商用區(qū)塊鏈技術與實踐

第1部分 區(qū)塊鏈及其商業(yè)應用
第1章 區(qū)塊鏈技術的演進 3
1.1 比特幣 3
1.1.1 起源 3
1.1.2 發(fā)展 5
1.1.3 技術創(chuàng)新 8
1.2 以太坊 9
1.2.1 以太坊的誕生 9
1.2.2 智能合約 11
1.2.3 去中心化應用程序 14
1.2.4 未來規(guī)劃 15
1.3 商用區(qū)塊鏈 17
第2章 探索商用區(qū)塊鏈 19
2.1 價值流通的網(wǎng)絡 19
2.1.1 商用區(qū)塊鏈的目標 20
2.1.2 商用區(qū)塊鏈的難題 21
2.2 區(qū)塊鏈產品架構 22
2.2.1 賬戶中心 23
2.2.2 分布式賬本服務 24
2.2.3 擴展服務 26
2.2.4 策略與管理 27
2.3 商用產品的技術特性 28
2.3.1 技術突破 28
2.3.2 產品成熟度 32
第2部分 商用區(qū)塊鏈的關鍵技術
第3章 密碼學基礎技術 39
3.1 哈希算法 39
3.1.1 定義 39
3.1.2 常用的哈希算法 40
3.1.3 SHA256算法 42
3.2 加密和解密算法 42
3.2.1 對稱密碼體制 43
3.2.2 非對稱密碼體制 44
3.2.3 ED25519算法 45
3.3 國密算法 45
3.3.1 非對稱密碼算法SM2 46
3.3.2 哈希算法 SM3 46
3.4 數(shù)字證書 47
3.4.1 數(shù)字證書的基本介紹 47
3.4.2 數(shù)字證書的應用 48
3.5 默克爾樹 48
3.5.1 原理與實現(xiàn) 49
3.5.2 簡單支付證明 51
第4章 區(qū)塊鏈賬本 52
4.1 區(qū)塊 54
4.1.1 區(qū)塊的結構 55
4.1.2 區(qū)塊的生成 58
4.1.3 區(qū)塊的同步 60
4.1.4 區(qū)塊的前后關聯(lián) 61
4.2 賬戶 64
4.2.1 賬戶模型 65
4.2.2 賬戶地址 68
4.3 資產 69
4.3.1 原始數(shù)字資產 69
4.3.2 基于賬戶的資產 69
4.4 交易 70
4.4.1 交易的定義 70
4.4.2 操作 72
4.4.3 交易事務處理 77
4.4.4 交易緩存隊列 78
4.5 費用 83
4.5.1 交易費用簡介 83
4.5.2 費用的計算 83
4.5.3 費用的配置 84
4.6 激勵 86
4.7 賬本的升級 86
4.7.1 簡介 86
4.7.2 消息定義 86
4.7.3 升級過程 87
4.8 P2P網(wǎng)絡 88
4.8.1 P2P網(wǎng)絡設計 89
4.8.2 廣播消息 90
4.8.3 連接數(shù) 92
第5章 共識算法 93
5.1 共識算法概要 93
5.1.1 PoW算法 93
5.1.2 PoS算法 95
5.1.3 DPoS算法 95
5.1.4 PBFT算法 96
5.2 Firework共識算法介紹 97
5.2.1 概述 97
5.2.2 結合驗證節(jié)點池選取協(xié)議的BFT算法 98
5.3 高性能算法BFT 99
5.3.1 系統(tǒng)模型 99
5.3.2 狀態(tài)機副本協(xié)議 100
5.3.3 Quorum機制 105
5.3.4 超時處理 106
5.4 安全、高效的驗證池選取算法 106
5.4.1 動態(tài)選取模型 107
5.4.2 角色劃分 108
5.4.3 準入和退出機制 109
5.4.4 選取機制 109
5.4.5 配置更新 111
第6章 智能合約 113
6.1 智能合約概要 113
6.1.1 虛擬機介紹 113
6.1.2 虛擬機設計的原則 115
6.2 智能合約實現(xiàn) 115
6.2.1 智能合約介紹 115
6.2.2 合約執(zhí)行過程 116
6.2.3 智能合約的安全 117
6.3 智能合約開發(fā)簡介 119
6.3.1 DEMO介紹 119
