具體描述
YL10071 9787302475897 9787111577829
區塊鏈原理、設計與應用
本書由**級賬本核心設計和開發者撰寫，是區塊鏈開發落地**指南。由淺入深、係統化介紹**級賬本Fabric設計精華、應用開發等。全書分為理論篇和實踐篇兩大部分；第1~3章介紹區塊鏈技術的由來、核心思想及典型的應用場景；第4~5章重點介紹區塊鏈技術中大量齣現的分布式係統技術和密碼學安全技術；第6~8章介紹區塊鏈領域的三個典型開源項目：比特幣、以太坊以及**級賬本；第9-11章以**級賬本Fabric項目為例，具體講解瞭安裝部署、配置管理，以及使用 Fabric CA 進行證書管理的實踐經驗；第12章重點剖析**級賬本Fabric項目的核心架構設計；第13章介紹區塊鏈應用開發的相關技巧和示例；第14章介紹區塊鏈服務平颱的設計與開發，並講解應用**級賬本Cello項目構建服務平颱的相關知識。本書覆蓋瞭區塊鏈和分布式賬本領域的*新技術，可幫助讀者深入理解區塊鏈核心原理和典型設計實現，以及高效地開發基於區塊鏈平颱的分布式應用。前 言
理 論 篇
第1章 區塊鏈思想的誕生 2
1.1 從實體貨幣到數字貨幣 2
1.2 站在巨人的肩膀上 5
1.3 瞭不起的社會學實驗 5
1.4 潛在的商業價值 7
1.5 本章小結 8
第2章 核心技術概覽 9
2.1 定義與原理 9
2.2 技術的演化與分類 11
2.3 關鍵問題和挑戰 13
2.4 趨勢與展望 17
2.5 認識上的誤區 19
2.6 本章小結 19
第3章 典型應用場景 20
3.1 應用場景概覽 20
3.2 金融服務 22
3.2.1 銀行業金融管理 22
3.2.2 證券交易 24
3.2.3 眾籌投資 25
3.3 徵信和權屬管理 26
3.4 資源共享 28
3.5 貿易管理 29
3.6 物聯網 30
3.7 其他場景 31
3.8 本章小結 33
第4章 分布式係統核心問題 34
4.1 一緻性問題 34
4.1.1 定義與重要性 34
4.1.2 問題與挑戰 35
4.1.3 一緻性要求 36
4.1.4 帶約束的一緻性 36
4.2 共識算法 37
4.2.1 問題與挑戰 38
4.2.2 常見算法 38
4.2.3 理論界限 38
4.3 FLP 不可能原理 39
4.3.1 定義 39
4.3.2 正確理解 39
4.4 CAP 原理 40
4.4.1 定義 40
4.4.2 應用場景 41
4.5 ACID 原則 41
4.6 Paxos 算法與 Raft 算法 42
4.6.1 Paxos 算法 42
4.6.2 Raft 算法 45
4.7 拜占庭問題與算法 45
4.8 可靠性指標 48
4.8.1 幾個 9 的指標 48
4.8.2 兩個核心時間 49
4.8.3 提高可靠性 49
4.9 本章小結 49
第5章 密碼學與安全技術 50
5.1 Hash 算法與數字摘要 50
5.1.1 Hash定義 50
5.1.2 常見算法 51
5.1.3 性能 51
5.1.4 數字摘要 52
5.1.5 Hash 攻擊與防護 52
5.2 加解密算法 52
5.2.1 加解密係統基本組成 53
5.2.2 對稱加密算法 53
5.2.3 非對稱加密算法 54
5.2.4 選擇明文攻擊 55
5.2.5 混閤加密機製 56
5.2.6 離散對數與 Diffie–Hellman密鑰交換協議 57
5.3 消息認證碼與數字簽名 57
5.3.1 消息認證碼 58
5.3.2 數字簽名 58
5.3.3 安全性 59
5.4 數字證書 59
5.4.1 X.509 證書規範 60
5.4.2 證書格式 61
5.4.3 證書信任鏈 62
5.5 PKI 體係 63
5.5.1 PKI 基本組件 63
5.5.2 證書的簽發 63
5.5.3 證書的撤銷 66
5.6 Merkle樹結構 66
5.7 布隆過濾器 67
5.8 同態加密 68
5.9 其他問題 70
5.10 本章小結 71
第6章 比特幣——區塊鏈思想誕生的搖籃 72
6.1 比特幣項目簡介 72
6.1.1 比特幣大事記 73
6.1.2 其他數字貨幣 74
6.2 原理和設計 75
