區塊鏈（Blockchain）是一種很早就被學界提出但近幾年才被比特幣帶火的一個概念。比特幣是基於區塊鏈技術的一種實現，比特幣是一種加密貨幣，或者叫數字貨幣也可以。我們先以比特幣入手談談比特幣是怎麼利用區塊鏈技術的。
假設06年世界盃決賽期間，兩個互相不認識的足球迷碰到了，義大利打法國，法國球迷說我們法蘭西有齊達內肯定贏你們義大利，義大利球迷不服氣說我們義大利是戰無不勝的，不信咱倆賭100歐元。現實世界裡，怎麼辦呢？
我之前講過我們搞計算機的，90%以上的時間都在處理異常情況，如果人類都很講信用的話，那這個世界可能就不是現在這樣了。秦國當年許給楚懷王那600里地就不是6里了，說不定統一中國的就是楚國了呢也說不定。如果把錢交到第三方手裡，萬一第三方也跑了怎麼辦？把錢私吞了。所以現實的陌生世界單靠一顆善良的心是靠不住的，必須有手段穩穩地保證這個承諾，法律契約等。如今很通用的做法是第三方要找權威機構，比如政府，銀行等，要麼找個有頭有臉的人或組織，歸根結底還是找個有公信力的機構或人。但一般情況下這個第三方肯定會「雁過拔毛」，收取一定比例的手續費。
那麼到底還有沒有辦法來解決這個難題呢？這就是比特幣最初設計的一個初衷，解決兩個陌生人之間的信任問題。
加密演算法+多人記賬
首先說加密演算法，這里又要我之前提過的非對稱加密，即公鑰私鑰。每個人都可以有一對或多對公鑰私鑰，但一個公鑰只能有對應的私鑰，反之亦然。其原理就是兩個非常大的質數（p和q）相乘得一個數字（n），如果要根據公鑰破解私鑰的話理論上必須暴力破解，算出這個數字是由哪兩個大質數相乘得來的。目前世界上沒有公布可以破解1024位以上的私鑰，所以採用1024或者2048甚至更長的私鑰是非常安全的。
那麼有了公鑰私鑰，我作為個人就可以用私鑰加密，然後發布公鑰，任何人都可以用我的公鑰解密來確定這就是我本人發布的東西。同理別人給我的轉賬我也可以用他的公鑰解密，從而判斷這個就是某人的身份，這也叫數字簽名。原理都是一樣的，都是加密演算法，利用數學歐拉公式，質數相乘等原理得到的。這是個非常偉大的演算法，叫RSA，由3個數學家提出，我們普通人只要理解到公鑰私鑰的概念和用處就好了。
之前傳統模式里，銀行或者政府機構都有自己單獨的賬本，比如張三轉給了李四100塊，那賬本里怎麼記？張三的賬戶里扣除100，李四的賬戶里增加100，對吧？
多人賬本也是一樣的道理，只不過從之前的中心化機構變成了分布式，去中心化的多個機構甚至個人。好比李白給杜甫轉了100兩銀子，以前是財政部記賬，區塊鏈里則是唐太宗，楊玉環，張小靜，賀知章等多個人一起記賬，記到李太白轉給了杜子美100兩銀子，以此為證，後面附有李白的印章。這樣一來，有了多個賬本，想要篡改那就難於登天了，李白可以放心的轉給杜甫並且不擔心他會篡改金額或者抵賴。
這樣做就可以解決開始提到的球迷打賭的問題，但還有個問題，別人為什麼要幫我們記賬？
答案是有報酬，這符合人性，不然誰肯幫忙記一筆跟自己沒關系的賬呢？
但最終記賬的人有且只有一個，不然就要亂套了。
有好處的前提下，如何保證哪一個人來記賬呢？這里要涉及到一個數學知識，每個要記賬的人，其實也就是所謂的礦工他在記賬錢必須要解一個數學問題，這個數學問題沒有取巧的辦法，只能通過把數字帶入公式里硬算，演算法就是一個Hash（哈希）演算法，類似於算一串數字出來，礦工只可以猜，除此之外別無他法。而且目前比特幣里這個猜到的概率是萬億分之一，大概一台普通計算機要持續不斷的猜一年才可以猜出來這個數字。
但世界上有成千上萬台計算機，它們如果一起算的話速度會快很多，因為從概率上講肯定會有一個計算機算出來，現實情況也確實如此。看個比特幣真實的例子。
除此之外，還可以看到Miner（挖礦人）是誰，這個塊里包含了多少比交易（NumberofTransactions）。
