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比特币（Bitcoin）第一次进入大众视野，是中本聪（比特币创造者，但真实身份未知）在2008年发表的论文“比特币：一种点对点的电子现金系统”，文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。它与目前流通的大多数货币不同的是，比特币没有地界、没有区域，不受各国的政府和中央银行的控制，可以自由流通。它仅仅依据特定算法，通过大量的计算产生。该货币系统发行的总数量将被永久限制在2100万个，具有极强的稀缺性。
关于比特币的应用，事实上，只要有人接受，就可以使用比特币购买现实生活中的物品。2014年9月9日，美国电商巨头eBay宣布，该公司旗下子公司Braintree将开始接受比特币支付。该公司已与比特币交易平台Coinbase达成合作，开始接受这种相对较新的支付手段。此后，世界各地包括我国逐渐出现用比特币进行交易支付。
一个比特币值多少钱？要先跟大家讲一个用比特币买比萨的小故事。2010年5月18号，著名程序员LaszloHanyecz在比特币论坛BitcoinTalk上发帖声称：“我可以付9999比特币来购买几个比萨，大概两个就够了，这样我可以吃一个然后留一个明天吃”。在这一笔交易中，一万比特币价值41美元，仅仅只够买两个比萨。在成功交易之后，到了2010年8月份，随着比特币正式交易所的上线，一万比特币价值600美元，11月份的时候飙升到了2600美元，远远超出了两个比萨的价值。到2016年年底，1比特币价值980美元左右，2017年达到史上最高的19500美元，之后有所回落，最近一直稳定在9300美元左右，不知道Laszlo Hanyecz现在有何感想。图2-16给出了我国比特币市场价格走势图。
图2-16 我国比特币市场价格走势图
比特币的加密功能非常好，可以防止任何人造假。交易双方就像收发电子邮件一样，汇款方通过计算机或智能手机，按收款方地址将比特币直接付给对方。比特币钱包和地址可以在网站上下载，其中比特币地址是大约33位长的、由字母和数字构成的一串字符，总是由1或者3开头，例如“1DwunA9otZZQyhkVvkLJ8DV1tu SwWF7r3v”。每个比特币地址在生成时，都会有一个相对该地址的私钥生成，他们的关系就像银行卡号和密码。比特币地址就像银行卡号一样用来记录该地址上存有多少比特币，私钥就是密码，只有在知道银行密码的情况下才能使用银行卡号上的钱，这个私钥可以证明你对该地址上的比特币具有所有权。所以，在使用比特币钱包时请保存好地址和私钥。
矿工在字典里的定义是“现实社会中指在矿山上班的工人，包括各种矿山工种的工人的总称”。而比特币矿工是以计算机为手段，靠计算机的算力工作，获得相应的比特币奖励或者手续费。
早期矿工是能在自己的家庭计算机上挖掘比特币的，后来由于加入比特币网络的计算机越来越多，家庭计算机所能挖到的比特币分量非常稀少，因此出现了比特币专门矿机。比特币矿工通过矿机解决具有一定工作量的工作量证明机制问题，来管理比特币网络——确认交易并且防止双重支付。中本聪把通过消耗CPU的电力和时间来产生比特币，比喻成矿工。比特币的挖矿软件主要是透过对等网络、数位签章、互动式证明系统来进行发起零知识证明与验证交易。
除了将接收到的交易资讯打包到区块，每个区块都会允许发行一定数量的新比特币，用来激励成功发现区块的矿工。
区块产生速率的预期为每10分钟一个，但在每个区块中，新发行的比特币不能超过50个，而这个数字每产出21万个区块就会减半，大约每4年就会发生一次，且比特币总量不会超过2100万个。
人们发现比特币的底层技术——区块链（Blockchain）孕育着很多的机会。区块链是一种网络上多人记录的公共记账，记载所有交易记录（见图2-17）。以前账本是一个人掌管，现在为了防止记账人贪污，每个人一个账本，都来记账、对账，作弊的情况就减少。每个人的账本就是区块，所有的账本就形成区块链。
图2-17 什么区块链
以前是一个人记账，记账的那个人就是中心。现在每个人一个账本，所以也就没有中心了。也就是说，区块链基于分布式存储数据，没有中心进行管理，某个节点受到攻击和篡改不会影响整个网络的健康运作（见图2-18）。
图2-18 去中心化的数据流通
系统中所有节点之间无须信任也可以进行交易，因为数据库和整个系统的运作是公开透明的，在系统的规则和时间范围内，节点之间无法欺骗彼此。
系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
区块链采用基于协商一致的规范和协议，使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全地交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。
