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區塊鏈核心技術與應用
 叢書名稱: 區塊鏈技術叢書
 作  者: 鄒均/于斌/莊鵬/邢春曉
 出版單位: 機械工業
 出版日期: 2018.08
 進貨日期: 2019/3/21
 ISBN: 9787111606147
 開  本: 16 開    
 定  價: 743
 售  價: 594
  會 員 價: 545
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編輯推薦:

1)知名專家連袂推薦,實力專家聯合撰寫,全面性、透徹性毋庸置疑
2)深度講解區塊鏈核心技術、平臺與應用開發,涵蓋架構、共識、加密、P2P、比特幣、乙太坊、Hyperledger、EOS、潛力框架、問題與測評等


內容簡介:

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、共識演算法、加密演算法、P2P網路等。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。


作者簡介:

鄒均,廣電運通區塊鏈科技有限公司CEO、中關村區塊鏈聯盟副秘書長。主編技術暢銷書《區塊鏈技術指南》,在領先的國際會議和期刊上發表論文20餘篇,其中區塊鏈論文獲IEEE ICWS佳論文獎,共識演算法論文由國際期刊《Transaction on Service Computing》收錄並刊登。曾榮獲澳中校友會“傑出校友獎”、麥考瑞大學“校長獎”。
於斌,現任北郵線上教育投資集團總裁、中國電子學會區塊鏈專委會委員、中關村區塊鏈產業聯盟專家,是上海財經大學,亞洲財經商學院特聘教授。北京郵電大學通信與資訊系統專業博


圖書目錄:

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 分散式運算的出現 4
1.2.2 分散式運算的挑戰 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 資料區塊 20
2.2.2 鏈式結構 21
2.2.3 Merkle樹 22
2.3 網路通信層關鍵技術 22
2.4 資料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 區塊鏈的資料模型 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 雜湊演算法 66
4.1.1 密碼學雜湊函數簡介 66
4.1.2 雜湊函數的性質及應用 67
4.1.3 區塊鏈中的雜湊函數 69
4.2 Merkle樹 70
4.2.1 雜湊指針 70
4.2.2 Merkle雜湊樹 72
4.3 公開金鑰密碼演算法 73
4.3.1 密碼演算法簡介 73
4.3.2 公開金鑰密碼演算法 74
4.3.3 區塊鏈中使用的橢圓曲線 75
4.3.4 數位憑證 75
4.4 數位簽章 76
4.4.1 數位簽章簡介 76
4.4.2 數位簽章標準與ECDSA演算法 77
4.4.3 其他的數位簽章方法 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 共識演算法 83
5.1 分散式共識演算法背景 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演算法 93
5.2.1 Viewstamped Replicaton 93
5.2.2 Paxos共識演算法 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演算法小結 100
5.3 強一致性拜占庭容錯共識演算法 101
5.4 非強一致共識演算法 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共識演算法 118
5.7 小結 120
第6章 P2P網路 122
6.1 P2P網路簡介 122
6.2 P2P網路核心資料結構與演算法 127
6.2.1 P2P網路資料結構與演算法 127
6.2.2 主流資料結構DHT與演算法 128
6.2.3 區塊鏈P2P網路通訊協定 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網路 153
7.2.1 點對點的錢包節點分類 153
7.2.2 全節點的分散式存儲 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 比特幣的帳號系統 163
7.4.1 私密金鑰與公開金鑰 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 示例程式 182
7.7 小結 184
第8章 乙太坊 185
8.1 乙太坊關鍵概念 186
8.2 乙太坊的架構 188
8.2.1 乙太坊資料模型 189
8.2.2 乙太坊的應用架構 195
8.3 乙太坊智慧合約 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、編譯與部署一個智慧合約 203
8.4 乙太坊適用場景剖析 216
8.5 小結 217
第9章 超級帳本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網路 221
9.1.4 通道 222
9.1.5 分散式帳本 222
9.1.6 共識機制 223
9.1.7 智慧合約(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 介面開發 257
9.3.9 集成 260
9.3.10


章節試讀:

