區塊鏈技術開發指南

馬兆豐 高宏民 彭雪銀 孫嘉慧

  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2021-02-01
  • 售價: $593
  • 貴賓價: 9.5$563
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 472
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7302561141
  • ISBN-13: 9787302561149
  • 相關分類: 區塊鏈 Blockchain
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商品描述

第一篇介紹比特幣區塊鏈的技術原理,包括交易、區塊和區塊鏈、挖礦、腳本等基礎知識以及閃電網絡、隔離見證等進階技術。 第二篇介紹以太坊區塊鏈的技術原理,包括以太坊的簡介、賬戶、交易原理、智能合約等,並講解搭建私鏈、智能合約開發、部署和調用等實操內容。 第三篇介紹開源的區塊鏈底層技術平臺Hyperledger的原理和實操,對Hyperledger系統架構、節點、驗證總賬等進行了分析。

作者簡介

馬兆豐,男,博士。 IEEE會員、ACM會員及CCF會員。現為北京郵電大學區塊鍊及安全技術聯合實驗室主任,北京郵電大學移動互聯網與大數據安全聯合實驗室主任,北京郵電大學網絡空間安全學院研究生導師。 2004年畢業於西安交通大學計算機科學與技術系,獲博士學位,2005年進入清華大學計算機科學與技術系博士後流動站從事博士後研究工作,2007年博士後出站後進入北京郵電大學正式參加工作。當前主要從事網絡與信息安全、區塊鍊及安全技術、移動互聯網與大數據安全創新、數字版權管理及水印等方面的教學、科研和成果轉化等工作。作為負責人,完成/主持國家自然基金委、科技部、新聞出版總署、國家計算機網絡安全管理中心、北信源、騰訊、中國聯通、中國移動、中國銀河證券、長城傳媒集團、新奧特集團、天柏集團、文化部、二次雲、區塊鏈通等課題20多項,發表論文32篇,申請專利9項。主導並建立了“北郵-騰訊-信息安全技術創新基地”、“北郵-北信源-信息安全技術聯合實驗室”、“北郵-二次雲-移動互聯網與大數據安全聯合實驗室”和“北郵-區塊鏈通-區塊鍊及安全技術聯合實驗室”。以公益形式被聘任為中創紅星創投基金技術委員會主任,為移動互聯網、區塊鏈、網絡安全領域

目錄大綱

 

 

 

 

 

 

目錄

 

第1篇基礎篇

 

第1章緒論

 

1.1區塊鏈技術一般原理

 

1.1.1技術理念

 

1.1.2工作流程

 

1.1.3數據結構

 

1.2區塊鏈涉及的技術基礎

 

1.2.1密碼算法

 

1.2.2共識機制

 

1.2.3P2P網絡

 

1.2.4嵌入式數據庫

 

1.2.5智能合約

 

1.3區塊鏈分層參考模型

 

1.3.1網絡層

 

1.3.2數據層

 

1.3.3安全層

 

1.3.4共識層

 

1.3.5合約層

 

1.3.6服務層

 

1.3.7應用層

 

1.4區塊鏈技術發展及特點

 

1.4.1區塊鏈1.0

 

1.4.2區塊鏈2.0

 

1.4.3區塊鏈3.0

 

1.5區塊鏈分類及適配性選擇

 

1.5.1公有鏈

 

1.5.2聯盟鏈

 

1.5.3私有鏈

 

1.6區塊鏈發展趨勢及應用

 

1.6.1區塊鏈發展趨勢

 

1.6.2區塊鏈應用前景

 

1.7本章小結

 

參考文獻

 

 

 

 

 

 

 

 

第2章密碼學

 

2.1密碼學簡介

 

2.2密碼系統攻擊

 

2.3密碼算法設計原則

 

2.4對稱密碼算法

 

2.4.1AES

 

2.4.2分組密碼工作模式

 

2.5公鑰密碼算法

 

2.5.1公鑰密碼算法簡介

 

