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第1章 区块链思想以及去中心化应用1

1.1 从记账角度理解区块链1

1.2 区块链技术的典型成分3

1.2.1 网络通信4

1.2.2 区块链账本5

1.2.3 密码算法7

1.2.4 共识机制9

1.3 区块链技术架构的更替10

1.3.1 区块链1.0架构10

1.3.2 区块链2.0架构12

1.3.3 区块链3.0架构13

1.4 去中心化应用及其优缺点14

1.4.1 去中心化应用15

1.4.2 去中心化应用的优点16

1.4.3 去中心化应用的缺点16

1.5 DApp中的用户17

1.6 著名的DApp应用18

1.6.1 比特币18

1.6.2 达世币20

1.6.3 零币21

1.6.4 莱特币21

1.6.5 以太坊22

1.6.6 超级账本23

1.6.7 Ripple24

1.6.8 OpenBazaar25

1.6.9 IPFS26

第2章 区块链的最初应用——去中心化数字货币28

2.1 数字货币的去中心化历程28

2.1.1 加密数字货币的过去29

2.1.2 中本聪与比特币32

2.2 去中心化数字货币系统的基本设计34

2.2.1 密钥、私钥与公钥35

2.2.2 货币地址40

2.2.3 发起交易43

2.2.4 交易的UTXO模型46

2.2.5 交易在比特币网络中的传播48

2.3 去中心化数字货币中的区块链技术49

2.3.1 区块结构50

2.3.2 用区块头哈希值和区块高度标识区块52

2.3.3 区块间的链接53

2.3.4 Merkle树与Merkle根54

2.3.5 创世区块58

2.4 挖矿行为59

2.4.1 挖矿与去中心化共识59

2.4.2 交易校验及整合至区块62

2.4.3 填充区块头65

2.4.4 工作量证明算法与开始挖矿66

2.4.5 难度目标的调整70

2.4.6 成功构建区块与新区块校验72

2.4.7 日渐减小的货币供应量73

2.4.8 理智从事挖矿活动74

第3章 区块链热议话题82

3.1 区块链分叉82

3.1.1 区块同时被挖出导致的分叉82

3.1.2 软件升级导致的分叉85

3.2 区块扩容86

3.3 侧链89

3.3.1 极具创造力的侧链技术89

3.3.2 双向挂钩与SPV证明机制90

3.4 闪电网络92

3.5 共识攻击94

第4章 区块链技术的典型应用场景97

4.1 区块链技术具有潜在的商业价值97

4.2 广告传媒的去中心化98

4.3 区块链技术实现版权登记100

4.4 银行业的去中心化结算102

第5章 密码算法——区块链应用安全的保障104

5.1 Hash算法104

5.1.1 什么是Hash算法105

5.1.2 用于加密的常见Hash算法108

5.1.3 SHA-256的加密过程110

5.1.4 Hash算法的数字摘要114

5.2 Bloom过滤器114

5.3 加／解密算法116

5.3.1 加／解密的过程116

5.3.2 对称加密算法118

5.3.3 非对称加密算法119

5.3.4 RSA密码学算法121

5.3.5 椭圆曲线密码学算法123

5.4 Diffie-Hellman密钥交换协议125

5.5 编码与解码126

5.5.1 编码／解码的细节126

5.5.2 Base64编码128

5.5.3 Base58编码129

5.5.4 Base58Check编码130

第6章 共识算法构建出区块链的灵魂132

6.1 分布式系统的一致性问题132

6.1.1 解决一致性问题非常重要133

6.1.2 分布式系统对一致性的要求134

6.1.3 达成一致性面临着诸多的挑战135

6.1.4 施加约束的一致性136

6.2 用共识算法解决一致性问题137

6.2.1 关于共识算法的讨论137

6.2.2 常见共识算法140

6.3 拜占庭将军问题与PBFT算法142

6.3.1 拜占庭将军问题142

6.3.2 PBFT算法146

6.4 Paxos算法和Raft算法149

6.4.1 Paxos算法150

6.4.2 Raft算法152

6.5 工作量证明算法PoW154

6.6 股权权益证明算法PoS156

6.7 委托的股权权益证明算法DPoS157

第7章 区块链应用开发平台——以太坊159

7.1 以太坊项目的发起与发展159

7.2 以太坊的设计细节及重要概念163

7.2.1 智能合约和以太坊虚拟机163

7.2.2 以太坊账户164

7.2.3 状态166

