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因为攻击者是这种加密货币的最大持有者，攻击者将承担重大的经济损失。

最后，由于攻击者将大部分令牌都押在了区块链上，因此他们因不法行为而遭受的损失将永远大于他们从攻击中获得的收益。

涉及通过恶意创建大量身份在P2P网络中获得不成比例的控制或影响。当可以在系统中廉价地生成身份时，系统更容易受到Sybil攻击。在PoS和PoW这两个主要的共识机制中，用户的影响力必须以持有令牌或计算能力为后盾。

因此，在网络中创建有效身份的成本很高。智能合约本质上是一段在区块链上发布的脚本，它支持更复杂的分散和分布式应用程序。

支持智能合约的两大平台是比特币区块链和以太坊区块链，两者都使用PoW机制。一些PoS区块链，包括卡尔达诺，也支持智能合约的实现。在本节中，我们以以太坊智能合约为例，描述基于区块链的智能合约。如上所述，任何信息都可以在区块链上发布。在以太坊区块链上，一些字节码，即紧凑的数字代码、常量和引用，是通过事务发布的。

与链上发布的其他信息类似，这些字节码是防篡改的，每个节点都可以有这些代码的本地副本。这些代码及其状态(数据)也存储在区块链上，称为智能合约。

以太坊区块链提供以太坊虚拟机(EVM)，这些虚拟机可以本地安装在节点上，并执行智能合约的本地副本。EVM充当“沙箱”,确保在不同节点上运行智能合约的结果是一致的。智能合约的防篡改代码和数据以及EVMs使得能够实现不能被篡改的功能。

智能合约也可以被视为一种以太坊账户，并被分配区块链地址。因此，智能合约具有令牌平衡，可以通过网络进行交易。数据也可以存储在智能合约中，因为智能合约中声明的变量被分配给区块链上的地址。

如果一个节点拥有访问某个变量的权限，那么它可以通过智能合约在本地读取该变量，并通过事务更新该变量。因此，智能合约充当了可信但自治的节点，可以对区块链上的活动做出反应并强制执行。

目前，是实现以太坊智能合约的主要编程语言。

以太坊智能合约的另一种语言，为了使合约更安全，更容易审计，故意比Solidity的功能更少。在本节中，我们将讨论几个有影响力的或技术上新颖的区块链实现的特征。比特币是第一种也是最知名的数字货币，托管比特币的区块链是迄今为止最大的区块链。截至2021年10月，共有超过703，000个数据块，区块链超过355 GB，约有12，000个活动节点平均包含2，759个事务的新块大约每10分钟创建一次并附加到链中。

比特币区块链采用PoW共识机制。截至2021年，交易成本在8美元至60美元之间；由于比特币的价值波动，其价值变化很快。

目前估计比特币区块链的总散列率为1.47 × 1020每秒哈希数这意味着比特币区块链的总挖掘计算能力可以达到1.47 × 1020每秒钟的猜测次数。2020年，gallersdrfer估计，比特币区块链上的采矿以4.3 GW的速度消耗能源，而Digiconomist衍生7.9 GW，每年166.76 TWh。比特币区块链支持智能合约的实施。智能合约是用名为Script的语言编码的，这是故意不完整的，并且不支持逻辑循环.另一个广为人知的区块链是以太坊，其中托管着一种名为ether的加密货币。截至2021年10月，以太坊区块链包含13，319，122个街区。

将新块添加到链中的时间在10到20秒之间，平均为13.43秒2021年9月，以太坊网络中的节点数量峰值为12，472个，10月降至约3，600个。主要的以太坊区块链也使用PoW机制。

截至2021年10月，平均网络哈希速率约为7.1 × 1014每秒哈希数以太坊上的平均交易费用约为3.82美元，预计耗电率为0.719 GW数字经济学家估算全年能耗为74.64 TWh。支持智能合约是以太坊的一大特色。Solidity是以太坊智能合约最活跃、维护得最好的语言与脚本不同，Solidity是图灵完全的，可以支持更复杂的功能。卡尔达诺是同行评议研究中建立的第一个区块链。Cardano使用PoS共识机制，并托管一种名为ADA的加密货币。以ADA的市值计算，Cardano是最大的PoS机区块链。

Cardano每年只消耗6 GWh的电力。

近地天体网络采用分散的拜占庭容错共识机制以及一组集中批准的节点。它的一个主要特性是支持每秒超过10，000次交易的能力。

它还支持智能合约。泰佐斯是另一个PoS区块链。

它的主要特征是，如果升级提案在团体内投票通过，它支持协议的修正涟漪区块链拥有自己的加密货币XRP。Ripple不使用电力或PoS，而是依靠一套银行自有的服务器来确认交易。因此，Ripple允许即时和低成本的国际支付。MultiChain是一个用于构建和部署区块链应用程序的开源区块链平台，它提供了方便的接口它还允许使用各种编程语言，如Python、C#、PHP、Ruby和JavaScript。

