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第1章 区块链1

1.1 分布式系统2

1.1.1 CAP定理3

1.1.2 拜占庭将军问题4

1.1.3 一致性4

1.2 区块链发展史5

1.2.1 电子现金6

1.2.2 电子现金的概念6

1.3 区块链简介8

1.3.1 区块链技术的各种定义9

1.3.2 区块链中的一般元素10

1.3.3 区块链特性11

1.3.4 区块链技术应用13

1.3.5 区块链发展层次13

1.4 区块链类型14

1.4.1 公有区块链14

1.4.2 私有区块链14

1.4.3 半私有区块链15

1.4.4 侧链技术15

1.4.5 许可账本15

1.4.6 分布式账本15

1.4.7 共享账本15

1.4.8 全私有和专有区块链15

1.4.9 标记化区块链16

1.4.10 无代币区块链16

1.4.11 区块链中的共识16

1.5 CAP定理和区块链18

1.6 区块链的优点和局限性18

1.7 区块链技术的限制和挑战19

1.8 本章小结20

第2章 去中心化21

2.1 基于区块链的去中心化21

2.2 去中心化方法23

2.2.1 非中介化23

2.2.2 竞争23

2.3 去中心化流程24

2.4 区块链和完整的生态圈去中心化操作25

2.4.1 存储25

2.4.2 通信26

2.4.3 计算27

2.5 智能合约28

2.6 去中心化组织28

2.7 去中心化自治组织29

2.8 去中心化自治企业29

2.9 去中心化自治社会30

2.10 去中心化应用程序30

2.10.1 去中心化应用程序的需求条件30

2.10.2 DAPP操作31

2.11 去中心化平台31

2.12 本章小结32

第3章 密码学和基本技术33

3.1 简介33

3.1.1 数学知识33

3.1.2 密码学35

3.1.3 保密性35

3.1.4 完整性35

3.1.5 认证35

3.1.6 不可否认性36

3.1.7 问责制36

3.2 密码原语37

3.2.1 对称加密38

3.2.2 块密码39

3.2.3 数据加密标准42

3.2.4 高级加密标准（AES）42

3.3 非对称加密45

3.3.1 整数分解47

3.3.2 离散对数47

3.3.3 椭圆曲线47

3.4 公钥和私钥48

3.4.1 RSA48

3.4.2 离散对数问题54

3.4.3 密码原语62

3.4.4 哈希函数62

3.4.5 椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）71

3.5 金融市场和交易76

3.5.1 交易77

3.5.2 交易所77

3.5.3 交易的生命周期78

3.5.4 订单预期者79

3.5.5 市场操控79

3.6 本章小结79

第4章 比特币81

4.1 比特币概述82

4.1.1 比特币的概念83

4.1.2 密钥和地址83

4.1.3 比特币中的公钥84

4.1.4 比特币中的私钥84

4.1.5 比特币货币单位85

4.1.6 Base58Check编码85

4.1.7 虚地址86

4.2 交易／事务87

4.2.1 交易的生命周期87

4.2.2 交易的结构87

4.2.3 交易类型90

4.3 区块链94

4.3.1 区块链结构94

4.3.2 区块头结构94

4.3.3 创始区块96

4.3.4 比特币网络103

4.3.5 钱包109

4.4 比特币支付112

4.4.1 比特币投资和比特币交易113

4.4.2 比特币安装114

4.4.3 比特币编程和命令行接口120

4.4.4 比特币改进协议（BIP）120

4.5 本章小结121

第5章 替代币123

5.1 理论基础125

5.1.1 工作量证明的替代方案125

5.1.2 难度调整和目标重定位算法128

5.2 比特币中的限制条件130

5.2.1 隐私和匿名性130

5.2.2 比特币上的扩展协议131

5.2.3 替代币的开发133

5.3 域名币135

5.4 莱特币140

5.5 素数币142

5.5.1 素数币交易143

5.5.2 挖掘规则144

5.6 Zcash145

5.6.1 Zcash交易146

5.6.2 挖掘规则147

5.6.3 GPU挖掘150

5.7 本章小结152

第6章 智能合约153

6.1 发展历史153

6.2 定义153

6.3 李嘉图合约155

6.3.1 智能合约模板158

6.3.2 Oracle159

6.3.3 Smart Oracle160

6.3.4 在区块链上发布智能合约160

6.3.5 DAO161

6.4 本章小结161

第7章 以太坊163

7.1 简介163

7.1.1 以太坊客户端和发布163

7.1.2 以太坊栈164

7.2 以太坊区块链164

7.2.1 货币（ETH和ETC）165

7.2.2 分叉165

7.2.3 gas166

7.2.4 共识机制166

7.2.5 世界状态167

7.2.6 交易168

7.2.7 合约生成型交易170

7.2.8 消息调用型交易171

7.3 以太坊区块链中的元素172

7.3.1 以太坊虚拟机172

7.3.2 执行环境173

7.3.3 操作码及其含义176

7.4 预编译合同182

7.4.1 椭圆曲线公钥恢复函数182

7.4.2 SHA256位哈希函数182

7.4.3 RIPEMD160位哈希函数182

7.4.4 恒等函数182

7.5 账户183

7.6 区块183

7.6.1 区块头184

7.6.2 创始区块185

7.6.3 交易收据186

7.6.4 交易验证和执行186

7.6.5 区块验证机制187

7.7 Ether189

7.7.1 gas189

7.7.2 费用标准190

7.8 消息190

7.9 挖掘191

7.9.1 Ethash192

7.9.2 CPU挖掘192

7.9.3 GPU挖掘193

7.9.4 挖掘设备194

7.10 客户端和矿工196

7.11 贸易与投资204

7.12 黄皮书205

7.13 以太坊网络206

7.13.1 MainNet206

7.13.2 TestNet206

7.13.3 专用网络206

7.14 所支持的协议207

7.15 以太坊应用程序208

7.16 可扩展性和安全问题208

7.17 本章小结208

第8章 以太坊开发211

