區塊鏈定義
區塊鏈（Blockchain）是由BLOCK(區塊)+CHAIN(鏈)的直譯，是一種加密的分布式記賬系統，它的特點是不可更改，不可偽造。它是因比特幣而誕生的一個重要概念。這個概念的誕生正在顛覆我們的認知。對比特幣來說，完整比特幣區塊鏈及其副本，記錄了其代幣（token）的每一筆交易。通過這些信息，我們可以找到每一個地址，在歷史上任何一點所擁有的價值。
區塊鏈特征
去中心化：由于使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。
開放性：系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
自治性：區塊鏈采用基于協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對“人”的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。
信息不可篡改：一旦信息經過驗證并添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。
匿名性：由于節點之間的交換遵循固定的算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。
關于區塊鏈的一些原理與常識
區塊鏈分公有鏈(public chains)和 廣義的私有鏈(private chains)。公有鏈：是指世界上任何個體或者機構都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可參與其共識過程，記賬權完全由公開的共識算法決定，即整個網絡是開放的。
廣義的私有鏈又分聯盟鏈（consortium chains）和完全私有鏈(private chains)。聯盟鏈：顧名思義，一般是指由少數的機構組成聯盟節點，聯盟之間是有價值傳輸的，屬于協作關系但同時又不能完全信任，典型的場景有跨境支付，票據市場，場外市場等等。一般由PBFT一致性算法改造的共識算法，節點數不會太多，同時要求出塊速度快，并且所有節點是需要準入的，也就是通過許可才能訪問該聯盟鏈（我們也稱聯盟鏈為許可鏈）。完全私有鏈：僅僅使用區塊鏈的分布式賬本技術進行記賬，與其他的分布式存儲方案沒有太大區別（講真，如果不是政治任務，別想用區塊鏈替代數據庫，吃力不討好）
目前金融機構/行業巨頭都是想實驗廣義私有鏈居多，當然以聯盟鏈為主。少數不懂的機構，出于政治任務的目的搞不清楚是私鏈還是聯盟鏈的也有。
無論什么類型的區塊鏈，必須包含以下幾個核心：
1. 使用何種共識機制（consensus process ) ？目前公有鏈采用的共識算法以POW居多，也就常聽說的挖礦，這并不是一個特別滿意的方案，所以我們又有了POS（權益性證明）的方案，往后我們還有改進版的如DPOS方案，而POS&DPOS還并沒有經歷工業化的考驗，尚待驗證。
2.基礎賬本和賬戶模型是如何設計的？目前有兩種模型：a. 以比特幣為代表的 UTXO 賬戶模型，同時也是基礎賬本的基礎模型。b. 以以太坊為代表的 Balance 賬戶模型，balance的變化取決于合約狀態的變遷以及數據寫入。
3. 代幣分發的經濟模型是如何設計的？比特幣是最簡單的出塊獎勵線性遞減的設計。這里主要涉及的問題是如何將代幣公平的分發的問題。
4. 如果是聯盟鏈，如果保證節點之間的博弈是帕雷托最優且演化穩定的？
聯盟鏈節點之間是有很多數據共享的，但肯定存在著大量不愿意共享真實數據或者全部數據的節點。那么如何保證在多數自私節點的情況下，使聯盟鏈不名存實亡呢？
區塊鏈的發展可以類比互聯網的發展，有朝一日會在internet上形成一個比如叫做finance-internet的東西，而這個東西就是基于區塊鏈，它的前驅就是bitcoin，傳統金融從私有鏈/聯盟鏈出發（局域網），bitcoin 系列從公有鏈（廣域網）出發，都在往同一種概念上收斂——基于數字資產（Digital Asset）的智能化金融世界。
