區(qū)塊鏈技術是一種去中心化的分布式計算技術,它正在蓬勃發(fā)展,將成為互聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術,并改變互聯(lián)網(wǎng)的運行方式。本書使用生動形象的語言,深入淺出地介紹了區(qū)塊鏈的基本原理、關鍵技術和發(fā)展趨勢,并對區(qū)塊鏈技術在世界范圍內(nèi)各行業(yè)的實際應用進行了探討和展望。其中,第1章至第4章主要介紹了區(qū)塊鏈的起源和基礎知識,第5章至第12章主要介紹了比特幣的基本原理、運行方式和技術發(fā)展,第13章至第16章主要介紹了以太坊、EOS、超級賬本等其他區(qū)塊鏈技術,第17章至第18章主要講述了區(qū)塊鏈的行業(yè)應用以及區(qū)塊鏈對社會的影響。附錄A至附錄C詳細講解了比特幣的相關數(shù)據(jù)結構和算法。 本書采用大量易于理解的生活實例作為類比,并通過生動形象的圖解方式,將復雜的概念簡單化,循序漸進地引導初學者輕松掌握區(qū)塊鏈的基本原理。因而,本書可作為學習區(qū)塊鏈技術的入門書。
生動性:本書語言生動有趣,結合生活實例進行類比講解,非計算機專業(yè)的讀者也能輕松閱讀,并了解其基本原理和應用。 系統(tǒng)性:本書系統(tǒng)地介紹了區(qū)塊鏈及相關密碼學背景知識,在附錄中詳細講解有關數(shù)據(jù)結構和算法,計算機專業(yè)人員也可通過本書輕松自學區(qū)塊鏈技術,從而快速了解區(qū)塊鏈行業(yè)。 前瞻性:本書對區(qū)塊鏈的商業(yè)應用前景以及區(qū)塊鏈2.0、3.0等發(fā)展中的技術進行介紹,具備一定的前瞻性,有利于相關人員掌握區(qū)塊鏈技術及應用的發(fā)展趨勢。
杜經(jīng)農(nóng):教授級高工,華中科技大學計算機軟件與理論博士,交通運輸部信息通信及導航標準化技術委員會委員,從事交通行業(yè)信息化科研與建設15年,主要研究方向為智慧交通、交通大數(shù)據(jù)應用、交通信息化標準研究與編制等。曾獲得國家科技進步二等獎1項,中國航?萍歼M步獎一等獎2項、湖北省科技進步一等獎項。在國際會議、期刊上發(fā)表論文多篇,主持編制了全國交通行業(yè)信息化標準《長江電子航道圖制作規(guī)范》、《長江航運信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換共享規(guī)范》等,主要著作有《航運綜合信息服務系統(tǒng)技術與應用》《perl5 核心編程技術》《visual C 6 編程經(jīng)驗與技巧》等。 杜江天:北京郵電大學學生,精通計算機程序設計,熟悉區(qū)塊鏈共識算法,曾多次獲得全國奧林匹克數(shù)學競賽獎項及武漢市創(chuàng)新素質(zhì)實踐行科技獎項,在國家核心期刊上發(fā)表論文2篇。
第 1章 呼之欲出:神秘組織的誕生
1.1 三大高手創(chuàng)建密碼朋克 002
1.2 中本聰?shù)哪嬉u 006
第 2章 風云變幻:中心化與去中心化
2.1 中心化系統(tǒng) 012
2.2 去中心化系統(tǒng) 016
第3章 大道至簡:有趣的哈希算法
3.1 哈希算法的基本原理 023
3.2 美國國家安全局設計的密碼武器SHA256算法 028
第4章 火眼金睛:數(shù)字簽名和非對稱加密
4.1 身份認證的利器數(shù)字簽名 034
4.2 一把鎖配兩把鑰匙奇特的非對稱加密 036
4.3 數(shù)字簽名與驗證的過程 038
4.4 基于數(shù)字簽名的加密通信 039
第5章 環(huán)環(huán)相扣:比特幣之鏈
5.1 比特幣是數(shù)字簽名鏈 045
5.2 比特幣數(shù)字簽名鏈的運行過程 047
