的項目。

非營利組織

• 比爾及梅琳達·蓋茨基金會《基層項目／Level One Project》旨在利用區塊鏈技術幫助世界各地20億缺乏銀行帳戶的民眾。
• 聯合國世界糧食計劃署的《區塊建設／Building Blocks》旨在使糧食計劃署越來越多的現金扶貧業務更快，更便宜，更安全。「區塊建設」於2017年1月在巴基斯坦開展了現場試點工作，將在整個春季繼續進行。2017年6月，該項目已經擴大到敘利亞等國，計劃在2030年前在全球實現零飢餓。

去中心化的社會網絡

1. 回饋項目（Backfeed project）正在基於區塊鏈分布式自治系統，開發共識主動性創建和分配價值的社會網絡。
2. 亞歷山大項目（The Alexandria project）是一個基於區塊鏈開發的去中心化圖書館網絡。
3. 它自主（Tezos）是一個根據它代幣（token）持有者們的投票結果，讓電腦程式自我演變，來實現區塊鏈自主的開發項目。比特幣區塊鏈是一個去中心化的加密貨幣和支付的金融自主體系。以太坊區塊鏈在前者的基礎上增加了去中心化的智能合約的法律自主體系。它自主將在前兩者的基礎上增加去中心化的電腦程式開發功能，以便建立社會管理自主權體系。

區塊鏈資料庫

甲骨文公司在Oracle Database 21c中，首次引入了區塊鏈資料表功能。不過，Oracle Database的區塊鏈不是去中心化。甲骨文稱，中央化的區塊鏈資料庫較去中心化更高吞吐量及更少延遲交易問題。

域名

有多種不同的嘗試通過區塊鏈提供域名服務。這些域名可以通過使用私鑰進行控制，從而實現不可審查的網站。這也可以繞過註冊機構壓制用於欺詐、濫用或非法內容的域名的能力。

Namecoin 是一種支持「.bit」頂級域名 (TLD) 的加密貨幣。Namecoin 於 2011 年從比特幣分叉而來。.bit TLD 未經 ICANN 批准，而是需要替代 DNS 根。截至 2015 年，.bit 被 120,000 個註冊名稱中的 28 個網站使用。由於惡意軟體和其他潛在的法律問題，Namecoin 於 2019 年被 OpenNIC 放棄。其他區塊鏈替代 ICANN 的方案包括 The Handshake Network、EmerDNS 和 Unstoppable Domains。

特定的 TLD，如「.eth」、「.luxe」 和「.kred」，與以太坊區塊鏈通過以太坊名稱服務 (ENS) 相關聯。.kred TLD 還可以作為傳統加密貨幣錢包地址的替代方案，方便加密貨幣的轉移。

其他應用

區塊鏈技術可以用於創建永久的、公開的、透明的帳本系統，用於編譯銷售數據、跟蹤數字使用情況和向內容創作者（如無線用戶或音樂家）支付費用。Gartner 2019 年的 CIO 調查報告顯示，2% 的高等教育受訪者已經啟動了區塊鏈項目，另有 18% 的人計劃在未來 24 個月內開展學術項目。2017 年，IBM 與 ASCAP 和 PRS for Music 合作，將區塊鏈技術應用於音樂發行。Imogen Heap 的 Mycelia 服務也被提議作為一種基於區塊鏈的替代方案，讓藝術家可以更好地控制他們的歌曲和其他相關數據在粉絲和其他音樂家之間的傳播。

區塊鏈技術還可用於保險行業，如點對點保險、參數保險和微保險。共享經濟和物聯網也將受益於區塊鏈，因為它們涉及許多協作的同行。正在研究將區塊鏈用於圖書館，並獲得了美國博物館和圖書館服務研究所的資助。

其他區塊鏈設計包括 Hyperledger，這是 Linux 基金會的一項合作努力，旨在支持基於區塊鏈的分布式帳本，該計劃下的項目包括 Hyperledger Burrow（由 Monax）和 Hyperledger Fabric（由 IBM 領導）。另一個是 Quorum，由摩根大通開發的許可型私有區塊鏈，具有私有存儲功能，用於合約應用程式。

