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比特币是在2008由化名Satoshi Nakamoto（中本聪）的人发布的一篇题为“Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System” [1] 的论文而发明的（详见附录A）。中本聪结合了诸如数字签名和HashCash等先前的发明，创建了一个完全去中心化的数字货币系统，它不依赖中央机构进行货币发行、结算和交易验证。最关键的创新是使用分布式计算系统（称为“工作量证明”算法）每10分钟进行一次全球性的“抽奖”，从而让分布式网络达成关于已经发生交易状态的共识。这优雅地解决了双重支付的问题，也就是避免一个货币单位花费两次的情况。在这之前，双重支付问题只能通过中心化的中央清算所来清算所有交易以解决数字货币的这一弱点。
比特币网络始于2009年，基于中本聪发布的实施参考指南，之后由许多其他程序员进行修订。为比特币提供安全性和适应性的工作量证明算法（挖矿）的算力呈指数级增长，现在超过了世界顶级超级计算机的整体处理能力
。
中本聪于2011年4月退出公众视野，将维护代码和网络的职责分给了一群活跃的志愿者小组。中本聪的真实身份仍然是个谜。然而，无论是中本聪还是其他人，都无法单独控制比特币系统，比特币系统基于完全公开的数学原理、开源代码以及参与者之间的共识。比特币发明本身就具有开创性，已经在分布式计算、经济学和计量经济学领域开创了新的领域。
中本聪的发明同样是对分布式计算中一个被称为“拜占庭将军问题”的实际而新颖问题的解决方案。简而言之，这个问题包括试图在没有领导者的多参与者中，通过在不可靠且可能被威胁的网络上交换信息达成一致行动方案。中本聪的解决方案采用了工作量证明的概念，在没有中心信任权威的情况下实现共识，代表着在分布式计算上的一个突破。