作为区块链技术的最初应用，比特币是“一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的金融机构”[4]。可以说，中本聪发明比特币的动机就是要去中介化、去中心化，实现在交易双方之间的“点对点”（peertopeer）支付。比特币的协议和软件都是公开发布的，世界各地的任何开发人员都可以查看其代码，或者开发他们自己修改过的比特币软件版本。……没有谁拥有比特币网络，就像没有人拥有电子邮件背后的技术一样。比特币由世界各地所有的比特币用户控制。[5] 可见，最早的区块链是一个完全开放的系统，不由任何个人、组织或机构控制，而是由所有参与主体共同维护，这就是所谓公有链（publicblockchain）。公有链对世界上所有人开放，用户不需要注册和授权就能够匿名访问网络和区块，参与记账和交易，并且可以自由加入和退出网络。任何人都可以参与共识过程——决定添加何种区块到链上并确定什么内容的过程。公有链之所以可以做到上述几点，是因为有以下几方面的技术支撑和机制设计： 其一，“点对点”网络技术。点对点网络技术是一种无需中央服务器，用户群通过互联网连接、彼此交换信息而存在的分布式网络架构。用户加入系统的唯一要求是其电脑终端连接Internet和P2P软件，这使每个用户可以访问网络上成千上万的其他节点。点对点的信息传递，使得第三方信用中介成为多余，交易在双方当事人之间完成，简化了程序、压缩了成本。每一个节点都参与所有交易信息的验证，一方面起到见证的作用；另一方面使得信息不能被篡改。 其二，非对称加密技术。点对点技术在传递信息时，既要让全网获知，又要保护交易双方当事人的隐私，这是应用非对称加密技术实现的。非对称加密技术包含两个密钥，一个是公钥（publickey），另一个是密钥（privatekey）。公钥用于对信息加密，是公开的，所有参与者可见；私钥用于解密，只有信息的拥有者才有权用其解密。因为私钥与公钥不同，因此被称为非对称加密。非对称加密技术算法复杂、安全性强。通过综合运用该技术与点对点网络技术，可以建立分布式交易账簿，并以呼叫问答机制向全网广播，网络节点不停地检查接收的数据，避免数据被篡改。[6] 其三，时间戳（timestamp）与哈希现金（HashCash）算法。中本聪设计比特币遇到的最大难题是如何解决双重支付（doublespend）问题，他的方案是通过区块链全网记账的方式，替代了第三方信用机构。服务器通过对以区块形式存在的一组数据实施随机散列而加上时间戳，并将该随机散列进行广播，该时间戳能够证实特定数据于某特定时间是的确存在，因为只有在该时刻存在了才能获取相应的随机散列值。每个时间戳应当将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强，这样就形成了一个链条(Chain)，每个区块都包含上一个区块的哈希值，区块之间的衔接也是通过哈希算法完成的。随机散列值及其运算方法就是哈希现金算法。[7] 其四，共识机制（Consensus）。区块链技术是去信任、去信用的系统，《经济学人》发文将其比喻为“信任机器”。[8]这是因为区块链建立的共识机制，即在一个互不信任的市场中，要想使各节点达成一致的充分必要条件是每个节点出于对自身利益最大化的考虑，都会自发、诚实地遵守协议中预先设定的规则，判断每一笔记录的真实性，最终将判断为真的记录记入区块链之中。[9]这些需要前述哈希算法来完成，当某个节点得到了合理的哈希值，也就说明其进行了大量计算，对其计算工作给予的奖励，就是工作量证明（POW,ProofofWork）。 只要某个节点耗费的工作量能够满足该工作量证明机制，那么除非重新完成相当的工作量，该区块的信息就不可更改。由于之后的区块是链接在该区块之后的，因此想要更改该区块中的信息，就还需要重新完成之后所有区块的全部工作量。当节点足够多，且无中心控制的情况下，对区块链信息的篡改几乎是不可能完成的任务。比特币的工作量证明是“挖矿”——某个节点计算随机散列数据的过程，完成后形成一个区块，奖励一定数额的比特币。 | 
