比特币的运行机制从根本上是一种去中心化的设计，它不依赖任何中央银行或单一管理机构，而是通过一个由全球成千上万节点构成的分布式网络来协同运作，解决了在没有中间人情况下的信任与价值传递问题。这一机制的核心在于其账本的公开透明与不可篡改性，因为每一笔交易记录都被保存在一个名为区块链的公共账本上，并由网络中的所有节点各自保存一份完整的副本。这种设计意味着权力和风险被分散了，没有任何单一实体可以控制或关闭整个系统，从而构建了一个在参与者彼此陌生且无需互信的背景下，依然能够安全、可靠运行的电子现金系统。
支撑该系统运转的底层技术是区块链，它记录了自比特币诞生以来所有的交易历史。交易信息会被广播到全网，由节点进行验证，然后打包进一个个具有时间顺序的数据块中。每个新区块都包含了前一个区块的加密指纹，像链条一样环环相扣，形成了块链式数据结构。如果有人想篡改历史中的某一笔交易，那么这个区块的指纹就会发生变化，导致其后所有区块的链接失效。若想使篡改被全网接受，攻击者需要拥有超过51%的算力来重新计算后面所有的区块，这在现实中的成本高到几乎不可能实现，从而铸就了比特币账本极高的抗篡改能力，确保了历史记录的安全性。
具体到一笔交易如何发生并得到确认，这依赖于非对称加密和共识机制。在比特币世界里，你的身份由一对密钥定义：私钥必须绝对保密，如同银行卡密码，谁拥有它谁就能支配对应地址的资产；公钥则生成公开的比特币地址用于收款。当你想转账时，需使用私钥对交易信息进行数字签名，然后将签好名的交易广播出去。网络中的其他节点可以使用你的公钥验证该签名的有效性，从而确认交易确实由你授权，但无法伪造签名或得知你的真实身份。仅验证签名不足以防止双重支付，即同一笔钱被花两次，这就需要矿工和一套严谨的共识机制介入。
矿工的工作是比特币运行机制中的关键环节，他们负责将一段时间内未确认的有效交易收集起来，打包成一个候选区块，并通过运行特定的哈希算法，消耗大量计算能力去解决一个复杂的数学难题，即工作量证明。第一个找到满足条件答案的矿工，就获得了将这个新区块添加到区块链上的记账权。作为回报，该矿工会获得系统新生成的一定数量比特币作为区块奖励，同时还能获得该区块内所有交易的手续费。这个过程巧妙地解决了去中心化下的共识问题，并将创造新币与维护网络安全绑定在一起，激励节点积极参与并保持诚实。
比特币的发行机制是其经济模型的核心，新币仅能通过上述的挖矿奖励产生，并且总量被严格限定在2100万枚。其算法规定了每隔大约四年，每当产生21万个区块后，区块奖励就会减半一次，这使得比特币的供应速度逐年递减，具有类似黄金的通缩属性。这种预设的、不可更改的数学规则，防止人为增发导致的通货膨胀，从而保护比特币的价值。即使参与挖矿的矿工数量发生波动，网络也会自动动态调整数学难题的难度，确保大约每10分钟产出一个新区块，展现了系统的自我调节与稳定能力。
它最初被构想为一种点对点的电子现金支付系统，其设计目标是在无需可信第三方的情况下，实现安全、透明且不可逆的价值转移。尽管在实际发展中，其支付货币的属性面临挑战，更多地被视为一种数字资产或数字黄金，但其底层运行机制所体现的去中心化思想和对信任问题的技术解决方案，依然具有深远的影响力和持续演进的潜力。
