本書全面介紹了區(qū)塊鏈技術以及它在金融領域的應用，涵蓋基礎概念、底層算法、架構、賦能傳統(tǒng)金融的方式方法、實際應用中存在的問題等讀者廣為關心的技術與應用，并融合了區(qū)塊鏈技術領域新的科研成果。本書分為4部分，共8章。第1部分為基礎和入門（第1章），著重介紹區(qū)塊鏈技術基礎，包括區(qū)塊鏈的起源、含義、分類、價值與應用等，為后面深入介紹區(qū)塊鏈相關技術做鋪墊。第2部分為技術和架構（第2～4章），系統(tǒng)介紹區(qū)塊鏈技術原理，包括區(qū)塊鏈所基于的密碼學原理和經(jīng)典算法、對等網(wǎng)絡技術與分布式存儲及區(qū)塊鏈其他支撐技術；區(qū)塊鏈典型架構；主流的、最新的共識算法與智能合約。第3部分為實際應用（第5～7章），介紹區(qū)塊鏈技術在金融及其他領域的應用；以加密貨幣項目Libra（已更名為Diem）為案例，介紹區(qū)塊鏈應用的方式方法，并總結其尚未成功的原因；展望區(qū)塊鏈在其他行業(yè)的應用。第4部分為擴展學習（第8章），主要介紹區(qū)塊鏈技術演進。本書可作為高年級本科生、碩士或者博士研究生的教材，也適合作為區(qū)塊鏈技術研究人員和數(shù)字金融行業(yè)從業(yè)人員的學習參考書。
黃海平, 教授，南京郵電大學副院長。江蘇省電子學會信息安全專委會副秘書長、全國高等學校計算機教育研究會理事、江蘇省通信行業(yè)科技進步獎系統(tǒng)集成及軟件專業(yè)評審專家。曾獲江蘇省教學成果二等獎1項，江蘇省研究生教育改革成果二等獎2項，指導江蘇省普通高校本科優(yōu)秀畢業(yè)設計獲一等獎，江蘇省高校微課教學比賽三等獎，江蘇省一流課程負責人。江蘇省"333工程”中青年學術帶頭人(第三層次)，江蘇省"六大人才高峰”高層次人才培養(yǎng)對象。作為主要參與者獲得教育部科技進步二等獎2項，江蘇省科技進步二等獎1項，中國電子學會電子信息科學技術二等獎2項，中國通信學會科技進步二等獎1項，江蘇省科技進步三等獎2項，江蘇省通信行業(yè)科技進步一等獎1項等。曾出版《編譯技術原理及方法》《計算機圖形學教程》。
第1部分 基礎和入門
第1章 區(qū)塊鏈簡介 2
1.1 區(qū)塊鏈的起源 2
1.2 區(qū)塊鏈及區(qū)塊鏈技術含義 7
1.2.1 區(qū)塊鏈發(fā)展歷程 7
1.2.2 區(qū)塊鏈定義 10
1.3 區(qū)塊鏈的分類 12
1.3.1 公有鏈 13
1.3.2 私有鏈 13
1.3.3 聯(lián)盟鏈 13
1.3.4 互聯(lián)鏈 14
1.4 區(qū)塊鏈的價值與應用 14
本章小結 17
習題1 17
第2部分 技術和架構
第2章 區(qū)塊鏈技術原理 20
2.1 區(qū)塊鏈中的密碼學 20
2.1.1 哈希算法 21
2.1.2 Merkle樹 25
2.1.3 公鑰密碼算法 28
2.1.4 消息認證碼 33
2.1.5 數(shù)字簽名技術 34
2.1.6 Bloom Filter算法 39
2.2 對等網(wǎng)絡技術與分布式存儲 42
2.2.1 對等網(wǎng)絡結構及典型技術 43
2.2.2 基于區(qū)塊鏈的分布式存儲 53
2.3 區(qū)塊鏈其他支撐技術 55
2.3.1 區(qū)塊鏈其他概念 55
2.3.2 框架及特點 63
2.3.3 運作原理 66
2.3.4 常見問題 69
本章小結 73
習題2 74
第3章 區(qū)塊鏈典型架構 75
3.1 區(qū)塊鏈1.0架構——比特幣區(qū)塊鏈 75
3.1.1 比特幣前端 76
3.1.2 比特幣后端 77
3.2 區(qū)塊鏈2.0架構——以太坊區(qū)塊鏈 81
3.2.1 以太坊發(fā)展歷史 81
