区块链技术及应用

本书编著团队系华为公司在国内外区块链技术和应用领域的深度实践者，由浅入深地介绍区块链技术缘起、原理、演进和发展趋势，分享实际落地案例，示范应用实践过程，探究其价值及未来发展趋势。

本书系统详实地介绍了区块链技术和应用，主要包括三大部分内容：由浅入深地介绍了区块链技术缘起、演进过程、技术原理和发展趋势；分享并解析了落地应用案例，以华为云区块链服务为例示范了区块链应用实践的过程；分析探究了区块链的价值、未来发展趋势以及有关区块链的其他问题，为区块链应用的开发和创新提供多视角的思路。
本书的目标读者是所有想充分了解区块链技术和应用的人群。本书既包含区块链基础知识，又有对区块链应用场景以及发展趋势的探究，可以帮助非专业人员系统地了解区块链；同时，本书也有对一些技术原理、算法和应用实践的讨论，期望帮助开发工程师更加快速、深入地投入区块链的开发工作当中。

本书编著团队系华为公司在国内外区块链技术和应用领域的深度实践者，是由大学教授、博士、留学归国人员、华为海外研究所科研人员、技术骨干等组成的一个高水平技术研究团队。该团队在区块链相关的技术，如分布式系统、算法、密码学、网络、数据管理等领域都有丰富经验，平均相关从业经验超过6年，成功推动多个政务、金融、供应链、存证等应用的落地，并担任可信区块链推进计划BaaS组组长，积极参加了计算机学会区块链专业委员会、ITU-T等行业、学术和标准组织。