7.2.4 交易167

7.2.5 以太币面值169

7.2.6 收据170

7.2.7 燃料（Gas）172

7.2.8 梅克尔-帕特里夏树173

7.3 以太坊的结构与整体运行框架176

7.4 安装以太坊客户端178

7.4.1 以太坊的源码178

7.4.2 通过PPA直接安装Geth181

7.4.3 从Geth源码编译安装183

7.4.4 Windows和Mac OS安装Geth185

7.4.5 以太坊官方钱包的安装和使用186

7.4.6 浏览器钱包190

7.5 概述核心客户端Geth的使用192

7.5.1 JSON-RPC和JavaScript操作台192

7.5.2 子命令和选项193

第8章 编写以太坊智能合约196

8.1 Solidity源文件及源文件导入196

8.2 Solidity支持的数据类型198

8.2.1 基本数据类型198

8.2.2 字符串类型200

8.2.3 枚举类型202

8.2.4 数组类型202

8.2.5 结构体类型204

8.2.6 mapping类型205

8.3 用Solidity执行变量操作205

8.3.1 var关键字206

8.3.2 基本数据类型变量的类型间转换206

8.3.3 delete关键字207

8.4 条件转移和循环控制结构209

8.4.1 执行条件转移的if...else...结构和“？：”209

8.4.2 执行循环控制的while和for结构210

8.5 函数及函数调用212

8.5.1 用function关键字创建函数212

8.5.2 函数调用213

8.5.3 函数修改器215

8.5.4 回退函数216

8.6 异常217

8.7 使用智能合约217

8.7.1 智能合约的结构模板218

8.7.2 智能合约的继承220

8.7.3 搭建测试用私有链网络223

8.7.4 创建和编译智能合约225

8.7.5 部署智能合约227

8.7.6 运行智能合约229

8.8 智能合约案例：投票229

8.8.1 智能合约代码230

8.8.2 解读合约代码233

8.9 使用官方钱包部署智能合约236

8.10 智能合约的代码漏洞：TheDAO事件238

第9章 区块链应用开发平台——超级账本240

9.1 关于超级账本240

9.1.1 项目发起的背景240

9.1.2 项目的组成243

9.2 优秀的超级账本项目244

9.2.1 Fabric项目244

9.2.2 Sawtooth项目245

9.2.3 Iroha项目245

9.2.4 BlockChain Explorer项目246

9.2.5 Cello项目246

9.2.6 Composer项目247

9.2.7 Indy项目247

9.2.8 Burrow项目248

9.3 Fabric的系统结构与运行模型249

9.3.1 系统结构249

9.3.2 Fabric的典型运行模型251

9.4 Fabric中的关键概念253

9.4.1 Fabric的节点253

9.4.2 链码257

9.4.3 数字身份证书258

9.4.4 组织与联盟262

9.4.5 通道263

9.4.6 策略265

9.4.7 系统组件间的通信267

9.4.8 区块链账本结构268

9.5 用户应用链码271

9.5.1 链码的结构模板271

9.5.2 链码与节点的交互273

9.6 系统链码275

9.6.1 配置系统链码276

9.6.2 生命周期系统链码277

9.6.3 查询系统链码279

9.6.4 背书管理系统链码280

9.6.5 验证系统链码280

第10章 超级账本Fabric的基本使用281

10.1 搭建并启动Fabric网络281

10.1.1 网络的配置文件281

10.1.2 启动节点289

10.1.3 运行网络290

10.1.4 总结294

10.2 操作用户应用链码295

10.2.1 安装链码296

10.2.2 实例化链码296

10.2.3 调用链码298

10.2.4 查询链码298

10.2.5 升级链码299

10.2.6 打包并签名链码301

10.3 链码开发相关的API302

10.4 操作通道306

10.4.1 通道的创建306

10.4.2 加入通道307

10.4.3 列举出节点所加入的通道308

10.4.4 获取通道内的指定区块308

10.4.5 更新通道的配置区块308

10.5 链码开发案例——转账309

10.5.1 Init（）方法310

10.5.2 Invoke（）方法311

10.5.3 主函数方法314