(1)零知識證明
“零知識證明”zero-knowledge proofs，簡寫為ZKPs，指的是證明者能夠在不向驗證者提供任何有用信息的情況下，使驗證者相信某個論斷是正確的協議。看上去非常復雜，但實現的方式很簡單：A要向B證明他知道特定數獨的答案，但又不能告訴B這個數獨的解。B可以隨機指定某一行、列或九宮格，A將這一行、列、九宮格里所有的數字按照從小到大的順序寫下來，其中包含了1-9的所有數字，就可以證明A的確知道這個數獨題目的答案。
在這個過程當中，一旦A提前知道了B指定的行、列或九宮格，就可以在驗證過程中作弊，所以B需要一個真正的隨機數來確保這個驗證方式是安全的。
在
區塊鏈中，節點之間利用零知識證明的方式就可以在不向驗證者提供任何有用信息的情況下，使驗證者相信這個區塊是合法的。
(2)非對稱加密算法
非對稱加密算法也叫公開密鑰密碼學（英語：Public-key cryptography，是密碼學的一種算法，它需要兩個密鑰，一個是公開密鑰，另一個是私有密鑰；一個用作加密，另一個則用作解密。使用其中一個密鑰把明文加密后所得的密文，只能用相對應的另一個密鑰才能解密得到原本的明文；甚至連最初用來加密的密鑰也不能用作解密。由于加密和解密需要兩個不同的密鑰，故被稱為非對稱加密；不同于加密和解密都使用同一個密鑰的對稱加密。雖然兩個密鑰在數學上相關，但如果知道了其中一個，并不能憑此計算出另外一個；因此其中一個可以公開，稱為公鑰，任意向外發布；不公開的密鑰為私鑰，必須由用戶自行嚴格秘密保管，絕不透過任何途徑向任何人提供，也不會透露給被信任的要通信的另一方。
(3)公有鏈的“不可能三角”
指在公有鏈設計的過程當中，安全性、去中心化和高吞吐量三者無法同時實現，必須對其中一種進行妥協。
(4)拜占庭將軍問題
拜占庭將軍問題（Byzantine Generals Problem），是由萊斯利·蘭波特在其同名論文中提出的分布式對等網絡通信容錯問題。
在分布式計算中，不同的計算機通過通訊交換信息達成共識而按照同一套協作策略行動。但有時候，系統中的成員計算機可能出錯而發送錯誤的信息，用于傳遞信息的通訊網絡也可能導致信息損壞，使得網絡中不同的成員關于全體協作的策略得出不同結論，從而破壞系統一致性。拜占庭將軍問題被認為是容錯性問題中最難的問題類型之一。
具體來說，拜占庭將軍問題是一個思想實驗，即一組拜占庭將軍分別各率領一支軍隊共同圍困一座城市。各支軍隊的行動策略限定為進攻或撤離兩種。因為部分軍隊進攻部分軍隊撤離可能會造成災難性后果，因此各位將軍必須通過投票來達成一致策略，即所有軍隊一起進攻或所有軍隊一起撤離。因為各位將軍分處城市不同方向，他們只能通過信使互相聯系。在投票過程中每位將軍都將自己投票給進攻還是撤退的信息通過信使分別通知其他所有將軍，這樣一來每位將軍根據自己的投票和其他所有將軍送來的信息就可以知道共同的投票結果而決定行動策略。
問題在于，將軍中可能出現叛徒，他們不僅可能向較為糟糕的策略投票，還可能選擇性地發送投票信息。假設有9位將軍投票，其中1名叛徒。8名忠誠的將軍中出現了4人投進攻，4人投撤離的情況。這時候叛徒可能故意給4名投進攻的將領送信表示投票進攻，而給4名投撤離的將領送信表示投撤離。這樣一來在4名投進攻的將領看來，投票結果是5人投進攻，從而發起進攻；而在4名投撤離的將軍看來則是5人投撤離。這樣各支軍隊的一致協同就遭到了破壞。
由于將軍之間需要通過信使通訊，叛變將軍可能通過偽造信件來以其他將軍的身份發送假投票。而即使在保證所有將軍忠誠的情況下，也不能排除信使被敵人截殺，甚至被敵人間諜替換等情況。因此很難通過保證人員可靠性及通訊可靠性來解決問題。
假使那些忠誠（或是沒有出錯）的將軍仍然能通過多數決定來決定他們的戰略，便稱達到了拜占庭容錯。在此，票都會有一個默認值，若消息（票）沒有被收到，則使用此默認值來投票。
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