前言Ⅴ
部分区块链技术
章疯狂的比特币及其原理机制31.1比特币的诞生3
1.2疯狂的比特币5
1.2.1疯狂的比特币价格5
1.2.2疯狂的矿机和芯片6
1.2.3疯狂的矿场与矿池7
1.3比特币的通俗故事9
1.4比特币交易11
1.5比特币挖矿14
1.5.1挖矿的原理15
1.5.2矿池的原理16
1.6比特币分叉17
1.7比特币类加密数字货币19
1.8本章小结20
第2章区块链技术原理21
2.1区块链的概念21
2.2区块链基础技术22
2.2.1哈希运算23
2.2.2数字签名26
2.2.3共识算法28
2.2.4智能合约30
2.2.5P2P网络32
2.3区块链的特性34
2.3.1透明可信34
2.3.2防篡改可追溯35
2.3.3隐私安全保障36
2.3.4系统高可靠36
2.4扩展阅读37
2.4.1常见哈希算法37
2.4.2树38
2.4.3常见数字签名算法39
2.4.4常见共识算法41
2.4.5P2P技术及常见P2P网络协议44
2.5本章小结47
第3章区块链与加密数字货币的关系483.1“链”与“币”的关系48
3.2“链圈”与“币圈”之争49
3.3本章小结51
第4章区块链发展历史及
主要框架52
4.1区块链基础技术发展历程52
4.2区块链平台发展历程53
4.2.1区块链1.0：加密数字货币54
4.2.2区块链2.0：企业应用54
4.2.3区块链3.0：价值互联网55
4.3区块链分类56
4.3.1公有链56
4.3.2联盟链58
4.3.3私有链58
4.4代表性系统及框架59
4.4.1比特币系统59
4.4.2以太坊系统69
4.4.3超级账本75
4.5本章小结86
第5章区块链技术趋势87
5.1区块链性能87
5.1.1当前存在的问题87
5.1.2常用解决方法88
5.2区块链隐私保护90
5.2.1当前存在的问题90
5.2.2常用解决方法90
5.3跨链技术93
5.3.1当前存在的问题93
5.3.2常用解决方法95
5.4图结构区块链97
5.4.1当前存在的问题97
5.4.2常用解决方法97
5.5本章小结100
第二部分区块链应用
第6章区块链应用的价值和
场景103
6.1区块链应用的价值104
6.2区块链应用场景105
6.3区块链应用潜力107
6.4本章小结108
第7章金融应用案例109
7.1区块链在跨境清算场景中的应用109
7.1.1业务场景109
7.1.2行业现状和业务痛点110
7.1.3基于区块链的解决方案110
7.2区块链在供应链金融场景中的应用111
7.2.1业务场景111
7.2.2行业现状和业务痛点112
7.2.3基于区块链的解决方案113
7.3区块链在用户共享场景中的应用114
7.3.1业务场景114
7.3.2行业现状和业务痛点114
7.3.3基于区块链的解决方案115
7.4本章小结116
第8章供应链应用案例117
8.1业务场景117
8.2行业现状和业务痛点118
8.3区块链如何赋能供应链及对应价值118
8.4区块链结合供应链面临的机遇和挑战123
8.5本章小结124
第9章政务服务应用案例125
9.1区块链在房屋租赁场景中的应用125
9.1.1业务场景125
9.1.2行业现状和业务痛点126
9.1.3区块链解决方案对房屋租赁的价值127
9.2区块链在税务变革场景中的应用128
9.2.1业务场景128
9.2.2行业现状和业务痛点128
9.2.3区块链解决方案对税务系统的价值128
9.3区块链在财政票据场景中的应用130
9.3.1业务场景130
9.3.2行业现状和业务痛点130
9.3.3区块链解决方案对财政票据的价值130
9.4区块链结合政务服务的机遇和挑战131
9.5本章小结133
0章存证及版权应用案例134
10.1业务场景134
10.2行业现状和业务痛点135
10.3区块链对数字存证和版权的价值136
10.3.1区块链对数字存证和版权的价值136
10.3.2区块链数字版权原理介绍137
10.4区块链存证和数字版权面临的机遇和挑战138
10.4.1区块链存证和数字版权面临的机遇138
10.4.2区块链存证和数字版权面临的挑战139
10.5本章小结140
1章能源领域应用案例142
11.1业务场景142
11.2行业现状和业务痛点143
11.3区块链解决方案及其价值和优势144
11.4能源区块链应用面临的机遇和挑战146
11.5本章小结147
2章区块链应用的判断准则148
12.1准则一：是否储存状态149
12.2准则二：是否多方协同写入150
12.3准则三：多方是否互信152
12.4准则四：TTP是否能完美解决153
12.5准则五：是否限制参与153
12.6本章小结154
3章如何使用公有云区块链服务155
13.1公有云是区块链应用的最佳载体155
13.2华为云区块链服务BCS初探156
13.3基于华为云区块链服务构建企业应用158
13.3.1区块链服务的交付模式159
13.3.2区块链应用构建极速之旅159
13.4区块链服务的跨云部署和云上云下混合部署方案183
13.4.1将节点加入区块链网络184
13.4.2加入区块链网络通道185
13.4.3部署链码到区块链网络通道中185
13.5本章小结186
第三部分区块链未来
4章区块链的价值及前景189
14.1区块链技术的发展环境189
14.2区块链缩短了信任的距离191
14.3区块链的价值及前景192
14.4本章小结193
5章区块链的其他声音194
15.1区块链能否完全解决溯源问题的争议194
15.1.1区块链溯源技术的应用194
15.1.2区块链溯源面临的挑战196
15.2加密数字货币及ICO所带来的影响196
15.3各国政府对待加密数字货币及区块链的态度198
15.4应用安全事故频发带来对区块链技术的质疑200
15.5本章小结202
6章区块链发展趋势203
16.1趋势一：区块链已从探索阶段进入应用阶段203
16.2趋势二：企业应用成为区块链的主战场206
16.3趋势三：区块链将是一种改变商业模式的基础设施207
16.4趋势四：区块链技术体系逐渐清晰,应用正在加速落地207
16.5趋势五：区块链知识产权保护的竞争愈发激烈208
16.6趋势六：区块链标准规范的重要性日趋凸显208
16.7趋势七：区块链和新技术结合带来新的产品与服务209
16.8本章小结210
附录一区块链常见问题解答211
附录二常见区块链产品及平台介绍219