區(qū)塊鏈技術(shù)分析及應(yīng)用

目錄
前言
第1章 區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)狀 1
1.1 區(qū)塊鏈起源 1
1.1.1 貨幣演進(jìn)過(guò)程 1
1.1.2 數(shù)字貨幣 2
1.1.3 比特幣的誕生 3
1.2 區(qū)塊鏈概述 5
1.2.1 區(qū)塊鏈定義 5
1.2.2 區(qū)塊鏈原理 6
1.2.3 區(qū)塊鏈分類(lèi) 7
1.3 區(qū)塊鏈技術(shù)研究 8
1.3.1 區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)及演進(jìn)研究 10
1.3.2 區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)研究 14
1.3.3 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用研究 19
1.4 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展 20
1.4.1 區(qū)塊鏈1.0 20
1.4.2 區(qū)塊鏈2.0 21
1.4.3 區(qū)塊鏈3.0 22
1.4.4 體系架構(gòu) 22
第2章 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 24
2.1 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 24
2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式 26
2.3 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 27
2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)案例 34
2.4.1 比特幣數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 34
2.4.2 以太坊數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 38
第3章 密碼學(xué)技術(shù) 45
3.1 加解密算法 45
3.1.1 加解密系統(tǒng) 45
3.1.2 對(duì)稱(chēng)加密算法 46
3.1.3 非對(duì)稱(chēng)加密算法 47
3.1.4 橢圓曲線密碼算法 48
3.2 哈希算法 49
3.2.1 哈希函數(shù) 49
3.2.2 常見(jiàn)算法 50
3.2.3 SHA256算法 50
3.2.4 RIPEMD-160算法 54
3.2.5 Keccak算法 57
3.3 數(shù)字簽名 61
3.3.1 數(shù)字簽名定義 61
3.3.2 數(shù)字簽名技術(shù) 61
3.3.3 橢圓曲線簽名生成與簽名驗(yàn)證 62
3.4 區(qū)塊鏈中密碼學(xué)的應(yīng)用 64
3.4.1 公私鑰對(duì)的生成 64
3.4.2 地址的生成 66
3.4.3 區(qū)塊鏈上的交易 68
3.4.4 哈希指針 72
第4章 區(qū)塊鏈傳輸機(jī)制 73
4.1 P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 73
4.1.1 P2P網(wǎng)絡(luò)定義及特性 73
4.1.2 網(wǎng)絡(luò)模型 74
4.2 分布式通信協(xié)議 75
4.2.1 基本原理 75
4.2.2 TCP 78
4.2.3 HTTP 81
4.2.4 RPC協(xié)議 83
4.2.5 Gossip協(xié)議 84
4.3 比特幣網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 85
4.3.1 握手通信 86
4.3.2 地址發(fā)現(xiàn) 86
4.3.3 區(qū)塊同步 87
4.3.4 數(shù)據(jù)傳輸 88
4.4 超級(jí)賬本數(shù)據(jù)傳輸 89
4.4.1 通信實(shí)現(xiàn) 89
4.4.2 主節(jié)點(diǎn)選取 91
4.4.3 狀態(tài)同步 91
4.4.4 數(shù)據(jù)傳輸 92
4.4.5 Fabric操作 92
第5章 區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制 101
5.1 分布式一致性 101
5.1.1 一致性問(wèn)題 101
5.1.2 一致性理論 102
5.2 一致性協(xié)議 105
5.2.1 Paxos算法 105
5.2.2 Raft算法 115
5.3 PBFT算法 119
5.3.1 拜占庭將軍問(wèn)題 119
5.3.2 實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法 121
5.4 PoW共識(shí)機(jī)制 127
5.5 PoS共識(shí)機(jī)制 129
5.6 DPoS共識(shí)機(jī)制 130
5.7 Ripple協(xié)議共識(shí)算法 131
第6章 區(qū)塊鏈技術(shù)問(wèn)題和挑戰(zhàn) 133
6.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展局限 133
6.2 區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)存問(wèn)題 134
6.2.1 區(qū)塊鏈自身安全特性分析 134
6.2.2 效率問(wèn)題 137
6.2.3 隱私保護(hù)問(wèn)題 142
6.2.4 安全性問(wèn)題 145
6.3 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展挑戰(zhàn) 146
6.3.1 對(duì)傳統(tǒng)法律法規(guī)的沖擊 146
6.3.2 政府層面所面臨的挑戰(zhàn) 147
第7章 區(qū)塊鏈與信息技術(shù) 150
7.1 新的計(jì)算架構(gòu) 151
7.2 大數(shù)據(jù)技術(shù) 153
7.3 云計(jì)算技術(shù) 154
7.4 物聯(lián)網(wǎng) 154
7.5 信息安全技術(shù) 156
第8章 區(qū)塊鏈場(chǎng)景/應(yīng)用案例分析 157
8.1 區(qū)塊鏈與金融 157
8.1.1 數(shù)字貨幣現(xiàn)狀 157
8.1.2 應(yīng)用案例 157
8.2 區(qū)塊鏈與醫(yī)療 158
8.2.1 醫(yī)療領(lǐng)域現(xiàn)狀 158
8.2.2 應(yīng)用案例 159
8.3 區(qū)塊鏈與政府管理 159
8.3.1 政府服務(wù)現(xiàn)狀 159
8.3.2 應(yīng)用案例 160
8.4 區(qū)塊鏈與教育 160
8.4.1 教育行業(yè)現(xiàn)狀 160
8.4.2 應(yīng)用案例 161
8.5 區(qū)塊鏈與農(nóng)業(yè) 161
8.5.1 農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀 161
8.5.2 應(yīng)用案例 161
8.6 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng) 162
8.6.1 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)現(xiàn)狀 162
8.6.2 應(yīng)用案例 163
第9章 區(qū)塊鏈應(yīng)用開(kāi)發(fā) 164
9.1 比特幣 164
9.1.1 比特幣簡(jiǎn)介 164
9.1.2 技術(shù)原理 164
9.1.3 編譯與安裝 165
9.1.4 bitcoin-cli模塊詳解 169
9.2 以太坊 182
9.2.1 以太坊簡(jiǎn)介 182
9.2.2 工作原理 184
9.2.3 關(guān)鍵概念 185
9.2.4 搭建與配置 190
9.3 超級(jí)賬本 199
9.3.1 超級(jí)賬本簡(jiǎn)介 199
9.3.2 系統(tǒng)架構(gòu) 201
9.3.3 關(guān)鍵概念 202
9.3.4 搭建與配置 206
第10章 數(shù)字版權(quán)存證與交易平臺(tái)開(kāi)發(fā) 210
10.1 背景 210
10.2 平臺(tái)簡(jiǎn)介 211
10.3 平臺(tái)開(kāi)發(fā) 212
10.3.1 環(huán)境準(zhǔn)備 212
10.3.2 目錄創(chuàng)建 216
10.3.3 合約編寫(xiě) 217
10.3.4 合約部署 223
10.3.5 前端頁(yè)面 225
參考文獻(xiàn) 228