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你要看的都在这:架构设计、底层技术、框架应用、开发难点、测评细节作者阵容豪华:技术畅销书作者、一线践行者、理论界大咖知名专家联袂推荐,实力专家联合撰写,全面性、透彻性毋庸
你要看的都在这:架构设计、底层技术、框架应用、开发难点、测评细节
作者阵容豪华:技术畅销书作者、一线践行者、理论界大咖
知名专家联袂推荐,实力专家联合撰写,全面性、透彻性毋庸置疑。深度讲解区块链核心技术、平台与应用开发,涵盖架构、共识、加密、P2P、比特币、以太坊、Hyperledger、EOS、潜力框架、问题与测评等。《区块链核心技术与应用》分为三篇,内容解读如下。
基础篇(第1~6章),着重讲解区块链技术思想、通用架构和核心技术。该部分写作时注意通俗易懂且兼顾全局,是学习基石与蓝图,涵盖区块链思想与价值、通用架构模型、基础概念与核心技术(加密、共识、P2P网络等)。
实战篇(第7~9章),讲解主流的区块链开发平台比特币、以太坊、HyperledgerFabric的核心机制、技术细节,并给出点对点的电子现金系统、智能合约开发、完整的Fabric网络构建与应用开发三个案例。
进阶篇(10~12章),为进一步提升读者开发能力、眼界与研究方向,涵盖三个方面:①可能的发展方向,以及一些富有潜力、特色的区块链平台(EOS、Cardano、IOTA等);②区块链开发需要考虑的各种问题,包括技术局限、各种安全问题与漏洞、应对措施;③区块链测评,从6个层面和8大类质量指标来设计区块链项目评测点和测试用例。
邹均,广电运通区块链科技有限公司CEO、中关村区块链联盟副秘书长。主编技术畅销书《区块链技术指南》,在领先的国际会议和期刊上发表论文20余篇,其中区块链论文获IEEEICWS论文奖,共识算法论文由国际期刊《TransactiononServiceComputing》收录并刊登。曾荣获澳中校友会“杰出校友奖”、麦考瑞大学“校长奖”。
于斌,现任北邮在线教育投资集团总裁、中国电子学会区块链专委会委员、中关村区块链产业联盟专家,是上海财经大学,亚洲财经商学院特聘教授。北京邮电大学通信与信息系统专业博士,主编《金融科技概论》等专著4本,曾获得科技进步二等奖,教育部一等奖。网络教育、金融科技、区块链等领域专家。
庄鹏,IBM全球服务金融服务部高级顾问经理、资深架构师。14年金融行业架构设计与战略咨询规划经验。拥有服务转型、大型企业级分布式系统架构设计、大数据分析、金融支付方面的丰富实施经验。近三年专注于区块链和分布式账本架构研究,区块链相关应用和数字货币咨询研究,多次作为区块链峰会的讲师、培训专家。
邢春晓,清华大学信息技术研究院和互联网产业研究院副院长,主要研究领域:计算机软件与理论,数据库和数据仓库、大数据管理和分析,知识工程和软件工程、区块链与数字经济、智慧城市(政务,商务,文化和医疗健康)等领域。发表学术论文350余篇,其中SCI40余篇、EI150余篇,发明专利40项。
张海宁(HenryZhang),VMware中国研发中心技术总监,加拿大西蒙弗雷泽大学计算机科学硕士,Harbor开源企业级容器镜像仓库创始人,超级账本Cello项目贡献者,CloudFoundry中国社区早期技术布道师之一,“亨利笔记”公众号作者。目前着重关注企业区块链应用、容器和云计算等领域的研究和开发工作。
蒋勇,技术畅销书《白话区块链》作者。专注于分布式系统设计,10年企业信息化经历。2012年开始接触比特币及其相关技术,熟悉区块链1代技术(比特币)、2代技术(以太坊、超级账本),并进行过源码级原理研究,目前在进行智能合约安全编译以及多链架构的研发设计。
唐屹,教授,中山大学博士,广州大学数学与信息科学学院信息科学系主任。曾访问美国北卡罗来纳州立大学、香港浸会大学等高校。专注于区块链安全与应用、网络信息安全、分布式计算等领域的研究,为国外知名安全公司开发过椭圆曲线密码软件,获密码科技进步二等奖(省部级)。主持或参与完成多项项目,在国内外学术期刊和会议上发表学术论文多篇。
