解構區塊鏈 (電子書)

內容簡介
前言
教學建議
第1章　貨幣認知
1.1　貨幣簡史
1.2　數位貨幣
1.3　交易與記帳
1.4　虛擬貨幣
1.4.1　信任機制
1.4.2　共識機制
1.5　數字資產
1.6　虛擬幣困境
第2章　比特幣認知
2.1　比特幣起源
2.2　比特幣基本概念
2.2.1　比特幣區塊鏈
2.2.2　比特幣生成
2.2.3　比特幣交易
2.2.4　比特幣位址
2.2.5　比特幣網路
2.3　比特幣系統
2.3.1　比特幣挖礦
2.3.2　比特幣系統組成
第3章　密碼學基礎
3.1　密碼學基本概念
3.2　對稱式金鑰密碼編譯
3.2.1　分組加密技術原理
3.2.2　SM4演算法
3.2.3　DES演算法
3.3　非對稱式金鑰密碼編譯
3.3.1　非對稱式金鑰密碼編譯技術原理
3.3.2　RSA演算法
3.3.3　ElGamal演算法
3.3.4　ECC演算法
3.4　單向函數加密
3.4.1　單向函數技術原理
3.4.2　CRC演算法
3.4.3　MD演算法
3.4.4　RIPEMD演算法
3.4.5　SHA演算法
3.5　單向陷門函數
3.6　量子密碼
第4章　數位簽章技術
4.1　數位簽章技術原理
4.2　MAC演算法
4.3　DSA演算法
4.4　ECDSA演算法
4.5　數位憑證
4.6　環簽名
4.7　盲簽名
第5章　對等網路技術
5.1　對等網路技術架構
5.2　對等網路典型技術
5.3　共識演算法
5.3.1　拜占庭容錯演算法
5.3.2　實用拜占庭容錯演算法
5.3.3　比特幣共識機制證明
第6章　比特幣技術原理
6.1　比特幣區塊鏈技術原理
6.1.1　版本號
6.1.2　時間戳記
6.1.3　前一區塊頭雜湊
6.1.4　難度位
6.1.5　計數器
6.1.6　交易帳本樹根雜湊
6.1.7　比特幣區塊體
6.2　比特幣挖礦技術原理
6.2.1　比特幣挖礦準備
6.2.2　比特幣挖礦工作量證明
6.2.3　比特幣挖礦共識機制
6.3　比特幣位址技術原理
6.3.1　比特幣私密金鑰生成方法
6.3.2　比特幣公開金鑰生成方法
6.3.3　比特幣位址生成方法
6.4　比特幣交易技術原理
6.4.1　比特幣交易資料結構
6.4.2　比特幣交易規則
6.4.3　比特幣交易輸入
6.4.4　比特幣交易輸出
6.4.5　比特幣腳本系統
6.4.6　比特幣交易驗證
6.5　比特幣通信協議
6.5.1　結點聯絡類協定和消息
6.5.2　區塊交換類協定和消息
6.5.3　交易交換類協定和消息
6.5.4　網路管理類協定和消息
第7章　比特幣應用體系
7.1　比特幣錢包
7.1.1　用戶金鑰創建方法
7.1.2　簡單支付驗證SPV
7.1.3　Bloom篩檢程式
7.2　比特幣交易點
7.3　比特幣價值
第8章　區塊鏈技術原理
8.1　區塊鏈概念
8.2　區塊鏈類型
8.3　區塊鏈技術特點
8.3.1　區塊鏈技術優勢
8.3.2　區塊鏈技術弱點
8.3.3　區塊鏈分叉風險
8.3.4　區塊鏈升級風險
8.4　虛擬幣系統擴展
8.4.1　染色幣
8.4.2　競爭幣
8.4.3　功能變數名稱幣
8.4.4　比特消息
8.4.5　乙太坊
8.4.6　區塊鏈應用程式Dapp
8.4.7　區塊鏈社區
8.5　克隆比特幣
第9章　區塊鏈技術演進
9.1　區塊鏈擴展
9.1.1　側鏈
9.1.2　樹鏈
9.1.3　塊格
9.1.4　DAG鏈
9.2　共識機制擴展
9.2.1　權益證明PoS
9.2.2　權益授權證明DPoS
9.2.3　重要性證明PoI
9.2.4　其他共識機制
9.3　超級帳本
9.4　智慧合約
9.5　閃電網路
9.6　區塊壓縮
9.7　隱私資訊混淆
第10章　區塊鏈安全威脅
10.1　區塊鏈安全認知
10.2　直接威脅
10.2.1　缺陷攻擊
10.2.2　共識攻擊
10.2.3　腳本攻擊
10.2.4　協議攻擊
10.2.5　金鑰攻擊
10.2.6　帳號攻擊
10.3　間接威脅
10.3.1　通信竊聽
10.3.2　拒絕服務
10.3.3　劫持攻擊
10.3.4　惡意程式
10.3.5　不良應用
第11章　區塊鏈安全防範
11.1　資金安全
11.2　交易安全
11.3　資訊安全
11.4　協定安全
11.5　系統安全
11.6　設備安全
第12章　區塊鏈技術應用
12.1　區塊鏈體系架構設計
12.2　基於錢包的Dapp設計
12.3　雲計算與區塊鏈
12.4　物聯網與區塊鏈
12.5　大資料與區塊鏈
12.6　區塊鏈＋行業應用
12.6.1　區塊鏈＋電子金融
12.6.2　區塊鏈＋電子商務
12.6.3　區塊鏈＋電子政務
12.6.4　區塊鏈＋防偽溯源
12.6.5　區塊鏈＋信用評估
12.6.6　區塊鏈＋存管公證
12.6.7　區塊鏈＋投票選舉
12.6.8　區塊鏈＋慈善捐助
12.6.9　區塊鏈＋共用經濟

