Bitcoin, một loại tiền kỹ thuật số mật mã phi tập trung, không phổ quát, có thể thanh toán trên toàn cầu, trong khi hầu hết các quốc gia coi Bitcoin là một loại hàng hóa ảo chứ không phải tiền tệ.
Khái niệm Bitcoin ra đời từ một bài báo được ký bởi Satoshi Nakamoto vào năm 2008 và được tạo ra vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, dựa trên một mạng ngang hàng không biên giới được phát minh với phần mềm mã nguồn mở có khả năng đồng thuận.
Bitcoin là một tập hợp các khái niệm và công nghệ tạo nên nền tảng cho hệ sinh thái tiền kỹ thuật số. Đơn vị tiền tệ được biết đến với tên gọi bitcoin được sử dụng để lưu trữ và chuyển giao giá trị giữa những người tham gia trong mạng Bitcoin. Người dùng Bitcoin chủ yếu giao tiếp qua Internet bằng giao thức Bitcoin, mặc dù các mạng truyền tải khác cũng có thể được sử dụng. Gói giao thức Bitcoin, có thể được sử dụng như phần mềm mã nguồn mở, có thể chạy trên nhiều thiết bị máy tính khác nhau, bao gồm cả máy tính xách tay và điện thoại thông minh, giúp công nghệ này dễ dàng tiếp cận.
Người dùng có thể chuyển bitcoin qua Internet và thực hiện mọi thứ dễ dàng như tiền tệ thông thường, bao gồm mua bán hàng hóa, gửi tiền cho người khác hoặc tổ chức, hoặc mở rộng tín dụng. Bitcoin có thể được mua, bán và trao đổi lấy các loại tiền tệ khác trên một sàn giao dịch tiền tệ chuyên dụng. Theo một nghĩa nào đó, Bitcoin là hình thức hoàn hảo của Internet vì nó nhanh chóng, an toàn và không có ranh giới địa lý.
Không giống như tiền tệ truyền thống, Bitcoin hoàn toàn là ảo. Không có đồng tiền vật chất, hoặc thậm chí chính tiền tệ kỹ thuật số. Đồng xu này được ngụ ý trong các giao dịch chuyển giao giá trị từ người gửi đến người nhận. Người dùng Bitcoin sở hữu các khóa riêng cho phép họ chứng minh quyền sở hữu bitcoin trong mạng Bitcoin. Sử dụng các khóa này, họ có thể ký các giao dịch để mở khóa giá trị và chuyển nó cho chủ sở hữu mới để thực hiện chi tiêu. Các khóa thường được lưu trữ trong ví kỹ thuật số trên máy tính hoặc điện thoại thông minh của mỗi người dùng. Sở hữu các khóa để ký giao dịch là yêu cầu duy nhất để chi tiêu bitcoin, và quyền kiểm soát hoàn toàn đạt được thông qua các khóa đối với mỗi người dùng.
Bitcoin là một hệ thống ngang hàng phân tán. Do đó, không có máy chủ "trung tâm" hoặc điểm kiểm soát. Bitcoin được tạo ra thông qua một quy trình gọi là "khai thác", liên quan đến việc cạnh tranh để tìm ra giải pháp cho các vấn đề toán học trong khi xử lý các giao dịch bitcoin. Bất kỳ người tham gia nào trong mạng Bitcoin (tức là bất kỳ ai sử dụng thiết bị chạy toàn bộ gói Bitcoin) đều có thể sử dụng sức mạnh xử lý của máy tính của họ làm người khai thác để xác thực và ghi lại các giao dịch. Trung bình, cứ sau 10 phút, ai đó có thể xác thực một giao dịch từ 10 phút trước đó và được thưởng một bitcoin hoàn toàn mới. Về cơ bản, khai thác Bitcoin phi tập trung hóa chức năng phát hành và thanh toán tiền tệ của các ngân hàng trung ương, thay thế nhu cầu về bất kỳ ngân hàng trung ương nào.
Giao thức Bitcoin bao gồm các thuật toán tích hợp để điều chỉnh chức năng khai thác của toàn bộ mạng. Trung bình, độ khó của các tác vụ xử lý mà người khai thác phải thực hiện tại bất kỳ thời điểm nào, bất kể có bao nhiêu người khai thác (và bao nhiêu sức mạnh xử lý) đang cạnh tranh, đều được điều chỉnh động để đảm bảo một lần khai thác thành công sau mỗi 10 phút. Giao thức cũng giảm một nửa tốc độ phát hành bitcoin mới sau mỗi bốn năm và giới hạn tổng số lượng bitcoin được phát hành ở mức cố định dưới 21 triệu đồng. Kết quả là số lượng bitcoin đang lưu hành tuân theo một đường cong có thể dự đoán dễ dàng, sẽ đạt 21 triệu vào năm 2140. Khi tỷ lệ phát hành bitcoin giảm, tiền tệ bitcoin có xu hướng giảm phát trong dài hạn. Hơn nữa, bitcoin không thể bị lạm phát bằng cách "in" tiền tệ mới vượt quá tỷ lệ phát hành dự kiến.
