區塊鏈導論

第1章 工程導論 1
1.1　工程學概論 2
1.1.1　工程的定義 2
1.1.2　工程學及其分支 2
1.1.3　工程學與社會的關系 4
1.1.4　工程設計的演化 5
1.2　工程項目解決方案 8
1.2.1　工程項目的開發過程 8
1.2.2　項目解決方案 10
1.2.3　需求分析 11
1.2.4　工程項目的開發 17
1.2.5　項目開發過程中的文檔 18
1.2.6　案例介紹 18
1.3　工程倫理和工程師的職業道德 20
1.3.1　工程倫理 20
1.3.2　工程師的職業道德 21
本章小結 22
練習與習題 23
第2章 區塊鏈工程專業建設 24
2.1　區塊鏈工程專業的培養目標和培養要求 25
2.2　區塊鏈工程專業課程體系 26
2.3　區塊鏈人才分類 29
本章小結 30
練習與習題 30
第3章 比特幣的興起 31
3.1　支付方式的發展和貨幣的本質 31
3.1.1　支付方式的發展 31
3.1.2　貨幣的本質 33
3.2　比特幣的誕生背景 33
3.2.1　紙幣的風險 33
3.2.2　比特幣的誕生 33
3.2.3　比特幣的特點 35
3.3　中心化和去中心化 35
3.4　區塊和區塊鏈 37
3.5　哈希算法 39
3.6　區塊鏈的支撐技術 40
本章小結 41
練習與習題 41
第4章 比特幣的工作原理 42
4.1　比特幣與比特幣的數據結構 42
4.1.1　認識比特幣 42
4.1.2　比特幣的數據結構 43
4.2　礦工與挖礦 46
4.2.1　什麼是礦工 46
4.2.2　什麼是挖礦 47
4.3　比特幣區塊鏈分叉 48
4.4　比特幣錢包與地址 50
4.5　UTXO 52
4.5.1　UTXO的背景和意義 52
4.5.2　UTXO的原理 53
4.6　比特幣的現狀及未來發展 55
本章小結 56
練習與習題 56

第5章 認識區塊鏈 58
5.1　區塊鏈的類型 58
5.1.1　公有鏈 58
5.1.2　私有鏈 59
5.1.3　聯盟鏈 60
5.2　區塊鏈與比特幣的關系 60
5.3　區塊鏈的共識機制 61
5.3.1　FLP定理和CAP理論 63
5.3.2　拜占庭問題 64
5.3.3　幾種常用的共識機制 65
5.3.4　幾種共識機制的比較 71
5.4　區塊鏈的影響 73
本章小結 74
練習與習題 74
第6章 區塊鏈的系統架構 75
6.1　區塊鏈基礎設施的資源 77
6.1.1　區塊鏈的計算資源 77
6.1.2　區塊鏈的存儲資源 77
6.1.3　區塊鏈的網絡資源 78
6.2　區塊鏈的數據層 79
6.3　區塊鏈的網絡層 80
6.4　區塊鏈的共識層 81
6.5　區塊鏈的激勵層 82
6.6　區塊鏈的合約層 82
6.7　區塊鏈的應用層 83
6.8　區塊鏈的安全性和隱私保護 84
6.9　區塊鏈的性能和可擴展性 85
6.10　鏈接不同區塊鏈的跨鏈技術 87
本章小結 88
練習與習題 89
第7章 區塊鏈介紹 90
7.1　區塊鏈的發展 90
7.1.1　區塊鏈1.0：數字貨幣 90
7.1.2　區塊鏈2.0：數字資產和智能合約 91
7.1.3　區塊鏈3.0：分布式應用 91
7.2　區塊鏈的基礎技術 93
7.2.1　分布式網絡技術 93
7.2.2　加密技術 94
7.2.3　分布式存儲技術 95
7.2.4　共識機制 96
7.2.5　智能合約 96
7.3　區塊鏈的特點 97
7.3.1　透明可信 97
7.3.2　不可篡改性 98
7.3.3　可追溯性 99
7.4　區塊鏈系統的可靠性 99
7.5　關於區塊鏈的常見誤區 100
7.5.1　去中心化與分布式系統的區別 101
7.5.2　區塊鏈與數字貨幣的區別 102
7.5.3　區塊鏈是一種全新技術的誤區 103
7.5.4　區塊鏈無法被黑客攻擊的誤區 103
7.5.5　區塊鏈適用於所有場景的誤區 103
7.5.6　區塊鏈應用必須涉及代幣的誤區 104
本章小結 105
練習與習題 105
第8章 與區塊鏈相關的理論和技術 107
8.1　區塊鏈平臺 107
8.2　P2P網絡 109
8.3　EVM 110
8.4　EIPs 111
8.5　DeFi 112
8.6　IPFS 114
8.7　DID 115
8.8　NFT 117
8.9　Web 3.0 118
8.10　元宇宙 119
8.11　跨鏈技術 121
8.12　側鏈技術 122
8.13　區塊鏈測試網絡 123
8.14　DAO 126
8.15　區塊鏈瀏覽器 128
8.16　CEX和DEX 129
8.16.1　CEX和DEX的區別 129
8.16.2　CEX的優勢 130
8.16.3　DEX的優勢 130
8.16.4　常見的CEX和DEX 131
8.17　DeSoc和SocialFi 132
本章小結 134
練習與習題 134
第9章 區塊鏈技術與新一代信息技術的關系 136
