區塊鏈是一種去中心化的分布式數字帳本，能夠在在減少對中心化中介信任的前提下，確保交易數據的透明與防篡改。它通過將交易按時間順序打包成“區塊”，並利用哈希函數、共識機制等密碼學手段，實現了信息的不可更改和可追溯。此外，區塊鏈還支持智能合約等可編程功能，爲去中心化應用（DApp）與金融創新提供了底層基礎。廣泛應用於加密貨幣、供應鏈管理等領域。
1.核心組件與數據結構
區塊（Block）
每個區塊通常由區塊頭（包含前一區塊哈希、時間戳、隨機數等）和區塊體（交易列表）組成，前後區塊通過哈希相連，確保鏈的完整性。
哈希與鏈式結構
區塊頭中的前一區塊哈希將所有區塊串聯，任何對已打包交易的篡改都會改變哈希值，致使鏈條斷裂，進而被網路節點拒絕。
Merkle 樹與 Patricia Merkle-Patricia Trie
Merkle 樹用於高效驗證交易是否包含於區塊內，而 Ethereum 擴展爲 Patricia Merkle-Patricia Trie，以優化狀態數據的存儲與檢索效率。
2.共識機制
區塊鏈網路中的節點需要通過 共識機制 （Consensus Mechanism）來達成對帳本狀態的一致性，常見的有工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）等。 共識機制不僅決定誰有權打包新區塊，還對抗惡意節點攻擊，保障網路的去中心化與安全性。
3.智能合約
智能合約（Smart Contract）是部署在區塊鏈上的程序，具備自動執行、不可篡改和自我校驗的特點，能夠在滿足特定條件時自動完成約定操作。 它們運行於以太坊虛擬機（EVM）等環境，可實現去中心化交易、去信任化金融工具（DeFi）等多種創新應用(以太坊)。
4.安全性與去中心化
區塊鏈的安全基於 密碼學哈希 、 數字籤名 和 分布式存儲 機制，使得單點篡改或僞造幾乎不可能發生。 同時，無需中心化機構，網路節點共同維護帳本，降低了審查與停機風險，實現高度的可用性與抗審查性。
5.區塊鏈在加密貨幣行業的應用
- 數字貨幣 ：比特幣、以太坊等基於區塊鏈的原生資產，成爲價值存儲和交換載體。
- 去中心化金融（DeFi） ：借貸、自動化做市（AMM）、衍生品交易等金融創新在區塊鏈上快速發展。
- 跨鏈橋（Bridges） ：實現不同公鏈之間資產互通，例如 Ethereum 橋接至其他網路的解決方案。
- NFT 與元宇宙 ：具備唯一標識的數字資產憑證，爲藝術、遊戲和虛擬資產交易提供新模式。
