بلاکچین زیربنای بیت کوین است. در واقع بلاکچین را می‌توان دفتر کل توزیع شده و دیجیتال تراکنش‌ها دانست.
در تبادلات اقتصادی برای ثبت دارایی‌ها از دفترکل استفاده میشود. در سیستم مبتنی بر مدیریت مرکزی به یک دفتر کل متمرکز و واحد پشتیبانی نیاز است تا بتوان دارایی‌ها را ثبت کرده و از طرفی باعث یکپارچه شدن داده‌ها میان مؤسساتی که به وسیله آن‌ها تراکنش‌ها انجام می‌گردند، شود. چنین دفتر کلی توسط یک مسئول مرکزی به عنوان منبع مرکزی نگهداری میشود؛ یک دفتر کل توزیع شده مانند بلاکچین نیز همین‌گونه عمل می‌کند.
عبارت توزیع شده به این معنا است که دفتر کل میان تمام افراد شرکت کننده در این سیستم به صورت لحظه‌ای به اشتراک گذاشته شده و نگهداری میشود. هر نوع تغییری در دفتر کل به صورت دیجیتالی بر روی تمام کپی‌ها در چند دقیقه و حتی چند ثانیه منعکس میشود.
برای حفظ صحت و امنیت، رکوردهای این دفتر کل توزیع شده به صورت رمزنگاری نگهداری میشوند. اطلاعات ورودی می‌توانند توسط یک یا چندین نفر از افراد شرکت کننده، بر اساس قوانین شبکه بروزرسانی شوند.
چنین دفتر کل توزیع شده نسبت به نسخه‌های متمرکز سنتی کارایی بیشتری داشته و استفاده از آن ارزان‌تر هست. همچنین این فناوری امکان انتقال دارایی از یک طرف به طرف دیگر، بدون نیاز به وجود یک شخص ثالث معتبر را فراهم میآورد. بلاکچین بیت کوین نمونه خوبی از چگونگی تائید اعتبار تراکنش‌ها با استفاده از دفتر کل توزیع شده است.
هر گره (نود) یا رایانه، یک کپی از دفتر کل را نگه داشته که در سراسر شبکه توزیع شده میزبانی میشود. تمام گره‌های منفرد زمانی که یک تراکنش میان اعضا به وقوع میپیوندد، برای اضافه کردن یک بلاک به زنجیره باهم به رقابت میپردازند.
در این مورد زمانی که یک بیت کوین از یک طرف به طرف دیگر انتقال داده میشود، تراکنش به صورت broadcast میان تمام گره‌های موجود در شبکه منتشر میشود. پس از آن هر گره تراکنش را به صورت پکیج‌هایی درمی‌آورد که این کار با ایجاد یک هش از تراکنش‌ها انجام میشود.
هش رشته کدهایی است که به صورت یک شاخص منحصر به فرد عمل می‌کند. این رشتهها به صورت مداوم در هم ادغام شده و به صورت جفتی عمل کرده تا درنهایت یک هش به دست آید. این ساختار تحت عنوان “درخت مرکل ” شناخته میشود و هش نهایی ریشه مرکل (merkel root) نام‌گذاری گردیده و در هدر بلاک نگهداری میشود. سپس هر گره برای هش کردن عنوان هدر بلاک، اقدام می‌کند.
انجام این کار بسیار سخت است، زیرا هش باید به صورتی خاص به نظر رسیده و در زیر مقدار مشخصی قرار گیرد. پس از آن یک قطعه از داده‌های دلخواه بنام nonce به بلوک اضافه میشود که هش را تغییر میدهد.
هنگامی که یک گره، هشی را تولید کرد، آن را در بقیه شبکه به صورت broadcast منتشر می‌نماید که در ازای آن، بیت کوینی جدید به عنوان پاداش دریافت می‌کند. سپس بلوک فعلی مورد زمانسنجی و بررسی قرار می‌گیرد و هش هدر آن در هدر بلوک‌های بعدی ذخیره میشود. به این طریق تمام بلاک‌ها به یکدیگر متصل میشوند.
به طور کلی 3 نوع سیستم بلاکچین وجود دارد. مدل اول سیستمهای فعلی را نشان میدهد که در آن معاملات با یک دفترچه الکترونیکی مرکزی وفق داده میشوند.
مدل دوم بلاکچین عمومی یا دفتر کل توزیع شده بدون مجوز است. این نوع بلاکچین عمومی یک شبکه باز است که همه می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند و معاملات می‌تواند بین طرفین انجام شود، طوری که هیچ‌کس از معاملات و یا اعتبار آن‌های اطلاع نداشته و توسط کاربران در شبکه به‌صورت رمزنگاری شده تائید میشوند.
بلاکچین بیت کوین نمونه خوبی از بلاکچین عمومی است. کاربران هر بار که تائید یک بلاک جدید از معاملات را انجام می‌دهند، بیت کوین جدیدی جایزه می‌گیرند که این کار با عنوان ماینینگ شناخته شده است.
مدل سوم یک بلاکچین خصوصی یا دفتر کل توزیع شده مجوز دار را نشان میدهد. این سیستم خصوصی بوده و شرکت کنندگان یکدیگر را می‌شناسند. در این مدل پس از تایید معاملات، تمام اطلاعات در بلاک جمع‌آوری میشوند. البته این نوع دفتر قوانین خاصی داشته که توسط اعضای شرکت کننده به صورت مخفی مورد توافق قرار می‌گیرد.
