La validité des pièces de chaque crypto-monnaie est assurée par une blockchain. Une blockchain est une liste sans cesse croissante d'enregistrements, appelés blocs, qui sont liés et sécurisés à l'aide de la cryptographie.[60][62] Chaque bloc contient généralement un pointeur de hachage comme lien vers un bloc précédent[62] un horodatage et des données de transaction.[63] De par leur conception, les blockchains sont intrinsèquement résistantes à la modification des données. Il s'agit « d'un grand livre ouvert et distribué qui peut enregistrer les transactions entre deux parties de manière efficace et vérifiable et permanente ».[64] Pour être utilisée comme registre distribué, une blockchain est généralement gérée par un réseau peer-to-peer adhérant collectivement à un protocole de validation des nouveaux blocs. Une fois enregistrées, les données d'un bloc donné ne peuvent pas être modifiées rétroactivement sans la modification de tous les blocs suivants, ce qui nécessite la collusion de la majorité du réseau.
Les blockchains sont sécurisées par conception et constituent un exemple de système informatique distribué avec une tolérance élevée aux pannes byzantines. Un consensus décentralisé a donc été obtenu avec une blockchain.[65]
