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全書分為三篇。核心技術篇（第1-6章）：介紹區塊鏈的沿革、社會價值，以及核心技術，包括架構、共識算法、加密算法、P2P網絡等。實戰篇（第7-9章）：介紹區塊鏈主流平臺的架構、原理與基本應用。進階篇（第10-12章）：介紹富有特色和潛力的區塊鏈平臺、常見的問題以及區塊鏈的測評細節。
目次
目 錄?Contents
作者簡介
序一 處於“十字路口”的區塊鏈技術及其應用
序二 用發展的眼光看待區塊鏈
序三 區塊鏈與系統安全
前言
第一篇 核心技術篇
第1章 互聯網下半場的主角――區塊鏈 2
1.1 當代互聯網的局限 3
1.2 計算模式的演變 4
1.2.1 分布式計算的出現 4
1.2.2 分布式計算的挑戰 5
1.2.3 比特幣“突圍” 6
1.2.4 比特幣的局限 8
1.3 區塊鏈的演化路徑 9
1.3.1 區塊鏈與互聯網意義 9
1.3.2 區塊鏈概念的提出 9
1.3.3 區塊鏈的社會價值和意義 9
1.4 小結 12
第2章 區塊鏈基本概念 13
2.1 區塊鏈技術研究緣由 13
2.1.1 區塊鏈用例描述：比特幣 14
2.1.2 區塊鏈需要研究哪些關鍵技術 17
2.2 區塊鏈模型 18
2.2.1 數據區塊 20
2.2.2 鏈式結構 21
2.2.3 Merkle樹 22
2.3 網絡通信層關鍵技術 22
2.4 數據安全與隱私保護關鍵技術 26
2.5 共識層關鍵技術 32
2.6 區塊鏈技術標準 33
2.7 小結 34
第3章 區塊鏈架構 36
3.1 區塊鏈架構和傳統IT架構的異同 36
3.2 區塊鏈架構模型 37
3.2.1 區塊鏈系統的共性 37
3.2.2 區塊鏈的差異性 40
3.3 區塊鏈的參考模型 42
3.3.1 一個參考架構 42
3.3.2 區塊鏈高階架構模型 43
3.3.3 區塊鏈跨鏈本質與架構模型 52
3.3.4 區塊鏈部署模型 56
3.4 區塊鏈的數據模型 58
3.5 區塊鏈的能力模型 62
3.6 小結 64
第4章 密碼學 65
4.1 哈希算法 66
4.1.1 密碼學哈希函數簡介 66
4.1.2 哈希函數的性質及應用 67
4.1.3 區塊鏈中的哈希函數 69
4.2 Merkle樹 70
4.2.1 哈希指針 70
4.2.2 Merkle哈希樹 72
4.3 公鑰密碼算法 73
4.3.1 密碼算法簡介 73
4.3.2 公鑰密碼算法 74
4.3.3 區塊鏈中使用的橢圓曲線 75
4.3.4 數字證書 75
4.4 數字簽名 76
4.4.1 數字簽名簡介 76
4.4.2 數字簽名標準與ECDSA算法 77
4.4.3 其他的數字簽名方法 78
4.5 零知識證明 79
4.6 區塊鏈中的隱私問題 80
4.7 小結 82
第5章 共識算法 83
5.1 分布式共識算法背景 83
5.1.1 拜占庭將軍問題 85
5.1.2 共識系統的基本定義 88
5.1.3 Fisher-Lynch-Paterson定理 89
5.1.4 CAP定理 91
5.2 強一致性非拜占庭共識算法 93
5.2.1 Viewstamped Replicaton 93
5.2.2 Paxos共識算法 96
5.2.3 其他類Paxos共識協議 98
5.2.4 強一致性非拜占庭共識算法小結 100
5.3 強一致性拜占庭容錯共識算法 101
5.4 非強一致共識算法 PoW機制 104
5.5 PoS機制 110
5.5.1 點點幣PoS機制 111
5.5.2 NXT PoS機制 112
5.5.3 Tendermint PoS機制 113
5.5.4 Ethereum Casper PoS機制 116
5.5.5 LPoS機制 117
5.5.6 DPoS機制 117
5.6 Ripple共識算法 118
5.7 小結 120
第6章 P2P網絡 122
6.1 P2P網絡簡介 122
6.2 P2P網絡核心數據結構與算法 127
6.2.1 P2P網絡數據結構與算法 127
6.2.2 主流數據結構DHT與算法 128
6.2.3 區塊鏈P2P網絡協議 136
6.3 小結 147
第二篇 實戰篇
第7章 比特幣 150
7.1 比特幣的特點 150
