比特币的所有权是通过数字密钥、比特币地址和数字签名来确立的。数字密钥实际上并不是存储在网络中，而是由用户生成并存储在一个文件或简单的数据库中，称为钱包。
在比特币系统中，我们用公钥加密创建一个密钥对，用于控制比特币的获取。密钥对包括一个私钥，和由其衍生出的唯一的公钥。公钥用于接收比特币，而私钥用于比特币支付时的交易签名。
支付比特币时，比特币的当前所有者需要在交易中提交其公钥和签名（每次交易的签名都不同，但均从同一个私钥生成）。比特币网络中的所有人都可以通过所提交的公钥和签名进行验证，并确认该交易是否有效，即确认支付者在该时刻对所交易的比特币拥有所有权。
比特币钱包是私钥的容器，只包含私钥而不是比特币。每一个用户有一个包含多个私钥的钱包，钱包中包含成对的私钥和公钥。用户用这些私钥来签名交易，从而证明它们拥有交易的输出（也就是其中的比特币）。
根据私钥的存放方式，将钱包种类划分如下：
1、冷钱包
冷钱包是非常安全的，但是成本较高，易用性差。像传统的Armory，一般要找一台不联网的电脑专门用于安装Armory离线端，成本不小，如果要发送交易，则需要用优盘在离线电脑和在线电脑之间来回导交易信息、签名数据，很是麻烦，而且U盘还存在传播木马病毒的风险。
冷钱包也不是绝对安全的，硬件损坏、丢失，都可能造成比特币的损失，要做好备份。
2、本地钱包和在线钱包
本地钱包的是装在自己的电脑或手机上，在线钱包则是将私钥加密后放在服务器上。
个人的电脑有可能被植入木马，黑客可能盗取你的钱包文件，记录你的钱包口令；而钱包服务器也有可能被黑客攻陷，加密私钥存在被破解的风险。服务器安全防护做的比个人电脑要好一些，但也更容易引起黑客的注意。从安全性上来讲，这两类钱包差不多。
在线钱包原理是，钱包在浏览器端使用用户的口令对私钥进行加密，加密之后传到服务器上保存，当需要使用时，从服务器上下载下来，在浏览器端进行解密。服务器上保存的是加密后的私钥，这就是在线钱包“不保存用户私钥”的由来，准确地说，应该是“不保存用户明文私钥”。
要加强本地钱包和在线钱包的安全性，最好设置一个较复杂的密码，并且，千万不要忘记。
本地钱包和在线钱包使用都比较方便，易用性强，在线钱包由于不受客户端限制，易用性比本地钱包好一点。
3、多重签名钱包
多重签名钱包原理是这样的：取一个多重签名地址作为钱包地址，如果要动用这个地址上的币，必须有2个（或多个）私钥同时签名才可以。打个比方，就是一把锁，需要2把不同的钥匙一起用，才能打开。这样一来，我一把钥匙自己掌握（也可能是加密后托服务器保管，参看在线钱包），另一把交给服务器，如果只有一把钥匙被盗，黑客没有我本地的私钥。这样应该是多了一重安全。
多重签名机制看起来是更安全，但易用性受到很大的影响，用户需要理解一些技术细节，还要保护好本地私钥和未来地址的私钥，学习和使用成本高了不少。另外，Armory也做了纯客户端的多重签名钱包。