比特幣的支付需要有人記賬，區塊鏈賬本是一個去中心化的賬本，誰都可以參與記賬。那麼，為什麼就有人來記比特幣的賬呢？既然誰都可以記賬，那又以誰的賬為準呢？怎麼確保賬目的真實性呢？
首先，記賬是有獎勵的。一部分獎勵是被打包區塊裡用戶自己出的手續費，手續費用比特幣支付，這個手續費可高可低，給得高，記賬者就傾向於先記這筆手續費高的賬。另一部分獎勵則是區塊獎勵，打包一個區塊，就獲得一定的區塊獎勵。比特幣誕生之初，區塊獎勵為50個比特幣，按比特幣程序設定，每出210000個區塊後，獎勵減半，現在已經經歷了兩次減半，預計2020年5月時會發生第三次減半。區塊獎勵一方面調動了大家去記賬，另一方面也解決了比特幣的發行問題。按照上述規則，我們可以按這個公式計算比特幣的總量，就是210000×50×（1+1/2+1/4+……），總共2100萬個。
有了獎勵，而且獎勵頗豐，大家當然搶著去記賬。為了確定以誰的賬本為準，比特幣又設定： 記賬者要先把收集到的賬單打包成一個區塊，區塊由區塊頭和區塊體組成，區塊頭里有個記賬者自定的隨機數，記賬者換上不同的隨機數，對區塊頭進行哈希運算，誰先試出符合要求的哈希值，他就將這個區塊廣播全網，大家都以他的賬本為準。
區塊頭和區塊體是什麼關係呢？ 區塊體裡記錄了具體的賬單，包括記賬者自己所得獎勵和手續費的賬單。 區塊頭則相當於該區塊的身份信息，裡面有上一個區塊頭的哈希值、時間戳、哈希運算的難度目標、隨機數等信息，還有一個Merkle樹哈希值，Merkle樹哈希值由區塊體裡的賬單經過一系列哈希運算得到，相當於區塊體裡那些賬單的摘要信息，只要賬單稍有變化，Merkle樹哈希值就會大不相同。
哈希算法又被稱為摘要算法，輸入任何數據，經過哈希運算後，都會得到一個固定長度的輸出值， 稱為該輸入數據的哈希值。哈希運算有兩大特點。 第一，只要輸入數據稍有變動，哈希值就會大不相同，比如輸入一本書的內容，只要多加一個字，哈希值都會面目全非。第二，哈希運算只能正向算，不能反向算，輸入數據後可以很快算出哈希值，但給出哈希值，就沒法反推它的輸入數據，要想知道輸入數據就只能一次次輸入不同數據去嘗試，直到試出為止。這可能比較難理解，這就好比可以輕易地算出29179×87013=2538952327，但要是問你2538952327是哪兩個數的乘積，你就只能一個數一個數地試。
爭奪比特幣記賬權時算的哈希值是個256位的二進制數，符合要求的哈希值，就是小於某個特定數值的哈希值，這個特定數值也就是區塊頭里的難度目標，可以簡單地將其視作前面數位都是0的哈希值（當然後面數位的大小也有要求，這里為簡便起見只談論前面數位為0的情況）。例如，難度目標要求哈希值前面70位都是0，在計算過程中，記賬者手頭的賬單、時間戳等信息都是固定的，記賬者能改變的只有隨機數，他就加上不同的隨機數去試。算出的哈希值是毫無規律的，哈希值每個數位上出現1和0的概率各是1/2，一次就試出前面70位都是0的哈希值，概率是1/2 ^70，想增大試出的概率只能做更多哈希運算。全世界想獲得比特幣獎勵的人都會收集網絡上的比特幣賬單，打包成區塊，進行哈希運算。誰先試出了前面70位都是0的哈希值，他就立馬將自己的區塊廣播全網。大家一接收到該區塊，驗證無誤後，就以該區塊的賬單為準，在此基礎上繼續收集賬單繼續計算，爭奪下一個區塊的記賬權。 這種試出符合要求的哈希值並獲得比特幣獎勵的行為，也被稱為挖礦，專門進行這種計算的機器，就被稱為礦機，參與挖礦活動的人，稱作礦工，記賬的手續費，就叫礦工費。
至於到底要求哈希值前面要有多少個零，則是由系統每隔2016個區塊就自動調節一次的，增加一個0就會在原來基礎上增加1倍計算難度，反之同理，總之就是要讓平均10分鐘左右能出一個塊。這樣一來，誰的計算能力強，誰在單位時間內計算次數多，誰就有更大的概率試出符合要求的哈希值，得到豐厚的比特幣獎勵，這種模式也被稱為工作量證明。世界各地的礦工競相尋找便宜的電力，修建礦場，佈置礦機，就形成了目前浩浩蕩蕩的挖礦局面。由於現在全網算力很高，單槍匹馬已經很難挖到礦了，於是大家把算力集中起來，就形成了一個個礦池，礦池出塊的概率就提高了，然後再按各自貢獻的算力大小相應分配收益，礦池會收取一定的手續費。
從上文可以看出，比特幣的賬本是傳遍了全網的，保存在全網的，大家都驗證過了的，公正可靠，無法篡改，且根本無法銷毀。比特幣用於轉賬和支付只需發出一條信息就行了，可以輕易地在全世界流通。
我們也可以看出，給出哈希值，想試出它的輸入數據有多麼困難，只要求哈希值前面70位是零，都要試上2^70≈1.18×10^21次才有一次機會，若想試出整個哈希值，全世界所有超級計算機計算能力翻一億倍，一起算上幾十億年，也試不出來。 這些算法，就是比特幣安全性的保障。