Preface前  言為什麼要寫這本書2017年8月1日,在比特大陸(Bitmain)的大力推動下,比特幣社區發生了比特幣現金(BCH)分叉事件。比特幣一分為二,BCH改變了中本聰原先制定的規則,將區塊大小從1MB擴容到了8MB。後續比特幣社區陸續有20多個分叉項目出現。與此同時,ICO專案在國內層出不窮,各種空氣幣、資金盤等借區塊鏈圈錢詐騙的事件不斷出現。2017年9月4日,中國人民銀行等七部委,宣佈ICO非法,關停國內的場內虛擬貨幣交易所,並責令各類ICO項目清退募集的虛擬貨幣。可以說,BCH分叉事件標誌著區塊鏈行業的發展從“春秋時代”過渡到“戰國時代”。
另一方面,透過幣圈紛繁喧囂的現象,我們也要看到,近年來區塊鏈技術發展進入一個百舸爭流、百家爭鳴的時代。以比特幣為代表的區塊鏈1.0和以乙太坊為代表的區塊鏈2.0雖然在數字資產發行方面取得了很大成功,但在區塊鏈應用落地方面卻非其所長。業界湧現出很多專案,都號稱是區塊鏈3.0的代表,爭相提出新的共識機制、分片機制、資料結構、跨鏈協定、鏈下計算、狀態通道、隱私保護演算法、治理機制和安全措施等新技術。新的理念,像區塊鏈作業系統、區塊鏈仲介軟體、區塊鏈網路、分散式Oracle層出不窮。自筆者2016年出版《區塊鏈技術指南》一書以來,區塊鏈技術和應用已經有很大的發展,業內需要有一本更新的,更加全面、翔實地反映當前區塊鏈技術現狀的技術參考書。
最早醞釀這本書是在2017年的5月中旬,由北郵線上董事長于斌和主任張權召集了幾個區塊鏈專家,討論聯合出書的可行性。自那以後,參與寫作的各位作者開始了為期一年的漫長業餘寫作。其中所遇到的困難遠遠超出了當初的想像。也經常有朋友問,為什麼要在區塊鏈正值風口的時候,選擇寫書這種既緩慢又沒有多少收益的事情,特別是筆者“重操舊業”,再作馮婦,又花一年時間來寫第二本區塊鏈技術的書呢?細想原因有三:一是興趣使然;二是兩年來來自讀者的鼓勵和鞭策使我不能停下腳步;三是世界上總得有人做苦差,不可能每個人都可以分得美差。每每想到此處,心中也就釋然。
在利用業餘時間寫作的這一年,與其說是寫作區塊鏈圖書的過程,不如說是一個不斷學習和思考區塊鏈,不斷質疑、校正、改變自己區塊鏈思想的過程。區塊鏈在這個科技飛速發展、社會熱點風雲變幻的時代,能持續得到這麼廣泛和持久的關注,原因在於其獨特的技術屬性產生的魅力。它的點到點對等網路、去中心化的設計、資訊防偽防篡改的保障、基於演算法的共識機制,由此衍生出的價值傳遞能力,按規則客觀、忠實、自動履行合約的能力,隱私保護的能力,透明、歷史可追溯的特點,使它不僅可以像傳統技術那樣只是提升生產效率,更重要的是可以改變生產關係。
因此社會很多不同階層、不同行業、不同群體的人士都很大程度上對區塊鏈感興趣,原因是從區塊鏈中看到了他們的理想工具。監管機構和執法機構看到了區塊鏈加強監管、追蹤證據的可能性;技術社區看到了技術創新的一個新方向;IT從業人員看到職業發展的新方向;創業者看到了創業的新領域;投資者看到了致富的新捷徑;智慧財產權保護者看到了區塊鏈確權、存證、維權的前景;反資料壟斷者看到了區塊鏈的防止大平臺壟斷的希望;制度設計者和管理者看到了降低信任成本從而降低交易成本的潛力;改革者看到了用區塊鏈來革除弊端,並在數位經濟時代重構組織架構、重塑生產關係的前景。
所有這些扮演不同角色,懷揣不同目的和想法的群體都不約而同地關注區塊鏈,因此可以想像,區塊鏈領域是多麼熱鬧。這裡面會有真知、洞見;也有炒作、誇大、神化;甚至有歪曲、抹黑。沒有先入為主的廣大讀者群體,希望看到的是一本還原區塊鏈技術本質,不加修飾、點綴,甚至不摻雜主觀思想的純技術書籍。這也是筆者在寫作過程中才發現的一個寫作驅動點。
但從另一方面來看,每個區塊鏈的觀察者或從業者,都會有自己角度的觀察和解讀,甚至提煉成的觀點和思想。這些觀點和思想需要討論,需要碰撞,需要形成共識。因此,筆者也願借本書前言一隅,談談自己對區塊鏈的看法。
筆者認為,從實質上看,區塊鏈是一個帶有共識機制的分散式運算機網路,而共識的結果形成一個不可篡改的檔案庫。共識機制是一套協定,也是一套規則。在這個分散式的電腦網路中,大部分節點都需要遵守這套規則。如果不是這樣,這個區塊鏈系統就不能正常工作。要保證系統能正常工作,共識機制的設計就很重要。它必須能激勵參與節點遵守規則,同時最好能懲罰不遵守規則的節點。需要共識的是每個節點中在某個時間點的狀態,也就是說形成公認的、確定性的狀態。在這裡,可以把節點抽象成一個電腦科學裡的概念——有限狀態機(英文為Finite State Machine或Automata)。有限狀態機指的是回應外界特定觸發條件,並按一定規則做狀態轉換的抽象機器器。例如我們日常所見的自動櫃員機(ATM)就是一個有限狀態機。它根據輸入的指令,使系統內部發生相應的狀態變化。以取錢為例,從等待輸入到減少庫存鈔票、輸出鈔票,再回到等待輸入等一系列狀態變化。在ATM的這個例子中,系統變化的規則是由後臺中心化的銀行核心

 
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