區(qū)塊鏈技術(shù)是一種去中心化的分布式計(jì)算技術(shù),它正在蓬勃發(fā)展,將成為互聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術(shù),并改變互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行方式。本書(shū)使用生動(dòng)形象的語(yǔ)言,深入淺出地介紹了區(qū)塊鏈的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在世界范圍內(nèi)各行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)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(chǔ)知識(shí),第5章至第12章主要介紹了比特幣的基本原理、運(yùn)行方式和技術(shù)發(fā)展,第13章至第16章主要介紹了以太坊、EOS、超級(jí)賬本等其他區(qū)塊鏈技術(shù),第17章至第18章主要講述了區(qū)塊鏈的行業(yè)應(yīng)用以及區(qū)塊鏈對(duì)社會(huì)的影響。附錄A至附錄C詳細(xì)講解了比特幣的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。 本書(shū)采用大量易于理解的生活實(shí)例作為類比,并通過(guò)生動(dòng)形象的圖解方式,將復(fù)雜的概念簡(jiǎn)單化,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)初學(xué)者輕松掌握區(qū)塊鏈的基本原理。因而,本書(shū)可作為學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)的入門書(shū)。
生動(dòng)性:本書(shū)語(yǔ)言生動(dòng)有趣,結(jié)合生活實(shí)例進(jìn)行類比講解,非計(jì)算機(jī)專業(yè)的讀者也能輕松閱讀,并了解其基本原理和應(yīng)用。 系統(tǒng)性:本書(shū)系統(tǒng)地介紹了區(qū)塊鏈及相關(guān)密碼學(xué)背景知識(shí),在附錄中詳細(xì)講解有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也可通過(guò)本書(shū)輕松自學(xué)區(qū)塊鏈技術(shù),從而快速了解區(qū)塊鏈行業(yè)。 前瞻性:本書(shū)對(duì)區(qū)塊鏈的商業(yè)應(yīng)用前景以及區(qū)塊鏈2.0、3.0等發(fā)展中的技術(shù)進(jìn)行介紹,具備一定的前瞻性,有利于相關(guān)人員掌握區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。
杜經(jīng)農(nóng):教授級(jí)高工,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件與理論博士,交通運(yùn)輸部信息通信及導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員,從事交通行業(yè)信息化科研與建設(shè)15年,主要研究方向?yàn)橹腔劢煌、交通大?shù)據(jù)應(yīng)用、交通信息化標(biāo)準(zhǔn)研究與編制等。曾獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),中國(guó)航?萍歼M(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)項(xiàng)。在國(guó)際會(huì)議、期刊上發(fā)表論文多篇,主持編制了全國(guó)交通行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)《長(zhǎng)江電子航道圖制作規(guī)范》、《長(zhǎng)江航運(yùn)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換共享規(guī)范》等,主要著作有《航運(yùn)綜合信息服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用》《perl5 核心編程技術(shù)》《visual C 6 編程經(jīng)驗(yàn)與技巧》等。 杜江天:北京郵電大學(xué)學(xué)生,精通計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì),熟悉區(qū)塊鏈共識(shí)算法,曾多次獲得全國(guó)奧林匹克數(shù)學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)及武漢市創(chuàng)新素質(zhì)實(shí)踐行科技獎(jiǎng)項(xiàng),在國(guó)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(fēng)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(jiǎn):有趣的哈希算法
3.1 哈希算法的基本原理 023
3.2 美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的密碼武器SHA256算法 028
第4章 火眼金睛:數(shù)字簽名和非對(duì)稱加密
4.1 身份認(rèn)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(duì)稱加密 036
4.3 數(shù)字簽名與驗(yàn)證的過(guò)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(yùn)行過(guò)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(jié)構(gòu) 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(luò)的運(yùn)行方式 061
6.4 比特幣系統(tǒng)的社會(huì)學(xué)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(jié)構(gòu) 071
7.2 礦工節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行過(guò)程 072
7.3 區(qū)塊鏈的臨時(shí)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(jī)的博弈
8.1 算力競(jìng)爭(zhēng)與礦機(jī)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(hù)進(jìn)程與RPC客戶端 101
第 10章 同心協(xié)力:區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制
10.1 拜占庭將軍的難題 105
10.2 PoW共識(shí)機(jī)制 107
10.3 PoS共識(shí)機(jī)制 109
10.4 DPoS共識(shí)機(jī)制 111
10.5 PBFT共識(shí)機(jī)制 113
第 11章 進(jìn)化之路:比特幣擴(kuò)容與升級(jí)
11.1 發(fā)展瓶頸 117
11.2 硬分叉、軟分叉與隔離見(jiàn)證方案 120
11.3 交易延展性問(wèn)題 124
第 12章 另辟蹊徑:神奇的閃電網(wǎng)絡(luò)
12.1 微支付通道 129
12.2 閃電網(wǎng)絡(luò) 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(fèi):gas與gas price 155
13.5 以太坊的交易 157
13.6 以太坊的區(qū)塊結(jié)構(gòu) 160
13.7 以太坊的共識(shí)機(jī)制與挖礦 163
第 14章 公正無(wú)私:智能合約與DAPP
14.1 以太坊的智能合約與虛擬機(jī) 169
14.2 如何開(kāi)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(chǎng) 189
15.2 EOS的賬號(hào)與智能合約 192
15.3 EOS的共識(shí)機(jī)制 195
15.4 EOS的區(qū)塊結(jié)構(gòu) 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(jī)和腳本語(yǔ)言 203
第 16章 各有千秋:不同區(qū)塊鏈技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)
16.1 超級(jí)賬本:Hyperledger Fabric 206
16.2 智能經(jīng)濟(jì):NEO 212
16.3 側(cè)鏈技術(shù):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(yīng)用
17.1 供應(yīng)鏈物流協(xié)作 229
17.2 產(chǎn)權(quán)買賣與登記 232
17.3 數(shù)字出版 236
17.4 金融行業(yè)的應(yīng)用 240
第 18章 走向未來(lái):思考與展望
18.1 雙算世界:基于機(jī)器自主協(xié)作的未來(lái)社會(huì) 245
18.2 當(dāng)前區(qū)塊鏈發(fā)展中存在的不足 249
18.3 推動(dòng)區(qū)塊鏈的科學(xué)發(fā)展 254
附錄
附錄A 梅克爾樹(shù)的結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)中的智能腳本 264