區(qū)塊鏈技術(shù)指南

目錄
第 1章 基本概念與架構(gòu)1
1．1 區(qū)塊鏈概念1
1．1．1 區(qū)塊鏈技術(shù)概述1
1．1．2 區(qū)塊鏈技術(shù)來源4
1．1．3 區(qū)塊鏈技術(shù)特點7
1．2 區(qū)塊鏈發(fā)展8
1．3 區(qū)塊鏈分類11
1．4 區(qū)塊鏈架構(gòu)12
1．4．1 基礎(chǔ)協(xié)議13
1．4．2 擴展協(xié)議15
1．4．3 生態(tài)組件17
參考文獻17
第 2章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與賬戶體系19
2．1 區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與組織形式19
2．1．1 區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)19
2．1．2 區(qū)塊數(shù)據(jù)組織形式21
2．2 賬戶體系21
2．2．1 UTXO模型22
2．2．2 賬戶余額模型23
2．2．3 模型對比24
2．3 賬本數(shù)據(jù)組織形式26
2．3．1 默克爾樹26
2．3．2 MPT28
2．3．3 增量哈希31
2．4 運行流程31
2．4．1 運行流程概述31
2．4．2 交易的生成35
2．4．3 交易傳播與驗證36
2．4．4 交易的執(zhí)行38
2．5 本章小結(jié)38
參考文獻38
第3章 網(wǎng)絡(luò)通信39
3．1 P2P網(wǎng)絡(luò)39
3．1．1 P2P網(wǎng)絡(luò)模型40
3．1．2 P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議43
3．2 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)46
3．2．1 節(jié)點類型46
3．2．2 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)模型49
3．2．3 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)議51
3．3 本章小結(jié)54
第4章 共識算法55
4．1 共識算法概述55
4．1．1 拜占庭將軍問題59
4．1．2 FLP不可能定理63
4．1．3 CAP理論64
4．1．4 共識算法分類65
4．2 分布式一致性算法66
4．2．1 2PC66
4．2．2 3PC69
4．2．3 Paxos72
4．2．4 RAFT77
4．3 典型共識算法80
4．3．1 PoW共識算法81
4．3．2 PoS共識算法85
4．3．3 DPoS共識算法88
4．3．4 PBFT共識算法91
4．4 新型共識算法101
4．4．1 Casper共識算法101
4．4．2 Algorand共識算法108
4．4．3 HotStuff共識算法115
參考文獻121
第5章 區(qū)塊鏈安全125
5．1 區(qū)塊鏈安全體系125
5．1．1 數(shù)據(jù)層安全126
5．1．2 網(wǎng)絡(luò)層安全128
5．1．3 共識層安全130
5．1．4 合約層安全131
5．1．5 應(yīng)用層安全134
5．2 核心安全技術(shù)138
5．2．1 密碼學(xué)算法139
5．2．2 PKI149
5．2．3 形式化驗證157
5．3 身份隱私保護技術(shù)158
5．3．1 盲簽名160
5．3．2 群簽名和環(huán)簽名162
5．3．3 直接匿名證明163
5．3．4 技術(shù)優(yōu)劣對比分析165
5．4 數(shù)據(jù)隱私保護技術(shù)166
5．4．1 賬本隔離166
5．4．2 賬本加密171
5．4．3 密態(tài)計算與驗證172
5．4．4 技術(shù)優(yōu)劣對比分析187
參考文獻189
第6章 智能合約190
6．1 智能合約概述190
6．1．1 概念和定義191
6．1．2 智能合約架構(gòu)193
6．1．3 智能合約生命周期管理194
6．2 典型的智能合約執(zhí)行引擎196
6．2．1 棧式執(zhí)行引擎196
6．2．2 解釋型執(zhí)行引擎200
6．2．3 容器化執(zhí)行引擎202
6．3 智能合約與分布式應(yīng)用204
6．3．1 DApp204
6．3．2 預(yù)言機206
第7章 區(qū)塊鏈擴容協(xié)議211
7．1 擴容問題概述及分析211
7．1．1 交易吞吐量212
7．1．2 存儲容量213
7．2 鏈上擴容214
7．2．1 區(qū)塊擴容214
7．2．2 并行擴容216
7．2．3 架構(gòu)擴容221
7．3 鏈下擴容236
7．3．1 側(cè)鏈技術(shù)237
7．3．2 狀態(tài)通道239
7．3．3 鏈下協(xié)同242
7．4 本章小結(jié)244
第8章 區(qū)塊鏈治理與審計245
8．1 區(qū)塊鏈權(quán)限體系245
8．1．1 權(quán)限層級246
8．1．2 權(quán)限管理模型249
8．2 區(qū)塊鏈治理模型257
8．2．1 鏈上治理258
8．2．2 鏈下治理262
8．3 區(qū)塊鏈審計263
8．3．1 審計概述263
8．3．2 區(qū)塊鏈審計的內(nèi)容與形式264
8．3．3 審計的展示與分析266
8．4 BaaS運維治理269
8．4．1 BaaS運維治理概述269
8．4．2 聯(lián)盟鏈管理271
8．4．3 聯(lián)盟鏈運維274
8．4．4 智能合約管理275
參考文獻278
第9章 跨鏈互操作技術(shù)280
9．1 跨鏈問題概述280
9．2 跨鏈原理281
9．2．1 跨鏈模型281
9．2．2 跨鏈交易驗證285
9．2．3 跨鏈事務(wù)管理286
9．2．4 跨鏈數(shù)據(jù)安全289
9．3 典型跨鏈協(xié)議291
9．3．1 Polkadot292
9．3．2 Cosmos294
9．3．3 BitXHub298
9．4 本章小結(jié)301
參考文獻302
第 10章 區(qū)塊鏈+304
10．1 區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)304
10．1．1 面向物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈體系架構(gòu)305
10．1．2 區(qū)塊鏈小型化輕量化307
10．1．3 物聯(lián)網(wǎng)終端適配308
10．1．4 基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺314
10．2 區(qū)塊鏈+大數(shù)據(jù)317
10．2．1 基于區(qū)塊鏈的去中心化存儲318
10．2．2 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享321
10．2．3 基于區(qū)塊鏈的聯(lián)邦計算323
10．3 區(qū)塊鏈+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)325
10．3．1 工業(yè)區(qū)塊鏈概述325
10．3．2 基于區(qū)塊鏈的設(shè)備數(shù)字身份327
10．3．3 基于區(qū)塊鏈的產(chǎn)品溯源329
10．3．4 基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈金融331
參考文獻332
第 11章 主流平臺介紹與實踐334
11．1 以太坊334
11．1．1 項目概述335
11．1．2 項目實戰(zhàn)337
11．2 Hyperledger Fabric343
11．2．1 項目概述343
11．2．2 項目實戰(zhàn)346
11．3 Libra353
11．3．1 項目概述353
11．3．2 項目實戰(zhàn)355
11．4 趣鏈區(qū)塊鏈平臺362
11．4．1 項目概述362
11．4．2 項目實戰(zhàn)365
參考文獻374
第 12章 區(qū)塊鏈測評376
12．1 區(qū)塊鏈測評概述376
12．1．1 區(qū)塊鏈信息系統(tǒng)質(zhì)量模型376
12．1．2 區(qū)塊鏈評價體系378
12．2 功能性測評380
12．3 性能測評382
12．4 安全測評384
12．5 拓展性測評386
12．6 區(qū)塊鏈基準測試工具387
致謝392