“比特幣網路”是按照比特幣P2P協議執行的一系列節點的集合。比特幣網路上執行的挖礦節點、錢包節點、全節點等等總體上都是按照P2P網路的結構執行的。在比特幣網路中有三個關鍵的支柱，它們交織在一起，使得比特幣網路能夠穩定的執行，並因比特幣本身的經濟激勵而不斷強化。

共識機制和全節點

區塊鏈系統一套自己的規則和邏輯，在自己的世界可以完美的運轉，在比特幣的區塊鏈網路中，全節點是維護完整版比特幣區塊鏈的計算機或伺服器。全節點根據網路的一致規則獨立地組成了一個版本的區塊鏈。雖然不是每個持有比特幣的人都需要執行完整的節點，但每個人都可以這樣做，每個全節點驗證所有的交易和所有的區塊。

通過執行一個全節點，任何人都可以隨時訪問比特幣網路，並能夠在無許可的基礎上廣播交易區塊，或是在不信任的情況下阻塞不信任的節點。每個全節點根據一組通用的規則獨立地驗證比特幣完整的歷史交易，讓網路在缺乏信任的基礎上匯聚成一個一致而準確的版本。

明白了什麼是全節點，那我們來聊聊什麼是“共識機制”，其實所謂的共識機制就相當於我們所說的投票，不同的共識機制相當於投票規則不同，例如：有的要過半數、有的要達到三分之二的票數。

所有的節點都具備投票的權利，每次要出塊的時候，所有的節點都會參與投票，按照不同的投票規則（共識機制）進行投票，從而選出一個節點，所有節點通過共識機制就達成了共識，本輪投票以選中的這個節點出的塊為準，其他節點出的塊就不作數了。

獲得區塊權利的人出塊之後會得到區塊鏈的獎勵，也就是代幣（如：比特幣），為了得到獎勵，大家都會爭搶出塊的權利。

在區塊鏈中，共識演算法的好壞最終決定區塊鏈出塊的效率。目前常用的共識演算法有：POW、POS、DPOS、PBFT、RAFT等。

但是區塊鏈出塊即便是有共識機制，也經常會遇到各種問題，例如：共識機制達不成共識，也就是投票沒有結果，這種情況下，區塊鏈會重新發起投票，直到投票得出結果為止。

挖礦和工作量證明

作為共識機制的一部分，礦工會執行工作量證明（PoW），將新的區塊新增到比特幣的區塊鏈中。通過這個過程去驗證完整的歷史紀錄同時處理未完成的交易，挖礦的過程是比特幣在現實世界中的安全支柱。

為了能夠挖出新的區塊，礦工必須執行數萬億次計算，這個過程需要消耗大量能源。一旦新的區塊被挖出來，就會被提交給網路的其餘節點進行驗證。所有節點 (包括其他礦工) 根據前面共識規則來驗證新的區塊是否有效。如果新的區塊中沒有有效事務，那麼整個區塊也就無效。另外，如果新的區塊沒有構建在最長鏈上，這個區塊也是無效的。

工作量證明系統主要特徵是客戶端需要做一定難度的工作得出一個結果，驗證方卻很容易通過結果來檢查出客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性：工作對於請求方是適中的，對於驗證方則是易於驗證的。它與驗證碼不同，驗證碼的設計出發點是易於被人類解決而不易被計算機解決。

工作量證明的流程：

​私鑰

私鑰就是一個隨機選出的數字而已。一個比特幣地址中的所有資金的控制取決於相應私鑰的所有權和控制權。在比特幣交易中，私鑰用於生成支付比特幣所必需的簽名以證明資金的所有權。私鑰必須始終保持機密，因為一旦被洩露給第三方，相當於該私鑰保護之下的比特幣也拱手相讓了。私鑰還必須進行備份，以防意外丟失，因為私鑰一旦丟失就難以復原，其所保護的比特幣也將永遠丟失，這就是為什麼比特幣社群一直提倡使用者自己控制私鑰，

比如，如果交易所控制了你的私鑰，那麼這個實體就控制了你對比特幣網路的訪問。在這種情況下，交易所可以很容易限制你訪問或凍結你的資金。雖然許多人仍會選擇信任類似銀行的實體，但比特幣的安全模式是獨一無二的。每個使用者不僅可以控制自己的私鑰，還可以在無許可的基礎上將資金轉移到世界上任何地方，這些情況只有在使用者控制私鑰的情況下才會發生。

總體而言，使用者控制私鑰讓網路的經濟價值更去中心化，從而提高了資產的安全性。只要使用者持有私鑰，任何人都很難限制或沒收其他人的資產。每一個流通中的比特幣都由私鑰控制和保護。