区块链由一串使用密码学算法产生的区块连接而成。每一个区块上写满了交易记录,区块按顺序相连形成链状结构,也就是区块链大账本。以比特币为例,矿工在生成新区块时,需要根据前一个区块的哈希值、新交易区块和随机数,来计算新的哈希值和随机数。也就是说每一个区块都是在前一个区块数据的基础上生成的,该机制保证了区块链数据的唯一性。因为交易记录细微的变化也会彻底改变哈希值的结果,所以矿工在进行算力竞争的时候无法作弊,每个矿工都必须等前一个区块生成之后,才能根据前一个区块的数据开始计算符合条件的随机数,保证了挖旷的公平性。
中本聪在《比特币:一种点对点的电子现金系统》白皮书中提到,为了解决电子货币的安全问题,可以将时间戳服务器组成一组,以区块形式存在的数据实施哈希后加上时间戳,广播该哈希;每个时间戳都会将前一个时间戳纳入自己的哈希中,之后的时间戳会对前面的时间戳不断增强,继而形成一个区块链。