區(qū)塊鏈技術(shù)基礎(chǔ)教程：原理、方法及實踐

目　　錄
推薦序
前言
第1章　區(qū)塊鏈概述　1
1.1　區(qū)塊鏈技術(shù)緣起　2
1.1.1　從密碼學(xué)歷史與金融危機(jī)談起　2
1.1.2　金融交易的管理與信任危機(jī)　4
1.1.3　比特幣與中本聰?shù)某跣摹?
1.1.4　區(qū)塊鏈技術(shù)的起源　7
1.2　什么是區(qū)塊鏈　8
1.2.1　身邊的區(qū)塊鏈　9
1.2.2　區(qū)塊鏈的定義　9
1.2.3　比特幣與區(qū)塊鏈　10
1.3　區(qū)塊鏈技術(shù)的組成架構(gòu)　11
1.4　區(qū)塊鏈的特點(diǎn)與分類　12
1.5　區(qū)塊鏈的發(fā)展階段和社會意義　14
1.6　區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與不足　16
1.7　區(qū)塊鏈的應(yīng)用和監(jiān)管　18
1.8　我國對虛擬貨幣和“挖礦”
的相關(guān)規(guī)定　21
第2章　區(qū)塊鏈的密碼學(xué)原理　23
2.1　對稱加密與非對稱加密　23
2.1.1　對稱加密　23
2.1.2　非對稱加密　24
2.1.3　對稱加密與非對稱加密的
對比　25
2.2　數(shù)字簽名　25
2.3　RSA簡介　28
2.4　哈希算法　29
2.4.1　什么是哈希算法　29
2.4.2　哈希算法的特點(diǎn)　30
2.4.3　SHA256簡介　30
2.5　橢圓曲線密碼學(xué)　33
2.5.1　secp256k1曲線　34
2.5.2　橢圓曲線運(yùn)算　34
2.5.3　公鑰的生成　35
2.5.4　公鑰加密，私鑰解密　36
2.5.5　簽名驗證（私鑰加密，
公鑰解密）　36
2.6　Merkle樹　37
第3章　區(qū)塊鏈中的共識機(jī)制　39
3.1　一致性問題　39
3.2　CAP定理　40
3.3　拜占庭將軍問題　41
3.3.1　通過口頭消息　42
3.3.2　通過書面消息　43
3.4　共識機(jī)制　45
3.4.1　PoW　46
3.4.2　PoS　47
3.4.3　DPoS　48
3.4.4　PBFT　48
第4章　比特幣　50
4.1　從貨幣發(fā)展史看比特幣　50
4.2　比特幣及其生態(tài)系統(tǒng)　52
4.3　比特幣的概念　55
4.4　比特幣區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)　56
4.5　比特幣交易　60
4.6　比特幣地址　65
4.7　比特幣錢包　67
4.8　挖礦與區(qū)塊創(chuàng)建　68
4.8.1　獎勵機(jī)制　69
4.8.2　挖礦過程　70
4.9　驗證　74
4.9.1　交易驗證　74
4.9.2　區(qū)塊驗證　75
4.9.3　簡單支付驗證　75
4.10　分叉處理　76
4.10.1　硬分叉與軟分叉　76
4.10.2　挖礦分叉　78
4.10.3　算力51%攻擊與雙花問題　79
4.11　比特幣網(wǎng)絡(luò)　81
第5章　以太坊　83
5.1　以太坊簡介　83
5.2　分叉　85
5.3　貨幣　88
5.4　Gas　89
5.5　以太坊虛擬機(jī)　90
5.6　智能合約　91
5.7　樹形存儲結(jié)構(gòu)　94
5.7.1　Trie樹　95
5.7.2　Patricia樹　95
5.7.3　Merkle Patricia樹　98
5.8　賬戶與狀態(tài)樹　100
5.9　以太坊區(qū)塊　104
5.10　交易驗證與區(qū)塊挖掘　107
5.10.1　交易驗證與執(zhí)行　107
5.10.2　區(qū)塊挖掘與驗證　109
5.10.3　挖礦難度調(diào)整　109
5.10.4　區(qū)塊驗證　110
5.11　以太坊網(wǎng)絡(luò)　111
5.12　典型的以太坊應(yīng)用　111
第6章　超級賬本　113
6.1　超級賬本簡介　113
6.2　超級賬本項目　114
6.3　Fabric　116
6.3.1　核心思想　116
6.3.2　整體架構(gòu)　117
6.3.3　交易流程　121
6.3.4　可插拔的共識　122
6.3.5　智能合約　123
6.3.6　賬本結(jié)構(gòu)　124
6.3.7　鏈碼示例　124
6.3.8　超級賬本開發(fā)實例—Fabcar
區(qū)塊鏈應(yīng)用　129
6.4　超級賬本與以太坊的對比　134
第7章　區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)　136
7.1　區(qū)塊鏈的特征　136
7.2　區(qū)塊鏈適用的場景條件　137
7.3　區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)和
發(fā)展趨勢　138
7.3.1　區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)　138
7.3.2　區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)現(xiàn)狀　143
7.3.3　區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢　144
7.3.4　區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)　147
第8章　公有鏈　150
8.1　公有鏈的起源和概念　150
8.2　公有鏈的價值和特征　152
8.3　公有鏈的技術(shù)發(fā)展　155
8.4　公有鏈的治理　163
8.5　公有鏈的監(jiān)管　168
第9章　區(qū)塊鏈即服務(wù)平臺——
BaaS　171
9.1　概述　171
9.1.1　企業(yè)級區(qū)塊鏈服務(wù)的意義　172
9.1.2　常見的企業(yè)級區(qū)塊鏈系統(tǒng)　173
9.2　BaaS的定義和設(shè)計原則　177
9.3　BaaS的總體架構(gòu)　179
9.4　BaaS的基本模塊設(shè)計　180
9.4.1　區(qū)塊鏈服務(wù)管理平臺的
設(shè)計　180
9.4.2　區(qū)塊鏈底層關(guān)鍵技術(shù)的
設(shè)計　182
9.5　BaaS的高階特性　185
9.5.1　跨云部署　185
9.5.2　跨鏈交互　185
9.5.3　基于預(yù)言機(jī)的鏈上鏈下
訪問　187
9.5.4　分布式的身份管理　188
第10章　區(qū)塊鏈安全與監(jiān)管　190
10.1　從安全視角看區(qū)塊鏈技術(shù)的
發(fā)展和應(yīng)用態(tài)勢　190
10.2　區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用分層架構(gòu)及
安全風(fēng)險分析　193
10.2.1　區(qū)塊鏈技術(shù)典型應(yīng)用架構(gòu)
逐漸趨于共識　193
10.2.2　區(qū)