區塊鏈的應用場景
| 銀行業
本質上來說，銀行是一個安全的存儲倉庫和價值的交換中心，而區塊鏈作為一種數字化的、安全的以及防篡改的總賬賬簿可以達到相同的功效。事實上，瑞士銀行UBS和在英國的巴克萊銀行都已經開始進行實驗，希望將它作為一種方法來加速推動后臺系統功能以及清結算能力。銀行業的一些機構聲稱區塊鏈可能減少200億的中間人成本。這并不令人驚奇，銀行作為越來越多的金融服務巨頭的一份子，正在區塊鏈創業領域中投資。R3CEV公司，這個金融聯合體已經有了50家公司，他們正在為金融行業開發定制化的區塊鏈。Thought Machine集團已經開發了名為Vault OS（參見下圖）的基于私鏈技術以及加密總賬賬簿的銀行系統，無論開業多久或規模大小的銀行都可適應這套安全的點對點金融系統。
| 支付和現金交易
一篇最近發布在福布斯的文章中，，世界經濟論壇聲稱去中心化支付技術，類似比特幣，可以因現金交易模式而改變“商業架構”，現今的架構已經固定存在了100余年。因區塊鏈，是覺得我們可能繞開這些笨重的系統，創建一個更直接的支付流，它可在國內或跨國界，并且無需中介，以超低費率幾乎瞬時速度的方式支付。如下圖）是一家創業公司，它正在利用區塊鏈技術為全球的比特幣以及基于區塊鏈技術傳輸的現金交易而服務。
| 網絡安全
雖然區塊鏈的賬簿是公開的，但數據的通信是可被驗證并使用先進的密碼技術進行傳輸。這就保證了數據的正確來源，以及沒有什么可以在過程中被攔截如果區塊鏈技術被更廣泛采用，黑客攻擊的概率將降低，因為區塊鏈被認為是比許多傳統系統更加強可靠。它減少了傳統網絡安全風險的方法之一是簡單的通過消除人類的中介機構的必要通過消除中間人的需求，降低了潛在的安全問題，無論從黑客到腐敗。 Goldman Sachs寫道。（如下圖）是一家愛沙尼亞的創業公司，主要聚焦在基于區塊鏈的企業級網絡安全技術。
| 學術記錄與學術界
Holbertson是一家位于美國加利福尼亞州的提供軟件技術培訓課程的學校，宣布將使用區塊鏈技術認證學歷證書。這將確保學生聲稱在Holbertson通過的課程，都是他們實際被鑒定合格的。如果更多的學校開始采用公開透明的學歷證書、成績單和文憑，可能更容易解決學歷欺詐的問題，更不用說時間和成本的節約，并避免人工檢查和減少紙質文件。
| 選舉
選舉需要對選民身份認證、安全的保存記錄以追蹤選票，以及能夠信賴的計數器來決定誰是勝選者。區塊鏈可以為投票過程，選票跟蹤和統計選票而服務，以至于不會存在選民欺詐、記錄丟失或者不公平的行為。基于在區塊鏈上的投票交易，選民會同意的最終計數，因為他們可以計算自己的票，因為區塊鏈的審計線索，可以確認沒有票被修改或刪除，并沒有不正當投票加。Follow My Vote是一家被Kickstarter眾籌資助的企業，它決心建設一套端到端可驗證的在線投票系統。
| 汽車租賃和銷售
去年宣布合伙使用區塊鏈建立一個概念證明來簡化汽車租賃過程，并把它建成一個“點擊，簽約，和駕駛”的過程。未來的客戶選擇他們想要租賃的汽車，進入區塊鏈的公共總賬；然后，坐在駕駛座上，客戶簽訂租賃協議和保險政策，而區塊鏈則是同步更新信息。 這不是一個想象，對于汽車銷售和汽車登記來說，這種類型的過程也可能會發展為現實。
| 網絡和物聯網
IBM和三星一直致力于一個理念，稱之為ADEPT，使用區塊鏈技術形成一個物聯網設備去中心化網絡的主體。根據CoinDesk網站，ADEPT，作為匿名的去中心化的點對點遙感技術，區塊鏈可以成為大量設備的一種公共賬簿，它們將不再需要有一個中央化的 路由在他們之間居中交通。在沒有了中央控制系統來驗證之后，設備將能夠在它們之間互相匿名傳輸，并管理軟件的更新、錯誤，或者進行能源管理。 其它公司也希望在物聯網平臺中整合區塊鏈技術。例如，Filament公司正在使用區塊鏈來建設一種去中心化網絡，希望傳感器可以互相傳輸。該公司已獲得了A輪500萬美元的投資，Verizon投資公司和三星投資公司都參與了本次投資。
