區塊鏈技術

夏琦,高建彬,夏虎

區塊鏈技術
  • 出版商: 電子工業
  • 出版日期: 2025-05-01
  • 售價: $414
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 292
  • ISBN: 7121504928
  • ISBN-13: 9787121504921
  • 相關分類: 區塊鏈 Blockchain

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商品描述

本教材是“新一代通信技術”戰略性新興領域“十四五”高等教育教材，系統地介紹了區塊鏈技術的核心理論、關鍵技術與實際應用，結構清晰，層層遞進。本教材從區塊鏈的誕生與發展入手，講解其基本原理、結構與分類，幫助讀者建立全面認知。隨後深入剖析了分布式系統、區塊鏈架構、密碼學技術、區塊鏈共識算法、智能合約等技術模塊，全面揭示區塊鏈實現去中心化與數據安全的技術邏輯。最後，緊跟行業前沿，探討了分布式數字身份、跨鏈技術、Web 3.0等創新應用，結合豐富的實際案例，展現了區塊鏈在金融、政務、醫療等領域的廣泛前景。通過本教材的學習，讀者不僅能夠掌握區塊鏈的技術框架，還將具備將其應用於實踐的能力，為投身相關研究或產業發展打下堅實基礎。本教材適用於高校區塊鏈相關課程的教學，也可作為區塊鏈從業人員的參考用書，供感興趣的讀者自行深入學習。

目錄大綱

第1章 區塊鏈基本概念 1
1.1 區塊鏈的誕生與發展 1
1.1.1 區塊鏈的誕生 1
1.1.2 區塊鏈發展歷程 10
1.2 區塊鏈基本原理 12
1.2.1 區塊鏈的定義 12
1.2.2 區塊鏈的特點 13
1.2.3 區塊鏈的結構 14
1.3 區塊鏈的分類 16
1.3.1 按準入機制分類 17
1.3.2 按獨立程度分類 17
1.3.3 按應用範圍分類 18
1.4 區塊鏈的價值 18
1.4.1 區塊鏈應用於金融 18
1.4.2 區塊鏈應用於電子政務 19
1.4.3 區塊鏈應用於醫療 19
1.4.4 區塊鏈應用於軍事 20
1.5 習題 20
第2章 分布式系統 22
2.1 分布式系統的概念 22
2.1.1 中心化系統 22
2.1.2 去中心化系統 24
2.1.3 分布式系統架構 26
2.2 分布式系統中的重要定理 28
2.2.1 FLP和CAP定理 28
2.2.2 ACID原則與BASE原則 30
2.3 一致性問題 31
2.3.1 分布式系統的一致性 31
2.3.2 一致性模型 32
2.3.3 一致性算法 35
2.4 習題 53
第3章 區塊鏈架構 55
3.1 P2P網絡原理及常用算法 55
3.1.1 P2P網絡原理 55
3.1.2 P2P網絡常用算法 56
3.2 區塊鏈的總體架構 71
3.3 區塊鏈的主流架構 75
3.3.1 區塊鏈1.0 75
3.3.2 區塊鏈2.0 76
3.3.3 區塊鏈3.0 77
3.4 習題 80
第4章 密碼學技術 82
4.1 哈希算法 82
4.1.1 哈希算法的定義與性質 82
4.1.2 哈希算法的發展 84
4.1.3 哈希算法作用與重要性 85
4.1.4 哈希算法的實例 85
4.1.5 哈希指針 93
4.2 Merkle樹 94
4.2.1 Merkle樹的概念 94
4.2.2 Merkle樹的結構 95
4.2.3 Merkle樹在區塊鏈中的應用 96
4.3 公鑰加密算法 97
4.3.1 公鑰加密算法原理 97
4.3.2 公鑰加密算法在區塊鏈中的應用 105
4.4 密鑰管理 120
4.4.1 密鑰管理的基本概念 120
4.4.2 密鑰的生成、分發與協商 121
4.4.3 對稱密鑰分發 122
4.4.4 公鑰密鑰分發 123
4.4.5 區塊鏈中的密鑰管理 124
4.5 秘密共享 128
4.5.1 秘密共享的思想 128
4.5.2 秘密共享算法 129
4.5.3 秘密共享實例 132
4.5.4 同態加密 133
4.6 習題 139
第5章 區塊鏈共識算法 141
5.1 共識算法總體介紹 141
5.1.1 區塊鏈共識算法的目的 143
5.1.2 區塊鏈共識算法的分類 144
5.1.3 共識算法在區塊鏈中的重要性 144
5.2 證明類共識 144
5.2.1 工作量證明（PoW） 144
5.2.2 權益證明（PoS） 149
5.2.3 PoC和PoET 153
5.3 輪流類共識 155
5.3.1 拜占庭將軍問題 155
5.3.2 PBFT算法 155
5.3.3 HotStuff算法 158
5.4 廣播選舉類共識 164
5.4.1 Paxos算法 164
5.4.2 Raft算法 165
5.4.3 Zab算法 179
5.5 混合類共識 182
5.5.1 PoW+PoS混合共識機制 182
5.5.2 BFT-DPoS混合共識機制 185
5.6 習題 186
第6章 智能合約 188
6.1 什麼是智能合約 188
6.1.1 智能合約的歷史 188
6.1.2 李嘉圖合約 189
6.1.3 智能合約的定義與特征 190
6.1.4 實際應用案例 191
6.2 比特幣腳本 195
6.2.1 圖靈完備性 195
6.2.2 鎖定與解鎖 196
6.2.3 常見腳本類型 199
6.2.4 多重簽名錢包 201
6.3 以太坊智能合約 202
6.3.1 賬戶模型和狀態模型 202
6.3.2 在以太坊中編織智能合約 203
6.3.3 智能合約驅動 205
6.4 Hyperledger智能合約 207
6.4.1 Hyperledger Fabric 207
6.4.2 Hyperledger Sawtooth 215
6.4.3 Hyperledger Iroha 217
6.5 其他智能合約平臺 218
6.5.1 EOS 218
6.5.2 TRON 220
6.5.3 Solana 221
6.5.4 321Chain 221
6.5.5 FISCO BCOS 222
6.5.6 其他平臺 224
6.6 智能合約安全 225
6.6.1 智能合約常見漏洞 225
6.6.2 漏洞規避措施 236
6.6.3 形式化驗證 237
6.7 習題 241

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