8.1 配置开发环境211

8.1.1 TestNet（Ropsten）211

8.1.2 配置PrivateNet212

8.1.3 启动私有网络214

8.1.4 在PrivateNet上运行Mist218

8.1.5 利用Mist部署合约219

8.2 开发工具和客户端223

8.2.1 开发语言224

8.2.2 编译器224

8.2.3 工具和库228

8.2.4 EthereumJS230

8.2.5 合约的开发和部署231

8.3 Solidity语言231

8.3.1 值类型232

8.3.2 字面值233

8.3.3 枚举值234

8.3.4 函数类型234

8.3.5 引用类型234

8.3.6 映射235

8.3.7 全局变量236

8.3.8 控制结构236

8.4 引入Web3241

8.4.1 POST请求247

8.4.2 HTML和JavaScript前端248

8.4.3 开发框架255

8.5 本章小结281

第9章 超级账本283

9.1 项目283

9.1.1 Fabric283

9.1.2 Sawtooth lake283

9.1.3 Iroha284

9.1.4 Blockchain explorer284

9.1.5 Fabric链式工具284

9.1.6 Fabric SDK Py284

9.1.7 Corda285

9.2 超级账本协议285

9.2.1 参考架构285

9.2.2 需求条件286

9.2.3 隐私和保密性286

9.2.4 身份287

9.2.5 可审核性287

9.2.6 互操作性287

9.2.7 可移植性287

9.3 Fabric287

9.4 Hyperledger Fabric288

9.4.1 Fabric体系结构288

9.4.2 Fabric组件291

9.5 Sawtooth lake293

9.5.1 PoET293

9.5.2 交易族293

9.5.3 Sawtooth中的共识机制295

9.5.4 开发环境295

9.6 Corda298

9.6.1 体系结构299

9.6.2 组件300

9.6.3 开发环境302

9.7 本章小结303

第10章 替代区块链方案305

10.1 区块链305

10.2 平台318

10.2.1 BlockApps318

10.2.2 Eris324

10.3 本章小结326

第11章 货币之外的区块链技术327

11.1 物联网327

11.2 政府机构344

11.2.1 边境管理344

11.2.2 选票机制346

11.2.3 身份证346

11.2.4 其他领域347

11.3 保健事业347

11.4 金融行业348

11.4.1 保险行业348

11.4.2 交易后的结算349

11.4.3 防范金融犯罪349

11.5 媒体行业350

11.6 本章小结350

第12章 可扩展性和其他挑战351

12.1 可扩展性351

12.1.1 增加区块链尺寸352

12.1.2 减少区块间隔时间352

12.1.3 可逆的Bloom查找表353

12.1.4 分片技术353

12.1.5 状态通道353

12.1.6 私有区块链354

12.1.7 权益证明354

12.1.8 侧链354

12.1.9 子链354

12.1.10 树形链354

12.2 隐私性356

12.2.1 不可区分性混淆技术356

12.2.2 同态加密356

12.2.3 零知识证明356

12.2.4 状态通道357

12.2.5 安全的多方计算357

12.2.6 通过硬件提供保密性357

12.2.7 Coinjoin357

12.2.8 机密交易358

12.2.9 MimbleWimble358

12.3 安全性358

12.3.1 智能合约安全性359

12.3.2 Why3形式验证360

12.3.3 Oyente工具361

12.4 本章小结362

第13章 发展现状和未来趋势365

13.1 新趋势365

13.1.1 基于应用程序的区块链（ASBC）365

13.1.2 企业级区块链365

13.1.3 私有区块链366

13.1.4 初创公司366

13.1.5 浓厚的研究兴趣366

13.1.6 标准化367

13.1.7 改进措施367

13.1.8 具体实现368

13.1.9 企业联合体368

13.1.10 解决方法368

13.1.11 技术融合368

13.1.12 教育发展状况368

13.1.13 就业前景369

13.1.14 密码经济学369

13.1.15 密码学研究369

13.1.16 新的编程语言369

13.1.17 硬件研究和开发370

13.1.18 形式方法和以及安全研究370

13.1.19 区块链的替代方案370

13.1.20 互操作性371

13.1.21 区块链服务371

13.1.22 减少耗电量371

13.2 改进协议371

13.2.1 BIP372

13.2.2 EIP373

13.3 其他挑战性问题374

13.4 负面影响375

13.5 区块链研究376

13.5.1 智能合约376

13.5.2 中心化问题376

13.5.3 加密功能的局限性376

13.5.4 共识算法376

13.5.5 可扩展性377

13.5.6 代码混淆377

13.6 重要项目实例377

13.6.1 以太坊上的Zcash377

13.6.2 CollCo377

13.6.3 Cello378

13.6.4 Qtum378

13.6.5 Bitcoin-NG378

13.6.6 Solidus378

13.6.7 Hawk378

13.6.8 Town-Crier378

13.6.9 SETLCoin379

13.6.10 TEEChan379

13.6.11 Falcon379

13.6.12 Bletchley379

13.6.13 Casper380

13.6.14 Metropolis380

13.7 其他工具380

13.7.1 Microsoft Visual Studio的Solidity扩展380

13.7.2 MetaMask380

13.7.3 Stratis381

13.7.4 Embark381

13.7.5 DAPPLE381

13.7.6 Meteor381

13.7.7 uPort381

13.7.8 INFURA382

13.8 与其他行业的结合382

13.9 未来发展383

13.10 本章小结384