账本结构：区块、哈希与默克尔树
比特币开发者指南介绍了两种关联：区块头引用前一区块头的哈希，交易哈希则通过默克尔树汇总为区块头中的根。前者连接历史，后者把区块与其中的交易关联起来。
哈希可以理解为数据的摘要，但它不负责隐藏交易内容。修改交易会改变相关摘要，使原有链接无法继续匹配。默克尔证明能够检查某笔交易是否包含在指定区块中，不过“被包含”与“交易符合全部规则”是不同问题。
交易状态：UTXO与双重支付
比特币以未花费交易输出，即UTXO，描述可被后续交易使用的输出。普通交易引用此前输出，并创建新输出；同一输出不能在有效链上被重复花费。普通交易的输入总额减去输出总额，构成交易手续费。
因此，理解交易时，可以沿着“引用哪些输出、满足哪些花费条件、生成哪些新输出”这条线索阅读。双重支付问题的核心，是多个冲突交易试图使用同一个输出，网络需要形成一致的有效交易历史。
节点验证与工作量证明
全节点独立验证区块是否满足共识规则。比特币的工作量证明要求区块头哈希满足目标阈值；在有效候选链之间，节点选择累计工作量最大的链。这些机制共同支撑账本的一致性。
这里有两个检查层次：规则验证判断区块是否合格，链选择处理多个合格历史之间的竞争。工作量再大的区块，也不能因此绕过有效性规则。“最长链”容易引起误解，因为决定选择的关键是累计工作量，而非单纯的区块数量。
共识机制为什么不只等于PoW
以太坊开发者文档将共识机制解释为协议、激励与规则的整体。工作量证明和权益证明提供抵抗女巫攻击及选择区块生产者的机制，还需要结合分叉选择等规则，才能协调网络状态。权益证明通过质押资源及奖惩约束参与者。
女巫攻击指通过制造大量身份影响系统。若每个身份都自动获得同等决定权，创建身份就可能成为攻击手段。将影响力与算力或质押资源关联，可以提高这类攻击的资源成本；具体安全条件仍取决于协议设计。
常见问题：不可篡改是否意味着绝对安全
哈希链接使历史修改能够被检测，工作量证明进一步增加重建历史的成本。因此，“不可篡改”应理解为有条件的抗修改能力，不能理解成历史在任何情况下都绝不变化。
多个矿工可能在相近时间产生竞争区块，形成临时分叉。随着后续区块出现，节点可能切换到累计工作量更大的有效链。由此可见，交易进入区块与历史永久确定并非同一个概念。
适用范围：比特币不是所有区块链的统一模板
上述UTXO模型和累计工作量选链规则适用于理解比特币。分析其他区块链时，应分别确认其交易状态模型、有效性规则、区块生产方式与分叉处理方式。共享“区块链”名称，并不意味着它们采用相同的技术组合或拥有相同的安全保证。