區塊鏈與數據要素

李悅，副教授，愛爾蘭利默裏克大學博士，2009年在寧波三星電氣科學研究院擔任智能用電終端系統項目總負責人，2011年起在東華大學計算機科學與技術學院擔任副教授。主要從事物聯網安全、密鑰協商協議、應用系統開發、數據安全，人工智能和區塊鏈技術的研究。發表期刊論文20多篇，獲得發明專利兩項。

目錄

第一部分區塊鏈技術理論

第1章區塊鏈概述

1.1區塊鏈的定義

1.2區塊鏈歷史與演進趨勢

1.2.1比特幣之前的發展簡史

1.2.2區塊鏈1.0~3.0

1.3區塊鏈的特點

1.3.1去中心化

1.3.2透明性

1.3.3開放性

1.3.4自治性

1.3.5信息不可篡改

1.3.6匿名性

1.4思考題

第2章區塊鏈體系架構

2.1總體架構

2.1.1區塊鏈六層體系結構

2.1.2區塊鏈與Web 3.0體系結構

2.2區塊鏈分類

2.2.1私有鏈

2.2.2公有鏈

2.2.3聯盟鏈

2.3主流架構

2.3.1比特幣

2.3.2以太坊

2.3.3超級賬本

2.3.4Fisco Bcos

2.4思考題

第3章區塊鏈的密碼學技術

3.1區塊鏈中的密碼學概述

3.2Hash函數

3.2.1Hash函數原理與定義

3.2.2Hash函數的作用

3.2.3常見Hash函數

3.2.4Hash函數在區塊鏈中的應用

3.3公鑰密碼

3.3.1公鑰算法定義和原理

3.3.2RSA公鑰算法

3.3.3ElGamal公鑰算法

3.3.4橢圓曲線加密算法

3.4數字簽名

3.4.1數字簽名概念與原理

3.4.2常用數字簽名算法

3.4.3數字簽名在區塊鏈中的應用

3.5本章小結

3.6思考題

第4章區塊鏈數據結構

4.1區塊鏈組成

4.1.1區塊

4.1.2節點

4.1.3區塊結構

4.1.4區塊頭

4.1.5區塊體

4.2區塊鏈中的數據結構

4.2.1哈希指針

4.2.2默克爾樹

4.2.3默克爾證明

4.2.4布隆過濾器

4.3區塊鏈的生成

4.3.1區塊的生成

4.3.2區塊的傳播

4.3.3區塊的校驗

第5章區塊鏈賬戶與交易原理

5.1區塊鏈狀態庫

5.1.1狀態庫

5.1.2世界狀態

5.1.3狀態樹

5.1.4用戶賬戶和合約賬戶

5.2用戶賬戶活動

5.2.1用戶地址

5.2.2交易發起

5.2.3交易驗證

5.2.4區塊與區塊鏈的形成

5.3合約賬戶活動

5.3.1合約的創建

5.3.2合約的調用

5.4轉賬交易示例

5.5思考題

第6章網絡通信協議與共識機制

6.1P2P網絡概述和模型

6.1.1P2P網絡概述

6.1.2集中目錄式P2P網絡模型

6.1.3純分布式P2P網絡模型

6.1.4分層式P2P網絡模型

6.1.5三種P2P網絡模型性能對比

6.2區塊鏈P2P網絡

6.2.1覆蓋網絡的結構(網絡拓撲構建)

6.2.2覆蓋網絡的路由算法

6.2.3節點的加入、初始化路由表、路由更新和容錯算法

6.2.4區塊鏈中的網絡模型

6.3案例分析： 以太坊的P2P網絡

6.3.1Kademlia算法

6.3.2以太坊節點邏輯

6.4共識機制概述

6.4.1共識機制的引入

6.4.2共識機制的設計

6.4.3獎勵機制的設計

6.5區塊鏈共識機制

6.5.1工作量證明

6.5.2權益證明

6.5.3委任權利證明

6.5.4拜占庭共識機制

6.5.5其他共識機制

6.6思考題

第7章以太坊與智能合約

7.1智能合約概述

7.2智能合約設計流程

7.3智能合約的工作原理

7.4智能合約的優缺點

7.5智能合約的應用場景

7.5.1政府投票系統

7.5.2醫療保健系統

7.5.3金融服務和保險

7.5.4抵押貸款交易

7.6以太坊智能合約基礎

7.7以太坊智能合約開發環境介紹

7.8以太坊智能合約開發

7.8.1編寫合約

7.8.2編譯合約

7.8.3部署合約

7.9思考題

第二部分區塊鏈數據要素市場及典型案例

第8章數據資源、數據資產與數據要素

8.1基本概念與屬性

8.1.1數據資源

8.1.2數據資產

8.1.3數據要素

8.2數據要素市場

8.2.1什麼是數據要素市場

8.2.2數據要素相關政策解讀

8.2.3數據要素相關法律法規支撐

8.2.4數據要素市場發展現狀

8.2.5數據要素市場發展的挑戰與機遇

第9章區塊鏈賦能數據要素行情

9.1區塊鏈+數字城市

9.1.1行業背景

9.1.2業務痛點

9.1.3解決方案

9.2區塊鏈+數字金融

9.2.1供應鏈金融的企業信用評估

9.2.2聯合風控與反欺詐

9.3區塊鏈+數字雙碳

9.3.1行業背景

9.3.2業務痛點

9.3.3解決方案

9.4區塊鏈+數字治理

9.4.1行業背景

9.4.2業務痛點

9.4.3解決方案

第三部分項目實戰案例

第10章案例： 數據交易

10.1項目簡介

10.2應用架構設計

10.3智能合約編寫

10.3.1合約設計

10.3.2合約核心代碼

10.4項目部署與運行

第11章案例： 數字藏品

11.1項目簡介

11.2應用架構設計

11.3智能合約編寫

11.3.1合約設計

11.3.2合約核心代碼

11.4項目部署與運行

第12章案例： 版權保護

12.1項目簡介

12.2應用架構設計

12.3智能合約編寫

12.3.1合約設計

12.3.2合約核心代碼

12.4項目部署與運行

參考文獻