區塊鏈導論

本書全面介紹了區塊鏈的基礎知識，包括區塊鏈概述、區塊鏈密碼學、P2P網絡、共識算法、智能合約、區塊鏈經典應用、區塊鏈應用案例、區塊鏈技術生態等。此外，本書還涉及不少前沿知識技術的介紹，包括區塊鏈在數字經濟、元宇宙、Web 3.0和NFT中的應用等，以便讀者加深對於區塊鏈技術的理解。 本書既可以作為高等院校區塊鏈、電腦等信息類專業和金融科技等專業的教材，又可以作為區塊鏈、金融科技等領域從業人員的參考用書。

目 錄
第1章 區塊鏈概述 1
1.1 區塊鏈簡介 2
1.1.1 區塊鏈的概念 2
1.1.2 區塊鏈的價值 3
1.2 區塊鏈的發展歷史 3
1.2.1 區塊鏈技術的發展 3
1.2.2 區塊鏈的發展現狀 4
1.2.3 區塊鏈發展趨勢 7
1.3 區塊鏈系統 8
1.3.1 區塊鏈的技術特點 8
1.3.2 區塊鏈的體系框架 9
1.3.3 區塊鏈的分類 11
1.4 區塊鏈政策法規 13
參考文獻 14
思考題 15
第2章 區塊鏈密碼學 16
2.1 密碼學概述 17
2.1.1 密碼學的發展歷程 17
2.1.2 密碼學的基本概念 19
2.1.3 密碼攻擊方式 19
2.1.4 區塊鏈與密碼學的關系 20
2.2 古典密碼學 20
2.2.1 替換密碼 21
2.2.2 置換密碼 22
2.3 對稱密碼學 23
2.3.1 對稱密碼學概述 23
2.3.2 對稱密碼加密模式 24
2.3.3 DES加密算法 25
2.3.4 對稱加密算法的特點 26
2.4 非對稱加密算法 26
2.4.1 非對稱密碼學概述 26
2.4.2 RSA加密算法 27
2.4.3 ECC加密算法 28
2.4.4 非對稱加密算法的特點 29
2.4.5 區塊鏈中的非對稱密碼 29
2.5 哈希函數 29
2.5.1 哈希函數概述 29
2.5.2 常用哈希函數 30
2.5.3 區塊鏈中的哈希函數 31
2.6 數字簽名 31
2.6.1 數字簽名概述 32
2.6.2 數字簽名的生成和驗證 32
2.6.3 區塊鏈中的數字簽名 33
2.7 國密算法 33
參考文獻 35
思考題 36
第3章 對等網絡 37
3.1 對等網絡概述 38
3.1.1 對等網絡的定義 38
3.1.2 對等網絡特點 39
3.2 對等網絡的結構 40
3.2.1 集中式對等網絡 40
3.2.2 全分佈式對等網絡 41
3.2.3 混合式對等網絡 43
3.2.4 對等網絡的拓撲結構對比 44
3.3 對等網絡的協議 44
3.3.1 Napster協議 44
3.3.2 Gnutella協議 45
3.3.3 Kademlia協議 45
3.4 區塊鏈網絡 47
3.4.1 節點類型 48
3.4.2 區塊鏈網絡的結構 49
3.4.3 區塊鏈網絡的協議 51
參考文獻 53
思考題 53
第4章 共識算法 54
4.1 共識算法概述 55
4.1.1 共識正確性的定義 55
4.1.2 共識的通信模型 55
4.2 共識問題 56
4.2.1 拜占庭將軍問題 56
4.2.2 FLP不可能定理 57
4.2.3 CAP理論 58
4.3 RAFT共識算法 58
4.4 公有鏈共識算法 60
4.4.1 PoW共識算法 60
4.4.2 PoS共識算法 62
4.4.3 DPoS共識算法 63
4.5 聯盟鏈共識算法（PBFT共識算法） 64
4.6 新型共識算法 68
4.6.1 Algorand共識算法 69
4.6.2 HotStuff共識算法 70
參考文獻 71
思考題 72
第5章 智能合約 73
5.1 智能合約概述 74
5.1.1 智能合約的定義 74
5.1.2 智能合約架構 74
5.1.3 智能合約的生命周期 75
5.2 智能合約的執行 76
5.2.1 棧式執行引擎 76