3.2.2 以太坊客戶端 82
3.2.3 以太坊錢包 85
3.2.4 Solidity開發(fā)工具 86
3.2.5 以太坊核心 87
3.2.6 以太坊重大事件 89
3.3 區(qū)塊鏈3.0架構——超越貨幣、金融范圍的區(qū)塊鏈應用 90
本章小結 92
習題3 92
第4章 共識算法與智能合約詳解 94
4.1 拜占庭容錯技術 94
4.1.1 拜占庭容錯（BFT）算法 94
4.1.2 實用拜占庭容錯（PBFT）算法 95
4.2 PoW機制 97
4.2.1 PoW簡介 97
4.2.2 PoW實現(xiàn)過程 98
4.2.3 PoW機制分析 99
4.3 PoS機制 99
4.3.1 PoS簡介 99
4.3.2 PoS實現(xiàn)過程 100
4.3.3 PoS機制分析 101
4.4 DPoS機制 101
4.4.1 DPoS簡介 101
4.4.2 DPoS實現(xiàn)過程 102
4.4.3 DPoS機制分析 103
4.5 Ripple共識算法 104
4.5.1 Ripple簡介 104
4.5.2 Ripple實現(xiàn)過程 104
4.6 拜小蟻共識算法 105
4.6.1 小蟻幣簡介 105
4.6.2 拜小蟻共識算法簡介 106
4.6.3 拜小蟻共識算法實現(xiàn)過程 106
4.6.4 拜小蟻共識算法分析 109
4.7 HoneyBadgerBFT共識算法 110
4.7.1 HoneyBadgerBFT簡介 110
4.7.2 HoneyBadgerBFT實現(xiàn)過程 111
4.7.3 HoneyBadgerBFT分析 113
4.8 DumboBFT共識算法 113
4.8.1 DumboBFT簡介 113
4.8.2 DumboBFT實現(xiàn)過程 113
4.8.3 DumboBFT分析 115
4.9 智能合約 115
4.9.1 智能合約簡介 115
4.9.2 智能合約語言 116
4.9.3 智能合約運行機制 117
4.9.4 智能合約分析 118
本章小結 118
習題4 119
第3部分 實際應用
第5章 區(qū)塊鏈驅動金融 122
5.1 區(qū)塊鏈+金融服務 122
5.1.1 區(qū)塊鏈技術給金融服務行業(yè)帶來的沖擊 122
5.1.2 區(qū)塊鏈技術助力金融服務 122
5.1.3 區(qū)塊鏈在金融服務中的應用場景 123
5.1.4 “區(qū)塊鏈+金融服務”的應用案例 126
5.2 區(qū)塊鏈+數(shù)字貨幣 128
5.2.1 常見的幾種數(shù)字貨幣 128
5.2.2 數(shù)字貨幣的不足 129
5.2.3 數(shù)字貨幣的未來 131
5.3 區(qū)塊鏈+共享金融 132
5.3.1 共享經(jīng)濟下的共享金融 132
5.3.2 共享金融與互聯(lián)網(wǎng)金融 133
5.3.3 共享金融的發(fā)展動力 134
5.3.4 區(qū)塊鏈助力實現(xiàn)共享金融 135
5.3.5 “區(qū)塊鏈+共享金融”的應用案例 135
5.4 區(qū)塊鏈+加密數(shù)字資產(chǎn) 137
5.4.1 加密數(shù)字資產(chǎn)和區(qū)塊鏈 137
5.4.2 加密數(shù)字資產(chǎn)的五大應用方向 138
5.4.3 “區(qū)塊鏈+加密數(shù)字資產(chǎn)”的應用案例 139
5.5 區(qū)塊鏈+共享經(jīng)濟 140
5.5.1 物聯(lián)網(wǎng)與共享經(jīng)濟 140
5.5.2 共享經(jīng)濟的發(fā)展趨勢 142
5.5.3 共享經(jīng)濟應用區(qū)塊鏈的可行性分析 142
