Privátní klíč je tajné číslo, kterým se podepisují transakce, a tím se dokazuje vlastnictví mincí na dané adrese. Z privátního klíče lze odvodit veřejnou adresu, opačně to nejde, na čemž stojí celá bezpečnost systému. Podpis nikdy klíč neprozradí, jen prokáže, že ho podepisující zná. Heslo not your keys, not your coins míří přesně sem: kdo klíč nemá, nevlastní mince, jen slib prostředníka. Klíč se nedá změnit ani obnovit, takže jeho únik znamená okamžitou ztrátu a jediná obrana je přesun na novou adresu.