6.2.1 基本交易過程 75
6.2.2 重要概念 76
6.2.3 創新設計 78
6.3 挖礦 80
6.3.1 基本原理 80
6.3.2 挖礦過程 81
6.3.3 如何看待挖礦 81
6.4 共識機製 82
6.4.1 工作量證明 82
6.4.2 權益證明 83
6.5 閃電網絡 83
6.6 側鏈 85
6.6.1 SPV 證明 85
6.6.2 雙嚮掛鈎 86
6.6.3 *新進展 87
6.7 熱點問題 87
6.7.1 設計中的權衡 87
6.7.2 分叉 87
6.7.3 交易延展性 88
6.7.4 擴容之爭 89
6.7.5 比特幣的監管和追蹤 90
6.8 相關工具 91
6.9 本章小結 92
第7章 以太坊——掙脫數字貨幣的枷鎖 93
7.1 以太坊項目簡介 93
7.1.1 以太坊項目簡史 94
7.1.2 主要特點 95
7.2 核心概念 95
7.3 主要設計 97
7.3.1 智能閤約相關設計 97
7.3.2 交易模型 97
7.3.3 共識 97
7.3.4 降低攻擊 98
7.3.5 提高擴展性 98
7.4 相關工具 98
7.4.1 客戶端和開發庫 98
7.4.2 以太坊錢包 99
7.4.3 IDE 100
7.4.4 網站資源 100
7.5 安裝客戶端 100
7.5.1 從 PPA 直接安裝 100
7.5.2 從源碼編譯 101
7.6 使用智能閤約 102
7.6.1 搭建測試用區塊鏈 102
7.6.2 創建和編譯智能閤約 104
7.6.3 部署智能閤約 105
7.6.4 調用智能閤約 106
7.7 智能閤約案例：投票 106
7.7.1 智能閤約代碼 107
7.7.2 代碼解析 109
7.8 本章小結 111
第8章 **級賬本——麵嚮企業的分布式賬本 112
8.1 **級賬本項目簡介 112
8.2 社區組織結構 114
8.2.1 基本結構 114
8.2.2 大中華區技術工作組 114
8.3 **項目介紹 115
8.3.1 Fabric 項目 116
8.3.2 Sawtooth 項目 117
8.3.3 Iroha 項目 117
8.3.4 Blockchain Explorer 項目 117
8.3.5 Cello 項目 118
8.3.6 Indy 項目 118
8.3.7 Composer 項目 118
8.3.8 Burrow 項目 119
8.4 開發**工具 119
8.4.1 Linux Foundation ID 119
8.4.2 Jira——任務和進度管理 119
8.4.3 Gerrit——代碼倉庫和 Review管理 120
8.4.4 RocketChat——在綫溝通 121
8.5 貢獻代碼 121
8.6 本章小結 126
實 踐 篇
第9章 **級賬本 Fabric 部署和使用 128
9.1 簡介 128
9.2 本地編譯安裝 129
9.2.1 操作係統 130
9.2.2 環境配置 130
9.2.3 獲取代碼 131
9.2.4 編譯安裝 fabric-peer 組件 131
9.2.5 編譯安裝 fabric-orderer 組件 132
9.2.6 編譯安裝 fabric-ca 組件 133
9.2.7 編譯安裝輔助工具 133
9.2.8 獲取 chaintool 133
9.2.9 安裝Go語言相關工具 134
9.2.10 示例配置 134
9.3 使用 Docker 鏡像 134
9.3.1 安裝 Docker 服務 134
9.3.2 安裝 docker-compose 135
9.3.3 獲取 Docker 鏡像 135
9.3.4 鏡像 Dockerfile 138
9.4 啓動 Fabric 網絡 143
9.4.1 網絡拓撲 143
9.4.2 準備相關配置文件 144
9.4.3 啓動 Orderer 節點 150
9.4.4 啓動 Peer 節點 151
9.4.5 操作網絡 152
9.4.6 基於容器方式 156
9.5 鏈碼的概念與使用 157
9.5.1 鏈碼操作命令 158
9.5.2 命令參數 158
9.5.3 安裝鏈碼 159
9.5.4 實例化鏈碼 162