5.5.4 “區(qū)塊鏈+共享經(jīng)濟”的應用案例 143
5.6 區(qū)塊鏈+供應鏈 144
5.6.1 傳統(tǒng)供應鏈現(xiàn)狀 144
5.6.2 區(qū)塊鏈讓供應鏈更透明 145
5.6.3 “區(qū)塊鏈+供應鏈”的應用案例 146
本章小結 148
習題5 148
第6章 加密貨幣項目Libra（已更名為Diem） 149
6.1 簡介 149
6.2 Libra區(qū)塊鏈 150
6.3 Libra Coin和Libra Reserve 157
6.4 Libra協(xié)會 158
6.5 Libra為何還未成功 159
6.5.1 Libra面臨的問題 160
6.5.2 監(jiān)管合規(guī)前景黯淡 162
6.5.3 Libra 2.0的關鍵更新 163
本章小結 164
習題6 165
第7章 區(qū)塊鏈其他應用 166
7.1 區(qū)塊鏈+保險行業(yè) 166
7.1.1 傳統(tǒng)保險行業(yè)的發(fā)展困境 166
7.1.2 區(qū)塊鏈對保險行業(yè)的影響 167
7.1.3 區(qū)塊鏈在保險業(yè)中的應用 168
7.2 區(qū)塊鏈+醫(yī)療行業(yè) 170
7.2.1 傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展困境 170
7.2.2 區(qū)塊鏈對醫(yī)療行業(yè)的影響 171
7.2.3 區(qū)塊鏈在醫(yī)療行業(yè)的應用 172
7.3 區(qū)塊鏈+農(nóng)業(yè) 173
7.3.1 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展困境 173
7.3.2 區(qū)塊鏈對農(nóng)業(yè)行業(yè)的影響 173
7.3.3 區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)行業(yè)的應用 175
7.4 區(qū)塊鏈與未來 176
7.4.1 區(qū)塊鏈將成為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)的基石 176
7.4.2 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)應用的趨勢 176
7.4.3 展望區(qū)塊鏈發(fā)展前景 177
本章小結 178
習題7 178
第4部分 擴展學習
第8章 區(qū)塊鏈技術演進 180
8.1 區(qū)塊鏈的擴展 180
8.1.1 側鏈 180
8.1.2 樹鏈 183
8.1.3 DAG鏈 185
8.1.4 塊格 188
8.2 超級賬本 189
8.2.1 超級賬本概述 189
8.2.2 Fabric項目 190
8.2.3 Sawtooth Lake項目 194
8.3 閃電網(wǎng)絡 196
8.3.1 閃電網(wǎng)絡概述 196
8.3.2 閃電網(wǎng)絡基本功能 197
8.3.3 閃電網(wǎng)絡應用 200
8.4 區(qū)塊壓縮 201
8.4.1 區(qū)塊壓縮概述 201
8.4.2 壓縮方案 202
8.5 隱私信息混淆 203
8.5.1 地址混淆機制 203
8.5.2 中心化混幣 204
8.5.3 去中心化混幣 208
本章小結 213
習題8 213
附錄A 橢圓曲線密碼 214
附錄B 雙重支付的定性分析 221
參考文獻 224
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