區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，貨幣聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球比特幣發展研究報告》提到區塊鏈是比特幣的底層技術和基礎架構。本質上是一個去中心化的數據庫，同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網絡交易的信息，用于驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

1，區塊鏈是一個放在非安全環境中的分布式數據庫（系統）。

2，區塊鏈采用密碼學的方法來保證已有數據不可能被篡改。

3，區塊鏈采用共識算法來對于新增數據達成共識。

去中心化

來看中心化集中式處理的過程。你要在某寶上買一部手機，交易流程是：你將錢打給支付寶－支付寶收款后通知賣家發貨－賣家發貨－你確認收貨－支付寶把錢打給賣家。

在這個過程中，雖然你是在和賣家交易，但是這筆交易還牽扯到了除了你和賣家的第三方，即支付寶，你和賣家的交易都是圍繞支付寶展開。因此，如果支付寶系統出了問題便會造成這筆交易的失敗。并且雖然你只是簡單的買了一個手機，但是你和賣家都要向第三方提供多余的信息。因此考慮極端情況，如果支付寶跑路了或者是拿了錢不卻不承認你的交易或者是支付寶所在的城市因為開G20把所有人都趕走了，那就悲劇了。

而去中心化的處理方式就要顯得簡單很多，你只需要和賣家交換錢和手機，然后雙方都聲稱完成了這筆交易，就OK了。可以看出在某些特定情況下，去中心化的處理方式會更便捷，同時也無須擔心自己的與交易無關的信息泄漏。去中心化是區塊鏈技術的顛覆性特點，它無需中心化代理，實現了一種點對點的直接交互，使得高效率、大規模、無中心化代理的信息交互方式成為了現實。

因為區塊鏈有可大規模擴展、數據公開透明、數據不可篡改等特點，特別是能有效解決陌生人之間的信任問題，所以可以推廣到所有可以數字化的領域，比如數字貨幣、支付清算、數字票據、權益證明、征信、政務服務、醫療記錄等。可以暢想一下，如果區塊鏈技術大規模推廣，未來的生活將會發生怎樣翻天覆地的變化！

目前，比特幣作為區塊鏈技術的第一個現實應用，已經在全世界廣泛接受和使用。

兩個基礎難題

在去中心化以后，整個系統中沒有了權威的中心化代理，信息的可信度和準確性便會面臨問題。

在這種情況下，因為是點對點的通信，雙方不可能在這種情況下達到信息的一致性。嚴謹一點，就是“在分布式計算上，試圖在異步系統和不可靠的通道上達到一致性是不可能的”。

例如，拜占庭羅馬帝國在軍事行動中，采取將軍投票的策略來決定是進攻還是撤退，也就是說如果多數人決定進攻，就上去干。但是軍隊中如果有奸細（比如將軍已經反水故意亂投票，或者傳令官叛變擅自修改軍令），那怎么保證最后投票的結果真正反映了忠誠的將軍的意愿呢？拜占庭將軍問題反映到信息交換領域中來，可以理解為在一個去中心的系統中，有一些節點是壞掉的，它們可能向外界廣播錯誤的信息或者不廣播信息，在這種情況下該如何驗證數據傳輸的準確性？