9.5.5 調用鏈碼 165
9.5.6 查詢鏈碼 167
9.5.7 升級鏈碼 168
9.5.8 打包鏈碼和簽名 169
9.6 使用多通道 170
9.6.1 通道操作命令 170
9.6.2 命令選項 171
9.6.3 創建通道 172
9.6.4 加入通道 174
9.6.5 列齣所加入的通道 175
9.6.6 獲取某區塊 176
9.6.7 更新通道配置 177
9.7 SDK 支持 178
9.8 生産環境注意事項 179
9.9 本章小結 181
第10章 **級賬本 Fabric 配置管理 182
10.1 簡介 182
10.1.1 配置文件 182
10.1.2 配置管理工具 183
10.2 Peer 配置剖析 183
10.2.1 logging部分 184
10.2.2 peer部分 184
10.2.3 vm部分 188
10.2.4 chaincode部分 189
10.2.5 ledger部分 190
10.3 Orderer 配置剖析 191
10.4 cryptogen 生成組織身份配置 194
10.4.1 配置文件 195
10.4.2 子命令和參數 196
10.4.3 生成密鑰和證書文件 196
10.4.4 查看配置模闆信息 198
10.5 configtxgen 生成通道配置 199
10.5.1 configtx.yaml配置文件 199
10.5.2 命令選項 203
10.5.3 生成Orderer初始區塊並進行查看 203
10.5.4 生成新建通道交易文件並進行查看 211
10.5.5 生成錨節點更新交易文件 215
10.6 configtxlator 轉換配置 215
10.6.1 RESTful接口 215
10.6.2 解碼為Json格式 216
10.6.3 編碼為二進製格式 217
10.6.4 計算配置更新量 217
10.6.5 更新通道配置 218
10.7 本章小結 219
第11章 **級賬本 Fabric CA 應用與配置 220
11.1 簡介 220
11.2 安裝服務端和客戶端 221
11.2.1 本地編譯 221
11.2.2 獲取和使用Docker鏡像 223
11.2.3 示例Dockerfile 223
11.3 啓動 CA 服務 225
11.4 服務端命令剖析 228
11.4.1 全局命令參數 228
11.4.2 init命令 230
11.4.3 start命令 230
11.5 服務端配置文件解析 231
11.6 與服務端進行交互 235
11.7 客戶端命令剖析 237
11.7.1 全局命令參數 237
11.7.2 enroll命令 239
11.7.3 getcacert命令 240
11.7.4 reenroll命令 241
11.7.5 register命令 241
11.7.6 revoke命令 242
11.8 客戶端配置文件解析 243
11.9 生産環境部署 245
11.10 本章小結 247
第12章 **級賬本 Fabric 架構與設計 248
12.1 整體架構概覽 248
12.1.1 核心特性 248
12.1.2 整體架構 249
12.1.3 典型工作流程 249
12.2 核心概念與組件 251
12.2.1 網絡層相關組件 252
12.2.2 共識相關組件 254
12.2.3 權限管理相關組件 255
12.2.4 業務層相關組件 257
12.3 gRPC 消息協議 262
12.3.1 Envelope消息結構 262
12.3.2 客戶端訪問Peer節點 263
12.3.3 客戶端、Peer節點訪問Orderer 265
12.3.4 鏈碼容器和Peer節點之間的操作 265
12.3.5 多個節點之間的操作 266
12.4 權限管理和策略 267
12.4.1 策略應用場景 267
12.4.2 身份證書 268
12.4.3 權限策略的實現 268
12.4.4 通道策略 272
12.4.5 背書策略 273
12.4.6 實例化策略 273
12.5 用戶鏈碼 274
12.5.1 基本結構 274
12.5.2 鏈碼與Peer的交互過程 275
