Merkle树类似于二叉树，但不同之处在于底部的两个节点取得哈希值后形成上面的节点。只需要记录根节点就可以检测整棵树是否被篡改。由根哈希值存在在区块头(header)中，而交易过程则存在区块内容(body)中。全节点包含了区块头和区块内容，而轻节点（如手机上的比特币钱包）只包含区块头。这棵树可以证明某个交易是否已经被写入区块链。
共识协议是去中心化货币需要考虑的两个问题：1. 谁能发行数字货币：通过挖矿进行；2. 如何验证交易的合法性：通过区块链。
双花攻击是数字货币面临的一个主要挑战。比特币中的交易都需要有输入和输出，即从哪里得到币，花到哪里去。在正常情况下，也可能会出现两个分叉，因为同时有两个节点获得了记账权，并打包了区块，计算得到了相同的随机数。这种情况下，会暂时存在两个分叉，直到其中一个区块率先找到了下一个区块，这条链就会成为最长的合法链，另一个分叉就会被丢弃。
女巫攻击是某恶意节点不断创建账户，当账户总数超过总账户的一半时，该节点就可以控制区块链。
比特币中的共识协议涉及一些节点是恶意的，而大部分节点是善良的。一种想法是将一些交易打包到区块中作为候选区块，然后每个区块进行投票，以确定是否写入区块链。然而，这种方法存在问题，因为一些恶意节点可能会一直发布包含恶意交易的区块，占用资源，并且有的节点可能不投票。
另一种想法是不按账户数量进行投票，而是按计算能力进行投票。每个节点都可以产生合法交易放入区块，这些节点开始尝试不同的随机数，直到找到H（区块头）≤ 目标值，然后该节点就获得了记账权。
唯一产生比特币的途径是通过coinbase交易。这种交易不需要指出币的来源，因为获得了记账权的节点会获得区块奖励。每21万个比特币，奖励就会减半。
比特币争夺记账权的过程被称为挖矿，而参与争夺记账权的节点被称为矿工。