2.5.2RSA公鑰密碼算法

 

2.5.3ECC公鑰密碼算法

 

2.6Hash函數

 

2.6.1Hash函數原理

 

2.6.2SHA256

 

2.6.3RIPEMD160與SHA3

 

2.7Merkle樹

 

2.8數字簽名技術

 

2.8.1數字簽名原理

 

2.8.2RSA簽名方案

 

2.8.3橢圓曲線簽名方案

 

2.9零知識證明

 

2.9.1交互式零知識證明

 

2.9.2非交互式零知識證明

 

2.10Base58

 

2.11我國商用密碼算法

 

2.12後量子密碼

 

2.13本章小結

 

參考文獻

 

第3章共識算法

 

3.1分佈式共識算法背景

 

3.1.1拜占庭將軍問題

 

3.1.2共識系統的基本定義

 

3.1.3FisherLynchPaterson定理

 

3.1.4CAP定理

 

3.2強一致性非拜占庭共識算法

 

3.2.1Viewstamped Replicaton

 

3.2.2Paxos共識算法

 

3.2.3其他類Paxos共識協議

 

3.2.4強一致性非拜占庭共識算法小結

 

3.3強一致性拜占庭容錯共識算法

 

3.3.1實用的拜占庭容錯系統

 

3.3.2強一致性拜占庭容錯共識算法小結

 

3.4非強一致性共識算法 PoW機制

 

3.5PoS機制

 

3.5.1點點幣PoS機制

 

3.5.2NXT PoS機制

 

3.5.3Tendermint PoS機制

 

3.5.4Ethereum Casper PoS機制

 

3.5.5LPoS機制

 

3.5.6DPoS機制

 

3.5.7PoS共識算法小結

 

3.6Ripple共識算法

 

3.7本章小結

 

參考文獻

 

 

第2篇技術篇

 

第4章比特幣概述

 

4.1比特幣簡介

 

4.2比特幣客戶端

 

4.2.1BitcoinCore

 

4.2.2其他版本比特幣錢包

 

4.3本章小結

 

第5章比特幣核心技術

 

5.1libbitcoinexplorer工具

 

5.2密鑰與地址

 

5.2.1Base58Check

 

5.2.2比特幣中的密鑰與地址

 

5.3交易

 

5.3.1交易的生命周期

 

5.3.2基於UTXO的交易模型 

 

5.4腳本

 

5.4.1比特幣腳本結構

 

5.4.2比特幣交易腳本類型

 

5.4.3比特幣腳本執行

 

5.5本章小結

 

參考文獻

 

第6章比特幣區塊鏈技術原理

 

6.1比特幣參考架構

 

6.1.1比特幣功能架構

 

6.1.2比特幣技術架構

 

6.2比特幣區塊鏈

 

6.2.1區塊結構

 

6.2.2創世塊

 

6.2.3區塊鏈原理

 

6.3比特幣網絡

 

6.3.1P2P網絡架構

 

6.3.2比特幣節點類型

 

6.3.3網絡協議

 

6.4挖礦與共識

 

6.4.1構造區塊體

 

6.4.2構造區塊頭

 

6.4.3創建區塊

 

6.4.4分叉處理

 

6.5本章小結

 

參考文獻

 

第7章比特幣創新技術

 

7.1隔離見證

 

7.1.1基本概念

 

7.1.2交易延展性問題

 

7.1.3技術優勢

 

7.1.4工作方式

 

7.2閃電網絡

 

7.2.1RSMC

 

7.2.2HTLC

 

7.2.3技術特點

 

7.3本章小結

 

參考文獻

 

第8章比特幣開發實戰

 

8.1動手編譯比特幣

 

8.1.1Ubuntu系統

 

8.1.2Mac系統

 

8.1.3Windows系統

 

8.2AltCoin開發

 

8.2.1搭建私有鏈

 

8.2.2優化配置

 

8.3區塊鏈瀏覽器

 

8.3.1前期準備

 

