区块链（Blockchain）是由节点参与的分布式数据库系统， 它的特点是不可更改，不可伪造，也可以将其理解为账簿系统(ledger)。它是比特币的一个重要概念，完整比特币区块链的副本，记录了其代币（token）的每一笔交易。通过这些信息，我们可以找到每一个地址，在历史上任何一点所拥有的价值。

公有区块链（Public Block Chains）：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链 。

行业区块链（Consortium Block Chains）：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程（本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询 。

私有区块链（Private Block Chains）：仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化，私链的应用产品还在摸索当中 。

共同体区块链结合了公链的“低信任”和私链的“单一高度信任” , 提供了一种混合的模式，而私链可以更精确地描述为带有一定程度数字加密功能，可管理（permissioned）的传统中心化系统。

公链特点：

2. 不可更改，不可撤销；

3. 拥有网络效应；

4. 抗审查性高。

私链特点：

1. 规则易于修改（交易，余额等）；

2. 交易成本低（交易只需几个受信节点验证即可）；

3. 读取权限受限。

去中心化：区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征。

开放性：区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

独立性：基于协商一致的规范和协议（类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法），整个区块链系统不依赖其他第三方，所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据，不需要任何人为的干预 。

安全性：只要不能掌控全部数据节点的 51% ，就无法肆意操控修改网络数据，这使区块链本身变得相对安全，避免了主观人为的数据变更 。

匿名性：除非有法律规范要求，单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行 。

一般说来，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

分布式账本指的是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证。

跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。

共识机制就是所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过 51% 的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。

智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例，如果说每个人的信息（包括医疗信息和风险发生的信息）都是真实可信的，那就很容易的在一些标准化的保险产品中，去进行自动化的理赔。在保险公司的日常业务中，虽然交易不像银行和证券行业那样频繁，但是对可信数据的依赖是有增无减。因此，笔者认为利用区块链技术，从数据管理的角度切入，能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。

联盟链因自身特点，适用于数字版权保护。首先，联盟链对应的实体机构，通常为媒体出版、网络平台、版权交易、监管机构等组成的联盟。这些机构具备对原创性版权内容的全网鉴定能力，具有保护原创内容的版权需求，或者具有版权保护监管职能。由这些机构组成分布式的记账节点，节点间通常采用 PBFT、Raft 等共识机制来保证数据的一致性和有效性。

原创版权内容的创作者，可在线向联盟链提出原创确权申请，由联盟中的相关机构对内容进行原创性审核认定后，将原创内容关键要素固化，计算哈希值，加盖时间戳，打包成区块，按预定的共识机制，由记账节点加入联盟链，由此完成版权存证，作为日后版权交易和版权维护的基本证据。

区块链技术天然地拥有去中心化、分布式、防篡改等优点，所以移动通信领域的研究者期望将其应用于系统的各个层面，期望大幅度提升蜂窝移动通信系统的性能，实现真正意义的万物万联。美国 FCC 在 MWCA2018 大会上也提出利用区块链进行动态频谱分配的构想，因此区块链技术被认为是 6G 的关键技术之一，其基本思想就是利用区块链技术的去中心化、分布式、防篡改等特点，将区块链技术引入 6G 蜂窝移动通信系统中保障用户的隐私安全，减少资源分配和通信服务成本，从而实现移动通信和区块链技术的有机结合。学术界和工业界正在上述领域开展研究工作，使用区块链去中心化的分布式账本来记录各种无线接入信息的研究刚刚起步，未来可能会进一步激发新技术的创新，甚至改变未来使用无线频谱的方式。

区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。将区块链技术应用在金融行业中，能够省去第三方中介环节，实现点对点的直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付 。

比如 Visa 推出基于区块链技术的 Visa B2B Connect，它能为机构提供一种费用更低、更快速和安全的跨境支付方式来处理全球范围的企业对企业的交易。要知道传统的跨境支付需要等 3 - 5 天，并为此支付 1 - 3% 的交易费用。Visa 还联合 Coinbase 推出了首张比特币借记卡，花旗银行则在区块链上测试运行加密货币“花旗币” 。

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向。

区块链通过结点连接的散状网络分层结构，能够在整个网络中实现信息的全面传递，并能够检验信息的准确程度。这种特性一 定程度上提高了物联网交易的便利性和智能化。区块链+大数据的解决方案就利用了大数据的自动筛选过滤模式，在区块链中建立信用资源，可双重提高交易的安全性，并提高物联网交易便利程度。为智能物流模式应用节约时间成本。区块链结点具有十分自由的进出能力，可独立的参与或离开区块链体系，不对整个区块链体系有任何干扰。区块链 +大数据解决方案就利用了大数据的整合能力，促使物联网基础用户拓展更具有方向性，便于在智能物流的分散用户之间实现用户拓展 。