5.3 數(shù)字簽名鏈的類比:比特幣紙 051
5.4 比特幣的UTXO數(shù)據(jù)結構 052
第6章 固若金湯:解密區(qū)塊鏈
6.1 防止雙花的妙招把區(qū)塊連成鏈 057
6.2 比特幣系統(tǒng)的基本模型 058
6.3 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的運行方式 061
6.4 比特幣系統(tǒng)的社會學原理 065
第7章 守株待兔:挖礦大不易
7.1 區(qū)塊頭的數(shù)據(jù)結構 071
7.2 礦工節(jié)點的運行過程 072
7.3 區(qū)塊鏈的臨時分叉與剪枝 076
7.4 眾人拾柴火焰高礦池的出現(xiàn) 079
第8章 道高一尺:算法和礦機的博弈
8.1 算力競爭與礦機的發(fā)展 085
8.2 抗ASIC算法的研究與發(fā)展 089
第9章 金屋藏嬌:比特幣的接收與保存
9.1 比特幣賬戶地址是如何生成的 095
9.2 比特幣客戶端軟件 096
9.3 守護進程與RPC客戶端 101
第 10章 同心協(xié)力:區(qū)塊鏈共識機制
10.1 拜占庭將軍的難題 105
10.2 PoW共識機制 107
10.3 PoS共識機制 109
10.4 DPoS共識機制 111
10.5 PBFT共識機制 113
第 11章 進化之路:比特幣擴容與升級
11.1 發(fā)展瓶頸 117
11.2 硬分叉、軟分叉與隔離見證方案 120
11.3 交易延展性問題 124
第 12章 另辟蹊徑:神奇的閃電網(wǎng)絡
12.1 微支付通道 129
12.2 閃電網(wǎng)絡 136
第 13章 漸入佳境:區(qū)塊鏈2.0
13.1 天才少年的以太坊傳奇 149
13.2 以太坊的賬戶 150
13.3 以太坊的世界狀態(tài) 154
13.4 以太坊的交易費:gas與gas price 155
13.5 以太坊的交易 157
13.6 以太坊的區(qū)塊結構 160
13.7 以太坊的共識機制與挖礦 163
第 14章 公正無私:智能合約與DAPP
14.1 以太坊的智能合約與虛擬機 169
14.2 如何開發(fā)部署智能合約 171
14.3 以太坊的DAPP 173
14.4 以太坊客戶端的瀏覽器插件MetaMask 174
14.5 以太坊DAPP游戲:Fishbank 179
第 15章 前路漫漫:區(qū)塊鏈3.0
15.1 EOS閃亮登場 189
15.2 EOS的賬號與智能合約 192
15.3 EOS的共識機制 195
15.4 EOS的區(qū)塊結構 198
15.5 EOS的通證模型和資源使用 200
15.6 EOS的治理原則 202
15.7 EOS的虛擬機和腳本語言 203
第 16章 各有千秋:不同區(qū)塊鏈技術的競爭
16.1 超級賬本:Hyperledger Fabric 206
16.2 智能經(jīng)濟:NEO 212
16.3 側鏈技術:Lisk與Asch 217
16.4 星際文件系統(tǒng) 222
第 17章 一展身手:區(qū)塊鏈的行業(yè)應用
17.1 供應鏈物流協(xié)作 229
17.2 產(chǎn)權買賣與登記 232
17.3 數(shù)字出版 236
17.4 金融行業(yè)的應用 240
第 18章 走向未來:思考與展望
18.1 雙算世界:基于機器自主協(xié)作的未來社會 245
18.2 當前區(qū)塊鏈發(fā)展中存在的不足 249
18.3 推動區(qū)塊鏈的科學發(fā)展 254
附錄
附錄A 梅克爾樹的結構 258
附錄B 比特幣的賬戶地址生成算法 261
附錄C 比特幣UTXO數(shù)據(jù)結構中的智能腳本 264