Η αλυσίδα μπλοκ (ή αλυσίδα μπλοκ) είναι μια μέθοδος αποθήκευσης ενός καταλόγου καταχωρίσεων, οι οποίες δεν μπορούν να αλλάξουν εύκολα μετά τη δημιουργία τους. Αυτό ισχύει και για τον κατάλογο. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση διαφόρων εννοιών από την κρυπτογραφία, συμπεριλαμβανομένων των ψηφιακών υπογραφών και των συναρτήσεων κατακερματισμού. Με πολύ βασικούς όρους, μια αλυσίδα μπλοκ συνδυάζει τις ακόλουθες δύο ιδέες:
- Δεδομένων κάποιων δεδομένων, είναι εύκολο να υπολογιστεί ένα άθροισμα ελέγχου πάνω στα δεδομένα. Μπορούν να σχεδιαστούν ειδικές συναρτήσεις κατακερματισμού για τον υπολογισμό αυτού του αθροίσματος ελέγχου. Αυτές οι συναρτήσεις μπορούν να σχεδιαστούν ώστε να επιστρέφουν μια τιμή που έχει πάντα το ίδιο μήκος, η οποία δεν εξαρτάται από το μήκος της εισόδου. Αυτή η τιμή ονομάζεται τιμή κατακερματισμού ή σύνοψη μηνύματος. Οι συναρτήσεις έχουν επίσης μια άλλη ιδιότητα: Δεδομένης της ίδιας εισόδου, πρέπει να επιστρέφουν την ίδια έξοδο (hash value/message digest).
- Εκτός από τις τιμές κατακερματισμού, ένα μπλοκ τυπικά περιέχει επίσης μια χρονοσφραγίδα και κάποιο ωφέλιμο φορτίο. Κάθε μπλοκ χρησιμοποιεί μια ψηφιακή υπογραφή, η οποία επιτρέπει την ανίχνευση οποιασδήποτε αλλαγής στα δεδομένα από τη στιγμή που έγινε η υπογραφή. Όταν δημιουργούνται νέα μπλοκ δεδομένων, το νεοδημιουργηθέν μπλοκ θα περιέχει επίσης την τιμή κατακερματισμού του προηγούμενου μπλοκ.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η διαχείριση μιας αλυσίδας μπλοκ γίνεται από ένα ομότιμο δίκτυο. Όλοι οι ομότιμοι χρησιμοποιούν ένα κοινό πρωτόκολλο που καθορίζει πώς πρέπει να επικοινωνούν μεταξύ τους, πώς δημιουργείται και επικυρώνεται ένα νέο μπλοκ. Μόλις καταγραφούν, τα δεδομένα σε κάθε μπλοκ δεν μπορούν πλέον να αλλάξουν εύκολα. Η αλλαγή του μπλοκ σημαίνει ότι όλα τα μπλοκ μετά από αυτό πρέπει επίσης να αλλάξουν. Ανάλογα με το πρωτόκολλο, αυτό απαιτεί τη συμφωνία της πλειοψηφίας των ομότιμων ή ακόμη και όλων των ομότιμων.
Οι αλυσίδες μπλοκ είναι ασφαλείς εκ κατασκευής. Η τεχνολογία blockchain χρησιμοποιείται όπου η τήρηση ενός σωστού αρχείου είναι σημαντική. Οι περιπτώσεις χρήσης περιλαμβάνουν ιατρικά αρχεία, διαχείριση ταυτοτήτων, ιχνηλασιμότητα τροφίμων και ψηφοφορίες.
Η αλυσίδα μπλοκ εφευρέθηκε από τους Stuart Haber και Scott Stornetta το 1991 ως μέσο για τη διασφάλιση της ακεραιότητας των ψηφιακών αρχείων. Οι Haber και Stornetta εγκαινίασαν το πρώτο εμπορικό blockchain στον κόσμο, το Surety, το 1995.
Το 2008, ο Satoshi Nakamoto συμπεριέλαβε ως αναφορές 3 και 4 του Bitcoin: A Peer to Peer Electronic Cash System, τα δύο έγγραφα των Haber και Stornetta που θα χρησίμευαν ως δημόσιο βιβλίο συναλλαγών του κρυπτονομίσματος bitcoin. Λόγω της αλυσίδας μπλοκ (blockchain), το bitcoin έγινε το πρώτο ψηφιακό νόμισμα που έλυσε το πρόβλημα της διπλής δαπάνης χωρίς την ανάγκη μιας αξιόπιστης αρχής ή ενός κεντρικού διακομιστή. Ο σχεδιασμός του bitcoin έχει εμπνεύσει και άλλες εφαρμογές.
