Сатоши Накамото планировал создать «строго одноранговые электронные деньги», не нуждающиеся в посредничестве при транзакциях и не подверженные стороннему вмешательству. Иными словами, биткоин должен был перенести лучшие качества наличных денег (отсутствие посредников и окончательность транзакций) в цифровую среду и дополнить их сверхнадежной монетарной политикой, исключающей внезапную инфляцию на благо третьей стороны в ущерб держателям активов. Накамото удалось добиться поставленной цели с помощью крайне ценных, но мало кому понятных технологий: распределенной одноранговой сети без единой точки уязвимости, хеширования, цифровой подписи и доказательства работы[125].
Накамото устранил необходимость в доверенных посредниках, выстроив биткоин на основе сверхнадежного доказательства и тщательной верификации. Верификация — ключевой рабочий принцип и механизм биткоина, и лишь благодаря ей удалось полностью решить проблему доверия[126]. Каждая операция фиксируется всеми пользователями сети таким образом, что они ведут единый общий реестр баланса и движения средств. Всякий раз, когда один пользователь переводит некоторое количество криптовалюты другому пользователю, все члены сети могут подтвердить, что плательщик располагает нужной суммой, и узлы сети каждые 10 минут соревнуются за то, кто первым обновит реестр, занеся в него новый блок транзакций. Для того чтобы узел (то есть один из компьютеров сети) сделал запись в реестре, ему нужно потратить вычислительные мощности и решить сложную математическую задачу. Сама по себе задача трудна, но правильность решения легко подтвердить. Так устроена система доказательства работы (proof-of-work, PoW): только при верном решении блок может быть добавлен в реестр и верифицирован всеми пользователями сети. Математические задачи не связаны с движением биткоинов, но необходимы для функционирования системы, поскольку заставляют подтверждающие узлы тратить вычислительные мощности. Если решение задачи будет сфальсифицировано, мощности сгорят впустую. Если же компьютер предоставляет верное доказательство работы и заявляет транзакцию, другие машины сети «голосуют» за ее валидность. Когда большинство машин проголосуют за одобрение блока, узлы начинают записывать транзакцию в новый блок, который добавляется к предыдущему, а затем переходят к решению следующего доказательства работы. Здесь необходимо отметить, что узел, который добавил к реестру валидный блок транзакций, получает вознаграждение в виде партии свежевыпущенных биткоинов плюс комиссию, выплаченную участниками транзакции.