Python区块链应用开发从入门到精通

本书全面系统地介绍了Python语言区块链应用工程师所需的基础知识和相关技术，主要分为Python基础篇、区块链技术篇和区块链开发篇三部分。 全书共10章，其中第1~3章为Python基础篇，介绍Python语法基础、Python的语法特色、Python与数据库操作等内容；第4~6章为区块链技术篇，介绍初识区块链、区块链的技术原理、区块链技术的发展趋势；第7~10章为区块链开发篇，介绍Solidity智能合约开发的入门和进阶、Python语言离线钱包开发、通过Python和Solidity开发一个“赏金任务系统”，项目中将使用FISCO BCOS联盟链作为基础，结合Django框架，并应用Python-SDK与区块链交互完成数据的读写操作，完成一个区块链的Web项目。 本书内容系统全面，案例丰富翔实，既适合想学习Python语言编程和区块链开发的初学者阅读，也适合作为区块链行业从业者、金融科技爱好者的学习用书，还可以作为广大职业院校相关专业的教材参考用书。

高野 ---------------------------- 高野，毕业于吉林大学计算机科学与技术专业，曾先后就职于中国联通、飞创科技（大商所下属子公司）、传智播客，现任京北方区块链架构师，FISCO-BCOS社区MVP，Aptos技术大使。2017年开始研究区块链，熟悉以太坊、FISCO-BCOS、Aptos、HyperLedger Fabric等主流公链及联盟链平台应用开发，多次参加企业内训及技术分享，线上、线上授课经验丰富，培养的学生遍布全球。 著有《Go语言区块链应用开发从入门到精通》一书，参与了蚂蚁链白皮书的编写。 辛智勇 ---------------------------- 辛智勇，2019年开始研究区块链相关技术，熟悉比特币、以太坊等主流技术，长期从事计算机软件的设计和开发工作。曾就职于中兴通讯、四维图新，历任研发部门总经理、技术专家、高级技术顾问。北京市科学技术委员会科技评审专家；生态聚合平台Aptos Eden高级技术顾问。 肖岩 ---------------------------- 肖岩，毕业于中原工学院软件工程专业，前北大青鸟培训讲师。现任职于上市公司开发工程师，大前端开发工程师。生态聚合平台Aptos Eden技术顾问。熟悉Python、Kotlin、Java、JavaScript等多种开发语言，2018年起长期关注区块链相关技术，推动区块链、联盟链等相关技术在实际项目中落地使用。 郑一鸣 ---------------------------- 郑一鸣，前京东算法工程师，现独立开发者，擅长Python、Solidity、Rust 等，706 Creators社区多个Web3课程的发起人，包括zkp、Rust、Move等，长期关注以太坊生态与底层服务开发，热爱社群空间营造与青年创新教育。