邵周,中国计算机学会区块链专委会委员、中关村区块链联盟金融专委会专家、TOGAF认证企业架构师、信息安全与风险管理专家,是以结果为导向的技术领导者,也是较早一批关注和实践物联网、区块链等技术的布道者和践行者。研究方向有高性能区块链、分布式存储、分布式算力、可衡量注意力、跨链协同、加密资产锚定等,著有数本科技书籍。目前就职于亚洲基础设施投资银行。
郭莹城,IBM高级软件架构师、咨询师、敏捷开发技术教练、极客、登山爱好者。11年电信、金融、电子政务软件研发经验,参与了新一代深圳证券交易所交易系统,以及多个外资银行的核心系统研发,对Lisp编译器有研究与心得,精通Java、Scala、Go、Python、Ruby、Lisp多种编程语言,Hyperledger与以太坊智能合约研究者,区块链P2P算法专家,IBM区块链研究小组成员。
刘胜,联动优势科技有限公司首席架构师、中国电子学会区块链专委会委员、可信区块链联盟副理事长。承担区块链和数字货币等课题的研究,参与《可信区块链》《支付清算行业可信区块链》等标准编写。20余年移动支付、数字证书认证、安全支付、区块链等领域一线研发和底层架构经验,带领团队自主研发针对行业联盟链场景的区块链底层框架UChains(优链)。提交并公开发明专利50多项,其中区块链专利8项,已授权发明专利5项,曾获2015年北京市科学技术三等奖。
范金刚,食品区块链、金融区块链和能源区块链行业专家,太一云技术股份有限公司常务副总裁、中国区块链生态联盟副理事长、中国电子学会区块链专委会执行秘书长。曾任中关村区块链产业联盟副秘书长。主持开展过区块链基础平台测评工作,组织并策划了第一届中国区块链技术创新应用大赛等活动。2016年在《电力信息与通信技术》杂志上发表学术论文《区块链在能源互联网中的应用》。
张桂刚,清华大学博士后、中国科学院自动化研究所副研究员、研究生导师。主要从事人工智能、大数据及区块链研究。出版专著1部,发表SCI/EI论文60余篇。
陈家豪,广州大学硕士。从2016年开始接触区块链,在读期间主导通用加密货币钱包的开发、区块链网络安全分析等。参与VMware公司区块链即服务项目BOV(BlockchainOnVsphere)开发,是Hyperledger社区Cello项目的代码贡献者之一。擅长虚拟化、区块链安全、密码学应用等技术,熟悉区块链平台比特币、以太坊、超级账本并有相关开发经验。
邹均编写的《区块链核心技术与应用》,与其上一本著作《区块链技术指南》,以及市场上关于区块链的大量著作相比,以下几个方面值得注意:宏观视野、系统化、科学的描述方式、概念化、重视和引用英语文献对话。
——朱嘉明,中国数字资产研究院院长、著名经济学家
《区块链核心技术与应用》作者们本着求真务实的态度,力求给读者提供一本完整、翔实地反映当前区块链技术体系的书籍,是广大区块链爱好者和从业者可以参考学习的工具书,值得推荐。
——姚前
《区块链核心技术与应用》给读者一个全面系统地理解区块链的机会,既没有夸大,也没有贬低,观点比较客观中肯,值得推荐。
——斯雪明,复旦大学教授、中国计算机协会区块链专委会主任
目 录Contents
作者简介
序一 处于“十字路口”的区块链技术及其应用
序二 用发展的眼光看待区块链
序三 区块链与系统安全
前言
第一篇 核心技术篇
第1章 互联网下半场的主角——区块链2
1.1 当代互联网的局限3
1.2 计算模式的演变4
1.2.1 分布式计算的出现4
1.2.2 分布式计算的挑战5
1.2.3 比特币“突围”6
1.2.4 比特币的局限8
1.3 区块链的演化路径9
1.3.1 区块链与互联网意义9
1.3.2 区块链概念的提出9
1.3.3 区块链的社会价值和意义9
1.4 小结12
第2章 区块链基本概念13
2.1 区块链技术研究缘由13
