考慮一個如圖所示的情況;

如圖所示，鮑勃正在向麗莎出價一張10美元的鈔票，以換取一本書。一旦Lisa收到這張面值10美元的鈔票，Bob就無法再將這筆錢用於其他交易，因爲現在Lisa擁有這種實物貨幣。

現在，考慮這樣一種情況：錢是以數字形式支付的。這在圖片中有說明;

由於貨幣兌換的格式是數字格式，它本質上是存儲在Bob設備某處的二進位物理文件。鮑勃把這個文件（數字貨幣）給麗莎後，他還可以把文件的副本給愛麗絲。兩人現在都認爲他們在沒有任何數字硬幣認證手段的情況下收到了這筆錢，因此會將各自的商品交給鮑勃。這稱爲「雙倍支出」，即發送者在多個地方花費相同的錢從多個供應商那裡獲得服務或商品。

爲了解決這一雙重支出的問題，我們將使用一個集中的機構來監控所有的交易。這在圖片中有說明;

一般來說，中央管理機構是您的銀行，它維護一個記錄所有交易的分類帳簿。現在，鮑勃必須把他的數字貨幣寄給銀行，銀行會在其分類帳中記入鮑勃的帳戶。在確保Bob有足夠的餘額來支付他想要發送的數字貨幣之後，他會將這些錢發送給Lisa，並將她的帳戶記入其分類帳。

現在，可以保證鮑勃不會把錢加倍花掉。如果每一個數字交易都通過這樣一個中央集權機構進行路由，那麼雙重支出的問題就會得到解決。這也爲驗證在交易中收到的每一枚硬幣（數字貨幣）的真實性提供了另一個好處。所以假幣（像鮑勃用複印件付給愛麗絲一樣，是重複的錢）很容易被發現，並防止流通。

中央集權的引入雖然解決了雙重支出問題，但也帶來了另一個重大問題——中央集權本身的創建和維護成本。

由於銀行業務需要資金，他們開始削減爲客戶進行的每筆貨幣交易的佣金。這有時會變得非常昂貴，特別是在海外匯款時，可能有多個代理（銀行）參與整個交易。

所有上述問題都是通過引入數字貨幣比特幣來解決的。在深入研究比特幣的設計和體系結構之前，我先簡單介紹一下比特幣的背景知識。