| 預測
整個研究、分析、咨詢預測行業將被區塊鏈所震撼。在線眾籌平臺Augur希望投資在去中心化的預測市場。這家公司宣稱它將提供一種服務，它就像一種普通的賭博交易場所。這整個過程將去中心化，并將不僅提供場所讓用戶對體育和股票進行下注，還可投注在其他方面，例如選舉和自然災害。 ”這個主意將超越體育彩票，而創建一個“預測市場”。
| 在線音樂
許多音樂藝術家為了使在線音樂更加公平的共享，他們轉而使用區塊鏈技術。據Biilbord報道，三家公司準備為藝術家們建立更加直接的支付通道來解決支付問題，通過自動化智能合約來解決認證問題。PeerTracks系統仍然在開發中，它目的是提供一個音樂流平臺，讓用戶可以在線聽音樂并使用區塊鏈技術在無中介的情況下直接支付給藝術家。這個平臺也希望在藝術家和客戶之間建立更直接的激勵方式。Myclia，是由格萊美獲獎歌手Imogen Heap投資的，通過建立智能合約來開發智能型的歌曲。區塊鏈的合約使得藝術家們可以直接向粉絲們銷售音樂，無需再通過唱片公司。由企業家Phil Barry牽頭的企業Ujo Music，（如下圖），說它正在基于區塊鏈重建音樂行業。它也希望解決在線音樂的問題并向藝術家們支付報酬。除了流媒體，Ujo將是一個更好的方法來分類藝術家和創作者的歌曲；同時像自動化大腦一樣在音樂列表背后使用智能合約。
| 共享乘車
像Uber搭車應用程序似乎是去中心化的反面案例，一個公司作為一個調度中心，利用其算法來控制他們負責的車隊司機。以色列創業公司la'zooz（下圖）想成為一個“反UBER”，據彭博社稱。它使用自己的專有的數字貨幣，類似比特幣，使用區塊鏈數字化技術記錄貨幣。人們可以不再使用一個集中的網絡出租車叫車服務，人們用la'zooz找到其他人的旅行路線，并通過交換數字貨幣來進行搭車。有些數字貨幣將可以在未來搭車的交易中使用。用戶掙（或挖掘）這些數字貨幣的過程可讓這個APP跟蹤他們的位置。
| 股票交易
很多年來，許多公司致力于使得買進、賣出、交易股票的過程變得容易。新興區塊鏈創業公司認為，區塊鏈技術可以使這一過程更加安全和自動化，并且比以往任何解決方案都要更有效率。Overstock公司的子公司T?.com想要應用區塊鏈技術實現股票交易的網絡化。Wired雜志報告說，Overstock公司已經實現了應用區塊鏈去發行私有債券，但是現在SEC（美國證券交易委員會）已經批準T?.com發行公有債券。與此同時，區塊鏈初創公司Chain正和納斯達克合作，通過區塊鏈實現私有公司的股權交易。
| 房地產
買賣產權的過程中的痛點在于：交易過程中和交易后缺乏透明，大量的文書工作，潛在的欺詐行為，公共記錄中的錯誤等等，而這些還僅僅只是一部分。區塊鏈提供了一個途徑去實現無紙化和快速交易的需求。房地產區塊鏈應用可以幫助記錄、追溯和轉移地契、房契、留置權等等，還給金融公司、產權公司和抵押公司提供了一個平臺。區塊鏈技術致力于安全保存文件，同時增強透明性，降低成本。這家公司的測試版本會在2016年夏天推出。
| 保險
像AirBnB, Tujia, Wimdu等公司，為人們提供了一個途徑去暫時交換資產——包括私有住宅，來產生價值。可問題在于，人們幾乎無法在這些平臺上為他們的資產上保險。與區塊鏈初創公司Stratumn一起，專業服務公司德勤和支付服務提供商Lemonway最近剛剛發布了基于區塊鏈的解決方案，被稱作“LenderBot”。它是一款為共享經濟而設計的微保險概念產品，并且證實了區塊鏈應用與服務在保險行業中的潛力。LenderBot允許人們注冊個性化的微保險產品，并可以通過Facebook Messenger進行交流。其目標是為個人之間交換的高價值物品進行投保，而區塊鏈在貸款合同中扮演著第三方的角色。
