Bitcoin, detsentraliseeritud, mitteuniversaalne globaalselt tasutav krüptograafiline digitaalvaluuta, samas kui enamik riike peab Bitcoini virtuaalseks kaubaks, mitte valuutaks.
Bitcoini kontseptsioon sündis Satoshi Nakamoto poolt 2008. aastal allkirjastatud ja 3. jaanuaril 2009 loodud paberist, mis põhines konsensuspõhise avatud lähtekoodiga tarkvaraga leiutatud piirideta peer-to-peer võrgul.
Bitcoin on kontseptsioonide ja tehnoloogiate kogum, mis on digitaalse valuuta ökosüsteemi aluseks. Bitcoini nime all tuntud valuutaühikut kasutatakse väärtuse salvestamiseks ja ülekandmiseks Bitcoini võrgus osalejate vahel. Bitcoini kasutajad suhtlevad peamiselt Interneti kaudu, kasutades Bitcoini protokolli, kuigi kasutada võib ka teisi edastusvõrke. Bitcoini protokollipakk, mida saab kasutada avatud lähtekoodiga tarkvarana, võib töötada mitmesugustes arvutusseadmetes, sealhulgas sülearvutites ja nutitelefonides, muutes tehnoloogia hõlpsasti juurdepääsetavaks.
Kasutajad saavad bitcoine Interneti kaudu üle kanda ja teha kõike sama lihtsalt kui tavavaluutat, sealhulgas osta ja müüa kaupu, saata raha teistele inimestele või organisatsioonidele või pikendada krediiti. Bitcoine saab osta, müüa ja vahetada teiste valuutade vastu spetsiaalses valuutavahetuses. Bitcoin on teatud mõttes ideaalne Interneti-vorm, kuna see on kiire, turvaline ja sellel pole geograafilisi piire.
Erinevalt traditsioonilistest valuutadest on Bitcoin täiesti virtuaalne. Puuduvad füüsilised mündid ega isegi digitaalne valuuta ise. See münt on seotud tehingutega, mis edastavad väärtust saatjalt saajale. Bitcoini kasutajatel on oma võtmed, mis võimaldavad neil tõestada bitcoinide omandiõigust Bitcoini võrgus. Neid võtmeid kasutades saavad nad tehinguid allkirjastada, et väärtust avada ja see kulu saavutamiseks uuele omanikule üle kanda. Võtmed salvestatakse tavaliselt iga kasutaja arvuti või nutitelefoni digitaalsesse rahakotti. Tehingute allkirjastamiseks vajalike võtmete omamine on bitcoinide kulutamise ainsaks eelduseks ning iga kasutaja võtmete abil saavutatakse täielik kontroll.
Bitcoin on hajutatud peer-to-peer süsteem. Sellisena pole "keskset" serverit ega kontrollpunkti. Bitcoinid luuakse protsessiga, mida nimetatakse "kaevandamiseks", mis hõlmab konkureerimist, et leida bitcoin-tehingute töötlemisel lahendusi matemaatilistele probleemidele. Iga Bitcoini võrgus osaleja (st igaüks, kes kasutab kogu Bitcoini pinu käitavat seadet) saab kasutada oma arvuti töötlemisvõimsust kaevandajana tehingute kinnitamiseks ja registreerimiseks. Keskmiselt iga 10 minuti järel saab keegi viimase 10 minuti jooksul tehtud tehingu kinnitada ja saada auhinnaks uhiuue bitcoini. Põhimõtteliselt detsentraliseerib Bitcoini kaevandamine keskpankade valuutaemissiooni ja arveldusfunktsioonid, asendades vajaduse mis tahes keskpanga järele.
Bitcoini protokoll sisaldab sisseehitatud algoritme kogu võrgu kaevandamisfunktsiooni häälestamiseks. Keskmiselt kohandatakse dünaamiliselt töötlemisülesannete raskust, mida kaevandajad peavad igal ajahetkel täitma, olenemata sellest, kui palju kaevureid (ja kui palju töötlemisvõimsust) võistlevad, et tagada edukas kaevandus iga 10 minuti järel. Protokoll vähendab ka iga nelja aasta järel poole võrra uute bitcoinide emiteerimise määra ja piirab väljastatavate bitcoinide koguarvu fikseeritud summaga alla 21 miljoni mündi. Tulemuseks on see, et ringluses olevate bitcoinide arv järgib kergesti prognoositavat kõverat, mis jõuab 2140. aastaks 21 miljonini. Kuna bitcoinide emiteerimise määr langeb, on bitcoinide valuuta pikas perspektiivis deflatsiooniline. Lisaks ei saa bitcoine paisutada, kui "trükkida" uut valuutat, mis ületab eeldatava emissioonikursi.
