区块链技术基础教程:原理、方法及实践电子书

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推荐序

前言

第1章 区块链概述

1.1 区块链技术缘起

1.1.1 从密码学历史与金融危机谈起

1.1.2 金融交易的管理与信任危机

1.1.3 比特币与中本聪的初心

1.1.4 区块链技术的起源

1.2 什么是区块链

1.2.1 身边的区块链

1.2.2 区块链的定义

1.2.3 比特币与区块链

1.3 区块链技术的组成架构

1.4 区块链的特点与分类

1.5 区块链的发展阶段和社会意义

1.6 区块链技术面临的挑战与不足

1.7 区块链的应用和监管

1.8 我国对虚拟货币和“挖矿”的相关规定

第2章 区块链的密码学原理

2.1 对称加密与非对称加密

2.1.1 对称加密

2.1.2 非对称加密

2.1.3 对称加密与非对称加密的对比

2.2 数字签名

2.3 RSA简介

2.4 哈希算法

2.4.1 什么是哈希算法

2.4.2 哈希算法的特点

2.4.3 SHA256简介

2.5 椭圆曲线密码学

2.5.1 secp256k1曲线

2.5.2 椭圆曲线运算

2.5.3 公钥的生成

2.5.4 公钥加密，私钥解密

2.5.5 签名验证（私钥加密，公钥解密）

2.6 Merkle树

第3章 区块链中的共识机制

3.1 一致性问题

3.2 CAP定理

3.3 拜占庭将军问题

3.3.1 通过口头消息

3.3.2 通过书面消息

3.4 共识机制

3.4.1 PoW

3.4.2 PoS

3.4.3 DPoS

3.4.4 PBFT

第4章 比特币

4.1 从货币发展史看比特币

4.2 比特币及其生态系统

4.3 比特币的概念

4.4 比特币区块链结构

4.5 比特币交易

4.6 比特币地址

4.7 比特币钱包

4.8 挖矿与区块创建

4.8.1 奖励机制

4.8.2 挖矿过程

4.9 验证

4.9.1 交易验证

4.9.2 区块验证

4.9.3 简单支付验证

4.10 分叉处理

4.10.1 硬分叉与软分叉

4.10.2 挖矿分叉

4.10.3 算力51%攻击与双花问题

4.11 比特币网络

第5章 以太坊

5.1 以太坊简介

5.2 分叉

5.3 货币

5.4 Gas

5.5 以太坊虚拟机

5.6 智能合约

5.7 树形存储结构

5.7.1 Trie树

5.7.2 Patricia树

5.7.3 Merkle Patricia树

5.8 账户与状态树

5.9 以太坊区块

5.10 交易验证与区块挖掘

5.10.1 交易验证与执行

5.10.2 区块挖掘与验证

5.10.3 挖矿难度调整

5.10.4 区块验证

5.11 以太坊网络

5.12 典型的以太坊应用

第6章 超级账本

6.1 超级账本简介

6.2 超级账本项目

6.3 Fabric

6.3.1 核心思想

6.3.2 整体架构

6.3.3 交易流程

6.3.4 可插拔的共识

6.3.5 智能合约

6.3.6 账本结构

6.3.7 链码示例

6.3.8 超级账本开发实例——Fabcar区块链应用

6.4 超级账本与以太坊的对比

第7章 区块链技术架构

7.1 区块链的特征

7.2 区块链适用的场景条件

7.3 区块链关键技术架构和发展趋势

7.3.1 区块链的关键技术架构

7.3.2 区块链技术架构现状

7.3.3 区块链技术发展趋势

7.3.4 区块链技术发展热点

第8章 公有链

8.1 公有链的起源和概念

8.2 公有链的价值和特征

8.3 公有链的技术发展

8.4 公有链的治理

8.5 公有链的监管

第9章 区块链即服务平台——BaaS

9.1 概述

9.1.1 企业级区块链服务的意义

9.1.2 常见的企业级区块链系统

9.2 BaaS的定义和设计原则

9.3 BaaS的总体架构

9.4 BaaS的基本模块设计

9.4.1 区块链服务管理平台的设计

9.4.2 区块链底层关键技术的设计

9.5 BaaS的高阶特性

9.5.1 跨云部署

9.5.2 跨链交互

9.5.3 基于预言机的链上链下访问

9.5.4 分布式的身份管理

第10章 区块链安全与监管

10.1 从安全视角看区块链技术的发展和应用态势

10.2 区块链技术应用分层架构及安全风险分析

10.2.1 区块链技术典型应用架构逐渐趋于共识

10.2.2 区块链技术典型应用架构对应的安全风险

10.2.3 区块链技术给安全监管带来的挑战

10.3 风险应对框架

10.4 促进区块链技术安全应用的建议

10.5 针对区块链技术核心机制的典型攻击

10.6 区块链监管

第11章 区块链测试与验证

11.1 区块链测试挑战

11.2 区块链测试的评测标准

11.3 区块链测试方法

11.4 区块链形式化验证

11.5 区块链测试的三个系统化视角

第12章 区块链的应用

12.1 工业区块链应用

12.1.1 区块链为工业应用发展带来新机遇

12.1.2 工业区块链的技术方向

12.1.3 工业区块链的落地难点及挑战

12.2 区块链在电信行业的应用

12.2.1 电信领域的区块链发展现状

12.2.2 区块链的意义和价值

12.2.3 区块链在电信行业的应用场景及应用方案

12.3 区块链赋能新型智慧城市

12.3.1 我国新型智慧城市最新态势

12.3.2 区块链技术可缓解的城市发展问题

12.3.3 区块链赋能智慧城市发展具备潜力

12.3.4 区块链赋能城市发展建议与展望

12.4 司法存证

12.4.1 基于区块链的电子数据存证

12.4.2 区块链司法存证系统参考框架

12.4.3 区块链司法存证存在的挑战

12.5 区块链溯源应用

12.5.1 溯源的背景

12.5.2 新兴技术赋能溯源应用

12.5.3 基于区块链的溯源应用架构

12.6 区块链与供应链金融

12.6.1 供应链金融发展现状

12.6.2 区块链针对供应链金融痛点的解决方案

12.6.3 区块链赋能供应链金融的主要应用

12.6.4 区块链+供应链金融应用政策建议

12.7 区块链赋能新金融

12.7.1 数字货币

12.7.2 支付结算

12.7.3 区块链筹融资

12.7.4 通证经济

12.8 小结

第13章 区块链未来发展趋势

13.1 巨头们都在做什么

13.2 区块链未来应用场景

13.2.1 数据交易

13.2.2 共享经济新应用

13.2.3 各种新型通证和代币

13.2.4 其他行业的新应用

13.3 区块链未来技术展望

13.3.1 量子计算

13.3.2 零知识证明

13.3.3 区块链与物联网

13.3.4 区块链与云计算

13.3.5 区块链与大数据

13.3.6 区块链与人工智能

13.3.7 区块链TPS瓶颈问题

13.3.8 基于区块链的数据隐私保护和溯源

13.4 小结

参考文献

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