8.3.2搭建區塊鏈瀏覽器

 

8.4本章小結

 

第9章以太坊概述

 

9.1以太坊發展背景

 

9.2以太坊系統模型

 

9.3以太坊核心概念

 

9.3.1賬戶和地址

 

9.3.2消息和交易

 

9.3.3區塊結構

 

9.3.4以太坊節點

 

9.3.5挖礦和共識

 

9.3.6以太坊虛擬機

 

9.3.7數字資產

 

9.4本章小結

 

第10章以太坊分層體系架構

 

10.1以太坊總體架構

 

10.2以太坊數據層

 

10.2.1賬戶原理

 

10.2.2交易原理

 

10.2.3區塊結構

 

10.3以太坊網絡層

 

10.3.1以太坊的Kad

 

10.3.2P2P節點通信

 

10.4以太坊共識層

 

10.5以太坊激勵層

 

10.6以太坊合約層

 

10.6.1智能合約創建

 

10.6.2智能合約執行

 

10.6.3智能合約調用

 

10.7以太坊應用層

 

10.7.1錢包

 

10.7.2DApp

 

10.8本章小結

 

第11章以太坊核心功能

 

11.1賬戶管理

 

11.2數據存儲

 

11.3智能合約

 

11.4數字資產

 

11.5DApp應用

 

11.6本章小結

 

第12章以太坊開發環境搭建

 

12.1以太坊客戶端安裝

 

 

12.2以太坊網絡的搭建

 

12.2.1搭建連接到主網的全節點

 

12.2.2搭建單節點的以太坊私有鏈

 

12.3開發環境其他工具

 

12.4本章小結

 

第13章以太坊智能合約開發

 

13.1智能合約開發語言

 

13.2智能合約代碼編寫

 

13.3智能合約編譯方法

 

13.4智能合約部署方法

 

13.5智能合約調用方法

 

13.6智能合約測試方法

 

13.7智能合約開發實例

 

13.7.1數字資產開發 

 

13.7.2代幣合約部署

 

13.7.3代幣合約調用

 

13.8本章小結

 

 

第14章以太坊DApp開發實踐

 

14.1DApp開發流程

 

14.2DApp開發工具

 

14.3案例: 分層確定性錢包

 

14.3.1Ether.js庫

 

14.3.2創建錢包後端

 

14.3.3創建錢包前端

 

14.3.4錢包應用演示

 

14.4本章小結

 

第15章以太坊新技術展望

 

15.1以太坊的聯盟鏈

 

15.2以太坊分片技術

 

15.3以太坊側鏈技術

 

15.4本章小結

 

第16章超級賬本系統架構

 

16.1超級賬本分層體系架構

 

16.1.1項目背景簡介

 

16.1.2系統邏輯架構

 

16.1.3網絡主要節點

 

16.1.4主要項目介紹

 

16.1.5Fabric新的變化

 

16.2超級賬本分佈式賬本結構

 

16.2.1區塊鏈區塊結構

 

16.2.2狀態數據庫結構

 

16.2.3有效賬本

 

16.3超級賬本數據處理與同步

 

16.3.1Gossip協議

 

16.3.2數據處理同步

 

16.3.3私有數據

 

16.3.4確保數據隱私的方式

 

16.4超級賬本共識機制

 

16.4.1背書過程

 

16.4.2排序過程

 

16.4.3校驗過程

 

16.5超級賬本通道化數據管理

 

16.5.1數據隔離和保密

 

16.5.2創建新通道

 

16.5.3網絡與通道

 

16.5.4多通道管理

 

16.6超級賬本交易流程

 

16.6.1交易流程

 

16.6.2流程詳解

 

16.6.3背書策略

 

16.6.4交易實現

 

16.7超級賬本智能合約

 

16.7.1智能合約業務邏輯

 

16.7.2框架中的智能合約

 

16.7.3用戶鏈碼基本結構

 

16.8超級賬本用戶管理

 

16.8.1成員服務基礎

 

