轻松读懂区块链

 

区块链技术是一种去中心化的分布式计算技术，它正在蓬勃发展，将成为互联网的重要支撑技术，并改变互联网的运行方式。本书使用生动形象的语言，深入浅出地介绍了区块链的基本原理、关键技术和发展趋势，并对区块链技术在世界范围内各行业的实际应用进行了探讨和展望。其中，第1章至第4章主要介绍了区块链的起源和基础知识，第5章至第12章主要介绍了比特币的基本原理、运行方式和技术发展，第13章至第16章主要介绍了以太坊、EOS、超级账本等其他区块链技术，第17章至第18章主要讲述了区块链的行业应用以及区块链对社会的影响。附录A至附录C详细讲解了比特币的相关数据结构和算法。
本书采用大量易于理解的生活实例作为类比，并通过生动形象的图解方式，将复杂的概念简单化，循序渐进地引导初学者轻松掌握区块链的基本原理。因而，本书可作为学习区块链技术的入门书。

杜经农：教授级高工，华中科技大学计算机软件与理论博士，交通运输部信息通信及导航标准化技术委员会委员，从事交通行业信息化科研与建设15年，主要研究方向为智慧交通、交通大数据应用、交通信息化标准研究与编制等。曾获得国家科技进步二等奖1项，中国航海科技进步奖一等奖2项、湖北省科技进步一等奖项。在国际会议、期刊上发表论文多篇，主持编制了全国交通行业信息化标准《长江电子航道图制作规范》、《长江航运信息系统数据交换共享规范》等，主要著作有《航运综合信息服务系统技术与应用》《perl5核心编程技术》《visualC++6编程经验与技巧》等。
杜江天：北京邮电大学学生，精通计算机程序设计，熟悉区块链共识算法，曾多次获得全国奥林匹克数学竞赛奖项及武汉市“创新素质实践行”科技奖项，在国家核心期刊上发表论文2篇。

第1章呼之欲出：神秘组织的诞生
1.1三大高手创建密码朋克002
1.2中本聪的逆袭006
第2章风云变幻：中心化与去中心化
2.1中心化系统012
2.2去中心化系统016
第3章大道至简：有趣的哈希算法
3.1哈希算法的基本原理023
3.2美国国家安全局设计的密码武器——SHA256算法028
第4章火眼金睛：数字签名和非对称加密
4.1身份认证的利器—数字签名034
4.2一把锁配两把钥匙——奇特的非对称加密036
4.3数字签名与验证的过程038
4.4基于数字签名的加密通信039
第5章环环相扣：比特币之链
5.1比特币是数字签名链045
5.2比特币数字签名链的运行过程047
5.3数字签名链的类比：比特币纸051
5.4比特币的UTXO数据结构052
第6章固若金汤：解密区块链
6.1防止双花的妙招——把区块连成链057
6.2比特币系统的基本模型058
6.3区块链网络的运行方式061
6.4比特币系统的社会学原理065
第7章守株待兔：挖矿大不易
7.1区块头的数据结构071
7.2矿工节点的运行过程072
7.3区块链的临时分叉与剪枝076
7.4众人拾柴火焰高——矿池的出现079
第8章道高一尺：算法和矿机的博弈
8.1算力竞争与矿机的发展085
8.2抗ASIC算法的研究与发展089
第9章金屋藏娇：比特币的接收与保存
9.1比特币账户地址是如何生成的095
9.2比特币客户端软件096
9.3守护进程与RPC客户端101
第10章同心协力：区块链共识机制
10.1拜占庭将军的难题105
10.2PoW共识机制107
10.3PoS共识机制109
10.4DPoS共识机制111
10.5PBFT共识机制113
第11章进化之路：比特币扩容与升级
11.1发展瓶颈117
11.2硬分叉、软分叉与隔离见证方案120
11.3交易延展性问题124
第12章另辟蹊径：神奇的闪电网络
12.1微支付通道129
12.2闪电网络136
第13章渐入佳境：区块链2.0
13.1天才少年的以太坊传奇149
13.2以太坊的账户150
13.3以太坊的世界状态154
13.4以太坊的“交易费”：gas与gasprice155
13.5以太坊的交易157
13.6以太坊的区块结构160
13.7以太坊的共识机制与挖矿163
第14章公正无私：智能合约与DAPP
14.1以太坊的智能合约与虚拟机169
14.2如何开发部署智能合约171
14.3以太坊的DAPP173
14.4以太坊客户端的浏览器插件MetaMask174
14.5以太坊DAPP游戏：Fishbank179
第15章前路漫漫：区块链3.0
15.1EOS闪亮登场189
15.2EOS的账号与智能合约192
15.3EOS的共识机制195
15.4EOS的区块结构198
15.5EOS的通证模型和资源使用200
15.6EOS的治理原则202
15.7EOS的虚拟机和脚本语言203
第16章各有千秋：不同区块链技术的竞争
16.1超级账本：HyperledgerFabric206
16.2智能经济：NEO212
16.3侧链技术：Lisk与Asch217
16.4星际文件系统222
第17章一展身手：区块链的行业应用
17.1供应链物流协作229
17.2产权买卖与登记232
17.3数字出版236
17.4金融行业的应用240
第18章走向未来：思考与展望
18.1双算世界：基于机器自主协作的未来社会245
18.2当前区块链发展中存在的不足249
18.3推动区块链的科学发展254
附录
附录A梅克尔树的结构258
附录B比特币的账户地址生成算法261
附录C比特币UTXO数据结构中的智能脚本264