區(qū)塊鏈技術(shù)是以比特幣為代表的數(shù)字加密貨幣體系的核心支撐技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心優(yōu)勢是不再需要一個傳統(tǒng)的中心化機構(gòu)，僅通過加密算法、共識機制、時間戳等技術(shù)手段，在分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)了不依賴于某個信用中心的點對點交易、協(xié)調(diào)和協(xié)作，從而規(guī)避中心化機構(gòu)普遍存在的數(shù)據(jù)安全，協(xié)同效率和風(fēng)險控制等問題。
區(qū)塊鏈技術(shù)起源于2008年，狹義的區(qū)塊鏈技術(shù)是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享總賬，能夠安全存儲簡單的、有先后關(guān)系的、能在系統(tǒng)內(nèi)驗證的數(shù)據(jù)。廣義的區(qū)塊鏈技術(shù)則是利用加密技術(shù)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式共識算法來新增和更新數(shù)據(jù)、利用運行在區(qū)塊鏈上的代碼，即智能合約，來保證業(yè)務(wù)邏輯的自動強制執(zhí)行的一種全新的多中心化基礎(chǔ)架構(gòu)與分布式計算范式。
與傳統(tǒng)技術(shù)對比，區(qū)塊鏈具有以下四個方面的優(yōu)勢：
一是難以篡改，更加安全。在傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的安全方案中，安全依賴于層層設(shè)防的訪問控制。通過區(qū)塊鏈技術(shù)，記錄交易的數(shù)據(jù)庫任何人都可以訪問，但由于巧妙的設(shè)計并輔以密碼學(xué)和共識機制，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)記錄方式使得修改某一數(shù)據(jù)需要變更所有的后續(xù)數(shù)據(jù)記錄，難度極大。實踐證明，這樣一個數(shù)據(jù)庫可以確保市值達千億美金的比特幣，在全球黑客的攻擊下，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
二是異構(gòu)多活，可靠性強。區(qū)塊鏈每個系統(tǒng)參與方都是一個異地多活節(jié)點，是天生的多活系統(tǒng)。如果某個節(jié)點遇到網(wǎng)絡(luò)問題、硬件故障、軟件錯誤或者被黑客控制，均不會影響系統(tǒng)以及其他參與節(jié)點。區(qū)塊鏈中的節(jié)點通過點對點的通信協(xié)議進行交互，在保證通信協(xié)議一致的情況下不同節(jié)點可由不同開發(fā)者使用不同的編程語言、不同版本的全節(jié)點來處理交易。由此構(gòu)成的軟件異構(gòu)環(huán)境確保了即便某個版本的軟件出現(xiàn)問題，區(qū)塊鏈的整體網(wǎng)絡(luò)不會受到影響，這也是其高可用的基石所在。
三是具備智能合約，自動執(zhí)行。智能合約具有透明可信、自動執(zhí)行、強制履約的優(yōu)點。盡管如此，自尼克·薩博1993年提出以來，智能合約始終停留在理念層面。重要原因在于，長久以來沒有支持可信代碼運行的環(huán)境，無法實現(xiàn)自動強制執(zhí)行。而區(qū)塊鏈第一次讓智能合約的構(gòu)想成為現(xiàn)實。
四是網(wǎng)狀直接協(xié)作機制，更加透明。區(qū)塊鏈提供了不同于傳統(tǒng)的方法，以對等的方式把參與方連接起來，由參與方共同維護一個系統(tǒng)，參與方職責(zé)明確，無需向第三方機構(gòu)讓渡權(quán)利，有利于各方更好的開展協(xié)作。作為信任機器，區(qū)塊鏈有望成為低成本、高效率的一種全新的協(xié)作模式，形成更大范圍、更低成本的新協(xié)同機制。
雖然區(qū)塊鏈有上述優(yōu)點，也很好地達到了比特幣的預(yù)定設(shè)計目標，支撐了比特幣系統(tǒng)的正常運行。但也正因為區(qū)塊鏈技術(shù)早期主要是服務(wù)于比特幣，在某些方面有著明顯的短板和不足。
性能和擴展性不能滿足要求，從目前的情況來看，區(qū)塊鏈的性能問題主要表現(xiàn)為吞吐量及存儲帶寬遠不能滿足整個社會的支付需求。同時，比特幣隨著時間的推移，累積的交易數(shù)據(jù)越來越大，對于普通電腦的存儲來說，這是個不小的負擔(dān)。如果只是簡單提高區(qū)塊大小來提高吞吐量，比特幣很快就會變成只有少數(shù)幾個大公司能夠運行的系統(tǒng)，有違去中心化的設(shè)計初衷。在比特幣、以太坊等公有鏈系統(tǒng)中，上述矛盾是系統(tǒng)設(shè)計時面臨的最大挑戰(zhàn)。