2.1.1 区块链用例描述:比特币14
2.1.2 区块链需要研究哪些关键技术17
2.2 区块链模型18
2.2.1 数据区块20
2.2.2 链式结构21
2.2.3 Merkle树22
2.3 网络通信层关键技术22
2.4 数据安全与隐私保护关键技术26
2.5 共识层关键技术32
2.6 区块链技术标准33
2.7 小结34
第3章 区块链架构36
3.1 区块链架构和传统IT架构的异同36
3.2 区块链架构模型37
3.2.1 区块链系统的共性37
3.2.2 区块链的差异性40
3.3 区块链的参考模型42
3.3.1 一个参考架构42
3.3.2 区块链高阶架构模型43
3.3.3 区块链跨链本质与架构模型52
3.3.4 区块链部署模型56
3.4 区块链的数据模型58
3.5 区块链的能力模型62
3.6 小结64
第4章 密码学65
4.1 哈希算法66
4.1.1 密码学哈希函数简介66
4.1.2 哈希函数的性质及应用67
4.1.3 区块链中的哈希函数69
4.2 Merkle树70
4.2.1 哈希指针70
4.2.2 Merkle哈希树72
4.3 公钥密码算法73
4.3.1 密码算法简介73
4.3.2 公钥密码算法74
4.3.3 区块链中使用的椭圆曲线75
4.3.4 数字证书75
4.4 数字签名76
4.4.1 数字签名简介76
4.4.2 数字签名标准与ECDSA算法77
4.4.3 其他的数字签名方法78
4.5 零知识证明79
4.6 区块链中的隐私问题80
4.7 小结82
第5章 共识算法83
5.1 分布式共识算法背景83
5.1.1 拜占庭将军问题85
5.1.2 共识系统的基本定义88
5.1.3 Fisher-Lynch-Paterson定理89
5.1.4 CAP定理91
5.2 强一致性非拜占庭共识算法93
5.2.1 ViewstampedReplicaton93
5.2.2 Paxos共识算法96
5.2.3 其他类Paxos共识协议98
5.2.4 强一致性非拜占庭共识算法小结100
5.3 强一致性拜占庭容错共识算法101
5.4 非强一致共识算法PoW机制104
5.5 PoS机制110
5.5.1 点点币PoS机制111
5.5.2 NXTPoS机制112
5.5.3 TendermintPoS机制113
5.5.4 EthereumCasperPoS机制116
5.5.5 LPoS机制117
5.5.6 DPoS机制117
5.6 Ripple共识算法118
5.7 小结120
第6章 P2P网络122
6.1 P2P网络简介122
6.2 P2P网络核心数据结构与算法127
6.2.1 P2P网络数据结构与算法127
6.2.2 主流数据结构DHT与算法128
6.2.3 区块链P2P网络协议136
6.3 小结147
第二篇 实战篇
第7章 比特币150
7.1 比特币的特点150
7.2 比特币的P2P网络153
7.2.1 点对点的钱包节点分类153
7.2.2 全节点的分布式存储154
7.2.3 交易和区块在节点间的传播同步156
7.3 比特币的发行机制157
7.3.1 总量上限2100万的实现157
7.3.2 打包区块的原理158
7.3.3 矿池与矿工的关系161
7.4 比特币的账号系统163
7.4.1 私钥与公钥163
7.4.2 签名信息与校验签名165
7.4.3 脑口令165
7.4.4 荣耀地址与批量地址167
7.4.5 多重签名地址168
7.4.6 隔离验证SW地址177
7.5 比特币的生态系统177
7.6 开发实施一个比特币存证应用179
7.6.1 环境准备179
7.6.2 示例程序182
7.7 小结184
第8章 以太坊185
8.1 以太坊关键概念186
8.2 以太坊的架构188
8.2.1 以太坊数据模型189
8.2.2 以太坊的应用架构195