7.2 比特幣的P2P網絡 153
7.2.1 點對點的錢包節點分類 153
7.2.2 全節點的分布式存儲 154
7.2.3 交易和區塊在節點間的傳播同步 156
7.3 比特幣的發行機制 157
7.3.1 總量上限2100萬的實現 157
7.3.2 打包區塊的原理 158
7.3.3 礦池與礦工的關係 161
7.4 比特幣的賬號系統 163
7.4.1 私鑰與公鑰 163
7.4.2 簽名信息與校驗簽名 165
7.4.3 腦口令 165
7.4.4 榮耀地址與批量地址 167
7.4.5 多重簽名地址 168
7.4.6 隔離驗證SW地址 177
7.5 比特幣的生態系統 177
7.6 開發實施一個比特幣存證應用 179
7.6.1 環境準備 179
7.6.2 示例程序 182
7.7 小結 184
第8章 以太坊 185
8.1 以太坊關鍵概念 186
8.2 以太坊的架構 188
8.2.1 以太坊數據模型 189
8.2.2 以太坊的應用架構 195
8.3 以太坊智能合約 197
8.3.1 合約類型和調用示例 197
8.3.2 合約編譯和部署過程 199
8.3.3 Solidity高級合約語言 201
8.3.4 案例：構建、編譯與部署一個智能合約 203
8.4 以太坊適用場景剖析 216
8.5 小結 217
第9章 超級賬本Fabric 218
9.1 Fabric基礎架構 219
9.1.1 架構概述 219
9.1.2 主要組件 220
9.1.3 P2P網絡 221
9.1.4 通道 222
9.1.5 分布式賬本 222
9.1.6 共識機制 223
9.1.7 智能合約（鏈碼） 224
9.1.8 成員服務提供者 225
9.1.9 交易流程 225
9.2 架構詳細原理 227
9.2.1 成員身份管理 227
9.2.2 通道的結構 232
9.2.3 鏈碼 238
9.3 應用開發流程 245
9.3.1 前期準備 246
9.3.2 定義Fabric集群 246
9.3.3 啟動Fabric集群 248
9.3.4 鏈碼設計 248
9.3.5 鏈碼部署 251
9.3.6 SDK簡介 251
9.3.7 應用的API開發 254
9.3.8 界面開發 257
9.3.9 集成 260
9.3.10
作者簡介
序一 處於“十字路口”的區塊鏈技術及其應用
序二 用發展的眼光看待區塊鏈
序三 區塊鏈與系統安全
前言
第一篇 核心技術篇
第1章 互聯網下半場的主角――區塊鏈 2
1.1 當代互聯網的局限 3
1.2 計算模式的演變 4
1.2.1 分布式計算的出現 4
1.2.2 分布式計算的挑戰 5
1.2.3 比特幣“突圍” 6
1.2.4 比特幣的局限 8
1.3 區塊鏈的演化路徑 9
1.3.1 區塊鏈與互聯網意義 9
1.3.2 區塊鏈概念的提出 9
1.3.3 區塊鏈的社會價值和意義 9
1.4 小結 12
第2章 區塊鏈基本概念 13
2.1 區塊鏈技術研究緣由 13
2.1.1 區塊鏈用例描述：比特幣 14
2.1.2 區塊鏈需要研究哪些關鍵技術 17
2.2 區塊鏈模型 18
2.2.1 數據區塊 20
2.2.2 鏈式結構 21
2.2.3 Merkle樹 22
2.3 網絡通信層關鍵技術 22
2.4 數據安全與隱私保護關鍵技術 26
2.5 共識層關鍵技術 32
2.6 區塊鏈技術標準 33
2.7 小結 34
第3章 區塊鏈架構 36
3.1 區塊鏈架構和傳統IT架構的異同 36
3.2 區塊鏈架構模型 37
3.2.1 區塊鏈系統的共性 37
3.2.2 區塊鏈的差異性 40
3.3 區塊鏈的參考模型 42
3.3.1 一個參考架構 42
3.3.2 區塊鏈高階架構模型 43
3.3.3 區塊鏈跨鏈本質與架構模型 52
3.3.4 區塊鏈部署模型 56
3.4 區塊鏈的數據模型 58
3.5 區塊鏈的能力模型 62
3.6 小結 64
第4章 密碼學 65
4.1 哈希算法 66
4.1.1 密碼學哈希函數簡介 66
4.1.2 哈希函數的性質及應用 67
4.1.3 區塊鏈中的哈希函數 69
4.2 Merkle樹 70
4.2.1 哈希指針 70
4.2.2 Merkle哈希樹 72
4.3 公鑰密碼算法 73
