區塊鏈理論與實戰

前言
第1章 比特幣
1.1 比特幣概述
1.1.1 比特幣的特性
1.1.2 比特幣的發展背景
1.1.3 比特幣的意義和價值
1.2 比特幣數據結構
1.2.1 比特幣的密碼學原理
1.2.2 哈希指針
1.2.3 默克爾樹（Merkle Tree）的基本概念與結構
1.2.4 區塊結構
1.2.5 全節點和輕節點
1.3 比特幣交易
1.3.1 鑄幣（CoinBase）交易
1.3.2 UTXO交易模型
1.4 比特幣中的挖礦
1.4.1 挖礦原理
1.4.2 挖礦過程的概率分析
1.4.3 比特幣總量計算
1.4.4 挖礦難度
1.4.5 挖礦設備及礦池的演化
1.5 身份認證
1.5.1 傳統認證方式
1.5.2 電子簽名
1.6 挖礦攻擊
1.6.1 背景
1.6.2 分叉
1.6.3 攻擊方式
1.7 本章小結
1.8 參考文獻
第2章 以太坊（Ethereum）
2.1 Ethereum概述
2.1.1 Ethereum與去中心化思想
2.1.2 Ethereum與BTC
2.1.3 Ethereum的創新——“智能合約”
2.1.4 關於Ethereum
2.2 Ethereum的賬戶
2.2.1 Ethereum賬戶（Ethereum Accounts）
2.2.2 公鑰與私鑰
2.2.3 BTC轉賬機制（UTXO）和Ethereum轉賬機制（Accounts）
2.3 Ethereum中的數據結構
2.3.1 默克爾帕特裡夏樹（MPT）
2.3.2 狀態樹
2.3.3 交易樹與收據樹
2.3.4 戶存儲樹
2.3.5 Ethereum數據結構小結
2.3.6 Bloom Filter
2.4 Ghost協議
2.4.1 概述
2.4.2 Ghost規則
2.4.3 叔父塊的定義
2.4.4 叔父塊的特點
2.4.5 獎勵公式
2.5 Ethereum中的挖礦
2.5.1 Ethereum挖礦與BTC挖礦
2.5.2 挖礦介紹
2.5.3 挖礦算力
2.5.4 礦池
2.5.5 挖礦算法
2.5.6 補充
2.6 本章小結
2.7 參考文獻
第3章 區塊鏈安全的保障——密碼學
3.1 密碼學概述
3.1.1 密碼學的概念及分類
3.1.2 密碼學的發展歷程
3.2 區塊鏈中的密碼算法
3.2.1 哈希函數
3.2.2 基於哈希加密的默克爾樹（Merkle Tree）
3.3 密碼算法
3.3.1 RSA算法概述
3.3.2 RSA算法密鑰生成過程
3.3.3 RSA算法的加密和解密
3.3.4 RSA算法的設計流程
3.3.5 橢圓曲線密碼算法
3.3.6 Diffie-Hellman密鑰交換算法
3.4 數字簽名
3.5 零知識證明
3.5.1 QAP問題
3.5.2 簡潔性問題
3.5.3 同態隱藏
3.5.4 KCA——解決“答非所問”問題
3.6 本章小結
3.7 參考文獻
第4章 分佈式系統核心技術
4.1 一致性問題
4.1.1 FLP不可能原理
4.1.2 CAP原理
4.1.3 ACID原則與多階段提交
4.2 經典分佈式共識算法
4.2.1 Paxos算法與Raft算法
4.2.2 拜占庭問題與PBFT算法
4.3 區塊鏈共識機制
4.3.1 工作量證明（PoW）
4.3.2 權益證明（PoS）
4.3.3 委任權益證明（DPoS）
4.4 本章小結
4.5 參考文獻
第5章 基於Hyperledger Fabric的區塊鏈應用案例
5.1 Hyperledger Fabric簡介
5.1.1 模塊化
5.1.2 許可和非許可區塊鏈
5.1.3 智能合約
5.1.4 隱私和保密性
5.2 Fabric安裝與部署
5.2.1 創建ubuntu 20.04虛擬機
5.2.2 安裝基礎軟件
5.2.3 安裝Go語言
5.2.4 安裝Docker和Docker-compose
5.2.5 拉取Fabric開源項目
5.2.6 bootstrap.sh腳本運行失敗
5.3 密碼學實驗
5.3.1 用Java構建簡單區塊鏈
5.3.2 SHA256的具體實現
5.3.3 區塊鏈存儲系統
5.4 食品溯源
5.4.1 項目環境
5.4.2 hyperledger-simple-app
5.4.3 url & json格式
5.4.4 部署於服務器
5.5 以太坊智能合約實驗
5.5.1 實驗部分
5.5.2 實驗1：開發第一個智能合約HelloWorld
5.5.3 實驗2：投票智能合約
5.5.4 實驗3：教學成績錄入
5.5.5 實驗4：Solidity基本語法
5.5.6 實驗5：ICO
5.5.7 實驗6：二手車交易
5.6 參考文獻