如果這個礦工是個別有用心的人，他在算出來後，私自篡改轉賬記錄和金額怎麼辦？
A.篡改交易記錄/金額
前面我們介紹了公私鑰加密技術，礦工本身理論上是沒有發款人或收款人的私鑰的，所以他篡改過的交易記錄在用正確的公鑰解密的時候會出錯，最終被認定為非法（這里作者本人不太確定是在什麼時間點做的鑒定，但確定這個記錄是可以被證偽的）。
B.刪除交易記錄
假設一個場景，張三要在北京4環買一個兩室一廳的房子，但張三不想出這錢還想白占房子，想到了一種偷雞摸狗的辦法就是篡改交易記錄。理論上，在張三付款後，這個記錄產生但並未確認，記錄需要等到一個解出謎題的礦工來做，假設這個礦工是他自己人，他讓礦工把這條記錄抹掉，沒有問題。但做法有幾種：
眾所周知比特幣挖礦需要很長一段時間，因為要做提到很麻煩的數學題，現在這個周期大概是10分鍾所有，這是基於全世界幾十萬礦機同時滿負荷工作的前提下。也就是說每十分鍾有上萬筆交易會被統一確認並放到一個不可改變的區塊里，並且這幾十萬台礦機同時更新自己本地的記錄。
2.1如果這筆交易剛生成，房東看到了，然後下一秒就把產權過戶給張三，那麼張三如果想篡改這個付款記錄他必須滿足幾個條件：
成功的難度取決於在篡改的記錄之後有多少塊被確認過的區塊。如果只有一個，那麼太簡單了，因為區塊鏈演算法默認礦工在發布新的區塊時，採用第一個收到且較長的區塊。所以這次修改後就一勞永逸，因為所有的賬本都會背同步，但也有一個問題，就是這次同步會被記錄，如果房東查不到賬，張三最終還是會被抓起來的。如果有很多個，比如張三轉賬完後，房東在確認轉賬後1小時才做的產權過戶，那麼張三就必須篡改之前差不多6塊左右的區塊信息，這個很麻煩，因為每一個區塊都會指向上一個區塊，並且每個區塊都會有一個摘要（Hash），這是當前區塊所有交易記錄的匯總。所以如果試圖修改一個很久前的區塊，那麼後面的區塊的摘要都會變掉，這就是哈希樹（MerkleTree）。其他節點是可以報告區塊鏈被篡改的信息的。這就要涉及到最重要的一點，經常有人提到的51%算力，就是說如果張三擁有了超過50%的賬本都承認這次修改，那麼其他節點按照演算法設計也會承認這次修改。不過，先不談世界上基本沒人可以同時做到以上兩點，就算做到了，如果有人對此有疑問，依然可以把系統強制修復，之前以太坊就出過類似的問題，結局是以太坊篡改了整個區塊，追回了被盜取的財產。以太坊分叉事件。
以上只是粗淺的介紹了應用區塊鏈技術實現的比特幣的特徵，它可以很好的實現公開，公正，中立和平等。世界上任意兩個陌生人可以依賴比特幣或者其他區塊鏈技術實現互相信任。
比特幣的運行機制及與區塊鏈的聯系佚名
每一筆比特幣交易，都會被區塊鏈網路中的節點記錄下來，以此增強交易公信力，保護交易雙方利益。但如果所有節點都參與記錄的話，容易因為網路延遲等因素造成賬本信息不一致，也難以避免記賬人會篡改交易信息。
因此比特幣採用工作量證明（ProofofWork）共識機制，讓所有節點通過解決工作量證明難題的方式參與競爭，競爭成功的節點擁有新區塊的記賬權，並能夠將記錄的信息廣播出去。其他節點接收後將根據此消息進行數據同步，確保賬本一致。這種競爭記賬權的過程，叫做挖礦，參與挖礦的節點，叫做礦工。礦工挖礦成功後可以獲得區塊獎勵，即一定數額的比特幣，還可以收取該區塊上的交易手續費。在利益的驅使下，節點會積極參與挖礦並維護交易記錄的真實有效。
比特幣的發行只有一種方式，即區塊獎勵，也就是說比特幣是通過挖礦產生的。不過，比特幣並不能通過挖礦無限產生，其演算法規定了每產生210100個區塊（約四年），比特幣的區塊鏈獎勵就要減半一次。由於比特幣的發行總量恆定為2100萬個，預計會在2140年挖完。這個規定確保了比特幣不會由於人為增發而發生嚴重的通貨膨脹，可以保護比特幣的價值。
