区块链导论

本书从区块链的分类、框架和关键技术出发，介绍其运行流程、关键算法、安全问题等，并扩展到应用领域和开发实践，适合开设区块链相关课程的院校作为教材使用，也可作为相关技术人员的参考书。

 

介本书全面介绍了区块链的基础理论及其应用背景。全书共分为九章，内容包括区块链技术发展、区块链的特点、区块链的系统框架、区块链中的密码学技术、区块链中的共识机制、比特币详解、智能合约的原理和应用、区块链中存在的常见问题以及区块链应用案例和应用前景。每章还包括有针对性的思考题。本书作为区块链领域的导论图书，广泛适用于区块链领域入门的读者，可作为区块链领域的管理人员、科研人员和工程技术人员等，以及相关专业本科生和研究生的入门参考书。

雷敏，博士，副教授，硕士生导师。历任北京邮电大学计算机学院信息安全系书记、副主任；中国通信学会青年工作委员会秘书；中国电子学会信息论分会秘书长；中国人工智能学会智能数字内容安全专业委员会秘书长；中国密码学会教育工作委员会秘书等职务。现任中国通信学会通信软件技术委员会秘书。研究方向为物联网与工业物联网系统的智能终端、APP、网络通信和云端的安全评估与检测、安全隐患分析、漏洞挖掘利用与加固；物联网恶意代码与僵尸网络分析；WEB安全渗透测试；LPWAN物联网安全分析等。

第1章区块链技术发展

1.1技术演进

1.1.1技术起源

1.1.2区块链1.0

1.1.3区块链2.0

1.1.4区块链3.0

1.2特点分析

1.3应用模式

1.3.1公有链

1.3.2私有链

1.3.3联盟链

思考题

第2章区块链系统框架及技术

2.1数据层

2.1.1数据区块

2.1.2链式结构

2.1.3时间戳

2.1.4哈希函数

2.1.5Merkle树

2.1.6非对称加密

2.2网络层

2.2.1网络结构

2.2.2数据传播协议

2.2.3数据验证机制

2.3共识层

2.3.1PoW共识

2.3.2PoS共识

2.3.3DPoS共识

2.4激励层

2.5合约层

2.6应用层

思考题

第3章密码学技术

3.1哈希算法

3.1.1SHA256算法

3.1.2RIPEMD160算法

3.2Merkle树

3.3公钥密码算法

3.3.1椭圆曲线密码算法

3.3.2椭圆曲线签名与验证签名

3.3.3SECP256K1椭圆曲线

思考题

第4章共识机制

4.1拜占庭容错技术

4.2PoW共识机制

4.3PoS共识机制

4.4DPoS共识机制

4.5其他共识机制

4.5.1Ripple共识机制

4.5.2小蚁共识机制

4.5.3Algorand共识机制

4.5.4神经网络共识机制

思考题

第5章比特币详解

5.1比特币简介

5.2比特币的发行机制

5.3比特币的交易流程

5.4比特币的挖矿过程

5.4.1交易信息的验证

5.4.2交易信息的封装

思考题

第6章智能合约

6.1智能合约概述

6.1.1智能合约概念

6.1.2智能合约运作机理

6.1.3智能合约的特点

6.2以太坊智能合约

6.2.1以太坊概述

6.2.2以太坊技术原理

6.2.3以太坊智能合约

6.3智能合约实例——DAO

思考题

第7章区块链常见问题

7.1效率问题

7.1.1区块膨胀问题

7.1.2交易效率问题

7.1.3时间同步问题

7.2算力集中问题

7.2.1矿池算力集中问题

7.2.251%攻击问题

7.3DAO攻击引发的问题

7.3.1软分叉和硬分叉

7.3.2DAO攻击事件的意义

7.4隐私安全问题

思考题

第8章区块链应用案例

8.1公共服务

8.1.1医疗协同

8.1.2版权保护

8.2电子证照

8.3学术认证

思考题

第9章数字商业与区块链

9.1区块链变革——数字商业

9.1.1资产数字化

9.1.2资产流动数字化

9.1.3管理流程数字化

9.2区块链新型经济体系

9.2.1新型经济体系的要求

9.2.2区块链新型经济体系

9.2.3新型经济体系的影响

思考题

参考文献

附录英文缩略语