5.2.2 解釋型執行引擎 77
5.2.3 容器化執行引擎 77
5.3 智能合約的組件 78
5.3.1 去中心化應用 78
5.3.2 預言機 78
5.4 智能合約的開發 79
5.4.1 開發語言 79
5.4.2 執行環境 80
5.5 智能合約的部署 82
5.5.1 Solidity開發部署工具簡介 83
5.5.2 Solidity語法規則 83
5.5.3 Solidity代碼示例 84
參考文獻 84
思考題 85
第6章 區塊鏈經典應用 86
6.1 比特幣 87
6.1.1 比特幣概述 87
6.1.2 比特幣的技術要點 87
6.2 以太坊 89
6.2.1 以太坊的發展 89
6.2.2 以太坊的技術概念 92
參考文獻 94
思考題 94
第7章 區塊鏈應用案例 95
7.1 NFT 96
7.1.1 NFT概述 96
7.1.2 NFT協議標準 97
7.1.3 NFT的風險 99
7.1.4 NFT的應用場景 102
7.2 區塊鏈在金融行業的應用 103
7.3 區塊鏈在工業行業的應用 104
7.4 區塊鏈在能源行業的應用 107
7.5 區塊鏈在法律行業的應用 110
7.6 區塊鏈2022北京冬奧會中的應用 112
參考文獻 113
思考題 113
第8章 區塊鏈技術生態 114
8.1 區塊鏈雲服務平臺（BaaS） 115
8.1.1 BaaS平臺的定義和價值 115
8.1.2 BaaS平臺的架構和功能 117
8.1.3 BaaS平臺技術發展方向 126
8.2 跨鏈組件 127
8.2.1 跨鏈的定義和價值 127
8.2.2 跨鏈技術原理 128
8.2.3 跨鏈典型實現 135
8.3 區塊鏈測試評價工具 141
8.3.1 區塊鏈測試評價體系 141
8.3.2 典型的區塊鏈基準測試工具 146
參考文獻 149
思考題 149
第9章 區塊鏈與數字經濟 151
9.1 數字經濟相關法律概念 152
9.1.1 票據與數字版權 152
9.1.2 電子存證 152
9.1.3 智能合約與法律關系 153
9.2 區塊鏈與金融 154
9.2.1 非中心化金融簡介 154
9.2.2 交易機制 155
9.2.3 未來展望 162
9.3 區塊鏈與相關法律 162
9.4 區塊鏈治理與監管 165
參考文獻 166
思考題 166
第10章 區塊鏈技術應用 167
10.1 元宇宙概述 168
10.1.1 元宇宙的發展歷程 168
10.1.2 元宇宙的發展現狀 169
10.1.3 構建元宇宙的技術支撐 171
10.1.4 風險與安全問題 174
10.2 區塊鏈新興產業 175
10.2.1 分佈式商業 175
10.2.2 區塊鏈與數字人民幣 178
10.3 區塊鏈與新一代信息技術 178
10.3.1 區塊鏈與大數據 179
10.3.2 區塊鏈與人工智能 179
10.3.3 區塊鏈與物聯網 180
10.3.4 區塊鏈與新基建 180
10.4 區塊鏈與新型網絡體系結構 181
10.4.1 算力網絡 181
10.4.2 可信基礎設施 182
10.5 區塊鏈與Web 3.0 182
10.5.1 Web 3.0概述 182
10.5.2 互聯網發展歷程 183
10.5.3 Web 3.0核心技術 183
10.5.4 Web 3.0特性 184
參考文獻 185
思考題 185
第11章 國內主流區塊鏈平臺 187
11.1 趣鏈 188
12.2 長安鏈 190
12.3 FISCO BCOS 192
12.4 螞蟻鏈 193
12.5 百度超級鏈 195
12.6 ChainSQL 198
12.7 墨群區塊鏈 199
12.8 BSN-DDC基礎網絡 200
參考文獻 201
思考題 201
後記 202