前言
第1章區(qū)塊鏈概述
1.1區(qū)塊鏈演進(jìn)歷程
1.1.1技術(shù)起源
1.1.2區(qū)塊鏈1.0：加密貨幣
1.1.3區(qū)塊鏈2.0：智能合約
1.2區(qū)塊鏈有關(guān)概念
1.2.1區(qū)塊鏈定義
1.2.2區(qū)塊鏈和分布式賬本
1.2.3區(qū)塊鏈和分布式數(shù)據(jù)庫
1.3技術(shù)特性
1.3.1多中心化
1.3.2去中介化
1.3.3透明性
1.3.4可靠性
1.3.5不易篡改性
1.3.6可追溯性
1.4部署類型
1.4.1公有鏈
1.4.2聯(lián)盟鏈
1.4.3私有鏈
1.5區(qū)塊鏈體系架構(gòu)
1.5.1數(shù)據(jù)層
1.5.2網(wǎng)絡(luò)層
1.5.3共識層
1.5.4激勵層
1.5.5合約層
1.5.6應(yīng)用層
1.6區(qū)塊鏈面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
1.6.1互操作性問題
1.6.2可擴(kuò)展性問題
1.6.3安全性問題
1.6.4隱私保護(hù)問題
1.6.5可監(jiān)管性問題
1.7習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章區(qū)塊鏈的密碼學(xué)基礎(chǔ)
2.1密碼學(xué)概述
2.1.1密碼學(xué)發(fā)展歷程
2.1.2密碼體制基本組成
2.1.3密碼體制攻擊方式
2.2典型的公鑰加密算法
2.2.1公鑰加密算法概述
2.2.2RSA加密算法
2.2.3ElGamal加密算法
2.2.4橢圓曲線加密算法
2.3哈希函數(shù)
2.3.1哈希函數(shù)簡介
2.3.2哈希函數(shù)的性質(zhì)
2.3.3典型哈希函數(shù)
2.3.4哈希指針
2.3.5Merkle樹
2.4數(shù)字簽名
2.4.1數(shù)字簽名簡介
2.4.2典型數(shù)字簽名算法
2.4.3其他數(shù)字簽名算法
2.5數(shù)字證書
2.5.1公鑰基礎(chǔ)設(shè)施
2.5.2數(shù)字證書管理
2.5.3證書鏈
2.6習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.1P2P網(wǎng)絡(luò)概述
3.1.1P2P網(wǎng)絡(luò)定義
3.1.2P2P網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
3.2P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.2.1集中式P2P網(wǎng)絡(luò)
3.2.2全分布式結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)
3.2.3全分布式非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)
3.2.4混合式P2P網(wǎng)絡(luò)
3.2.5P2P結(jié)構(gòu)對比
3.3經(jīng)典的P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.3.1Napster協(xié)議
3.3.2Gnutella協(xié)議
3.3.3Chord協(xié)議
3.4區(qū)塊鏈P2P網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)類型
3.4.1比特幣與以太坊中的節(jié)點(diǎn)類型
3.4.2Hyperledger Fabric 中的節(jié)點(diǎn)類型
3.5比特幣中的P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.5.1比特幣中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)
3.5.2比特幣中的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
3.5.3比特幣的數(shù)據(jù)驗證機(jī)制
3.6以太坊的P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.6.1以太坊中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)
3.6.2以太坊中的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
3.6.3以太坊的數(shù)據(jù)驗證機(jī)制
3.7Hyperledger Fabric中的P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.7.1Gossip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
3.7.2Hyperledger Fabric 中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)
3.8習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章共識算法
