Бітко́йн або бітко́їн (англ. bitcoin; BTC, XBT) — децентралізована електронна платіжна система, концепт якої був опублікований 2008 року Сатоші Накамото, і реалізований ним як відкрите програмне забезпечення у 2009 році. Згодом подібні системи почали називати криптовалютами.

Біткойн не має централізованого управління та емітентів. Транзакції з цифровим підписом між двома адресами передаються до всіх вузлів мережі peer-to-peer, а самі дані про переміщення біткойнів зберігаються у блокчейні — ланцюгу криптографічно пов’язаних блоків, якій після створення дуже витратно змінити чи підробити. Для запобігання можливості трати чужих біткойнів або подвійного використання своїх власних застосовуються криптографічні методи.

Біткойн критикують з різних причин, зокрема як спекулятивну бульбашку та за марнотратство енергії.

Для скорочення замість слова «Bitcoin» часто використовується абревіатура BTC. Такий запис схожий на коди валют, однак подібний код міжнародним стандартом ISO 4217 не присвоєно. 7 жовтня 2014 року Bitcoin Foundation опублікувала плани домогтися стандартизації коду для біткойнів. Запис BTC суперечить прийнятій в стандарті системі — іменувати «глобальні товари» починаючи з X (наприклад, золото має код XAU). Як кандидата розглядають варіант XBT.

При вказівці BTC або XBT мається на увазі розрахункова одиниця, а не мережа, набір алгоритмів або будь-яка інша річ, що належить до них. Знак біткойнів затверджений для включення в планований стандарт Юнікоду версії 9.0, йому присвоєно номер U+20BF. Іноді застосовують символ ฿ — знак тайського бата, але він сумісний не з усіма кодуваннями і шрифтами. URI-схема «bitcoin:» офіційно включена в специфікації WHATWG для HTML5. Біткойн також планується додати в список валют у Microsoft Excel 2016

Принципи роботи

За задумом творця системи — Сатоші Накамото, — гроші повинні вільно (без зовнішнього контролю) передаватись від їх володаря до отримувача (який стає наступним володарем) і щоб уникнути інфляції будь-яка централізована грошова емісія повинна бути скасована. Власне це і стало головними принципами системи біткойн. Нові біткойни з’являються виключно за алгоритмом, яким наперед визначені їх кількість та час появи, і який не залежить від рішень будь-яких державних органів, організацій чи окремих осіб. Приблизно раз на 10 хвилин до блокчейну додається новий черговий блок і той, хто його згенерував як винагороду отримує фіксовану кількість біткойнів «від системи», тобто це нові біткойни, яких раніше не існувало. Попервах така винагорода становила 50 біткойнів (див. також розділ Майнінг)

Загалом, отримати біткойни можливо двома варіантами: як винагороду за генерацію чергового блоку (майнінг) або від когось як переказ на свою адресу, наприклад в обмін на традиційну валюту або надані товари (послуги).

Накамото вважав надзвичайно важливим, щоб тільки дійсний володар грошей міг їх використати і у нього не повинно бути ніяких обмежень по розміру і напрямках використання, тобто без можливостей будь-якої заборони, зокрема з боку державних органів або адміністратора платіжної системи. Біткойни, які знаходяться на певному рахунку, може передати на інший рахунок тільки той, хто володіє закритим ключем, з яким пов’язаний номер рахунку. Щоправда, є механізм, коли з рахунком пов’язано відразу декілька ключів, але це завжди визначених угодою (контрактом) обмежена кількість ключів і спрямовано це на виконання контракту, а не на обмеження користування звичайним рахунком.

Для забезпечення такого функціонування система покладається на криптографічні принципи підтвердження прав розпорядження біткойнами (шифрування з закритим та відкритим ключами). При цьому самі біткойни ніяк не кодуються і є лише цифровим записом їх кількості, що доступна володарю приватного (закритого) ключа зазначеної адреси для передачі на будь-яку (навіть неіснуючу) іншу адресу. Для зберігання ключів до своїх адрес користувачі зазвичай використовують файл, який називають гаманцем (англ. wallet). У такому файлі не зберігаються самі біткойни, а лише ключі доступу до відповідних адрес. А біткойни завжди «прив’язані» саме до своєї поточної адреси і будь-хто завжди може перевірити поточний стан будь-якої адреси, навіть не знаючи жодного ключа до неї.

Для здійсненні транзакції користувач вказує бажану до передачі кількість біткойнів, адресу отримувача (яка є перетвореним відкритим ключем отримувача) і підписує це своїм особистим закритим ключем. Комп’ютер отримувача може взагалі не мати підключення до мережі, досить лише надати відправнику свою адресу, яку можна генерувати без зовнішніх підключень. Але щоб передати біткойни, треба обов’язково під’єднатись до мережі хоча б на малий час, щоб передати інформацію про транзакцію.