6.3.2 語法介紹 120
6.3.3 內置接口和內置變量 121
6.3.4 異常處理 122
6.3.5 合約創(chuàng)建與執(zhí)行 123
6.4 智能合約安全開發(fā)指南 123
第7章 擴容技術方案 125
7.1 概述 125
7.1.1 背景 125
7.1.2 區(qū)塊鏈擴容 126
7.1.3 多鏈Orbits擴容方案 127
7.2 雙層多態(tài)的主-子鏈體系Orbits 127
7.2.1 架構設計 127
7.2.2 主-子鏈介紹 128
7.3 高可擴展性的多鏈賬本 130
7.3.1 多鏈賬本設計 130
7.3.2 多鏈賬本的數(shù)據(jù)結構 132
7.3.3 多級聯(lián)動的賬本索引設計 132
7.4 共識算法 133
7.4.1 主鏈的共識機制 133
7.4.2 子鏈的共識機制 134
7.5 挑戰(zhàn)者機制 141
7.5.1 子鏈的安全性威脅 141
7.5.2 實現(xiàn)方案 142
7.6 激勵機制 143
7.6.1 共識激勵 144
7.6.2 提案激勵 145
7.6.3 存儲激勵 145
第8章 跨鏈技術方案 147
8.1 概述 147
8.1.1 背景 147
8.1.2 跨鏈的難點 148
8.2 多態(tài)跨鏈體系Canal 149
8.3 中繼鏈 151
8.3.1 平行鏈介紹 151
8.3.2 平行鏈跨鏈映射 152
8.3.3 跨鏈證據(jù)校驗 152
8.4 可插拔組件 152
8.4.1 網(wǎng)關節(jié)點介紹 152
8.4.2 公證人模式 153
8.4.3 可信硬件模式 155
8.4.4 哈希時間鎖定 157
8.5 費用與激勵機制 158
第9章 隱私保護方案 160
9.1 概述 160
9.1.1 背景 160
9.1.2 隱私保護方案Cocoon 161
9.2 隱私保護方案 161
9.2.1 金額隱藏的設計與實現(xiàn) 161
9.2.2 非交互的設計與實現(xiàn) 164
9.2.3 地址隱匿的設計與實現(xiàn) 166
9.2.4 為何要使用Schnorr 聚合簽名 168
9.2.5 怎樣與區(qū)塊鏈系統(tǒng)適配 168
9.3 審計 170
第3部分 商用區(qū)塊鏈的應用實踐
第10章 bubichain的開發(fā)與使用 175
10.1 SDK支持 175
10.1.1 Java SDK開發(fā) 175
10.1.2 其他語言版本 184
10.2 API介紹 184
10.2.1 了解密鑰對 184
10.2.2 HTTP 接口 192
10.2.3 WebSocket接口 200
10.3 部署與運維 202
10.3.1 節(jié)點安裝 202
10.3.2 節(jié)點運維 205
第11章 bubichain開發(fā)指南 215
11.1 應用開發(fā)示例 215
11.1.1 存證應用 215
11.1.2 智能合約開發(fā) 216
11.1.3 區(qū)塊鏈錢包 221
11.1.4 區(qū)塊鏈瀏覽器 224
11.1.5 區(qū)塊鏈智能合約IDE 226
11.2 數(shù)字資產協(xié)議的設計與實現(xiàn) 228
11.2.1 數(shù)字資產協(xié)議的設計原則 228
11.2.2 數(shù)字資產設計與實現(xiàn)示例 228
第12章 區(qū)塊鏈商用案例介紹 245
12.1 供應鏈金融 245
12.1.1 行業(yè)痛點 245
12.1.2 解決方案 246
12.1.3 區(qū)塊鏈的價值 248
12.2 數(shù)據(jù)安全共享和交易 251
12.2.1 行業(yè)痛點 251
12.2.2 解決方案 252
12.2.3 區(qū)塊鏈的價值 254
12.3 供應鏈溯源 254
12.3.1 行業(yè)痛點 254
12.3.2 解決方案 255
12.3.3 區(qū)塊鏈的價值 257