12.5.3 鏈碼處理狀態機 277
12.6 係統鏈碼 279
12.7 排序服務 281
12.7.1 gRPC服務接口 282
12.7.2 鏈和賬本管理 283
12.7.3 通道配置更新 284
12.7.4 共識插件 286
12.8 本章小結 288
第13章 區塊鏈應用開發 290
13.1 簡介 290
13.2 鏈碼的原理、接口與結構 292
13.2.1 Chaincode接口 292
13.2.2 鏈碼結構 293
13.2.3 鏈碼基本工作原理 294
13.3 鏈碼開發 API 295
13.3.1 賬本狀態交互API 296
13.3.2 交易信息相關API 296
13.3.3 參數讀取API 297
13.3.4 其他API 297
13.4 應用開發案例一：轉賬 298
13.4.1 鏈碼結構 298
13.4.2 Init方法 299
13.4.3 Invoke方法 300
13.5 應用開發案例二：資産權屬管理 301
13.5.1 鏈碼結構 301
13.5.2 Invoke方法 303
13.6 應用開發案例三：調用其他鏈碼 312
13.7 應用開發案例四：發送事件 313
13.8 開發*佳實踐小結 314
13.9 本章小結 316
第14章 區塊鏈服務平颱設計 317
14.1 簡介 317
14.1.1 參考架構 318
14.1.2 考量指標 318
14.2 IBM Bluemix 雲區塊鏈服務 319
14.3 微軟 Azure 雲區塊鏈服務 321
14.4 使用**級賬本 Cello 搭建區塊鏈服務 324
14.4.1 基本架構和特性 324
14.4.2 環境準備 325
14.4.3 下載Cello源碼 325
14.4.4 配置Worker節點 325
14.4.5 配置Master節點 326
14.4.6 使用Cello管理區塊鏈 327
14.4.7 基於Cello進行功能擴展 330
14.5 本章小結 330
附 錄
附錄A 術語錶 334
附錄B 常見問題解答 338
附錄C Golang 開發相關 342
附錄D ProtoBuf 與 gRPC 349
附錄E 參考資源 353
區塊鏈實戰
本書全景式地描述瞭互聯網前沿技術——區塊鏈，分彆從區塊鏈的起源、區塊鏈在**各個的發展現狀、區塊鏈的四大核心技術、基於區塊鏈底層技術的數字貨幣發展現狀等角度進行描述。另外，為瞭更好地理解區塊鏈，本書講述瞭區塊鏈在數字貨幣領域、金融領域、物聯網領域、大數據領域、醫療領域、教育領域、公證領域等七個領域的應用。區塊鏈是一場技術革命。在不久的將來，我們會看到區塊鏈與傳統行業的直接較量。而且這是一場不同層麵的競爭，傳統行業被新技術取代已成必然趨勢。所以在一切還未發生之前，關注區塊鏈、參與區塊鏈、應用區塊鏈是至關重要的。
通過閱讀本書，讀者隻需要花費一周的時間就可以理解區塊鏈是什麼以及它能乾什麼，並且理解區塊鏈在各個領域的價值所在。
第 1章 區塊鏈起源
1.1 區塊鏈的發源——比特幣········2
1.1.1 數字貨幣的龍頭老大——比特幣 ····· 2
1.1.2 從“幣”到“鏈”的顛覆 ······ 4
1.1.3 區塊鏈與比特幣沒有極客說得那麼復雜 ···· 5
1.1.4 給你一颱計算機，你也可以創造比特幣 ···· 7
1.2 瘋狂的區塊鏈比特幣·····9
1.2.1 比特幣的發行規律 ······· 9
1.2.2 比特幣曆史價格變化麯綫 ···· 10
1.2.3 價格一個月漲六成，你見過嗎？ ··· 12
1.3 區塊鏈比特幣的價格來自價值，而非投機13
1.3.1 區塊鏈比特幣存儲於本地 ···· 13
1.3.2 網絡是區塊鏈比特幣的操控者 ······· 14
1.3.3 供小於求決定區塊鏈的**高價值 ··· 15
第 2章 區塊鏈——必將顛覆人類世界
2.1 區塊鏈的春天——各國積極錶態·····18
2.1.1 中國央行錶態支持區塊鏈 ···· 18
Block chain practice
目 錄
區塊鏈實戰 VI
2.1.2 美國政府機構加快布局區塊鏈技術 ·········· 20
