比特币的诞生与运作并非凭空而来，其背后依托的是一套严密、完整且自洽的理论体系，这些理论不仅是其技术实现的基础，也构成了其去中心化、安全可信价值主张的灵魂。
比特币最核心的理论基石来源于密码学，尤其是非对称加密和哈希函数。非对称加密技术为每个用户生成一对独一无二的公钥和私钥，私钥是掌控资产的唯一凭证，公钥则可用于生成公开的收款地址，这种机制确保了资产所有权和转移的安全性。而哈希函数则像是一台不可逆的数据粉碎机，它将任意长度的交易信息压缩成固定长度的、独一无二的字符串，任何对原始数据的微小改动都会导致哈希值面目全非，这为数据的完整性和不可篡改提供了理论保障，是区块链技术防伪的根基。
比特币深刻践行了去中心化理论。它不依赖于任何中央机构如政府或银行来发行货币或验证交易，而是通过构建一个点对点的网络来实现。在这个网络中，所有参与者地位平等，共同维护一本公开透明的分布式账本。这意味着没有任何单一节点可以控制整个系统，货币的发行和流通规则由预设的、开源的代码协议决定，从而理论上避免了中心化机构滥发货币或操纵交易的可能，实现了一种基于共识而非信任的价值转移方式。
实现和维护这套去中心化系统的关键，是工作量证明共识机制理论。该理论要求网络中的参与者通过投入巨大的计算资源来解决一个复杂的数学难题，这个过程被称为挖矿。率先解决难题的矿工有权将一段时间内的交易打包成一个新的区块并添加到区块链上，同时获得系统新生成的比特币作为奖励。这种机制相当于将记账权与付出真实计算成本挂钩，使得恶意攻击者若想篡改历史记录，需要付出远超其可能收益的算力成本，从而在理论上保障了整个网络的安全性与稳定性。
比特币的货币发行理论则体现为一种严格的、可预测的通缩模型。其源代码预先设定了总量上限为两千一百万个，且新增货币的产出速度通过挖矿奖励减半的机制进行调控，大约每四年奖励减半一次。这意味着比特币的供应增长是逐步放缓并最终停止的，这种设计源于哈耶克等经济学家对自由货币和抵抗通货膨胀的构想，试图创造一种不受人为干预、总量恒定的数字货币，以对抗传统法币可能因超发而导致的贬值。
