比特币在技术上代表了几十年的密码学和分布式计算的集大成者，它是一个独特而强大的组合，可以说汇集了四个关键的创新点。
第一是去中心化的点对点网络（比特币协议）
第二是公共的交易账簿（区块链）
第三是去中心化的数学的和确定性的货币发行（分布式挖矿）
第四是去中心化的交易验证系统（交易脚本）
在此之前的数十年间，并不是没有相关的理论及构想，我们可以大致概述一下在比特币之前，数字货币遇到的核心问题。
切实可行的数字货币的出现是与密码学发展息息相关的。基本的挑战在于，当一个人考虑到用比特来代表可以兑换商品和服务的价值时，接受数字货币也就不足为奇。
任何接受数字货币的人都面临的两个基本问题是：
我能相信这钱是真实可信的，而不是伪造的吗？
我能确定没人说这笔钱是他们的，而不是我的吗？（又名“双重支付”问题）
纸币的发行机构不断的利用日益复杂的纸张和打印技术来遏制造假问题。实物货币很容易解决双重支付问题，因为同一张纸币不可能会同时出现在两个不同的地方。
当然，传统货币也经常数字化储存和数字化传输。在这些情况下，假币和双重支付问题是被中央权威机构的处理方式是清除所有的电子交易记录，该中央权威在流通中持有一种全球通货观。
对于数字货币来说，不能有效利用秘制油墨印刷技术或条形全息图，密码学为用户所主张的合法性价值提供了信任的基础。具体地来说，加密数字签名能够使一个用户签署一项能够提供其资产所有权证明的数字资产或数字交易。采用适当的结构，数字签名也可以用于解决双重支付的问题。
在20世纪80年代后期，当密码学开始越来越广泛地使用并被理解时，许多研究人员开始尝试使用密码学来建立数字通货。这些早期的数字通货项目发行的数字货币，通常倚靠一种国家通货或像黄金一样的贵金属。
虽然这些早期的数字通货成型了，他们却是中心化的，因此，他们很容易遭受到政府和黑客的攻击。早期的数字通货使用了一个中央结算所来处理所有的定期交易，就像一个传统的银行系统。
不幸的是，在大多数情况下，这些新兴的数字货币成为了政府担忧的目标，最终从法律程序上消失了。另一些则是在发行这些数字货币的母公司突然违约时颓然失败了。为了坚定的抵制对手的介入，无论这些对手是合法的政府或是犯罪分子，去中心化的数字货币需要的是避免单节点攻击。
而以比特币为代表的新型数字货币系统正是这样的系统，设计完全去中心化，不被任何中央政权或中央点控制，这样的货币系统是不会遭受攻击，也不会变得腐败。
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