Oracle 在其 Oracle 21c 資料庫中引入了區塊鍊表功能。

區塊鏈還用於點對點能源交易。

輕量級區塊鏈或簡化區塊鏈更適合物聯網 (IoT) 應用，而不是傳統區塊鏈。一項實驗表明，輕量級基於區塊鏈的網絡可以每秒處理多達 134 萬個身份驗證過程，這對於資源受限的物聯網網絡來說可能足夠。

區塊鏈可用於通過將唯一標識符關聯到產品、文檔和貨物，並存儲與無法偽造或更改的交易相關的記錄來檢測假冒產品。然而，有人認為區塊鏈技術需要補充提供物理對象和區塊鏈系統之間強有力綁定以及內容創建者驗證（如 KYC 標準）的技術。歐盟知識產權局 (EUIPO) 建立了反假冒區塊鏈論壇，旨在「定義、試點和實施」歐洲層面的反假冒基礎設施。荷蘭標準化組織 NEN 使用區塊鏈和二維碼來驗證證書。

黑客事故

區塊鏈目前多用於民間自定義的各種虛擬貨幣領域，眾多黑客事件也發生在這些場景，區塊鏈本身可以確保記帳內容萬無一失但目前幾乎都是不記名設計，所以誰能奪取帳號文本就能聲稱為所有者，而民間公司保存帳號的伺服器防駭條件不一使此類「搶劫」行為提供可能性。

2018年

• 1月，日本數字貨幣交易所Coincheck遭黑客攻擊，約價值超過5.34億美元的NEM於平台上被非法轉移。
• 2月11日，義大利加密貨幣交易所BitGrail遭黑客攻擊，約價值1.7億美元的NANO被盜。
• 4月22日，BeautyChain智能合約出現重大漏洞，黑客通過此漏洞無限生成代幣，導致BEC的價值接近歸零。
• 4月25日，SmartMesh出現疑似重大安全漏洞，宣布暫停所有SMT交易和轉帳直至另行通知，導致損失約1.4億美金。
• 7月10日，以色列數字貨幣交易所Bancor遭黑客攻擊，約價值超過23.5億美元的ETH，NPXS，和BNT於平台上被非法轉移。
• 7月25日，EOS Fomo 3D狼人遊戲的遊戲合約遭受溢出攻擊，60686個EOS從獎勵池中被盜取，導致部分獎勵沒有按照遊戲規則獎勵用戶。EOS核心仲裁論壇（ECAF）對黑客進行仲裁後，凍結黑客EOS帳戶：eosfomoplay1。
• 9月20日，日本數字貨幣交易所Zaif遭黑客攻擊，導致損失67億日元（約6000萬美元加密貨幣），其中包括5,966比特幣。根據CNN報導指出，被盜金額約4000萬美元屬客戶資金，另外2000萬則屬於交易所。
• 12月3日，EOS Dice3D黑客攻擊，損失10569個EOS。黑客將被盜的EOS轉至火幣，Dice3D官方決定自費拿出部分EOS給予玩家作補償。

2019年

• 2月22日，EOS42被黑客攻擊，黑客利用EOS節點沒有更新黑名單的漏洞去攻擊系統，使EOS42損失二百萬個EOS。這個安全事件發生後，EOS社群開始作防備措施，避免類似情況再出現。
• 3月30日，韓國加密貨幣交易所Bithumb遭到黑客入侵，超過300萬EOS（約1270萬美元）和2000萬XRP（約620萬美元）的資產被盜。
• 5月8日，全球最大加密貨幣交易所Binance發布公告表示，遭到黑客攻擊，共計7000枚比特幣遭竊，損失估計超過4000萬美元。
• 7月12日，日本金融廳認證的合法加密貨幣交易所幣寶（BitPoint），遭竊取上千顆比特幣，各類加密貨幣合計損失高達35億日元。而幣寶台灣分公司從7月23日開始也全面暫停服務，所有用戶不能交易加密貨幣外，連台幣帳戶都無法提領。