比特币并不是像矿物一样被发现的，而是由化名中本聪的开发者设计出来，再通过开源软件和点对点网络逐步运行起来的数字货币。它真正解决的核心问题，不是怎样制造一种虚拟代币，而是怎样让陌生人之间直接转账，同时防止同一笔钱被重复支付。传统电子支付依赖银行或清算机构记账，比特币则把交易广播给网络节点，再利用密码学、时间戳和工作量证明，把所有交易排列成一条公开可验证的区块链。
这套思路并非凭空出现。1998年，密码朋克魏达提出了b-money设想，尝试用密码学控制货币发行和交易；亚当·贝克的Hashcash则提供了工作量证明的技术基础。中本聪做出的关键突破，是把数字签名、点对点通信、分布式时间戳和挖矿奖励组合成一套能够持续运行的系统。难点在于，网络没有中央账本管理员，节点却必须对哪一笔交易先发生形成共识。比特币用累计工作量最多的链作为有效历史，让篡改旧区块变成需要重新完成后续计算的高成本行为。
2008年10月31日，中本聪在密码学邮件列表发布比特币：一种点对点电子现金系统，明确提出无需可信第三方的电子现金方案。白皮书中，交易会被打包进区块，区块通过哈希与前一区块连接；矿工不断调整区块里的随机数，寻找满足难度要求的哈希结果。这个过程就是早期比特币挖矿的技术本质。其他节点验证结果只需进行一次哈希计算，想修改历史却必须重新计算目标区块及其后面的全部区块，安全性由全网诚实节点掌握的计算能力支撑。
比特币网络的落地节点，是2009年1月3日生成的创世区块，也就是区块高度0。区块中嵌入了泰晤士报当天的标题The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks，既标记了时间背景，也留下了对传统金融体系的象征性注脚。1月8日，中本聪发布Bitcoin v0.1软件，普通用户可以运行节点、接收转账，并通过生成区块获得新币。早期代码还设定了2100万枚的发行上限，区块奖励按照周期递减，货币发行不再由某个机构临时决定。
几天比特币从单人测试走向真实网络协作。2009年1月12日，中本聪向密码学家哈尔·芬尼发送了10枚比特币，这笔发生在第170个区块中的转账，被视为最早的用户间交易之一。它的意义不在于当时的价格，因为那时比特币几乎没有市场价值，而在于系统完成了从代码设想到可验证支付的跨越。严格来说，用户并不是在网络里挖出一枚预先存在的硬币，矿工获得的是符合协议规则的区块奖励，货币、交易和账本则伴随共识同时生成。比特币由此诞生于一套公开规则，而不是某个中心机构的发行决定。
