区块链技术 聚焦金融应用

本书全面介绍了区块链技术以及它在金融领域的应用，涵盖基础概念、底层算法、架构、赋能传统金融的方式方法、实际应用中存在的问题等读者广为关心的技术与应用，并融合了区块链技术领域新的科研成果。本书分为4部分，共8章。第1部分为基础和入门（第1章），着重介绍区块链技术基础，包括区块链的起源、含义、分类、价值与应用等，为后面深入介绍区块链相关技术做铺垫。第2部分为技术和架构（第2～4章），系统介绍区块链技术原理，包括区块链所基于的密码学原理和经典算法、对等网络技术与分布式存储及区块链其他支撑技术；区块链典型架构；主流的、近期新的共识算法与智能合约。第3部分为实际应用（第5～7章），介绍区块链技术在金融及其他领域的应用；以加密货币项目Libra（已更名为Diem）为案例，介绍区块链应用的方式方法，并总结其尚未成功的原因；展望区块链在其他行业的应用。第4部分为扩展学习（第8章），主要介绍区块链技术演进。本书可作为高年级本科生、硕士或者博士研究生的教材，也适合作为区块链技术研究人员和数字金融行业从业人员的学习参考书。

第1部分 基础和入门
第1章 区块链简介 2
1.1 区块链的起源 2
1.2 区块链及区块链技术含义 7
1.2.1 区块链发展历程 7
1.2.2 区块链定义 10
1.3 区块链的分类 12
1.3.1 公有链 13
1.3.2 私有链 13
1.3.3 联盟链 13
1.3.4 互联链 14
1.4 区块链的价值与应用 14
本章小结 17
习题1 17
第2部分 技术和架构
第2章 区块链技术原理 20
2.1 区块链中的密码学 20
2.1.1 哈希算法 21
2.1.2 Merkle树 25
2.1.3 公钥密码算法 28
2.1.4 消息认证码 33
2.1.5 数字签名技术 34
2.1.6 Bloom Filter算法 39
2.2 对等网络技术与分布式存储 42
2.2.1 对等网络结构及典型技术 43
2.2.2 基于区块链的分布式存储 53
2.3 区块链其他支撑技术 55
2.3.1 区块链其他概念 55
2.3.2 框架及特点 63
2.3.3 运作原理 66
2.3.4 常见问题 69
本章小结 73
习题2 74
第3章 区块链典型架构 75
3.1 区块链1.0架构――比特币区块链 75
3.1.1 比特币前端 76
3.1.2 比特币后端 77
3.2 区块链2.0架构――以太坊区块链 81
3.2.1 以太坊发展历史 81
3.2.2 以太坊客户端 82
3.2.3 以太坊钱包 85
3.2.4 Solidity开发工具 86
3.2.5 以太坊核心 87
3.2.6 以太坊重大事件 89
3.3 区块链3.0架构――超越货币、金融范围的区块链应用 90
本章小结 92
习题3 92
第4章 共识算法与智能合约详解 94
4.1 拜占庭容错技术 94
4.1.1 拜占庭容错（BFT）算法 94
4.1.2 实用拜占庭容错（PBFT）算法 95
4.2 PoW机制 97
4.2.1 PoW简介 97
4.2.2 PoW实现过程 98
4.2.3 PoW机制分析 99
4.3 PoS机制 99
4.3.1 PoS简介 99
4.3.2 PoS实现过程 100
4.3.3 PoS机制分析 101
4.4 DPoS机制 101
4.4.1 DPoS简介 101
4.4.2 DPoS实现过程 102
4.4.3 DPoS机制分析 103
4.5 Ripple共识算法 104
4.5.1 Ripple简介 104
4.5.2 Ripple实现过程 104
4.6 拜小蚁共识算法 105
4.6.1 小蚁币简介 105
4.6.2 拜小蚁共识算法简介 106
4.6.3 拜小蚁共识算法实现过程 106
4.6.4 拜小蚁共识算法分析 109
4.7 HoneyBadgerBFT共识算法 110
4.7.1 HoneyBadgerBFT简介 110
4.7.2 HoneyBadgerBFT实现过程 111
4.7.3 HoneyBadgerBFT分析 113
4.8 DumboBFT共识算法 113
4.8.1 DumboBFT简介 113
4.8.2 DumboBFT实现过程 113
4.8.3 DumboBFT分析 115
4.9 智能合约 115
4.9.1 智能合约简介 115
4.9.2 智能合约语言 116
4.9.3 智能合约运行机制 117
4.9.4 智能合约分析 118
本章小结 118
习题4 119
第3部分 实际应用
第5章 区块链驱动金融 122
5.1 区块链+金融服务 122
5.1.1 区块链技术给金融服务行业带来的冲击 122
5.1.2 区块链技术助力金融服务 122
5.1.3 区块链在金融服务中的应用场景 123
5.1.4 “区块链+金融服务”的应用案例 126
5.2 区块链+数字货币 128
5.2.1 常见的几种数字货币 128
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