Teisisõnu on bitcoin sünonüümiks ka protokollidele, peer-to-peer võrkudele ja hajutatud andmetöötluse uuendustele. Bitcoini valuuta on tegelikult alles selle leiutise esimene rakendus. Bitcoin kujutab endast aastakümnete pikkuse krüptograafia ja hajutatud süsteemide uurimise kulminatsiooni ning sisaldab nelja peamist uuendust, mis tulevad kokku ainulaadses ja võimsas kombinatsioonis. Nende nelja Bitcoini uuenduse hulka kuuluvad: detsentraliseeritud võrdõigusvõrk (Bitcoini protokoll), avalik tehingute pearaamat (plokiahel), reeglite kogum tehingute sõltumatuks kinnitamiseks ja valuuta väljastamiseks (konsensusereeglid) mehhanism tõhusa plokiahela globaalse detsentraliseeritud konsensuse saavutamiseks (töötõestusalgoritm).
Elujõuliste digitaalsete valuutade tekkimine enne Bitcoini on tihedalt seotud krüptograafia arenguga. Tõeline väljakutse on see, kui bitte kasutatakse väärtuste esindamiseks, mida saab vahetada kaupade ja teenuste vastu, kuid mida ei võeta iseenesestmõistetavana. Kolm põhiküsimust neile, kes digitaalraha vastu võtavad, on järgmised:
Kas ma saan usaldada, et raha on tõeline ja mitte võlts?
Kas ma saan usaldada, et digitaalset raha saab kulutada ainult üks kord (tuntud kui "topeltmakse")?
Kas ma saan olla kindel, et keegi ei saa väita, et raha kuulub neile, mitte mulle?
Pangatähtede väljastajad jätkavad võitlust võltsimise probleemiga, kasutades üha keerukamaid paberi- ja trükitehnikaid. Füüsiline raha lahendab lihtsalt topeltmakse probleemi, kuna sama arve ei saa olla kahes kohas korraga. Loomulikult hoitakse ja edastatakse sageli ka traditsioonilist raha digitaalselt. Sellistel juhtudel lahendatakse võltsimise ja topeltkulutamise probleeme nii, et kõik elektroonilised tehingud arveldatakse keskasutuse kaudu, millel on globaalselt orienteeritud rahavaade. Digitaalsete valuutade puhul, mis ei saa kasutada esoteerilist tinditehnoloogiat ega holograafilisi vöötkoode, annab krüptograafia aluse väärtusele kasutaja õiguste legitiimsuse usaldamiseks. Täpsemalt võimaldavad krüptograafilised digitaalallkirjad kasutajatel allkirjastada digitaalse vara või tehingu, mis tõendab selle vara omandiõigust. Õige arhitektuuri korral saab digitaalallkirju kasutada ka topeltkulu probleemi lahendamiseks.
Kui krüpto hakkas 1980. aastate lõpus muutuma laiemalt kättesaadavaks ja arusaadavaks, hakkasid paljud teadlased krüptograafiat katsetama, et luua digitaalseid valuutasid. Need varajased digitaalvaluutaprojektid emiteerisid digitaalseid valuutasid, mille taga oli sageli rahvusvaluutad või väärismetallid (nt kuld).
Kuigi need varajased digitaalsed valuutad olid tõhusad, olid need tsentraliseeritud ja seetõttu valitsuste ja häkkerite suhtes haavatavad. Varased digitaalsed valuutad kasutasid kõigi tehingute regulaarseks läbiviimiseks tsentraliseeritud pangatähtede vahetamist, sarnaselt traditsioonilise pangandussüsteemiga. Kahjuks olid need arenevad digitaalsed valuutad enamikul juhtudel valitsuse murede sihtmärgiks ja lõpuks kadusid seaduslikust olemasolust. Teised ebaõnnestuvad emaettevõtte ootamatu likvideerimise tõttu. Nii seaduslikud valitsused kui ka kurjategijad vajavad detsentraliseeritud digitaalseid valuutasid, et vältida antagonistide sekkumise vältimiseks ühte rünnakut. Bitcoin on üks selline süsteem, mis on disainilt detsentraliseeritud ja ei allu ühelegi keskasutusele ega kontrollpunktile, mida võidakse rünnata või rikkuda.