2.1.3 日本視區塊鏈比特幣為現金 22
2.1.4 英國央行成***“積極”央行 ··· 23
2.2 區塊鏈應用的**進展··········24
2.2.1 華爾街各**投行對區塊鏈趨之若鶩 ······ 25
2.2.2 區塊鏈技術應用前景無限擴張 ······· 27
2.3 2017 年*熱門的 5 傢區塊鏈初創公司·······28
2.3.1 “隱形的比特幣公司”——Blockstream ·· 28
2.3.2 在綫零售巨頭Overstock創造的區塊鏈交易平颱——T? ········· 31
2.3.3 比特幣消費類應用程序——OpenBazaar ·· 32
2.3.4 搭載比特幣的社會化媒體平颱——Zapchain ······ 34
2.3.5 資金*充裕的比特幣挖礦公司——BitFury ········· 36
第 3章 區塊鏈四大核心技術
3.1 分布式賬本········40
3.1.1 去中心化創新 ·· 40
3.1.2 數據高度透明 ·· 42
3.1.3 無須依賴信任的哈希算法 ···· 45
3.1.4 銀行也抵抗不瞭的信息可迴溯性 ··· 48
3.2 非對稱加密和授權技術··········51
3.2.1 私鑰掌握在用戶手裏 · 51
3.2.2 匿名，這裏可以實現 · 54
3.3 共識機製·57
3.3.1 工作量證明機製 ········· 58
3.3.2 中心維護到參與者共同維護 58
3.4 智能閤約·60
3.4.1 以數字形式定義的承諾 ········ 60
3.4.2 全麵解析智能期權閤約 ········ 63
3.4.3 票據理財的守護神——數字化契約 ·········· 65
目 錄 VII
第 4章 區塊鏈與數字貨幣
4.1 貨幣的**形態——數字貨幣·········68
4.1.1 貨幣自身形態進化論 · 68
4.1.2 數字貨幣的零通道費用 ········ 70
4.1.3 順應經濟**化趨勢的**流通特性 ······ 71
4.2 比特幣能買到的酷炫商品······72
4.2.1 午餐用比特幣訂比薩 · 72
4.2.2 比特幣支付，戴爾、蘋果都支持 ··· 73
4.2.3 用比特幣全額購買特斯拉Model3 ··· 75
4.3 數字貨幣新前沿——以太坊··76
4.3.1 以太坊的發行模式 ····· 76
4.3.2 暴漲15倍的以太坊 ····· 78
4.3.3 比特幣VS以太坊 ········ 80
4.4 比特幣賺錢效應延伸——萊特幣·····81
4.4.1 萊特幣的發行模式 ····· 81
4.4.2 比特幣VS萊特幣 ········ 82
第 5章 區塊鏈在金融領域的應用
5.1 價值資産符號化86
5.1.1 將實體世界的資産和權益遷移到網絡世界 ········· 86
5.1.2 區塊鏈上的P2P交易所 ·········· 88
5.2 金融業為區塊鏈布局主力······90
5.2.1 支付方式曆史演進 ····· 91
5.2.2 支付匯款方式變革 ····· 93
5.2.3 票據清算重構 ·· 96
5.3 受影響的金融機構及案例······97
5.3.1 證券交易所 ······ 98
5.3.2 會計審計機構 100
5.3.3 銀行體係 ········ 102
5.3.4 大型科技企業 104
區塊鏈實戰 VIII
第 6章 區塊鏈在物聯網領域的應用
6.1 緻力於物聯網研究的三大區塊鏈公司······108
6.1.1 *早開發區塊鏈的公司——IBM · 108
6.1.2 獲500萬融資的公司——Filament · 110
6.1.3 開發物聯網支付方案的物付寶——Tilepay ······· 113
6.2 還未實現萬物互聯的物聯網 115
6.2.1 物聯網原理 ···· 115
6.2.2 物聯網的技術架構 ··· 116
6.2.3 物聯網開啓爆發式增長大門 ········· 117
6.3 區塊鏈 + 物聯網 ········ 119
6.3.1 傳統中心化模式的**高維護成本 · 119
6.3.2 區塊鏈讓物聯網真正實現去中心化 ········ 120