16.8.2成員服務提供者

 

16.9本章小結

 

第17章超級賬本的部署及配置

 

17.1基礎環境搭建

 

17.1.1工具安裝

 

17.1.2編譯Fabric組件

 

17.1.3構建FabricPeer鏡像

 

17.2腳本構建超級賬本網絡

 

17.2.1檢測Docker環境

 

17.2.2下載FabricSamples源代碼

 

17.2.3啟動腳本註解

 

17.2.4生成證書文件

 

17.2.5超級賬本網絡啟動

 

17.2.6超級賬本網絡關閉

 

17.3構建超級賬本網絡

 

17.3.1生成MSP證書

 

17.3.2生成通道材料

 

17.3.3啟動節點網絡

 

17.3.4通道成員管理

 

17.3.5鏈碼操作管理

 

17.4本章小結

 

第18章超級賬本核心技術開發

 

18.1鏈碼開發

 

18.1.1Golang鏈碼結構

 

18.1.2Node.js鏈碼結構

 

18.1.3Java鏈碼結構

 

18.2Fabric SDK介紹

 

18.2.1Fabric Node.js SDK的使用

 

18.2.2Fabric Java SDK

 

18.3Hyperledger Composer開發項目

 

18.3.1Hyperledger Composer框架介紹

 

18.3.2Hyperledger Composer開發區塊鏈項目

 

18.3.3Composer部署區塊鏈項目

 

18.4本章小結

 

 

第3篇進階篇

 

第19章區塊鏈現存問題

 

19.1區塊鏈技術局限性

 

19.1.1數據冗餘

 

19.1.2系統安全

 

19.1.3共識算法

 

19.1.4可擴展性

 

19.2共識算法問題

 

19.2.1挖礦算法問題

 

19.2.2其他共識問題

 

19.3可擴展性問題

 

19.3.1交易性能

 

19.3.2分叉與升級

 

19.4本章小結

 

參考文獻

 

第20章區塊鏈安全問題

 

20.1區塊鏈安全屬性

 

20.1.1保密性

 

20.1.2完整性

 

20.1.3可用性

 

20.2數據層安全

 

20.2.1數據存儲安全

 

20.2.2密鑰存儲安全

 

20.3網絡層安全

 

20.3.1DDoS攻擊

 

20.3.2女巫攻擊

 

20.3.3日蝕攻擊

 

20.4共識層安全

 

20.5應用層安全

 

20.6隱私保護

 

20.6.1比特幣匿名性分析

 

20.6.2隱私保護的常見做法 

 

20.7本章小結

 

參考文獻

 

第21章智能合約安全檢測

 

21.1智能合約概述

 

21.1.1智能合約基本介紹

 

21.1.2智能合約漏洞分析

 

21.1.3智能合約檢測現狀

 

21.2漏洞重點解析

 

21.3智能合約檢測方法

 

21.4安全代碼編寫建議

 

21.4.1代碼模塊化

 

21.4.2使用安全代碼

 

21.4.3防範代碼漏洞

 

21.4.4做好漏洞措施

 

21.4.5智能合約測試

 

21.5本章小結

 

第22章區塊鏈前沿技術

 

22.1跨鏈技術

 

22.1.1基本概念

 

22.1.2產生背景

 

22.1.3實現方案

 

22.2EOS區塊鏈

 

22.2.1EOS區塊鏈概述

 

22.2.2EOS模塊組件與工具

 

22.2.3開始EOS之旅

 

22.3DAG區塊鏈

 

22.3.1DAG區塊鏈概述

 

22.3.2DAG區塊鏈典型代表

 

22.3.3DAG區塊鏈總結

 

22.4JMP Coin

 

22.4.1JMP Coin概述

 

22.4.2技術特點

 

22.4.3誕生意義

 

22.5Libra

 

22.5.1Libra概述

 

22.5.2技術特點

 

22.5.3各界聲音

 

22.6本章小結

 

參考文獻