Khai thác Bitcoin định nghĩa quy trình xác thực và thêm dữ liệu giao dịch vào sổ cái công khai. Sổ cái công khai được gọi là blockchain vì nó bao gồm một tập hợp các khối. Bitcoin là tiền ảo có giá trị, và giá trị của nó không tĩnh, thay đổi theo thời gian. Không có cơ quan giám sát Bitcoin nào quản lý các giao dịch Bitcoin.
Bitcoin được tạo ra dưới danh nghĩa (tên giả) Satoshi Nakamoto, người tuyên bố sự tạo ra, và nó được thực hiện như phần mềm mã nguồn mở. Một phiên bản tiền điện tử peer-to-peer thuần túy có thể cho phép các thanh toán trực tuyến được gửi trực tiếp từ người này sang người khác mà không cần sự can thiệp của tổ chức tài chính.
Bitcoin là một dạng mạng cho phép mọi người gửi quyền tài sản trên các đơn vị tài khoản gọi là Bitcoin, được tạo ra với số lượng xác định. Khi một người gửi một lượng bitcoin cho người khác, dữ liệu này được truyền đến mạng Bitcoin peer-to-peer.
Khai thác Bitcoin yêu cầu một nhiệm vụ cực kỳ khó thực hiện, nhưng dễ dàng kiểm tra. Nó cần mật mã học, với hàm băm gọi là double SHA-256 (hàm biến đổi văn bản kích thước bất kỳ thành chuỗi 256 bit). Một hàm băm chấp nhận một khối dữ liệu làm đầu vào và nén nó thành giá trị băm nhỏ hơn (256 bit).
Lợi ích của Bitcoin là sự ẩn danh của cơ chế. Tính riêng tư của người gửi và người nhận (người thụ hưởng) được mã hóa. Đó là lý do cơ bản khiến nó trở thành hình thức giao dịch tiền tệ đáng tin cậy trên internet. Theo quy ước, độ khó trong việc tạo tiền phân tán là yêu cầu cho một đề xuất để ngăn chặn double-spending (chi tiêu kép).
Một cá nhân có thể đồng thời gửi hai giao dịch, gửi cùng đồng tiền cho hai bên khác nhau trên mạng. Bitcoin giải quyết khó khăn này và cung cấp sự đồng thuận về quyền bằng cách duy trì một sổ cái cộng đồng của tất cả các giao dịch, gọi là blockchain.
Với băm mật mã, không có cách nào để lấy giá trị băm mong muốn mà không thử hàng tấn nguồn. Vì có thể tìm đầu vào cho ra giá trị mong muốn, đây là nhiệm vụ dễ dàng cho ai đó để xác thực băm. Do đó, băm mật mã trở thành cách tiếp cận tốt để sử dụng "Proof-of-work" của Bitcoin (dữ liệu khó tạo nhưng dễ kiểm tra).
Nếu xem xét một khối để khai thác trước, cần thu thập các giao dịch mới vào một khối, và sau đó băm khối để tạo giá trị băm khối 256-bit. Khi băm bắt đầu bằng đủ số không, khối đã được khai thác thành công và được truyền đến mạng Bitcoin, và đó trở thành định danh cho khối đó.