對不同區塊鏈架構進行了剖析，並對密碼學、共識算法等關鍵技術做了詳細的介紹；也提供了區塊鏈中比特幣和以太坊智能合約的開發指南；還介紹了區塊鏈的應用案例，並討論了區塊鏈的常見問題。
學習架構的心得，並就架構變革驅動 IT 時代發展，以及從互聯網 + 到區塊鏈 + 的架構演進，與讀者分享一些個人的心得和觀點。
養成了關注典型 IT 架構的職業習慣。如果把區塊鏈涉及的技術拆開來看，其實無論是虛擬貨幣、密碼學、共識算法，P2P 通信等技術，大部分都有跡可循，先於比特幣出現。區塊鏈之所以變得這麼重要，主要是由於它把這些技術進行有機的組合，形成一個去中心化的、自動化執行交易、自治管理的架構。因此，與其說區塊鏈是技術的革新，不如說是架構的革新。
大部分人容易把社會的進步，時代的變革歸結於某項技術的發明，而忽視了起關鍵作用的其實往往是架構的創新。回顧 IT 發展的歷史，每次重大的變革，不無例外是由於新架構的出現產生了新的能力，帶來了新的應用，應用推動了變革。架構和技術的關係，有些像交響樂的指揮編排和各樂器演奏家的關係。就像一個傑出的指揮家指揮各種不同樂器演奏家協奏出氣勢恢宏的交響樂一樣，一個好的架構，把提供不同技術功能的組件通過在空間、時間的排列組合，通過信息的溝通、協調，形成一個具備一定功能的完備計算系統。
從計算機發展歷史來看，每次技術革新，像機械技術、機電技術、電子管技術、半導體晶體管技術、集成電路技術、大規模集成電路技術，都給計算機的發展帶來了推動力量，但真正具有劃時代意義，起決定性作用的，還是計算架構的創新。這個從著名的圖靈機模型就可見一斑。
英國科學家艾倫・圖靈 1937 年發表著名的《論可計算數字，及其在判定性問題的應用》一文（英文名 On Computable Numbers，with an Application to the Entscheidungsproblem.）。其中 Entscheidungsproblem 是德文 “可判定性問題” 的意思。“可判定性” 意指對於一個判定問題，如果能夠編出一個程序，以域中任意元素作為輸入，執行該程序就能給出相應的個別問題的答案，就稱該判定問題為可判定的。圖靈在論文中提出了計算機抽象模型 —— 圖靈機的概念。圖靈機由一個控制器、一條可無限伸延的帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭組成。這個在架構上如此簡單的機器，理論上卻可以計算任何直觀可計算的函數。但同時，圖靈也證明了不存在一個算法可以解決判定性問題。也就是說，有些計算問題是無解的。而所有能計算的算法都可以由一台圖靈機來執行。圖靈的理論證明了製造出能編程序來執行任何計算的通用計算機是可能的。
圖靈機的意義在於，通過一個簡單的架構，將原來只是生物具備的計算能力，賦予了無機物。這個是在類人類歷史上具有石破天驚影響和劃時代意義的大事件。圖靈機作為計算機的理論模型，奠定了現代計算機科學大廈的基礎。
945 年，根據圖靈機模型，匈牙利籍科學家馮・諾依曼提出了 “存儲程序”（Stored-program）的概念。“存儲程序” 指的是把程序指令和數據放在同一個存儲器上，程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置；採用單一的地址及數據總線，指令和數據寬度一樣。處理器執行指令時，先從儲存器中取出指令解碼，再取操作數執行運算。程序計數器（PC）是 CPU 內部指示指令和數據的存儲位置的寄存器。CPU 通過程序計數器提供的地址信息，對存儲器進行尋址，找到所需要的指令或數據，然後對指令進行譯碼，最後執行指令規定的操作，程序按順序執行。後來這種體系架構被稱為 “馮・諾依曼” 體系架構，也叫 “普林斯頓” 體系架構，如圖 11-1 所示。它由輸入、輸出設備，中央控制單元（CPU）、存儲器以及連接 CPU 和存儲的總線構成。
圖 11-1 馮・諾依曼架構體系
由於程序指令和數據共用總線，因此馮・諾依曼體系架構的計算機並行能力差，數據處理速度慢，存在所謂的 “馮・諾依曼瓶頸”。但該架構的特點是簡單，不需要獨立的程序存儲和數據存儲，大大降低了外設的複雜性。所以直到今天，這種架構仍是當前計算機的主流架構，絕大部分的計算機都屬馮・諾依曼架構。典型的芯片像 Intel、ARM 的 ARM7 和 MIPS 等，都是支持馮・諾依曼架構的芯片。
最早的計算機器僅內含固定用途的程序。現代的某些計算機依然維持這樣的設計方式，通常是為了簡化或教育目的。例如一個計算器僅有固定的數學計算程序，它不能拿來當作文字處理軟件，更不能拿來玩遊戲。若想要改變此機器的程序，你必須更改線路、更改結構甚至重新設計此機器。當然最早的計算機並沒有設計的那麼可編程。當時所謂的 “重寫程序” 很可能指的是紙筆設計程序步驟，接著制訂工程細節，再施工將機器的電路配線或結構改變。
而存儲程序型電腦的概念改變了這一切。借由創造一組指令集結構，並將所謂的運算轉化成一串程序指令的執行細節，讓此機器更有彈性。借著將指令當成一種特別類型的靜態資料，一台存儲程序型電腦可輕易改變其程序，並在程控下改變其運算內容。 馮・諾伊曼結構與存儲程序型電腦是互相通用的名詞，其用法將於下述。而哈佛結構則是一種將程序資料與普通資料分開存儲的設計概念，但是它並未完全突破馮・諾伊曼架構。
存儲程序型概念也可讓程序執行時自我修改程序的運算內容。本概念的設計動機之一就是可讓程序自行增加內容或改變程序指令的存儲器位置，因為早期的設計都要用戶手動修改。但隨著變址寄存器與間接位置訪問變成硬件結構的必備機制後，本功能就不如以往重要了。而程序自我修改這項特色也被現代程序設計所棄揚，因為它會造成理解與調試的難度，且現代中央處理器的流水線與快取機制會讓此功能效率降低。
從整體而言，將指令當成資料的概念使得匯編語言、編譯器與其他自動編程工具得以實現；可以用這些 “自動編程的程序”，以人類較易理解的方式編寫程序[1]；從局部來看，強調 I/O 的機器，例如Bitblt，想要修改畫面上的圖樣，以往是認為若沒有客制化硬件就辦不到。但之後顯示這些功能可以借由 “執行中編譯” 技術而有效達到。