比特幣的運行以區塊鏈技術為依託，比特幣與區塊鏈有著密不可分的關系。比特幣是一種資產，而區塊鏈就是為這種資產設定好運行規則的底層技術，從而保證每一筆交易順利進行。這就好比視頻文件與播放器之間的關系，視頻的播放必須要通過播放器的底層技術處理才能實現。區塊鏈技術的誕生源於比特幣概念的提出，可以說區塊鏈技術是比特幣催化下的產物。目前，區塊鏈技術不止運用於比特幣等加密貨幣，在各個領域都有廣泛的應用，但比特幣仍舊是區塊鏈技術上最早、最成功的應用。
區塊鏈的分類
目前區塊鏈分為三類，其中混合區塊鏈和私有區塊鏈可視為:廣義私有鏈，公共區塊鏈公共區塊鏈。意味著世界上任何個人或團體都可以發送交易，交易可以由區塊鏈有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公共區塊鏈是目前最早的區塊鏈，也是使用最廣泛的區塊鏈。每個比特幣系列的虛擬數字貨幣都以公共的區塊鏈為基礎，世界上只有一個區塊鏈對應這種貨幣。
拓展資料
1.工業區塊鏈行業blockchains:組內多個預選節點指定為記賬員，每個區塊的生成由所有預選節點共同決定(預選節點參與共識過程)，其他接入節點可以參與交易，但不幹擾核算過程(本質上，它是管理簿記，但它成為分布式簿記。多少預先選擇的節點和如何確定每個塊的簿記員成為區塊鏈的主要風險點)，其他任何人都可以通過區塊鏈的開放API進行有限的查詢。私人區塊鏈Private區塊鏈((privateblockchains)):只有區塊鏈的總賬技術用於記賬。它可以是一個公司或個人獨家書面許可的區塊鏈。這個鏈與其他分布式存儲方案沒有太大的不同。目前(2015年12月)，保守的巨頭(傳統金融)想要嘗試私有的區塊鏈，而公共鏈的應用，如比特幣，已經產業化，私有鏈的應用產品還在探索中。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的一種新的應用模式。區塊鏈是比特幣的一個重要概念。本質上，它是一個去中心化的資料庫。
2.同時，作為比特幣的底層技術，它是一系列與加密方法相關聯的數據塊。每個數據塊包含一批比特幣網路交易信息，驗證其信息的有效性(防偽)並生成下一個區塊。事實上，區塊鏈這個詞並沒有出現在英文原版的比特幣白皮書中，而是出現在區塊鏈中。在最早的比特幣白皮書中，區塊鏈被翻譯為區塊鏈。這是漢語「區塊鏈」最早出現的時間。國家互聯網信息辦公室於2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理條例》，自2019年2月15日起施行。從狹義上講，區塊鏈是一種按時間順序組合數據塊的鏈式數據結構，以及由密碼學保證的防篡改和可偽造的分布式分類帳。廣義上講，區塊鏈技術是一種新的分布式基礎設施和計算方法，它使用區塊鏈數據結構來驗證和存儲數據，使用分布式節點共識演算法來生成和更新數據，使用密碼學來確保數據傳輸和訪問的安全性，採用由自動腳本代碼組成的智能契約對數據進行編程和操作。
btc節點數量據Bitnodes統計，比特幣區塊鏈上的「可達節點」目前為10208個。
在比特幣節點數量排行中，美國所佔數量最多，為2483個，達到24.32%。中國排名第五，數量為454個。
全球一共有多少條區塊鏈公鏈？全球的區塊鏈公鏈有：
1、BTC：
與大多數貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個p2p網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。
2、ETH：
Ethereum(以太坊）是一個用於分布式應用程序的全球性開源平台，是為了解決比特幣網路所存在的問題應運而生的區塊鏈系統，它為開發者提供在區塊鏈上搭建和發布應用的平台。
