比特币使用密码技术来保证去中心化、去信任化、不可篡改等特性，主要使用的密码学原语是哈希函数和数字签名。比特币基于密码计算产生，不受任何个人或组织操控，任何人都可以下载并运行比特币客户端而参与制造比特币，比特币利用数字签名的方式来实现安全流通，通过P2P分布式网络来核查重复消费。比特币的产生、消费都会通过P2P分布式网络记录并告知全网，不存在伪造的可能。比特币交易的手续费低廉，交易便捷。

比特币有如下特点。

（1）去中心化：整个网络无中心化硬件或机构，任何节点都处于平等状态，用纯数学方法而非中心机构来建立分布式系统结构与节点间的信任关系。

（2）匿名化：账户用公钥代替用户的真实身份，具有一定的隐私保护功能。

（3）可追溯：比特币采用带有时间戳的链式区块结构存储交易数据，为交易增加了时间维度，具有可验证性和可追溯性。

（4）集体维护：分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程。

（5）总量固定：比特币数量是有限的，总量2 100万，产生难度逐渐增加，产生速度每四年减半，到2140年将全部产生完成，不会出现通货膨胀，具有与黄金类似的稀缺性。

（6）安全可信：用非对称密码学原理对数据加密，借助各节点的工作量证明等算法形成的强大算力来抵御外部攻击，保证区块链数据不可篡改、伪造。

比特币的去中心化是基于区块链实现的，区块链是比特币衍生出来的概念，是支撑比特币的基础技术，其本质是一个去中心化的数据库。区块链的思想可以追溯到实现安全时间戳的链接协议。为了实现不能篡改的安全时间戳，Trent每收到一个新的文档，就将前一个文档的哈希值记录在当前文档，利用哈希函数形成了文档的哈希链，任意文档的改变将导致一系列哈希值的改变，哈希链具有区块链的雏形。(www.daowen.com)

区块链由区块链接而成，区块与区块之间以时间顺序链接排列，区块中存储了大量交易，是一种特殊的数据结构。区块链利用密码学实现了不可篡改、不可伪造、去中心化、去信任化的分布式共享总账。

区块链的基础架构模型一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层6部分组成。

（1）数据层：封装了区块中的数据和基本的数据加密算法，实现区块数据的安全存储。

（2）网络层：区块链是P2P的分布式网络，实现点对点的通信，包含了P2P网络组网方式、传播和验证机制。

（3）共识层：封装了共识机制，让所有参与节点能在区块链中达成有效性的共识，网络节点存储的信息达成一致。

（4）激励层：激励层中集成了经济因素，包括发行经济激励的机制和如何分配的机制。在比特币中，当节点不断尝试并找到合适的随机值时就会获得一定的比特币。

（5）合约层：在合约层中分装了各种脚本、算法和智能合约。智能合约是一种特殊协议，旨在提供、验证及执行合约。区块链加入智能合约允许用户把更智能的协议写入区块链中，达到双方约定条件后完成交易。实现对交易成功的条件可编程。

（6）应用层：分装了各种应用的场景，如数字货币、版权保护、医疗数据管理、存证、供应链溯源等。