Пірингова мережа перевіряє відповідність адреси відправника і сформованого електронного підпису. Зазвичай одержувач майже миттєво бачить транзакцію, але спочатку як «непідтверджену». Транзакція може бути визнана недійсною через конфлікт транзакцій (наприклад, коли відправник направляє ті самі біткойни у двох транзакціях). Це може статися, коли у програмному забезпеченні відправника є помилка або коли він навмисно робить спробу шахрайства. Щоб запобігти подвійному використанню одних і тих самих біткойнів, усі транзакції транслюються іншим учасникам, потім вони групуються у блоки, які додаються у ланцюг блокчейну. Блоки пов’язані не тільки через нумерацію, але і через збереження у поточному блоку хешу попереднього блоку. Дуже важливою умовою формування блоку є підбір додаткового параметру (беззмістовного «сміття») таким чином, щоб хеш-сума блоку була менше за визначене число (рівень складності, див. також Доказ виконаної роботи). Ця умова вимагає витратити значний час на формування чергового блоку, але миттєво перевіряється. Рівень складності при формуванні блоку регулюється системою так, щоб середній час між появою двох блоків становив 10 хвилин. Така пов’язаність блоків робить неможливим вибіркову зміну інформації транзакцій без використання для зміни обчислювальної потужності більшої, ніж сукупна потужність решти мережі біткойн. Після включення транзакції до блоку вона вважається «підтвердженою», а будь-яке інше відправлення тих самих біткойнів з цього самого рахунку буде вважатись помилкою, не буде включатись до чергового блоку і не отримає свого «підтвердження». Усі учасники системи перевіряють чинність кожної транзакції й кожного блоку та ігнорують ті, що порушують правила.

Вартість біткойна визначається виключно співвідношенням пропозиції та попиту, ніхто не зобов’язаний підтримувати будь-якій ціновий рівень, не існує механізму обов’язковості обміну біткойнів на будь-які гроші, цінні папери, товари чи інші активи.

Випуск біткойнів

Діяльність зі створення нових блоків заради можливості отримати винагороду емітованими (новими) біткойнами та доданими до них комісійними зборами отримала назву «майнінг» (від англ. mining — видобуток корисних копалин). Випуск нових біткойнів не залежить від будь-якого регуляторного органу, обсяг емісії відомий заздалегідь.

У початкових версіях програми не було окремої системи для майнінгу — і його, і транзакції виконував єдиний клієнт. Досить швидко рівень складності генерації нового блоку зріс так, що використовувати для майнінгу звичайний комп’ютер стало економічно недоцільно. Алгоритм гарантує, що система з будь-якою загальною потужністю буде генерувати новий блок приблизно за 10 хвилин. Таким чином, чим більша сукупна потужність мережі, тим менші шанси окремому користувачу успішно згенерувати новий блок.

Спочатку розмір емісії при створенні блоку становив 50 біткойнів. Після формування кожних 210 000 блоків (приблизно раз на 4 роки) запрограмовано розмір винагороди новими біткойнами зменшувати вдвічі, тобто це значення є спадною геометричною прогресією. Загальний обсяг емісії біткойнів обмежений аналогічно сумі членів спадної геометричної прогресії і не перевищить 21 млн. 28 листопада 2012 відбулося перше зменшення емісійної нагороди з 50 до 25 біткойнів. 2031 року емісія буде фактично зупинена (розмір винагороди 50 → 25 → 12.5 → … → 0). Формування блоків продовжиться й далі, але за них уже не буде фіксованої винагороди новими біткойнами. Передбачається, що поступово основним джерелом винагороди за формування нових блоків стануть комісійні збори.

Поточна стандартна порція нових біткойнів завжди додається до суми комісій з транзакцій (комісій може і не бути), включених у черговий блок. Загальну суму винагороди отримує той, хто сформував черговий блок.

Станом на 2021 рік, за оцінкою дослідників, на майнінг витрачається 121 терават-годин електроенергії на рік, що приблизно відповідає рівню споживання електроенергії у таких країнах як Аргентина, Україна та Норвегія. Кількість електроенергії, витраченої на майнінг, постійно зростає.

Конфіденційність

У системі вся інформація про транзакції відкрита, тобто не шифрована та не прихована, завжди є можливість відслідковувати рух біткойнів від адреси до адреси. Але при цьому відсутня інформація про власників адрес. Розробник Сатоші Накамото рекомендував для підвищення конфіденційності постійно створювати нові адреси (наприклад так, щоб ніколи не платити з однієї адреси двічі), що ускладнить співставлення з їхнім власником.

Згодом для додаткової конфіденційності було запропоновано «біткойн-міксери», які на вхід транзакції подають біткойни різних користувачів і одночасно роблять багато стандартизованих за розміром (однакових) платежів на різні адреси отримувачів. Це ускладнює співставлення, хто, куди і скільки платив.