以太坊可以用來編程、分散、擔保和交易任何事物包括投票、域名、金融交易所，眾籌、公司管理、合同和大部分的協議、知識產權，智能資產等。發行於2014年7月24日，眾籌時首次發行總量大約在7200萬枚ETH。
3、ICP：
DFINITY團隊自2015年起就致力於區塊鏈底層技術研究，致力於開發一種基於區塊鏈的，安全、強大的下一代應用級區塊鏈全球計算機。DFINITY正在構建一款全新的去中心化的公共雲計算服務。
4、ADA：
Cardano以同行評審的學術研究為基礎，體現了開放性和透明性精神。支持Cardano的所有研究和技術規范都是公開發布的，並且所有Cardano開發活動都向公眾開放。它由一支全球專家團隊設計，這些專家是各個領域的領導者，並由IOHK及其合作夥伴共同開發，IOHK負責開發技術，Cardano基金會負責監督開發和推廣，而Emurgo則負責推動商業應用。
5、VET：
VET是VEN按照1VEN：100VET比例轉換而來。Vechain平台是一個基於區塊技術的全球賬本型信息交互協作雲平台。通過API與應用層對接，把現實世界中的人、事或物數字化，實現信息的互通互聯。
② 比特幣什麼方式存在
比特幣是一種基於區塊鏈技術的數字貨幣，以去中心化、匿名性和安全性等特性存在於網路世界中。
比特幣是一種虛擬貨幣，它的存在方式主要體現在以下幾個方面：
1. 區塊鏈網路：比特幣基於區塊鏈技術構建，通過分布在全球的節點組成的網路進行交易和存儲。每個節點都保存著完整的區塊鏈數據，確保比特幣的安全性和去中心化特性。
2. 數字賬戶：比特幣交易不依賴於傳統的金融機構，用戶通過擁有私鑰和公鑰的加密錢包進行交易。私鑰是用戶控制比特幣的密鑰，而公鑰則用於接收比特幣。這種數字賬戶的形式保證了比特幣的安全性和交易的便捷性。
3. 加密技術：比特幣通過復雜的加密演算法確保交易的安全性和匿名性。這些技術包括橢圓曲線密碼學和非對稱加密等，保證了交易過程中信息的完整性和不可篡改性。
綜上所述，比特幣通過區塊鏈網路、數字賬戶和加密技術等方式存在於網路世界中。作為一種虛擬貨幣，比特幣的交易和存儲都依賴於互聯網和相關的技術設施。由於其獨特的特性和安全性，比特幣在全球范圍內得到了廣泛的應用和關注。
③ 比特幣不是百分百匿名，怎樣實現合理的匿名性
比特幣的匿名性往往被誤解為絕對的隱私保護，但實際上，它並不是百分之百匿名的。交易記錄在比特幣區塊鏈上永久保存，因此，一旦某個地址與個人身份相關聯，所有交易記錄都將與此人有關聯。
為了實現合理的匿名性，一種方法是通過匿名購買比特幣。一種選擇是使用現金購買，避免完全在線交易，另一種選擇是在VirWox網站上購買。雖然這需要提供一些信息，但比直接提供銀行賬戶和個人證件要匿名得多。使用paysafecard支付是一種更匿名的選擇，無需身份證、銀行賬戶或信用卡即可購買比特幣。
另一種提高匿名性的方法是混合比特幣。通過與其他用戶的交易混合，可以破壞比特幣地址與用戶之間的直接聯系。這可以通過在線混幣服務實現，如比特幣混頻器或貨幣混頻器。選擇高質量的服務可以提高匿名性。
使用匿名錢包也是一種策略。使用不同的錢包進行每筆交易，可以避免追蹤。MultBit是一個簡單輕量級的軟體錢包，可以管理多個錢包。更高級的選擇是在bitaddress.org上使用代碼創建匿名的比特幣錢包。
還有一些專門的比特幣借記卡，如E-coin的虛擬與實體並存的可儲存比特幣的VISA借記卡，雖然需要提供一些個人信息，但可以提供一定程度的匿名性。
盡管採取了這些措施，比特幣交易記錄仍然可以通過區塊鏈查詢。幾乎所有的交易都需要通過發送掃描的個人證明來驗證身份，還需向政府報告大額交易。這使得有人可能追蹤你的交易活動，從而損害你的安全和隱私。