区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，它使得信息的传递不需要经过一个独立的第三方，它也是数字货币最重要的底层技术。相比于中心化系统，区块链技术具有去中心化、信息不可篡改、开放性等特点，并解决了去中心化系统的四个难题：1）货币防伪、2）货币交易验证、3）双花问题、4）拜占庭将军问题。在应用场景上，目前区块链技术已经在电子支付、保险理赔、证券交易、票据业务和公共服务层面等多个领域有了广泛应用，成为了解决金融领域内信息不对称问题的潜在解决方案。目前各个国家和地区对于区块链技术普遍表现接纳的态度，而对于区块链其中一个应用-数字货币则态度不一，更多趋向于加强监管，特别对是ICO（首次代币发行）则基本采取强监管甚至禁止的政策。
区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，它使得信息（交易）的传递不需要经过一个独立的第三方。它是比特币最重要的底层技术。
封装到一个带有时间戳的数据区块中,并将其连接到当前最长的链上，一个个区块连接起来形成了区块链。如上图所示，数据区块一般有区块头和区块体两个部分。区块头封装了当前版本号、前一区块地址、当前区块的目标哈希值、当前区块的随机数、Merkle根以及时间戳等信息。随机数代表着该区块的记账权，最先找到正确的随机数的“矿工”将会获得该区块的记账权。时间戳则是记录区块数据写入的时间，有助于形成不可篡改和不可伪造的区块链数据库。哈希函数值是区块链记录交易的一种特殊方式。区块链通常并不直接保存原始数据或交易记录的初始值,而是先做哈希运算,即将原始数据按照运算规则转换成特定字符串后记入区块链。Merkle树是区块链的重要数据结构。Merkle根存在每一个区块的头部，通过这个root值连接着区块体，而区块体内记录着大量的交易，每个交易本身都有自己的哈希值来唯一标识自己。Merkle树极大地提高了区块链的运行效率和可扩展性,使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据,这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上。此外，Merkle树能够简化验证程序,即在不运行完整区块链网络节点的情况下,也能够对(交易)数据进行检验。
每一个这样的区块依次连接便形成了区块链。取得记账权的矿工将当前区块链接到前一区块,形成最新的区块主链。这一条主链记录了完整的区块链数据,任何数据都可以通过此主链得以确认和查询。
相比于中心化系统，区块链技术具有去中心化、信息不可篡改、开放性等特点。去中心化：由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的储存或者管理节点，所有的节点都会记录相同的信息。去中心带来的好处在于系统中任意一个节点发生意外都不会对系统造成太大损害，这极大地克服了中心化系统自带的脆弱性。信息不可篡改：区块链顾名思义是许多区块的链接。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来。想要更改信息必须能够同时控制住系统中超过51%的节点，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。开放性：中心化系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
区块链的构想最早可以追溯到二十世纪自由主义经济学大师哈耶克的思想，哈耶克在其《货币的非国家化》一书中，提出货币发行权并不一定要属于政府部门，政府部门发行货币一定会造成通货膨胀，因此既然政府部门在发行货币方面并非完美，那也可以在货币发行方面引入市场竞争，由非政府部门发行货币，在自由竞争中决定哪一种货币可以生存下来，这就是哈耶克的“世界货币”思想。哈耶克所处的时代，正是通货膨胀难以遏制、高通胀和高失业率并存的时代，因此把通胀归结为货币现象，是货币学派所给出的答案。只要货币发行权掌握在政府手中，政府首先考虑的是自身财政的需要，所以政府先天就缺乏把纸币发行量限制在流通所需的界限之内的纪律，也就是说政府发行货币不具备内约束机制。这就是经济动荡的隐患所在。因此凡是政府发行的纸币迟早都会贬值的。
另一位经济学大师弗里德曼则认为，货币的总量应该按照4%-5%这样的一个稳定的比率增加，他甚至建议废除美联储，而采用计算机技术建立比国家信用更稳定的货币体系，这样就可以达到稳定货币量供应，减少恶性通货膨胀。然而佛利德曼并不是计算机专家，他的思想流传了下来但是在当时并没有可行的操作技术。
最早将“去国家化”和“去中心化”思想引入货币中的即是中本聪（SatoshiNakamoto），其在2008年的白皮书《比特币：一个点对点的电子现金系统》提出了基于区块链技术的比特币概念，建立了比特币系统的基本设计框架和开放源代码系统，比特币正式诞生。
然而，要实现一套去中心化的数字货币系统并非易事。以目前银行系统中的电子化货币为例，双方交易通过银行进行，银行以自身信用作为抵押为交易背书，这就是一个在中心化系统中实现交易的流程，但是如果去中心化，双方如何相信货币从一方转移到了另一方。因此一个可行的去中心化数字货币系统，要解决以下几个问题：
比特币背后的区块链技术，正是因为解决了这些问题的突破性进展，才得以受到重视。我们可以看一下区块链系统如何解决了这些问题。