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关，但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题，可以用区块链来改造。区块链提供的去中心化的完全分布式 DNS 服务通过网络中各个节点之间的点对点数据传输服务就能实现域名的查询和解析，可用于确保某个重要的基础设施的操作系统和固件没有被篡改，可以监控软件的状态和完整性，发现不良的篡改，并确保使用了物联网技术的系统所传输的数据没用经过篡改 。

在保险理赔方面，保险机构负责资金归集、投资、理赔，往往管理和运营成本较高。通过智能合约的应用，既无需投保人申请，也无需保险公司批准，只要触发理赔条件，实现保单自动理赔。一个典型的应用案例就是 LenderBot, 是 2016 年由区块链企业 Stratumn、德勤与支付服务商 Lemonway 合作推出，它允许人们通过 Facebook Messenger 的聊天功能，注册定制化的微保险产品， 为个人之间交换的高价值物品进行投保，而区块链在贷款合同中代替了第三方角色 。

区块链上存储的数据，高可靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息，如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等，均可以存放于区块链上，并且有条件地进行透明公开公示，方便社会监督。

技术挑战：区块链技术本身存在一些问题，比如区块链技术的可扩展性差，挖矿需要的算力很大，确认交易的时间很长，节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡，目前缺乏统一的区块链技术应用标准等。尽管随着区块链技术已经在快速发展，但有着更高服务质量需求的区块链应用，对区块链机制的设计提出了更严峻的挑战。

透明和安全的矛盾问：如果用户把私事对外公开，可能会造成双方的困扰，正如区块链难以满足用户对隐私的需求。稳定和效率的矛盾问题。如果用户一方发现发送信息有误，需要逐一发送更改信息，更改难度非常大。如果所有人都效仿，很快大家的手机都将不堪其扰，所以区块链难以应用于需要经常更新、更正信息的场景，这是去中心化造成的效率与资源占用的问题。

受现行观念、制度、法律制约：去中心化、自我管理、集体维护的特性颠覆了人们生产生活方式，淡化了国家、监管概念，冲击了现行法律安排。对于这些，整个世界完全缺少理论准备和制度探讨。即使是区块链应用最成熟的比特币，不同国家持有态度也不相同，不可避免阻碍了区块链技术的应用与发展。

竞争性技术挑战：虽然有很多人看好区块链技术，但也要看到推动人类发展的技术有很多种，哪种技术更方便更高效，人们就会应用该技术。比如，如果在通信领域应用区块链技术，通过发信息的方式是每次发给全网的所有人，但是只有那个有私钥的人才能解密打开信件，这样信息传递的安全性会大大增加。同样，量子技术也可以做到，量子通信——利用量子纠缠效应进行信息传递——同样具有高效安全的特点，近年来更是取得了不小的进展，这对于区块链技术来说，就具有很强的竞争优势

未来，还要对区块链的应用拓展进行改进，比如要设立权限，不能所有节点都一样，还有要提高效率，不能一味去中心化，而应该是部分的中心节点和区块相结合的混合链。

平等、安全、便捷是主旋律。针对目前互联网出现的诸多问题，注入需要重复注册账号，服务商滥用用户隐私数据、网络公司使用用户数据盈利、网络服务无法延续等问题，都可以通过 Web 3.0 来解决。

• 用户可参与web 3 .0 开发公司运行、参与投票、分红，实现开发者与使用者的良性互动。

• 用户既是使用者，又是维护者：比如区块律动 blockbeats 之前推荐的 brave 浏览器，当用户在浏览 器内上网时，浏览器会推荐广告给读者，与此同时也会返还一部分收入给读者。既消费了用户数据，又为用户创造了收入。未来会有更多这样的产品出现。

• 让用户参与到公司的运营中。AVC 资本合伙人 fred wilson 认为，这种行为可以理解为是 open data（开放数据）。

• 摆脱行业巨头垄断，用户在 web 3.0 的世界里产生的数据完全归用户所有，在未取得用户的授权确认之前，使用者无权使用。

• 由数据使用所产生的收益，用户也有可能通过数字加密货币行业的通证经济获益。

• 可将 NFT 和获得的数字资产移植到其他平台。 

• 实现项目之间移植有价值的资产、身份和活动变得容易。