第1篇 Python基础篇 第1章 Python语法基础 1.1 初识Python 1.1.1 为什么要学习Python 1.1.2 Python开发环境搭建 1.1.3 选择一个适合的IDE 1.1.4 写下你的第一个Python程序 1.2 Python基础语法 1.2.1 数据类型 1.2.2 常用操作符 1.2.3 流程控制语句 1.2.4 了解Python的编码风格 1.3 输入输出(IO) 1.3.1 文件的打开与读取 1.3.2 文件与目录操作 1.3.3 JSON格式处理 1.4 函数 1.4.1 函数的基本定义 1.4.2 函数的调用 1.4.3 递归函数 1.4.4 匿名函数 1.4.5 装饰器 1.5 异常处理 1.5.1 错误处理思想 1.5.2 try语句使用 1.5.3 断言语句 1.6 面向对象编程 1.6.1 面向对象的编程思想 1.6.2 Python的面向对象特色 第2章 Python的语法特色 2.1 Python的数据处理工具 2.1.1 迭代器 2.1.2 切片 2.1.3 数据生成器 2.1.4 lambda表达式 2.2 模块与包 2.2.1 第三方模块的安装与使用 2.2.2 NumPy 2.2.3 OpenPyXL 2.2.4 Shapely 2.3 并发编程 2.3.1 并发编程思想 2.3.2 多进程编程 2.3.3 多线程编程 2.4 正则表达式 2.4.1 正则表达式的基本规则 2.4.2 在Python中处理正则表达式 2.5 标准库的使用 2.5.1 Map简介 2.5.2 Reduce简介 2.5.3 sorted简介 2.5.4 filter简介 2.6 网络编程 2.6.1 TCP协议简介 2.6.2 如何搭建TCP服务器 2.6.3 HTTP协议简介 2.6.4 如何搭建Web服务器 第3章 Python与数据库操作 3.1 Python与关系型数据库 3.1.1 Python与MySQL开发环境准备 3.1.2 通过Python对MySQL数据进行增改删 3.1.3 通过Python查询MySQL数据 3.2 Python与非关系型数据库 3.2.1 Python与MongoDB开发环境准备 3.2.2 通过Python操作MongoDB数据库 3.2.3 Python与Redis开发环境准备 3.2.4 通过Python操作Redis数据库 第2篇 区块链技术篇 第4章 初识区块链 4.1 区块链的诞生与发展 4.1.1 区块链的诞生 4.1.2 认识密码朋克组织 4.1.3 区块链技术的高速发展 4.2 P2P网络 4.2.1 P2P网络概述 4.2.2 P2P网络的搭建要点 4.2.3 区块链网络的数据同步机制 4.3 区块链的数据结构 4.3.1 哈希函数 4.3.2 时序的链块式结构 4.3.3 默克尔树 4.4 PoW机制 4.4.1 分布式网络中共识的意义 4.4.2 什么是PoW 4.4.3 PoW的本质原理 4.5 UTXO与交易 4.5.1 什么是UTXO 4.5.2 比特币交易模型 4.5.3 交易脚本 4.6 区块链账本的安全与挑战 4.6.1 双花攻击 4.6.2 51%攻击 4.6.3 激励相容 第5章 区块链的技术原理 5.1 以太坊详解 5.1.1 以太坊概述 5.1.2 智能合约 5.1.3 外部账户与合约账户 5.1.4 世界状态树 5.1.5 以太坊经济体 5.2 区块链的共识算法 5.2.1 PoS原理 5.2.2 DPoS原理 5.2.3 PBFT原理 5.3 区块链的技术方向 5.3.1 跨链 5.3.2 同态加密 5.3.3 零知识证明 5.3.4 二层网络（Layer2） 5.3.5 NFT 第6章 区块链技术的发展趋势 6.1 公链与联盟链 6.1.1 公链与联盟链的对比 6.1.2 常见联盟链平台 6.1.3 BaaS平台 6.1.4 区块链应用的合规性 6.2 联盟链与基础设施建设 6.2.1 数字化身份 6.2.2 数字人民币 6.2.3 存证溯源平台 6.3 公链的热门应用方向 6.3.1 去中心化交易所 6.3.2 DeFi应用简介 6.3.3 IPFS应用简介 6.3.4 DFINITY应用简介 第3篇 区块链开发篇 第7章 Solidity智能合约开发入门 7.1 智能合约运行原理与环境搭建 7.1.1 智能合约的概念 7.1.2 智能合约的运行机制 7.1.3 智能合约运行三要素 7.1.4 智能合约开发环境搭建 7.1.5 Remix环境简介 7.1.6 初识Solidity 7.2 Solidity基础语法 7.2.1 Solidity基础数据类型 7.2.2 函数 7.2.3 修饰符 7.2.4 内建对象 7.2.5 内建函数 7.2.6 事务控制 7.2.7 自定义修饰符 7.3 复合数据类型与数据结构 7.3.1 自定义结构 7.3.2 数组和动态数组 7.3.3 映射 7.3.4 address类型 7.3.5 memory与storage 7.4 Solidity面向对象编程 7.4.1 接口 7.4.2 函数选择器与接口ID 7.4.3 library 7.4.4 合约继承 7.4.5 abstract关键字 第8章 Solidity智能合约开发进阶 8.1 Solidity经典案例 8.1.1 智能合约开发的一般步骤 8.1.2 土豪发红包 8.1.3 我要开银行 8.1.4 智能拍卖 8.2 ERC标准 8.2.1 ERC概述 8.2.2 ERC-20标准 8.2.3 ERC-165标准 8.2.4 ERC-721（NFT标准） 8.3 可升级合约 8.3.1 不可篡改与可升级之间的矛盾 8.3.2 跨合约调用 8.3.3 通过底层函数调用合约 8.3.4 主—从式可升级合约 8.3.5 代理—存储式可升级合约 8.4 合约开发最佳实践 8.4.1 最佳实践概述 8.4.2 工厂模式 8.4.3 存储注册表模式 8.4.4 遍历表迭代器 8.4.5 避免重入攻击 8.4.6 警惕外部合约调用 8.5 Python与智能合约调用 8.5.1 RPC原理分析 8.5.2 Python-SDK简介 8.5.3 Python调用智能合约步骤 8.5.4 节点连接 8.5.5 ABI分析与编译 8.5.6 通过Python调用智能合约 第9章 Python语言离线钱包开发 9.1 区块链钱包原理 9.1.1 区块链钱包的核心原理 9.1.2 助记词如何生成与验证 9.1.3 如何存储私钥 9.2 区块链钱包核心功能实现 9.2.1 钱包如何支持Coin转移 9.2.2 钱包如何支持Coin查询 9.2.3 ERC-20标准实现与部署 9.2.4 钱包如何支持Token转移 9.2.5 钱包如何支持Token查询 9.2.6 事件订阅 第10章 项目实战：开发“赏金任务系统”区块链 10.1 项目需求分析与通证设计 10.1.1 项目需求与痛点分析 10.1.2 项目整体设计 10.1.3 FISCO BCOS简介 10.1.4 搭建FISCO BCOS开发环境 10.1.5 SDK的使用 10.2 企业级智能合约设计与实现 10.2.1 用户合约设计与实现 10.2.2 积分合约设计与实现 10.2.3 任务合约设计与实现 10.3 赏金任务系统核心功能实现 10.3.1 Django简介与安装 10.3.2 Django的基础使用 10.3.3 用户注册功能的实现 10.3.4 登录与Session处理 10.3.5 任务发布 10.3.6 任务信息查询 10.3.7 任务状态变更 10.3.8 项目总结