6.3.3 左手比特幣，右手物聯網經濟 ····· 121
第 7章 區塊鏈在大數據領域的應用
7.1 大數據分析價值創造模式····126
7.1.1 什麼是大數據 126
7.1.2 一切都以數據為依據 ·········· 130
7.1.3 以蕭山警匪案為例看大數據分析的價值 133
7.2 區塊鏈上的大數據更具有可信性···137
7.2.1 區塊鏈與大數據共建未來信用 ····· 137
7.2.2 區塊鏈是驗證數據齣處和**性的核心工具 ··· 139
7.3 區塊鏈可解決數據所有權問題·······140
7.3.1 數據所有權本應由數據生産者享有 ········ 141
7.3.2 區塊鏈破除大數據孤島效應 ········· 142
7.3.3 Enigma項目助用戶售賣數據 ········· 143
7.4 區塊鏈助力大數據預測市場144
7.4.1 Augur預測市場項目已眾籌60萬美元 ······ 145
7.4.2 普林斯頓大學聚焦比特幣交易預測市場 147
目 錄 IX
第 8章 區塊鏈在醫療領域的應用
8.1 區塊鏈電子病曆·········150
8.1.1 查詢曆史醫療數據 ··· 150
8.1.2 保存個人醫療記錄 ··· 153
8.2 DNA 錢包 ········155
8.2.1 利用區塊鏈進行基因存儲 ·· 155
8.2.2 私人密鑰*識彆 ··· 156
8.3 藥品防僞··········157
8.3.1 利用區塊鏈“監視”供應鏈 ········· 157
8.3.2 輕鬆識彆假冒藥品 ··· 159
8.4 蛋白質摺疊······160
8.4.1 排除計算機運算的單點故障 ········· 160
8.4.2 分布式運算**過計算機 ······ 162
第 9章 區塊鏈在教育領域的應用
9.1 教育數據存儲與分享·166
9.1.1 區塊鏈儲存教育數據 ·········· 166
9.1.2 通過加密可與第三方分享 ·· 167
9.1.3 索尼**教育藉區塊鏈實現數據加密傳輸 ······· 169
9.2 區塊鏈教育證書檢驗係統····170
9.2.1 僞造文憑已不再有效 ·········· 170
9.2.2 學信網存儲數據三大弊端 ·· 171
9.3 學業成績水平測試·····173
9.3.1 比教務管理係統更智能 ······ 174
9.3.2 **1所接入區塊鏈技術的學校 ········ 176
第 10章 區塊鏈在公證領域的應用
10.1 身份認證········180
10.1.1 “你是你”很難證明嗎 ···· 180
區塊鏈實戰 X
10.1.2 區塊鏈造就“世界公民” 182
10.1.3 微軟發力區塊鏈的身份認證係統 ·········· 185
10.2 産權認證········188
10.2.1 復雜的傳統資産確認程序 188
10.2.2 可追蹤的區塊鏈産權變更 191
10.2.3 杜絕洪都拉斯的土地所有權糾紛 ·········· 195
10.3 公證通 Factom 白皮書 ········197
10.3.1 Factom設計目標——真實地記錄一切 ·· 197
10.3.2 解決的問題——“證明否定” ··· 200
10.3.3 公證通幣430萬枚價值54萬美元 · 201
第 11章 區塊鏈發展趨勢分析與預測
11.1 區塊鏈技術發展趨勢 ··········204
11.1.1 區塊鏈與物聯網、大數據、人工智能深度融閤 ········ 204
11.1.2 區塊鏈為智慧城市提供原動力 ··· 208
11.2 區塊鏈行業發展前景 ·········· 211
11.2.1 這是一場降維性經濟戰爭，財富轉移已成必然 ········ 211
11.2.2 巨額資金陸續注入，藍海變紅海 ·········· 214
11.2.3 作為底層協議，注將洗牌多個傳統行業 ········· 218
11.2.4 待開發應用領域多元化，互聯網金融領域大有可為 219
參考文獻········222
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