比特币依靠的核心理论是其去中心化、安全可靠的技术框架，包括区块链、共识算法和密码学等基础原理，确保其在数字货币领域的独特地位。
它作为一个公共分布式账本，记录所有交易信息并确保其不可篡改。比特币网络通过区块链将交易数据组织成区块，每个区块通过密码学哈希与前一个区块链接，形成一条连续的数据链，从而提供透明性和完整性保障。这种设计消除了对中央机构的依赖，使交易验证和存储由全网节点共同维护，大大增强了系统的抗攻击能力。
工作量证明共识算法是比特币运行的核心机制，它确保网络参与者通过计算竞争来达成一致。矿工们需要解决复杂的数学难题来生成新区块，这个过程称为挖矿，成功者获得比特币奖励。该算法自动调整难度，使区块生成时间稳定在约10分钟，防止恶意行为并维护网络公平性。这种去中心化的共识机制是比特币安全性的关键支柱，避免了单点故障风险。
密码学技术为比特币提供了隐私和安全性保障，包括公钥加密和数字签名等原理。用户注册时系统生成私钥和公钥对，私钥用于授权交易，公钥则生成接收地址；数字签名确保交易的真实性，防止伪造。这些技术结合区块链的公开性，实现交易匿名化同时防止双重支付问题，构成比特币作为可信虚拟货币的基础。
分布式P2P网络和开源软件设计是比特币理论框架的重要组成部分。比特币网络由全球节点组成，每个节点平等参与交易验证和区块传播，形成高度冗余的系统。这种分布式架构提升了网络的可靠性和容错能力，而开源特性允许任何人审查代码，促进技术创新和社区协作，确保比特币的持续进化与透明度。
