以比特幣（Bitcoin）為代錶的數字貨幣的崛起，其底層支撐架構——區塊鏈（Blockchain）憑藉去中心化信用、數據不可篡改等特點，吸引瞭世界許多國傢政府部門、金融機構及互聯網巨頭公司的廣泛關注，已經成為當前學術界和産業界的熱點課題。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機製、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。區塊鏈技術被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網之後計算模式的顛覆式創新。目前，區塊鏈的應用已延伸到物聯網、智能製造、供應鏈管理、數字資産交易等多個領域。
2016年12月在《國務院關於印發“十三五”國傢信息化規劃的通知》中將區塊鏈寫入“十三五”國傢信息化規劃，將區塊鏈列為重點加強的戰略性前沿技術。區塊鏈已經成為國傢信息化戰略的重要組成部分。
本書主要迴答4個方麵的問題：
首先，為什麼要學習和研究區塊鏈技術？從國傢戰略、技術發展等方麵闡述瞭區塊鏈技術的重要性和區塊鏈技術的應用環境和麵臨的問題。
第二，比特幣中的區塊鏈技術原理是什麼？作為比特幣的底層技術，區塊鏈是如何發揮作用的，其技術原理和細節是什麼，這一部分給齣瞭詳細的介紹。
第三，區塊鏈技術的原理是什麼？在比特幣區塊鏈技術的基礎上，區塊鏈技術又有新的發展，這部分詳細介紹區塊鏈的*新研究成果和技術。
第四，如何應用區塊鏈技術解決實際問題。
本書可以作為管理信息係統、信息安全、電子商務、計算機科學與技術等專業學生教材，也可以作為從事網絡安全、信息安全、金融行業等從業者的參考讀物。

內容簡介

隨著以比特幣（Bitcoin）為代錶的數字貨幣的崛起，其底層支撐架構——區塊鏈（Blockchain）憑藉去中心化信用、數據不可篡改等特點，吸引瞭多國政府部門、金融機構及互聯網巨頭公司的廣泛關注，逐漸成為當前學術界和産業界的熱點課題。本書首先簡要介紹瞭密碼學、P2P網絡、數據庫等區塊鏈技術的基礎知識，然後詳細介紹瞭比特幣的相關原理與技術，在此基礎上重點介紹瞭區塊鏈技術的原理，後介紹瞭區塊鏈技術的應用。本書是*一本係統全麵介紹區塊鏈技術的中文教材，目的是使學習者能夠掌握區塊鏈的理論與技術，進而從事區塊鏈的開發與應用。

前言
第一部分　基礎知識
第1章　緒論2
1.1　區塊鏈概述2
1.2　區塊鏈技術的應用5
思考題8
參考文獻9
第2章　區塊鏈中的密碼學10
2.1　密碼學概述10
2.2　對稱密碼體製15
2.3　非對稱密碼體製20
2.4　Hash函數26
2.5　數字簽名技術31
2.6　本章小結35
思考題35
參考文獻36
第3章　分布式一緻性37
3.1　分布式計算係統架構37
3.2　從ACID到CAP/BASE41
3.3　一緻性協議和算法43

3.4　本章小結47
思考題48
參考文獻48
第二部分　比特幣
第4章　比特幣簡介52
4.1　數字貨幣概述52
4.2　比特幣概述72
第5章　比特幣核心概念84
5.1　比特幣錢包84
5.2　比特幣密鑰和地址90
5.3　比特幣交易99
5.4　比特幣腳本106
5.5　比特幣網絡112
第6章　比特幣區塊鏈技術原理120
6.1　比特幣區塊120
6.2　分布式共識機製128
6.3　比特幣激勵機製141
6.4　側鏈技術146
6.5　閃電網絡153
6.6　比特幣運行與開發實驗162
第7章　比特幣麵臨的挑戰186
7.1　比特幣麵臨的技術挑戰186
7.2　比特幣價格波動風險198
7.3　比特幣資源消耗問題201
7.4　比特幣政策風險201
參考文獻202
第三部分　區塊鏈技術原理
第8章　區塊鏈基本簡介206
8.1　區塊鏈概念206
8.2　區塊鏈主要特徵209
8.3　區塊鏈技術演化發展210
8.4　區塊鏈部署形式211
8.5　區塊鏈參考架構214
8.6　區塊鏈技術現狀及未來發展趨勢217
8.7　本章小結222
第9章　以太坊區塊鏈概述224
9.1　以太坊齣發點224
9.2　以太坊概述225
9.3　以太坊體係架構229
9.4　以太坊區塊鏈核心概念231
9.5　狀態轉換241
9.6　以太坊錢包和瀏覽器243
9.7　以太坊客戶端243
9.8　以太坊網絡247
9.9　分布式應用248
9.10　本章小結252
第10章　智能閤約253
10.1　智能閤約概述253
10.2　智能閤約體係架構260
10.3　智能閤約運行機製261
10.4　以太坊智能閤約開發環境262
10.5　以太坊智能閤約部署流程268
10.6　以太坊區塊鏈開發實踐269
10.7　以太坊區塊鏈應用實踐案例289
10.8　本章小結306
參考文獻306
第四部分　區塊鏈技術應用案例
第11章　區塊鏈應用案例310
11.1　布比案例310
11.2　火幣案例318

前言/序言

前　言

隨著以比特幣為代錶的數字貨幣的崛起，其底層支撐架構—區塊鏈憑藉去中心化信用、數據不可篡改等特點，吸引瞭世界許多國傢政府部門、金融機構及互聯網巨頭公司的廣泛關注，已經成為當前學術界和産業界的熱點課題。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機製、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。區塊鏈技術被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網之後計算模式的顛覆式創新。目前，區塊鏈的應用已延伸到物聯網、智能製造、供應鏈管理、數字資産交易等多個領域。
2016年12月，《國務院關於印發“十三五”國傢信息化規劃的通知》將區塊鏈寫入“十三五”國傢信息化規劃，將區塊鏈列為重點加強的戰略性前沿技術。區塊鏈已經成為國傢信息化戰略的重要組成部分。
2016年9月，中央財經大學信息學院的硃建明、高勝和段美姣三位老師共同開設瞭第一門“區塊鏈技術”課程，本書就是在此基礎上完成的。本書主要迴答四個方麵的問題：
第一，為什麼要學習和研究區塊鏈技術？從國傢戰略、技術發展等方麵闡述瞭區塊鏈技術的重要性和區塊鏈技術的應用環境以及麵臨的問題。
第二，比特幣中的區塊鏈技術原理是什麼？作為比特幣的底層技術，區塊鏈是如何發揮作用的？其技術原理和細節是什麼？這一部分給齣瞭詳細的介紹。
第三，區塊鏈技術的原理是什麼？在比特幣區塊鏈技術的基礎上，區塊鏈技術又有新的發展，這一部分詳細介紹區塊鏈的最新研究成果和技術。
第四，如何應用區塊鏈技術解決實際問題。
全書由硃建明、高勝和段美姣三位老師共同編著。第1章由硃建明編寫，第2章由賈恒越編寫，第3章由海沫編寫，第4～7章由段美姣、硃燁辰編寫，第8～10章由高勝編寫，第11章案例由布比公司和火幣網提供，由付永貴整理。
編者在完成本書的過程中參閱瞭大量的文獻，其中包括專業書籍、學術論文、學位論文、國際標準、國內標準和技術報告等，書中有部分引用已經很難查證原始齣處，編者注明的參考文獻僅僅是獲得相關資料的文獻，沒有一一列舉齣所有的參考文獻，在此錶示歉意和謝意。
由於編者水平有限，本書不足與疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
作者2017年8月

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