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不同于傳統的貨幣，比特幣是完全虛擬的。沒有實物的貨幣，甚至就本質而言， 也沒有數字貨幣。比特幣隱匿于發送者和接收者間價值傳遞的交易中。比特幣用戶擁有能夠使他們在比特幣網絡中證明自己交易權的密鑰，解密后可使用比特幣，也可以將它購買、，出售，以及與其他幣種進行兌換。由于比特幣快捷、安全以及無國界的特性，在某種意義上，比特幣就是互聯網貨幣的完美形態。
用傳統貨幣能做到的事情，用戶在網絡上利用比特幣都可以做到，包括發送給新的接收者。這些密鑰通常存儲在每個用戶的計算機的數字錢包里。每一筆交易都需用密鑰解密，這是使用比特幣的唯一先決條件，它完完全全掌握在每個用戶的手中。
比特幣是一個分布式的點對點網絡系統。因此，沒有“中央”服務器，也沒有中 央控制點。比特幣是通過一個名為“挖礦”的過程產生的，挖礦需要在處理比特幣交易的同時參與競賽來解決一個數學問題。在比特幣網絡中的任何參與者（比
如，任何人使用一個設備來運行完整的比特幣協議棧）都是潛在的礦工，用他們電腦算力來驗證和記錄交易。每隔 10 分鐘，有人能夠驗證過去 10 分鐘發生的交易，作為回報，將會獲得嶄新的比特幣。從本質上講，比特幣挖礦分散了中央銀行的貨幣發行，也分散了其結算功能，并且能夠在全球競爭中取代任何一家中央銀行。
比特幣協議包括了內置算法，該算法可以調節網絡中的挖礦功能。礦工必須完成的任務——在比特幣網絡中成功地記錄一個區塊交易——的難度是在動態調整的，因此，無論何時有多少礦工（多少 CPU）在挖礦，通常每 10 分鐘就會有人成功。
新比特幣開采出的每四年，這項協議也會減半開采速率，并限制比特幣的開采總量為一個固定值：2,100 萬枚。其結果是，在流通中的比特幣數量很容易根據預測曲線得出，將會在 2140 年達到 2,100 萬枚。由于比特幣的發行率是遞減的， 從長期來看，比特幣是一種通貨緊縮的貨幣。此外，通過超出預期發行率來“印刷”新比特幣，造成通貨膨脹是不可實現的。實質上，比特幣本身也是協議，是一種網絡，是一種分布式計算革新的代名詞。比特幣通貨僅是這種創新的首次應用。作為一個開發者，我看到比特幣類似于互聯網貨幣，一個通過分布式計算來傳播價值和保障數字資產所有權的網絡。比起初識比特幣，這里將知無不言。在本章中，我們將會從一些主要概念和術語解釋開始，獲取必備軟件，使用比特幣進行簡單的交易。在接下來的章節里，我們將開始揭開使比特幣成為可能的技術面紗，解釋比特幣網絡和比特幣協議的內部運行機制。
比特幣之前的數字貨幣切實可行的數字貨幣的出現是與密碼學發展息息相關的。基本的挑戰在于，當一個人考慮到用比特來代表可以兌換商品和服務的價值時，接受數字貨幣也就不足為奇。任何接受數字貨幣的人都面臨的兩個基本問題是：
我能相信這錢是真實可信的，而不是偽造的嗎？
我能確定沒人說這筆錢是他們的，而不是我的嗎？（又名“雙重支付”問題）紙幣的發行機構不斷的利用日益復雜的紙張和打印技術來遏制造假問題。實物貨幣很容易解決雙重支付問題，因為同一張紙幣不可能會同時出現在兩個不同的地方。當然，傳統貨幣也經常數字化儲存和數字化傳輸。在這些情況下，假幣和雙重支付問題是被中央權威機構的處理方式是清除所有的電子交易記錄，該中央權威在流通中持有一種全球通貨觀。對于數字貨幣來說，不能有效利用秘制油墨印刷技術或條形全息圖，密碼學為用戶所主張的合法性價值提供了信任的基礎。具體地來說，加密數字簽名能夠使一個用戶簽署一項能夠提供其資產所有權證明的數字資產或數字交易。采用適當的結構，數字簽名也可以用于解決雙重支付的問題。在 20 世紀 80 年代后期，當密碼學開始越來越廣泛地使用并被理解時，許多研究人員開始嘗試使用密碼學來建立數字通貨。這些早期的數字通貨項目發行的數字貨幣，通常倚靠一種國家通貨或像黃金一樣的貴金屬。
雖然這些早期的數字通貨的運行了，他們卻是中心化的，因此，他們很容易受
到政府和黑客的攻擊。早期的數字通貨使用了一個中央結算所來處理所有的定期交易，就像一個傳統的銀行系統。不幸的是，在大多數情況下，這些新興的數字貨幣成為了政府擔憂的目標，最終從法律程序上消失了。另一些則是在發行這些數字貨幣的母公司突然違約時頹然失敗了。為了堅定的抵制對手的介入，無論這些對手是合法的政府或是犯罪分子，去中心化的數字貨幣需要的是避免單節點攻擊。比特幣正是這樣的系統，設計完全去中心化，不被任何中央政權或中央點控制，這樣的貨幣系統是不會遭受攻擊，也不會變得腐敗。
比特幣代表了數十年的密碼學和分布式系統的巔峰之作，這是一個獨特而強大的組合，匯集了四個關鍵的創新點。比特幣由這些構成：
? 一個去中心化的點對點網絡（比特幣協議）
? 一個公共的交易賬簿（區塊鏈）
? 一個去中心化的數學的和確定性的貨幣發行（分布式挖礦）
? 一個去中心化的交易驗證系統（交易腳本）
