区块链技术原理与实践

本书注重梳理区块链相关的基本概念和技术发展脉络，并在对比相关主流技术平台的基础上，逐一阐释与区块链相关的关键技术，如共识算法、智能合约、分布式数据存储、P2P网络与安全性技术等。主要内容包括：区块链的发展历史、体系结构、应用场景与研究生态，比特币、以太坊和超级账本三种区块链主流技术平台，四种共识算法PoW、PoS、DPoS和PBFT的基本原理以及各自的特点，以太坊和超级账本这两种区块链的智能合约的核心要素，P2P工作原理和算法，典型区块链系统中的P2P服务，梧桐链的关键技术及部署使用，联盟链的三个典型应用，区块链的测评质量模型等。本书既可作为高等院校区块链相关课程的通用基础教材，也可作为区块链培训用书，还可作为广大软件爱好者和软件开发人员自学区块链的参考用书。

前言
第1章区块链概述
1.1区块链的发展历史
1.1.1区块链的诞生
1.1.2区块链的技术演进
1.2区块链的体系结构
1.2.1区块链的技术架构
1.2.2区块链1.0的运行过程
1.2.3区块链的类型
1.3区块链的特征
1.4区块链的关键技术
1.5其他主流区块链平台
1.6典型应用场景
1.6.1区块链在供应链金融方面的应用
1.6.2区块链在航运物流方面的应用
1.6.3区块链在司法存证方面的应用
1.7小总
参考文献
第2章开源区块链技术平台
2.1比特币
2.1.1简介
2.1.2比特币底层区块链技术
2.2以太坊
2.2.1简介
2.2.2基本原理
2.3超级账本
2.3.1简介
2.3.2基本原理
2.3.3后续发展
2.3.4超级账本和以太坊的比较
2.4小结
参考文献
第3章共识算法
3.1概述
3.2工作量证明（Proof of Work，PoW）
3.3权益证明（Proof of Stake，PoS）
3.4股份授权证明机制（Delegated Proof of Stake，DPoS）
3.5实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）
3.6共识算法的改进
3.6.1基于工作量证明的改进算法
3.6.2基于权益证明的改进算法
3.6.3其他共识算法的改进
3.7小结
参考文献
第4章智能合约
4.1概述
4.2智能合约架构
4.2.1参考应用架构
4.2.2参考数据架构
4.2.3参考集成架构
4.3智能合约核心要素
4.3.1超级账本智能合约核心要素
4.3.2超级账本智能合约示例
4.3.3以太坊智能合约核心要素
4.3.4以太坊智能合约示例
4.4小结
参考文献
第5章区块链通信协议
5.1概述
5.1.1P2P网络的概念
5.1.2P2P网络的特点
5.1.3P2P网络的发展历史与典型应用
5.1.4P2P网络在区块链应用系统中的地位和作用
5.2比特币系统中的P2P服务
5.3小结
参考文献
第6章密码学与安全技术
6.1安全技术概述
6.2数据层安全
6.2.1数据层信息安全
6.2.2数据层交易隐私安全
6.2.3数据层隐私安全计算
6.3网络层安全
6.3.1安全传输机制
6.3.2安全访问控制
6.3.3P2P网络下的攻击和防范
6.4共识层安全
6.4.1共识与一致性问题
6.4.2常用共识算法
6.5合约层安全
6.5.1比特币的合约层安全
6.5.2以太坊的合约层安全
6.5.3超级账本Fabric的合约层安全
6.5.4智能合约安全之The DAO事件分析
6.6应用层安全
6.6.1概述
6.6.2私钥的安全性
6.6.3伪随机与真随机
6.6.4冷钱包和热钱包
6.6.5重钱包、轻钱包和在线钱包
6.6.6其他功能性钱包
6.7小结
参考文献
第7章企业级区块链——梧桐链
7.1梧桐链概述
7.2梧桐链的关键技术
7.2.1梧桐链共识算法
7.2.2UTXO
7.2.3智能合约
7.2.4安全与隐私
7.2.5梧桐链管理平台
7.3梧桐链的部署与使用
7.3.1节点部署
7.3.2SDK部署
7.3.3CA服务器部署
7.4小结
第8章联盟链的应用案例
8.1基于梧桐链的校园征信管理系统案例
8.1.1案例简介
8.1.2系统功能设计
8.1.3系统总体设计
8.1.4智能合约设计
8.2基于梧桐链的绿色出行共享汽车租赁系统案例
8.2.1案例简介
8.2.2系统功能设计
8.2.3系统总体设计
8.2.4智能合约设计
8.3基于Fabric的游戏资产交易系统案例
8.3.1案例简介
8.3.2系统功能设计
8.3.3系统总体设计
8.3.4智能合约设计
8.4小结
第9章区块链技术测评
9.1质量模型概述
9.2运行层
9.2.1分布式账本
9.2.2对等网络
9.2.3密码学应用
9.2.4共识机制
9.2.5智能合约
9.2.6跨链技术
9.3调用层
9.3.1接入管理
9.3.2节点管理
9.3.3账本管理
9.4应用层
9.4.1用户应用
9.4.2业务应用
9.4.3管理应用
9.5测评策略
9.6小结
第10章区块链技术发展趋势
10.1跨链技术
10.1.1公证人机制
10.1.2侧链/中继技术
10.2安全多方计算
10.3区块链与分布式系统
10.3.1区块链与分布式存储
10.3.2区块链与分布式计算
10.4区块链与物联网
10.5区块链与大数据
10.6区块链与人工智能
10.7技术挑战
10.8小结
参考文献