4.3.1 密碼算法簡介 73
4.3.2 公鑰密碼算法 74
4.3.3 區塊鏈中使用的橢圓曲線 75
4.3.4 數字證書 75
4.4 數字簽名 76
4.4.1 數字簽名簡介 76
4.4.2 數字簽名標準與ECDSA算法 77
4.4.3 其他的數字簽名方法 78
4.5 零知識證明 79
4.6 區塊鏈中的隱私問題 80
4.7 小結 82
第5章 共識算法 83
5.1 分布式共識算法背景 83
5.1.1 拜占庭將軍問題 85
5.1.2 共識系統的基本定義 88
5.1.3 Fisher-Lynch-Paterson定理 89
5.1.4 CAP定理 91
5.2 強一致性非拜占庭共識算法 93
5.2.1 Viewstamped Replicaton 93
5.2.2 Paxos共識算法 96
5.2.3 其他類Paxos共識協議 98
5.2.4 強一致性非拜占庭共識算法小結 100
5.3 強一致性拜占庭容錯共識算法 101
5.4 非強一致共識算法 PoW機制 104
5.5 PoS機制 110
5.5.1 點點幣PoS機制 111
5.5.2 NXT PoS機制 112
5.5.3 Tendermint PoS機制 113
5.5.4 Ethereum Casper PoS機制 116
5.5.5 LPoS機制 117
5.5.6 DPoS機制 117
5.6 Ripple共識算法 118
5.7 小結 120
第6章 P2P網絡 122
6.1 P2P網絡簡介 122
6.2 P2P網絡核心數據結構與算法 127
6.2.1 P2P網絡數據結構與算法 127
6.2.2 主流數據結構DHT與算法 128
6.2.3 區塊鏈P2P網絡協議 136
6.3 小結 147
第二篇 實戰篇
第7章 比特幣 150
7.1 比特幣的特點 150
7.2 比特幣的P2P網絡 153
7.2.1 點對點的錢包節點分類 153
7.2.2 全節點的分布式存儲 154
7.2.3 交易和區塊在節點間的傳播同步 156
7.3 比特幣的發行機制 157
7.3.1 總量上限2100萬的實現 157
7.3.2 打包區塊的原理 158
7.3.3 礦池與礦工的關係 161
7.4 比特幣的賬號系統 163
7.4.1 私鑰與公鑰 163
7.4.2 簽名信息與校驗簽名 165
7.4.3 腦口令 165
7.4.4 榮耀地址與批量地址 167
7.4.5 多重簽名地址 168
7.4.6 隔離驗證SW地址 177
7.5 比特幣的生態系統 177
7.6 開發實施一個比特幣存證應用 179
7.6.1 環境準備 179
7.6.2 示例程序 182
7.7 小結 184
第8章 以太坊 185
8.1 以太坊關鍵概念 186
8.2 以太坊的架構 188
8.2.1 以太坊數據模型 189
8.2.2 以太坊的應用架構 195
8.3 以太坊智能合約 197
8.3.1 合約類型和調用示例 197
8.3.2 合約編譯和部署過程 199
8.3.3 Solidity高級合約語言 201
8.3.4 案例：構建、編譯與部署一個智能合約 203
8.4 以太坊適用場景剖析 216
8.5 小結 217
第9章 超級賬本Fabric 218
9.1 Fabric基礎架構 219
9.1.1 架構概述 219
9.1.2 主要組件 220
9.1.3 P2P網絡 221
9.1.4 通道 222
9.1.5 分布式賬本 222
9.1.6 共識機制 223
9.1.7 智能合約（鏈碼） 224
9.1.8 成員服務提供者 225
9.1.9 交易流程 225
9.2 架構詳細原理 227
9.2.1 成員身份管理 227
9.2.2 通道的結構 232
9.2.3 鏈碼 238
9.3 應用開發流程 245
9.3.1 前期準備 246
9.3.2 定義Fabric集群 246
9.3.3 啟動Fabric集群 248
9.3.4 鏈碼設計 248
9.3.5 鏈碼部署 251
9.3.6 SDK簡介 251
9.3.7 應用的API開發 254
9.3.8 界面開發 257
9.3.9 集成 260
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