زنجیرۀ بلوکی دفتر کل دیجیتال و نامتمرکزی در شبکۀ صرفا نقطه به نقطه (P۲P )است و هر شرکت نسخه ای از دفتر کل تراکنش های امضا شده و رمزشدۀ دیجیتالی را نگهداری افزودنی می کند. اگرچه زنجیرۀ بلوکی از فناوریهای ابتدایی نشئت گرفته، محبوبیت بسیاری را از راه بیت کوین به دست آورده است. بیت کوین سیستم پرداخت الکترونیکی است که آغاز به کار آن به سال ۲۰۰۸ بازمی گردد. همانطور که درک افراد از زنجیرۀ بلوکی به تدریج عمیق تر می شود، قلمرو و کاربردهای این فناوری نیز گسترش می یابد. از زنجيره بلوکي در حوزه هاي گوناگوني استفاده شده است، ازجمله رايانش ابري، رايانش مهواره اي، رايانش مرزي و اينترنت اشياء. با اين حال، اين فناوري با محدوديت هايي مواجه است و قابليت پشتيباني از تراکنش هاي مکرر را ندارد.
لايه هاي زنجیرۀ بلوکی
برای داشتن درکی بهتر و شفاف تر از اینکه در حوزه های فنی و عملکردی چه بهبودهایی حاصل شده است، براساس مطالعات گوناگون ساختاری از سیستم زنجیرۀ بلوکی در لایه های جداگانه معرفی شده توپولوژی است که از پایین به بالا، لایه های داده ها، شبکه، اجماع، توپولوژي دفتر کل، مشوق، قرارداد و کاربرد را در بر مي گيرد.
لایۀ داده ها، داده هایی را که برنامه های گوناگون تولید کرده اند از راه تراکنش ها و بلوکها بسته بندی می کند. تراکنش های میان دو طرف بررسی و تأیید می شوند و در قالب یک بسته با سرآیندی متصل به بلوک قبلی قرار می گیرند که به فهرست مرتبی از بلوکها منجر می شوند. سرآیند بلوک فراداده ها را مشخص می کند که دربرگیرندۀ این بخش هاست: هش بلوک قبلی، هش بلوک فعلی، برچسب زمان ساخته شدن بلوک، مقدار تصادفی مرتبط با رقابت کاوش در لايه بالاتر و ريشه مرکل نشئت گرفته از درخت هش تمامي تراکنش ها در بدنه بلوک.
لایۀ شبکه، سازوکار شبکه سازی استفاده شده در زنجیرۀ بلوکی را تعریف می کند. هدف این لایه انتشار داده های تولید شده در لایۀ داده هاست. شبکه به صورت کلی در قالب شبکۀ P۲P مدلسازی می شود که در آن نقطه ها شرکت کننده ها هستند. با استفاده از سازوکار شبکه سازی، زمانیکه تراکنشی انجام شود در سطح همسایه ها توزیع می شود، فقط تراکنش های معتبر ارسال خواهند شد.
لایۀ اجماع شامل الگوریتم اجماع به منظور رسیدن به اجماعی میان گره های نامطمئن در محیطهای نامتمرکز است. در سیستمهای موجود، سه سازوکار عمده برای اجماع درنظر گرفته شده است: اثبات کار، اثبات سهم و تحمل خطاي بيزانس کاربردي.
لايه توپولوژي دفتر کل، توپولوژي دفتر کل را براي ذخيره داده هايي که لايه اجماع احراز هويت و توليد کرده تعريف مي کند. اين لايه شامل زنجيره اي از بلوک هاست که دفتر کل سيستم و برخي حالت هاي ديگري که لايه اجماع توليد کرده را ذخيره مي کنند.
لایۀ مشوق، مشوق های اقتصادی را به منظور انگیزش گره ها و کمک به تلاش آن ها برای بررسی و تصدیق داده ها یک پارچه می سازد. حفظ سیستم نامتمرکز زنجیرۀ بلوکی بدون هویت متمرکزی که در قالب یک کل عمل کند حیاتی است. در بیت کوین و اتریوم، بیت کوین ها و اترها به مثابۀ جوایز به گره هایی اعطا خواهند شد که بلوک ها را به زنجیره می افزایند.
لایۀ قرارداد ویژگی هایی را که قابلیت برنامه نویسی دارند برای زنجیرۀ بلوکی به ارمغان می آورد. نوشتن قطعه کدها در بیت کوین روش های متنوعی را برای خرج کردن سکه ها فراهم می سازد. ورودی های هر تراکنش، اساساً به خروجی قبلی متصل می شود و این اتصال زمانی معتبر است که قطعه کد خروجی با توجه به امضایی که ورودی ارائه کرده، صحیح باشد.
بالاترین لایه در زنجیرۀ بلوکی لایۀ کاربرد است و شامل رمزارز، اینترنت اشیا، شهرهای هوشمند و مواردی است که حوزه های بسیاری مانند مالی، مدیریت و کارخانه ها را متحول مي کنند. با این حال، زنجیرۀ بلوکی هنوز در مراحل ابتدایی است و محیط های دانشگاهی و صنعتی برای تعمق در این فناوری ( از منظر فناوری اطلاعات و ارتباطات) با هدف پشتیبانی از این کاربردها تلاش مي کنند.