區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，本質上是一個去中心化的數據庫，同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網絡交易的信息，用于驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。
區塊鏈在網絡上是公開的，可以在每一個離線比特幣錢包數據中查詢。比特幣錢包的功能依賴于與區塊鏈的確認，一次有效檢驗稱為一次確認。通常一次交易要獲得數個確認才能進行。輕量級比特幣錢包使用在線確認，即不會下載區塊鏈數據到設備存儲中。
比特幣的眾多競爭幣也使用同樣的設計，只是在工作量證明上和算法上略有不同。如，采用權益證明和SCrypt等等。
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