4.1分布式共識算法背景
4.1.1拜占庭將軍問題
4.1.2共識算法的基本定義
4.1.3Fischer-Lynch-Paterson定理
4.2CFT類共識算法
4.2.1Paxos機(jī)制
4.2.2Raft機(jī)制
4.2.3其他典型CFT類共識
4.3BFT類共識算法
4.3.1拜占庭容錯概述
4.3.2實用拜占庭容錯
4.3.3其他典型BFT類共識
4.4PoW類共識算法
4.4.1比特幣的PoW
4.4.2FruitChains
4.4.3PoUW機(jī)制
4.4.4其他典型PoW類共識
4.5PoS類共識算法
4.5.1點(diǎn)點(diǎn)幣PoS機(jī)制
4.5.2Ethereum Casper PoS機(jī)制
4.5.3DPoS機(jī)制
4.5.4LPoS機(jī)制
4.5.5其他典型PoS類共識
4.6習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章智能合約
5.1智能合約簡介
5.1.1智能合約的歷程及定義
5.1.2智能合約平臺
5.1.3智能合約架構(gòu)
5.1.4智能合約運(yùn)行機(jī)制
5.1.5智能合約分類
5.1.6智能合約技術(shù)特征
5.2智能合約開發(fā)
5.2.1開發(fā)語言
5.2.2實現(xiàn)技術(shù)
5.2.3開發(fā)平臺
5.2.4執(zhí)行環(huán)境
5.3智能合約部署
5.3.1Solidity集成開發(fā)工具Remix
5.3.2Solidity語法規(guī)則
5.3.3智能合約案例部署
5.4智能合約的應(yīng)用
5.4.1金融
5.4.2管理
5.4.3醫(yī)療
5.4.4物聯(lián)網(wǎng)與供應(yīng)鏈
5.4.5法律
5.4.6公益慈善
5.4.7數(shù)字票據(jù)
5.4.8電力市場
5.4.9公證
5.5智能合約的研究挑戰(zhàn)與進(jìn)展
5.5.1合約漏洞事件
5.5.2合約研究的挑戰(zhàn)
5.5.3合約的安全問題
5.5.4合約安全問題研究現(xiàn)狀
5.5.5合約自動化漏洞利用
5.5.6合約安全防御
5.6智能合約的發(fā)展趨勢與展望
5.7習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章比特幣
6.1比特幣概述
6.1.1比特幣概念
6.1.2發(fā)展歷史
6.1.3體系結(jié)構(gòu)
6.2比特幣生態(tài)圈
6.2.1產(chǎn)生
6.2.2存儲
6.2.3流通
6.2.4金融衍生市場
6.3比特幣核心概念
6.3.1比特幣密鑰
6.3.2比特幣地址
6.3.3比特幣交易
6.3.4比特幣腳本
6.3.5比特幣網(wǎng)絡(luò)
6.4比特幣區(qū)塊鏈
6.4.1區(qū)塊結(jié)構(gòu)
6.4.2Merkle樹
6.4.3交易結(jié)構(gòu)
6.4.4挖礦算法
6.4.5比特幣分叉
6.5習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章以太坊
7.1以太坊發(fā)展歷程
7.1.1Frontier階段
7.1.2Homestead 階段
7.1.3Metropolis 階段
7.1.4Serenity階段
7.2以太坊系統(tǒng)架構(gòu)
7.2.1以太坊技術(shù)體系
7.2.2以太坊狀態(tài)模型
7.2.3以太坊區(qū)塊結(jié)構(gòu)
7.2.4Merkle Patricia樹
7.3以太坊核心概念
7.3.1賬戶
7.3.2交易
7.3.3密鑰文件
7.3.4以太幣
7.3.5GHOST協(xié)議
7.3.6Gas
7.3.7EVM
7.4以太坊挖礦
7.4.1Ethash挖礦算法目標(biāo)
7.4.2Ethash難度調(diào)整機(jī)制
7.4.3Ethash挖礦算法過程
7.5以太坊錢包
7.6以太坊客戶端
7.7習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章Hyperledger Fabric
8.1Hyperledger項目概述
8.1.1Hyperledger項目背景
8.1.2Hyperledger項目介紹
8.2Hyperledger Fabric 概述
8.2.1發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
8.2.2整體架構(gòu)
8.2.3運(yùn)行架構(gòu)
8.2.4交易流程
8.3Hyperledger Fabric核心模塊
8.3.1Peer節(jié)點(diǎn)
8.3.2Orderer排序節(jié)點(diǎn)
8.3.3Chaincode
8.3.4MSP
8.3.5Gossip
8.3.6BCCSP
8.3.7Fabric-CA
8.4Hyperledger Fabric核心功能
8.4.1身份管理
8.4.2賬本管理
8.4.3交易管理
8.4.4鏈碼管理
8.5Hyperledger Fabric開發(fā)
8.5.1開發(fā)語言
8.5.2運(yùn)行環(huán)境
8.5.3開發(fā)框架
8.6習(xí)題
參考文獻(xiàn)