A differenza della maggior parte delle valute tradizionali, Bitcoin non fa uso di un ente centrale. Esso utilizza un database distribuito tra i nodi della rete che tengono traccia delle transazioni e sfruttano la crittografia per implementare le caratteristiche più importanti come il fatto di permettere di spendere bitcoin solo al legittimo proprietario, e di poterlo fare una volta sola.
La progettazione di Bitcoin prevede il possesso ed il trasferimento anonimo delle monete. I bitcoin possono essere salvati su di un personal computer sotto forma di "portafoglio" o mantenuti presso terze parti che svolgono funzioni simili ad una banca. In ogni caso i bitcoin possono venir trasferiti attraverso Internet a chiunque disponga di un "indirizzo bitcoin". La struttura peer-to-peer della rete bitcoin e la mancanza di un ente centrale rende impossibile per qualunque autorità, governativa o meno, di manipolare il valore dei bitcoin o di introdurre inflazione creando nuova moneta.
Bitcoin è una delle prime implementazioni di un concetto definito cryptocurrency, descritto per la prima volta nel 1998 da Wei Dai su una mailing list.
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