Nói cách khác, bitcoin cũng đồng nghĩa với các giao thức, mạng ngang hàng và các cải tiến máy tính phân tán. Tiền tệ bitcoin thực sự chỉ là ứng dụng đầu tiên của phát minh này. Bitcoin đại diện cho đỉnh cao của nhiều thập kỷ nghiên cứu về mật mã học và hệ thống phân tán, và bao gồm bốn cải tiến quan trọng kết hợp với nhau trong một sự kết hợp độc đáo và mạnh mẽ. Bốn cải tiến của Bitcoin bao gồm: mạng ngang hàng phi tập trung (giao thức Bitcoin) sổ cái giao dịch công khai (blockchain) một bộ quy tắc để xác nhận giao dịch độc lập và phát hành tiền tệ (quy tắc đồng thuận) một cơ chế để đạt được sự đồng thuận phi tập trung toàn cầu trên blockchain hiệu quả (thuật toán proof-of-work)
Sự xuất hiện của các loại tiền kỹ thuật số khả thi trước Bitcoin gắn liền với sự phát triển của mật mã học. Thách thức thực sự là khi các bit được sử dụng để đại diện cho các giá trị có thể trao đổi để lấy hàng hóa và dịch vụ nhưng không được coi là hiển nhiên. Ba câu hỏi cơ bản cho những người chấp nhận tiền kỹ thuật số là:
Tôi có thể tin rằng tiền là thật và không giả không?
Tôi có thể tin rằng tiền kỹ thuật số chỉ có thể được chi tiêu một lần (được gọi là "chi tiêu gấp đôi") không?
Tôi có thể chắc chắn rằng sẽ không ai có thể tuyên bố rằng tiền đó thuộc về họ chứ không phải của tôi không?
Các nhà phát hành tiền giấy không ngừng đấu tranh với vấn đề làm giả bằng cách sử dụng các kỹ thuật giấy và in ấn ngày càng tinh vi. Tiền vật chất dễ dàng giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi, vì cùng một tờ tiền không thể ở hai nơi cùng một lúc. Tất nhiên, tiền truyền thống cũng thường được lưu trữ và truyền tải dưới dạng kỹ thuật số. Trong những trường hợp này, các vấn đề làm giả và chi tiêu gấp đôi được xử lý bằng cách thanh toán tất cả các giao dịch điện tử thông qua một cơ quan trung ương, cơ quan này có cái nhìn toàn diện về tiền tệ. Đối với các loại tiền kỹ thuật số không thể sử dụng công nghệ mực đặc biệt hoặc mã vạch ba chiều, mật mã học cung cấp cơ sở để tin tưởng vào tính hợp pháp của quyền đối với giá trị của người dùng. Cụ thể, chữ ký số mật mã cho phép người dùng ký một tài sản kỹ thuật số hoặc một giao dịch chứng minh quyền sở hữu tài sản đó. Với kiến trúc phù hợp, chữ ký số cũng có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi.
Khi mật mã học bắt đầu trở nên phổ biến và dễ hiểu hơn vào cuối những năm 1980, nhiều nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm với mật mã học để xây dựng tiền kỹ thuật số. Các dự án tiền kỹ thuật số ban đầu này đã phát hành tiền kỹ thuật số, thường được hỗ trợ bởi tiền tệ quốc gia hoặc kim loại quý (như vàng).
Mặc dù các loại tiền kỹ thuật số ban đầu này có hiệu quả, nhưng chúng tập trung và do đó dễ bị tổn thương trước các chính phủ và tin tặc. Các loại tiền kỹ thuật số ban đầu sử dụng sàn giao dịch tiền tệ tập trung để thực hiện tất cả các giao dịch một cách thường xuyên, giống như một hệ thống ngân hàng truyền thống. Thật không may, trong hầu hết các trường hợp, các loại tiền kỹ thuật số mới nổi này là mục tiêu của các mối quan ngại của chính phủ và cuối cùng đã biến mất khỏi sự tồn tại hợp pháp. Những loại khác thất bại do khi công ty mẹ đột ngột bị thanh lý. Cả các chính phủ hợp pháp và tội phạm đều cần tiền kỹ thuật số phi tập trung để tránh một cuộc tấn công duy nhất nhằm tránh sự can thiệp của kẻ thù. Bitcoin là một trong những hệ thống như vậy, được thiết kế phi tập trung và không chịu sự kiểm soát của bất kỳ cơ quan trung ương hoặc điểm kiểm soát nào có thể bị tấn công hoặc làm hỏng.