Merkle樹類似于二叉樹，但不同之處在于底部的兩個節(jié)點取得哈希值后形成上面的節(jié)點。只需要記錄根節(jié)點就可以檢測整棵樹是否被篡改。由根哈希值存在在區(qū)塊頭(header)中，而交易過程則存在區(qū)塊內(nèi)容(body)中。全節(jié)點包含了區(qū)塊頭和區(qū)塊內(nèi)容，而輕節(jié)點（如手機上的比特幣錢包）只包含區(qū)塊頭。這棵樹可以證明某個交易是否已經(jīng)被寫入區(qū)塊鏈。

共識協(xié)議是去中心化貨幣需要考慮的兩個問題：1. 誰能發(fā)行數(shù)字貨幣：通過挖礦進行；2. 如何驗證交易的合法性：通過區(qū)塊鏈。

雙花攻擊是數(shù)字貨幣面臨的一個主要挑戰(zhàn)。比特幣中的交易都需要有輸入和輸出，即從哪里得到幣，花到哪里去。在正常情況下，也可能會出現(xiàn)兩個分叉，因為同時有兩個節(jié)點獲得了記賬權(quán)，并打包了區(qū)塊，計算得到了相同的隨機數(shù)。這種情況下，會暫時存在兩個分叉，直到其中一個區(qū)塊率先找到了下一個區(qū)塊，這條鏈就會成為最長的合法鏈，另一個分叉就會被丟棄。

女巫攻擊是某惡意節(jié)點不斷創(chuàng)建賬戶，當(dāng)賬戶總數(shù)超過總賬戶的一半時，該節(jié)點就可以控制區(qū)塊鏈。

比特幣中的共識協(xié)議涉及一些節(jié)點是惡意的，而大部分節(jié)點是善良的。一種想法是將一些交易打包到區(qū)塊中作為候選區(qū)塊，然后每個區(qū)塊進行投票，以確定是否寫入?yún)^(qū)塊鏈。然而，這種方法存在問題，因為一些惡意節(jié)點可能會一直發(fā)布包含惡意交易的區(qū)塊，占用資源，并且有的節(jié)點可能不投票。

另一種想法是不按賬戶數(shù)量進行投票，而是按計算能力進行投票。每個節(jié)點都可以產(chǎn)生合法交易放入?yún)^(qū)塊，這些節(jié)點開始嘗試不同的隨機數(shù)，直到找到H（區(qū)塊頭）≤ 目標(biāo)值，然后該節(jié)點就獲得了記賬權(quán)。

唯一產(chǎn)生比特幣的途徑是通過coinbase交易。這種交易不需要指出幣的來源，因為獲得了記賬權(quán)的節(jié)點會獲得區(qū)塊獎勵。每21萬個比特幣，獎勵就會減半。

比特幣爭奪記賬權(quán)的過程被稱為挖礦，而參與爭奪記賬權(quán)的節(jié)點被稱為礦工。