在这一节中，我们回顾了区块链和智能合约的文献。我们通过系统搜索爱思唯尔2004年推出的摘要和引文数据库Scopus来识别这些论文

。Scopus涵盖了来自约11，678家出版商的近36，377种图书。我们定义了两个关键字列表来为搜索创建关键字组合。列表1包含区块链和智能合约技术的关键词，即“区块链”、“分布式账本”、“智能合约”和“去中心化应用”列表2包括化学工程领域中的关键词，即“化学工程”、“化学工业”、“能源”、“能源工业”、“电力工业”、“化学”、“智能城市”、“工业园区”、“加工工业”、“智能工业”和“化学”此外，我们生成了44个关键字组合，然后在Scopus中搜索它们。

Scopus返回了2，527个唯一的结果。对于这2527篇文章，我们分析了它们的出版年份和地理分布显然，出版物的数量每年都在增加。

虽然截至2021年10月，2021年的出版物总数仍然未知，但我们预测它会增加。出版物的地理分布表明，尽管中国、美国和印度拥有最多的出版物，但其他国家也做出了重要贡献。

我们选择并回顾了158篇介绍区块链或智能合约的典型或新颖应用的文章。我们优先考虑高引用或新发表的文章。

在撰写本文期间，我们增加了更多的出版物；这里讨论其中的82个。我们发现，绝大多数评论文章属于五个领域:物联网、工业4.0、P2P能源市场、排放交易和智能城市。

不幸的是，很少有出版物直接讨论区块链和智能合同在化学工程中的应用。然而，这五个领域是化学工业的核心使能技术和概念。

我们为每个领域编辑了一个出版物。只有少数出版物直接讨论了区块链技术在化学工程领域中的应用。大多数人讨论了将区块链技术整合到化学工业中的潜力和未来影响。讨论区块链技术在化学工业中的潜在应用。

他们提出了七个用例:工业共生，使用数字货币的跨境支付，供应链组织，分布式直销平台，工厂和单位的令牌化，物联网数据完整性和无腐败的招标流程。

在工业共生的情况下，作者建议使用智能合同通过动态调整工厂和单位之间的互联流的价格来优化工业共生。在对工厂和单位进行符号化的情况下，区块链技术用于表示数字世界中的物理资产。

令牌化的资产可以在股东之间无缝分配。在化学工业和工业4.0的背景下，描述了区块链技术如何提高供应链中所有参与者之间所有数据流的通信效率。

在供应链内部，激励机制建立在区块链之上，以鼓励诚实的行为。安全性是物联网社区的一个主要问题，因为意外或恶意的数据干扰可能会导致严重的后果。

设备数量的快速增长将许多不可信设备引入物联网网络。因为存储在区块链上的数据的完整性很容易被验证，许多研究人员已经采用了区块链技术来在不受信任的设备之间实现信任层。例如，亚兹迪内贾德等人提出一种设计方案，该方案采用软件定义的网络控制器和区块链来监控物联网网络中数据的完整性。其他应用使用区块链作为物联网网络的事务层。例如，提出了一种电子商务平台，其中通过使用区块链作为交易层，付费数据可以在物联网网络内进行交易。

提议使用区块链以可信的方式确保物联网网络的分散化。

在物联网社区中，基于区块链的智能合同经常被用来实现身份验证和授权机制，并实现信任层。

例如，提出了一种基于身份的能力令牌管理策略，该策略使用智能契约来注册、传播和撤销访问授权。提出一种使用以太坊智能合约技术的分散可信的基于能力的访问控制方案。此外，由于物联网网络中设备数量的快速增长，物联网社区正在采用一种分散的计算架构:雾计算。雾计算利用本地设备和计算能力来处理需要快速响应时间的任务。同时，当本地设备没有足够的计算或数据存储能力时，雾计算利用云计算来处理繁重的任务。

然而，在雾计算中实现传统的集中式认证和访问控制机制，同时保证低响应时间和高可用性是具有挑战性的，主要是当网络包含许多设备时。因此，许多作者建议在这样的网络中使用智能合约来处理认证和访问控制。

在智能合约之上提出物联网系统中雾计算的去中心化认证机制。

在这种机制中，智能合约用于通过将设备的身份信息与存储在区块链中的注册信息进行比较来验证设备的身份。使用智能合约来检查任务是否可以在某台机器上执行。

工业4.0已在许多领域广泛采用区块链技术，包括供应链管理和制造业由于存储在自动区块链上的数据是防篡改的，区块链技术被用于确保供应链记录的完整性，实现产品的可追溯性，并消除欺诈。

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