作為區(qū)塊鏈技術的最初應用，比特幣是“一種完全通過點對點技術實現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機構”[4]�？梢哉f，中本聰發(fā)明比特幣的動機就是要去中介化、去中心化，實現(xiàn)在交易雙方之間的“點對點”（peertopeer）支付。比特幣的協(xié)議和軟件都是公開發(fā)布的，世界各地的任何開發(fā)人員都可以查看其代碼，或者開發(fā)他們自己修改過的比特幣軟件版本�！瓫]有誰擁有比特幣網絡，就像沒有人擁有電子郵件背后的技術一樣。比特幣由世界各地所有的比特幣用戶控制。[5] 可見，最早的區(qū)塊鏈是一個完全開放的系統(tǒng)，不由任何個人、組織或機構控制，而是由所有參與主體共同維護，這就是所謂公有鏈（publicblockchain）。公有鏈對世界上所有人開放，用戶不需要注冊和授權就能夠匿名訪問網絡和區(qū)塊，參與記賬和交易，并且可以自由加入和退出網絡。任何人都可以參與共識過程——決定添加何種區(qū)塊到鏈上并確定什么內容的過程。公有鏈之所以可以做到上述幾點，是因為有以下幾方面的技術支撐和機制設計： 其一，“點對點”網絡技術。點對點網絡技術是一種無需中央服務器，用戶群通過互聯(lián)網連接、彼此交換信息而存在的分布式網絡架構。用戶加入系統(tǒng)的唯一要求是其電腦終端連接Internet和P2P軟件，這使每個用戶可以訪問網絡上成千上萬的其他節(jié)點。點對點的信息傳遞，使得第三方信用中介成為多余，交易在雙方當事人之間完成，簡化了程序、壓縮了成本。每一個節(jié)點都參與所有交易信息的驗證，一方面起到見證的作用；另一方面使得信息不能被篡改。 其二，非對稱加密技術。點對點技術在傳遞信息時，既要讓全網獲知，又要保護交易雙方當事人的隱私，這是應用非對稱加密技術實現(xiàn)的。非對稱加密技術包含兩個密鑰，一個是公鑰（publickey），另一個是密鑰（privatekey）。公鑰用于對信息加密，是公開的，所有參與者可見；私鑰用于解密，只有信息的擁有者才有權用其解密。因為私鑰與公鑰不同，因此被稱為非對稱加密。非對稱加密技術算法復雜、安全性強。通過綜合運用該技術與點對點網絡技術，可以建立分布式交易賬簿，并以呼叫問答機制向全網廣播，網絡節(jié)點不停地檢查接收的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)被篡改。[6] 其三，時間戳（timestamp）與哈�，F(xiàn)金（HashCash）算法。中本聰設計比特幣遇到的最大難題是如何解決雙重支付（doublespend）問題，他的方案是通過區(qū)塊鏈全網記賬的方式，替代了第三方信用機構。服務器通過對以區(qū)塊形式存在的一組數(shù)據(jù)實施隨機散列而加上時間戳，并將該隨機散列進行廣播，該時間戳能夠證實特定數(shù)據(jù)于某特定時間是的確存在，因為只有在該時刻存在了才能獲取相應的隨機散列值。每個時間戳應當將前一個時間戳納入其隨機散列值中，每一個隨后的時間戳都對之前的一個時間戳進行增強，這樣就形成了一個鏈條(Chain)，每個區(qū)塊都包含上一個區(qū)塊的哈希值，區(qū)塊之間的銜接也是通過哈希算法完成的。隨機散列值及其運算方法就是哈�，F(xiàn)金算法。[7] 其四，共識機制（Consensus）。區(qū)塊鏈技術是去信任、去信用的系統(tǒng)，《經濟學人》發(fā)文將其比喻為“信任機器”。[8]這是因為區(qū)塊鏈建立的共識機制，即在一個互不信任的市場中，要想使各節(jié)點達成一致的充分必要條件是每個節(jié)點出于對自身利益最大化的考慮，都會自發(fā)、誠實地遵守協(xié)議中預先設定的規(guī)則，判斷每一筆記錄的真實性，最終將判斷為真的記錄記入區(qū)塊鏈之中。[9]這些需要前述哈希算法來完成，當某個節(jié)點得到了合理的哈希值，也就說明其進行了大量計算，對其計算工作給予的獎勵，就是工作量證明（POW,ProofofWork）。 只要某個節(jié)點耗費的工作量能夠滿足該工作量證明機制，那么除非重新完成相當?shù)墓ぷ髁�，該區(qū)塊的信息就不可更改。由于之后的區(qū)塊是鏈接在該區(qū)塊之后的，因此想要更改該區(qū)塊中的信息，就還需要重新完成之后所有區(qū)塊的全部工作量。當節(jié)點足夠多，且無中心控制的情況下，對區(qū)塊鏈信息的篡改幾乎是不可能完成的任務。比特幣的工作量證明是“挖礦”——某個節(jié)點計算隨機散列數(shù)據(jù)的過程，完成后形成一個區(qū)塊，獎勵一定數(shù)額的比特幣。 | 