9.1　區塊鏈技術與雲計算技術 136
9.1.1　雲計算技術對區塊鏈技術的支撐作用 136
9.1.2　區塊鏈技術對雲計算服務能力的提升 137
9.1.3　區塊鏈技術與雲計算技術融合的優勢分析 138
9.1.4　區塊鏈技術與雲計算技術融合的應用領域 138
9.2　區塊鏈技術與大數據技術 139
9.2.1　大數據技術對區塊鏈技術的支撐作用 139
9.2.2　區塊鏈技術對大數據技術的賦能機制 140
9.2.3　區塊鏈技術與大數據技術融合的核心價值 140
9.2.4　區塊鏈技術與大數據技術融合的典型應用 141
9.3　區塊鏈技術與物聯網技術 142
9.3.1　區塊鏈技術與物聯網技術融合的優勢分析 143
9.3.2　區塊鏈技術與物聯網技術融合的應用領域 143
9.4　區塊鏈技術與加密技術 144
9.4.1　加密技術在區塊鏈中的關鍵作用 144
9.4.2　區塊鏈技術與加密技術融合的功能機制 145
9.4.3　區塊鏈技術與加密技術融合的應用實踐 146
9.5　區塊鏈技術與人工智能技術 146
9.5.1　區塊鏈技術與人工智能技術融合的協同價值 147
9.5.2　區塊鏈技術與人工智能技術融合的典型應用 147
9.6　區塊鏈技術和5G移動通信網絡 148
9.6.1　區塊鏈技術與5G移動通信網絡融合的優勢分析 149
9.6.2　區塊鏈技術與5G移動通信網絡融合的應用場景 149
本章小結 150
練習與習題 151
第10章 區塊鏈應用案例 152
10.1　航運區塊鏈TradeLens項目 152
10.1.1　航運區塊鏈TradeLens項目的背景和目標 152
10.1.2　航運區塊鏈TradeLens項目的技術架構和實現方案簡介 152
10.1.3　小結 153
10.2　區塊鏈在蒙牛乳業管理中的應用 153
10.2.1　蒙牛乳業采用區塊鏈技術的背景 153
10.2.2　區塊鏈在蒙牛乳業管理系統中的作用 154
10.2.3　小結 157
10.3　區塊鏈在電網公司供應鏈金融服務平臺的應用 157
10.3.1　區塊鏈應用於供應鏈金融服務的優勢 157
10.3.2　基於區塊鏈的電網公司供應鏈金融服務平臺 157
10.3.3　小結 160
10.4　基於區塊鏈的海運電子提單系統 160
10.4.1　區塊鏈電子提單的生成 162
10.4.2　區塊鏈電子提單的流轉 163
10.4.3　小結 164
10.5　基於區塊鏈的生鮮農產品溯源系統 164
10.5.1　現有生鮮農產品溯源系統的問題 164
10.5.2　基於區塊鏈的生鮮農產品溯源系統的主體類型 165
10.5.3　基於區塊鏈的生鮮農產品溯源系統的架構 165
10.5.4　基於區塊鏈的生鮮農產品溯源系統的交易流程 167
10.5.5　小結 169
10.6　基於區塊鏈的醫療設備采購管理系統 169
10.6.1　基於區塊鏈的醫療設備采購管理系統的架構 170
10.6.2　基於區塊鏈的醫療設備采購管理系統的功能模塊 170
10.6.3　基於區塊鏈的醫療設備采購管理系統的業務流程 171
10.6.4　小結 171
10.7　基於區塊鏈的電子政務數據共享系統 171
10.7.1　基於區塊鏈的政務信息共享的架構體系 172
10.7.2　基於區塊鏈的政務信息共享的關鍵機制 173
10.7.3　小結 176
10.8　基於區塊鏈的能源共享網絡 176
10.8.1　新的能源運行模式 176
10.8.2　能源共享網絡架構 177
10.8.3　能源共享交易平臺的設計 178
10.8.4　小結 179
10.9　基於區塊鏈的融媒體內容版權交易方案 180
10.9.1　方案需求分析 180
10.9.2　方案設計介紹 183
10.9.3　小結 185
本章小結 185
練習與習題 185
第11章 區塊鏈技術對數字經濟的支撐 187
11.1　數字經濟的興起背景 187
11.1.1　什麼是數字經濟 187
11.1.2　中國數字經濟的發展 188
11.2　技術進步是數字經濟發展的基石 188
11.2.1　雲計算：數字經濟的底層支撐 189
11.2.2　大數據：數字經濟的核心資源 189
11.2.3　人工智能：數字經濟的動力引擎 189
11.2.4　區塊鏈：數字經濟的信任基石 190
11.3　全球化趨勢加速了數字經濟的發展 190
11.4　區塊鏈對數字經濟的支持 192
11.4.1　區塊鏈可以降低成本、提高效率 192
11.4.2　智能合約增強了交易雙方的信任基礎 193
11.4.3　區塊鏈不可篡改性的重要性 195
11.4.4　區塊鏈提供便捷的金融服務，促進全球經濟發展 196
11.4.5　去中心化的自治組織DAO改變世界 198
11.4.6　區塊鏈是數字經濟的基石 200
11.4.7　區塊鏈：新經濟時代的底層邏輯 201
11.5　數字經濟的未來發展趨勢與區塊鏈的關鍵作用 203
本章小結 205
練習與習題 205