一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久地存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无须信任的（区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效），因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，这对信用的累积非常有帮助。
顾名思义，区块链即由一个个区块组成的链（见图2-19）。每个区块分为区块头和区块体（含交易数据）两个部分。区块头包括用来实现区块链接的前一区块的哈希值（又称散列值）和用于计算挖矿难度的随机数。前一区块的哈希值实际是上一个区块头部的哈希值，而计算随机数规则决定了哪个矿工可以获得记录区块的权力。
可以将区块链理解为一个基于互联网的去中心化记账系统。类似比特币这样的去中心化数字货币系统，要求在没有中心节点的情况下保证各个诚实节点记账的一致性。所以区块链技术的核心是在没有中心控制的情况下，在互相没有信任基础的个体之间就交易的合法性等达成共识的机制。区块链的共识机制目前主要有4类：PoW、PoS、DPoS及分布式一致性算法。
图2-19 区块链的链接
脚本是区块链上实现自动验证、自动执行合约的重要技术。每一笔交易的每一项输出严格意义上并不是指向一个地址，而是指向一个脚本。脚本类似一套规则，它约束着接收方怎样才能花掉这个输出上锁定的资产。
交易的合法性验证也依赖于脚本。目前它依赖于两类脚本：锁定脚本与解锁脚本。锁定脚本是在输出交易上加上的条件，通过一段脚本语言来实现，位于交易的输出。解锁脚本与锁定脚本相对应，只有满足锁定脚本要求的条件，才能花掉这个脚本上对应的资产，位于交易的输入。通过脚本语言可以表达很多灵活的条件。解释脚本是通过类似编程领域里的“虚拟机”，分布式运行在区块链网络里的每一个节点。
区块链的交易就是构成区块的基本单位，也是区块链负责记录的实际有效内容。一个区块链交易可以是一次转账，也可以是智能合约的部署等其他事务。
Merkle证明的原始应用是比特币系统，它是由中本聪在2009年描述并且创造的。比特币区块链使用了Merkle证明，为的是将交易存储在每一个区块中，使得交易不能被篡改，同时也容易验证交易是否包含在一个特定区块中。
RLP（Recursive Length Prefix，递归长度前缀编码）是Ethereum中对象序列化的一个主要编码方式，其目的是对任意嵌套的二进制数据的序列进行编码。
区块链应用的场景很多，图2-20梳理了其中七大应用场景。
图2-20 区块链应用
区块链这么火，但实际应用的案例却少之又少；并非区块链技术目前存在的问题阻碍了其大范围的应用，也不是区块链可以应用的场景非常少，其最大的难题可能远在技术之外，因为区块链商用牵扯到各方的利益。
人工智能的学习特性和区块链的加密安全性已经被认为是未来不可抗拒的力量。在过去一年中，Google对区块链的搜索请求增加了250%，突显了该技术近年来的突出地位。
从根本上说，区块链是一系列信息，可以添加但不能重写。这意味着可以创建新细节的附件，形成新的块，传统的加密安全内容在任何情况下都不会改变。区块链的安全性是通过共识驱动的。这使得区块链成为一种独特的安全在线业务方式，具有值得信赖的所有权记录。从根本上说，区块链是第一种能够以分散的方式转移数字化所有权的技术。
通过机器学习，人工智能能够自动执行预测分析，使计算机能够利用大型数据集来做出准确而明智的决策。
区块链底层是非常安全的，但它的高层（DAO、Mt Gox、Bitfinex等）则不那么安全。机器学习近年来在复杂性方面取得了很大进步，并使人工智能能够提供安全的应用程序部署，有助于确保区块链的所有组件都安全可靠。
当人工智能仍然处于加密状态时，人工智能也能够很快构建具有大数据的算法。由于区块链能够以不需要加密的方式处理信息，人工智能可以保证数据始终是安全的。
在传统计算机上管理区块链需要大量的处理能力来完成任务，这是由于区块链具有很强的加密性质，以及缺乏完成这些任务的显式指令。但随着人工智能适应性的逐渐增强，区块链的管理方式被一种更为精确性的方式所取代，这种方式是更智能的机器所能够发挥的。
人类在计算中容易犯错并且速度较慢，因此人工智能在处理区块链技术时更具吸引力。区块链和人工智能协同效应的好处也不是单行道，区块链技术可以为人工智能带来许多增强功能。值得注意的是，区块链极大地提高了人工智能的可信度。这意味着人工智能能够更容易地通过区块链的信息链来解释其思维过程。由于其能够处理的信息深度，区块链拥有的大量数据也可以使人工智能程序更加有效。区块链还具有降低人工智能处理敏感数据相关风险的巨大潜力。人工智能正在协助区块链发展的产业之一是智能合约，它一种在线制定安全协议的方式，可应用于就业、网上购物或者住房中。例如，已经有不少公司允许投资者使用区块链来获得房地产资产的所有权。