| 醫療
一直以來，醫療機構都要忍受無法在各平臺上安全地共享數據。數據提供商之間更好的數據合作意味著更精確的診斷，更有效的治療，以及提升醫療系統提供經濟劃算的醫療服務的整體能力。區塊鏈技術可以讓醫院、患者和醫療利益鏈上的各方在區塊鏈網絡里共享數據，而不必擔憂數據的安全性和完整性。初創公司Gem發布了Gem健康網絡——提供了一個實現多重簽名和多因素驗證技術的以太坊平臺，去創造出一個安全通用的數據結構。Tierion是另一個區塊鏈初創公司，其建立了一個醫療數據存儲和驗證的平臺。在最近，Gem和Tierion均和飛利浦醫療保健公司在飛利浦區塊鏈實驗室進行合作。
| 供應鏈管理
區塊鏈技術最具普遍應用性的方面之一就是它使得交易更加安全，監管更加透明。簡單來說，供應鏈就是一系列交易節點，它連接著產品從供應端到銷售端或終端的全過程。從生產到銷售，產品歷經了供應鏈的多個環節，有了區塊鏈技術，交易就會被永久性、去中心化地記錄，這降低了時間延誤、成本和人工錯誤。許多區塊鏈初創公司涌入這一領域：Provenance正在為原材料和產品建立一個可追溯系統，Fluent提供了一個全球供應鏈借貸平臺，Skuchain為B2B交易和供應鏈金融市場創造了一些基于區塊鏈的產品。
| 云存儲
目前提供云存儲的公司大都將客戶數據放在中心化的數據庫中，這提高了黑客盜取信息的危害性。區塊鏈云存儲方案允許去中心化的存儲。Stori正在測試它的云存儲網絡產品的Beta版，旨在提升數據安全性，降低在云端存儲信息的交易成本。Stori用戶甚至還可以出租他們未使用的電子存儲空間，這或許能創造一個眾包的云存儲空間容量的新市場。
| 能源管理
能源管理是另一個長久以來高度中心化的產業。在美國，如果你想交易能源，你必須經過一個可信任的能源持有公司，例如Duke Energy，或者在英國，則是國家電網，或者與已經從大的電力公司購買完的再銷售方進行交易。初創公司，例如Transactive Grid，這是LO3 Energy和在布魯克林的以太坊機構Consensys的合資公司，應用以太坊區塊鏈技術來允許消費者在去中心化的能源生產架構中進行交易，并且允許人們有效地生產能源和鄰居之間買賣能源。LO3 Energy還有其他項目諸如布魯克林微電網項目，Exergy項目，后者是一個利用電腦排出的過多熱量的概念驗證產品。
| 體育管理
對運動員進行投資逐漸成為了體育管理機構和公司的關注點，但是區塊鏈通過民主化粉絲的能力去獲得現在的體育明星在未來的金融股份，可以將投資運動員的過程去中心化。這一利用區塊鏈去投資運動員并獲得收益的概念并沒有大規模被嘗試。但是，至少有一家機構，The Jetcoin Institute，已經提出了虛擬貨幣（Jetcoin）的概念，即粉絲可以用虛擬貨幣來投資他們喜愛的運動員，然后有機會獲得運動員未來收益的一部分，包括VIP活動和觀賽座位升級等等。Jetcoin已經與意大利的Hellas Verona足球隊達成合作去實驗這一想法。
| 禮品卡和會員項目
區塊鏈可以幫助提供禮品卡和會員項目的零售商，使得他們的系統更廉價、更安全。幾乎不用任何中間人來處理銷售交易和禮品卡的發行，應用區塊鏈技術的禮品卡的獲取過程和使用過程將更加有效和廉價。同樣的，區塊鏈獨有的驗證技術使得欺詐保護手段進一步升級，可以減少成本、阻止非法用戶獲取被盜賬戶。Gyft是First Data旗下的一家購買、贈送、兌換禮品卡的在線平臺，其正在與區塊鏈架構提供商Chain進行合作，在區塊鏈上為數以千計的小商戶提供禮品卡業務，這一項目被稱作“Gyft Block”。
| 政府和公益
福利救助的分配是另一個區塊鏈技術可以應用的領域，區塊鏈可以幫助公共管理更加簡單、安全。 GovCoin Systems Limited公司是一家總部位于倫敦的金融科技公司，其正在支持英國政府在福利分配領域的工作。
