Bitcoin, một loại tiền kỹ thuật số mật mã phi tập trung, không phổ biến có thể thanh toán trên toàn cầu, trong khi hầu hết các quốc gia coi Bitcoin là hàng hóa ảo chứ không phải tiền tệ.
Khái niệm Bitcoin ra đời từ một bài báo có chữ ký của Satoshi Nakamoto vào năm 2008 và được tạo ra vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, dựa trên mạng ngang hàng không biên giới được phát minh bằng phần mềm nguồn mở hoạt động đồng thuận.
Bitcoin là tập hợp các khái niệm và công nghệ tạo thành nền tảng của hệ sinh thái tiền kỹ thuật số. Đơn vị tiền tệ được gọi là bitcoin được sử dụng để lưu trữ và chuyển giá trị giữa những người tham gia mạng Bitcoin. Người dùng bitcoin giao tiếp chủ yếu qua Internet bằng giao thức Bitcoin, mặc dù các mạng truyền dẫn khác cũng có thể được sử dụng. Ngăn xếp giao thức Bitcoin, có thể được sử dụng làm phần mềm nguồn mở, có thể chạy trên nhiều loại thiết bị điện toán, bao gồm cả máy tính xách tay và điện thoại thông minh, giúp công nghệ này có thể truy cập dễ dàng.
Người dùng có thể chuyển bitcoin qua Internet và thực hiện mọi việc dễ dàng như tiền tệ thông thường, bao gồm mua bán hàng hóa, gửi tiền cho người hoặc tổ chức khác hoặc gia hạn tín dụng. Bitcoin có thể được mua, bán và trao đổi với các loại tiền tệ khác trong một sàn giao dịch tiền tệ chuyên dụng. Bitcoin theo một nghĩa nào đó là hình thức hoàn hảo của Internet vì nó nhanh, an toàn và không có ranh giới địa lý.
Không giống như các loại tiền tệ truyền thống, Bitcoin hoàn toàn ảo. Không có đồng tiền vật chất, hay thậm chí là tiền kỹ thuật số. Đồng tiền này tiềm ẩn trong các giao dịch chuyển giá trị từ người gửi sang người nhận. Người dùng bitcoin có khóa riêng cho phép họ chứng minh quyền sở hữu bitcoin trong mạng Bitcoin. Bằng cách 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 đạt được 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. Có chìa khóa để ký các giao dịch là điều kiện tiên quyết duy nhất để chi tiêu bitcoin và quyền kiểm soát hoàn toàn được thực hiện bằng chìa khóa cho mỗi người dùng.
Bitcoin là một hệ thống ngang hàng phân tán. Như vậy, không có máy chủ hoặc điểm kiểm soát "trung tâm". Bitcoin được tạo ra thông qua một quá trình gọi là "khai thác", bao gồm việc cạnh tranh để tìm giải pháp cho các vấn đề toán học trong khi xử lý các giao dịch bitcoin. Bất kỳ người tham gia nào vào mạng Bitcoin (tức là bất kỳ ai sử dụng thiết bị chạy toàn bộ ngăn xếp Bitcoin) đều có thể sử dụng sức mạnh xử lý của máy tính của họ làm công cụ khai thác để xác thực và ghi lại các giao dịch. Trung bình, cứ sau 10 phút, ai đó có thể xác thực giao dịch từ 10 phút trước và được thưởng một bitcoin hoàn toàn mới. Về cơ bản, việc khai thác Bitcoin phân cấp 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 nhiệm 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, được điều chỉnh linh hoạt để đảm bảo khai thác thành công cứ sau 10 phút. Giao thức này cũng giảm một nửa tỷ lệ phát hành bitcoin mới cứ sau 4 năm và giới hạn tổng số bitcoin được phát hành ở mức tổng cố định dưới 21 triệu xu. Kết quả là số lượng bitcoin đang lưu hành tuân theo một đường cong dễ dự đoán sẽ đạt 21 triệu vào năm 2140. Khi tỷ lệ phát hành bitcoin giảm, đồng tiền bitcoin sẽ giảm phát về lâu dài. Hơn nữa, bitcoin không thể tăng cao bằng cách "in" một loại 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 những đổi mới về điện toán phân tán. Đồng tiền 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 và hệ thống phân tán, đồng thời bao gồm bốn cải tiến quan trọng kết hợp với nhau thành một sự kết hợp độc đáo và mạnh mẽ. Bốn cải tiến này 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 một blockchain hiệu quả sự đồng thuận phi tập trung toàn cầu (thuật toán bằng chứng công việc)
Sự xuất hiện của các loại tiền kỹ thuật số khả thi trước Bitcoin gắn liền với sự phát triển của mật mã. Thách thức thực sự là khi các bit được sử dụng để thể hiện các giá trị có thể trao đổi lấy hàng hóa và dịch vụ nhưng không được coi là đương nhiên. Ba câu hỏi cơ bản dành cho những người chấp nhận tiền kỹ thuật số là:
Tôi có thể tin tưởng rằng tiền là thật và không phải giả không?
Tôi có thể tin tưởng rằng tiền kỹ thuật số chỉ có thể được sử dụng một lần (được gọi là "thanh toán hai lần") không?
Tôi có thể chắc chắn rằng không ai có thể khẳng định rằng số tiền đó thuộc về họ chứ không phải của tôi không?
Các nhà phát hành tiền giấy tiếp tục chống lại vấn đề làm giả bằng cách sử dụng các kỹ thuật in và giấy ngày càng phức tạp. Tiền vật chất dễ dàng giải quyết vấn đề thanh toán hai lần, vì cùng một hóa đơn không thể ở hai nơi cùng một lúc. Tất nhiên, tiền truyền thống cũng thường được lưu trữ và truyền đi dưới dạng kỹ thuật số. Trong những trường hợp này, 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 có quan điểm toàn cầu về tiền bạc. Đối với các loại tiền kỹ thuật số không thể sử dụng công nghệ mực bí truyền hoặc mã vạch ba chiều, mật mã cung cấp cơ sở để tin tưởng vào tính hợp pháp của quyền của người dùng đối với giá trị. 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 tiền điện tử bắt đầu trở nên phổ biến và được hiểu rộng rãi hơn vào cuối những năm 1980, nhiều nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm mật mã để xây dựng các loại tiền kỹ thuật số. Những 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 (chẳng hạn như vàng).
Mặc dù các loại tiền kỹ thuật số ban đầu này có hiệu quả nhưng chúng lại mang tính tập trung và do đó dễ bị chính phủ và tin tặc tấn công. Các loại tiền kỹ thuật số ban đầu sử dụng sàn giao dịch tiền giấy tập trung để thực hiện tất cả các giao dịch một cách thường xuyên, giống như 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 được chính phủ quan tâm và cuối cùng không còn tồn tại hợp pháp. Một số khác thất bại do công ty mẹ bị giải thể đột ngột. Cả chính phủ hợp pháp và tội phạm đều cần các loại tiền kỹ thuật số phi tập trung để tránh một cuộc tấn công duy nhất nhằm tránh sự can thiệp của những kẻ phản diện. Bitcoin là một trong những hệ thống như vậy, được thiết kế phi tập trung và không phụ thuộc vào bất kỳ cơ quan trung ương hoặc điểm kiểm soát nào có thể bị tấn công hoặc làm hỏng.