8.3 以太坊智能合约197
8.3.1 合约类型和调用示例197
8.3.2 合约编译和部署过程199
8.3.3 Solidity高级合约语言201
8.3.4 案例:构建、编译与部署一个智能合约203
8.4 以太坊适用场景剖析216
8.5 小结217
第9章 超级账本Fabric218
9.1 Fabric基础架构219
9.1.1 架构概述219
9.1.2 主要组件220
9.1.3 P2P网络221
9.1.4 通道222
9.1.5 分布式账本222
9.1.6 共识机制223
9.1.7 智能合约(链码)224
9.1.8 成员服务提供者225
9.1.9 交易流程225
9.2 架构详细原理227
9.2.1 成员身份管理227
9.2.2 通道的结构232
9.2.3 链码238
9.3 应用开发流程245
9.3.1 前期准备246
9.3.2 定义Fabric集群246
9.3.3 启动Fabric集群248
9.3.4 链码设计248
9.3.5 链码部署251
9.3.6 SDK简介251
9.3.7 应用的API开发254
9.3.8 界面开发257
9.3.9 集成260
9.3.10 测试应用261
9.3.11 扩展应用中的组织数目263
9.4 小结271
第三篇 进阶篇
第10章 其他区块链平台274
10.1 区块链架构存在的问题和挑战274
10.2 区块链平台的典型需求和发展方向276
10.2.1 区块链平台的典型需求276
10.2.2 区块链平台的发展方向277
10.3 其他区块链平台278
10.3.1 以太坊:区块链龙头的转型升级278
10.3.2 EOS:区块链操作系统281
10.3.3 Cardano:具有隐私和法规的区块链289
10.3.4 基于区块链的支付协议:Ripple与Stellar291
10.3.5 侧链代表:RootStock、Polkadot和Cosmos294
10.3.6 分片扩容:Zilliqa叫板Visa296
10.3.7 垮链技术:价值互联网的纽带297
10.3.8 DAG:区块链的革新300
10.3.9 Hashgraph:区块链的新竞争者304
10.3.10 区块链存储306
10.3.11 安全和隐私保护310
10.4 一句话解释主要加密货币310
10.5 小结312
第11章 区块链常见问题剖析313
11.1 区块链的技术局限313
11.1.1 区块链不可能三角313
11.1.2 数据冗余313
11.1.3 区块链安全性314
11.1.4 挖矿和其他共识协议的弱点315
11.1.5 交易速度316
11.2 区块链的安全问题317
11.2.1 51%攻击问题317
11.2.2 女巫攻击317
11.2.3 交易所318
11.2.4 以太坊智能合约安全漏洞320
11.2.5 区块链安全性的测试指标321
11.3 挖矿和共识协议的弱点322
11.3.1 中本聪一失之虑322
11.3.2 挖矿和算力集中困境322
11.3.3 其他共识算法及其问题323
11.4 交易效率问题323
11.4.1 比特币和以太坊的交易效率困境323
11.4.2 比特币扩容324
11.4.3 比特币的隔离验证、闪电网络与侧链324
11.4.4 基于DAG的提速技术326
11.4.5 其他提速思路328
11.5 系统升级维护问题328
11.5.1 硬分叉史记328
11.5.2 系统升级维护难题和分叉329
11.6 小结329
第12章 区块链评测330
12.1 评测的难点331
12.2 评测的策略333
12.3 应用层评测337
12.4 合约层评测338
12.5 激励层评测340
12.6 共识层评测341
12.7 网络层评测345
12.8 数据层评测345
12.9 辅助工具347
12.10 小结350
后记351









