区块链:比特币.加密货币及其共识机制入门

本书从*基本的定义开始，逐渐深入各类相关技术的原理，*后讲述了区块链及加密货币技术的发展及应用。本书具体结构如下：第1章用一个简单的例子介绍了加密货币；第2章简要介绍了符号和定义；第3章概述了推动比特币发明的密码学历史；第4章讨论了比特币作为现代分布式PoW的加密货币的原型，并强调了区块链和分布式账本技术的基本属性；第5章叙述了以比特币为例的加密货币生态系统的人机交互，并从用户的角度讨论了比特币的可用性、隐私性和安全性；第6章讨论了在分布式容错计算环境中的Nakamoto共识，并强调了对这种新的共识方法建模的发展；第7章介绍了加密货币的未来发展和区块链技术的其他应用。

艾尔约书亚？贾德梅尔（Aljosha Judmayer），在维也纳技术大学获得了软件工程和互联网计算硕士学位。作为IT安全顾问，他在渗透测试方面拥有5年以上的经验。目前，他还在奥地利维也纳SBA研究所担任IT安全研究员，他正在那里攻读加密货币的应用和分布式系统弹性方面的博士学位。他的研究方向包括加密货币技术以及网络和系统安全。

目录原书前言第一章入门 // 1 1.1  加密货币的各个方面 4 1.2  加密货币社团 5 1.3  从加密货币到区块链 6 1.4  模拟石块链 7 1.4.1  石块链的安全模型 11 1.5  本书的结构 14第二章背景 // 15 2.1  加密货币基础知识 16 2.1.1  加密哈希函数 16 2.1.2  不对称加密 19 2.2  注释，符号和定义 22第三章  加密货币的历史 // 23 3.1  比特币之前 25 3.1.1  数字现金的早期 25 3.1.2  CYPHERPUNK运动 263.1.3  加密货币的发展 27 3.2  比特币 29第四章  比特币 // 31 4.1  比特币简介 32 4.1.1  加密技术的组成部分 34 4.2  核心数据结构和概念 36 4.2.1  块 37 4.2.2  区块链 39 4.2.3  地址 42 4.2.4  交易 43 4.3  共识管理 49 4.3.1  工作量证明的基本思想 50 4.3.2  工作量证明概述 52 4.3.3  比特币中的工作量证明 56 4.3.4  挖矿 62 4.3.5  区块链分叉 65 4.3.6  双重支出 68 4.3.7  双重支出成功概率 72 4.4  网络和通信管理 74 4.4.1  播种和连接 75 4.4.2  网络结构和覆盖网络 77 4.5  数字资产管理 78 4.6  代币 79 4.6.1  域名币和合并挖矿 79 4.6.2  其他例子 83 第五章  货币管理工具 // 85 5.1   CMTS的历史和分类 87 5.2  隐喻 90 5.3  可用性 91 5.3.1  比特币管理策略和工具 92 5.3.2  匿名 96 5.3.3  可用性的认知 97 5.4  用户安全性体验 98 5.5  加密货币使用场景 101第六章  Nakamoto共识 // 103 6.1  比特币可以解决的问题 104 6.1.1  可信第三方 105 6.1.2  分布式系统中的信任 106 6.1.3    分散信任 107 6.2  分布式系统中的共识和容错 109 6.2.1  共识 110 6.2.2  系统模型及其影响 115 6.2.3  拜占庭容错 123 6.2.4  随机共识协议 134 6.3  走进NAKAMOTO（中本聪）共识 141 6.3.1  NAKAMOTO共识定义 144第七章  结论和公开挑战 // 153 7.1  结论 160

原书前言加密货币和共识分类账的新领域，通常被称为区块链，该领域现在越来越多的受到各种不同社团的关注。这些社团非常多样化，其中包括：技术爱好者、活动家团体、各学科的研究人员、初创企业、大型企业、公共机构、银行、金融监管机构、商人、投资者以及犯罪分子。科学界对新兴且发展迅速的加密货币和共识分类账这一领域的适应相对缓慢。这就是为什么在很长一段时间内唯一可用的资源是比特币源代码、博客和论坛帖子、邮件列表及其他在线出版物。引起这种炒作的原始比特币论文在没有任何同行评审的情况下也在网上发布了。遵循比特币论文最初的出版精神，该领域的许多创新都来自社团本身，它们以在线出版和在线对话的形式，而不是以已建立的有同行评审的科学出版物的形式。一方面，这种快速自由软件开发的精神，加上加密货币的业务方面，以及当今以市场为中心的行业的利益，产生了大量的出版物、白皮书和样刊。另一方面，这导致了系统化的缺陷以及对这个新领域的理论理解与实践之间的差距。本书旨在进一步缩小这一差距，并从技术角度对这一广泛领域进行结构良好的概述。现代加密货币和共识分类账的原型是比特币及其基本的 Nakamoto（中本聪）共识。因此，我们非常详细地描述了该协议的内部工作原理，并讨论了它与其他派生系统的关系。