前言

既然以比特幣為代表的虛擬幣們虛火升騰、泡沫橫溢，監管部門對其嚴加管束，大多數民眾也並不感冒，那麼為什麼還要學習、研究區塊鏈？

其實這正是筆者寫作本書的原因。

區塊鏈技術來源於比特幣，但可脫離於比特幣。比特幣和其他虛擬幣存在的問題是由盲目炒幣、黑產交易等引起的，當“幣”的屬性被剝離後，區塊鏈技術就因其創新的思想、獨特的結構、靈巧的配置脫穎而出，備受政府、企業及研究者關注和青睞。從不同領域、不同行業的視角來觀察區塊鏈技術，似乎都可以找到區塊鏈技術與自身業務的結合點和應用場景，甚至受到啟發形成新的業務模式，促成轉型升級。

但是，如果缺乏對區塊鏈技術清晰、正確、系統的認識，實際應用就成為無本之木、無源之水，更嚴重的是可能走偏方向，造成不可挽回的損失。所以本書的唯一目的就是通過解構區塊鏈技術的方方面面，對技術進行深層剖析，不僅知其然，而且知其所以然。當朦朦朧朧的神秘面紗被掀掉後，展現在眼前的將是“高清版”的區塊鏈技術，一些原有的疑惑、誤解或偏見自然就會隨之煙消雲散。

然而本書並不負責解答所有疑問，諸如“我這個項目能否運用區塊鏈技術？怎麼用？”等。因此，在區塊鏈技術方面，本書是一本“三不”書。

首先，不是“預言書”。雖然本書不可避免會涉及一些觀點和判斷，也有啟發性的案例討論，但並不專注於闡述行情走勢、未來趨勢、價值衡量、行業預測、社會影響等比較主觀的話題，這些都應該是學習者掌握區塊鏈技術原理後自然、自發、自覺的思考。

其次，不是“程式設計書”。本書確實將深入區塊鏈技術到比特級別構造的程度，據此開發軟體是可行的，而且部分演算法用代碼形式闡述，可更多是為了能清楚說明問題。

最後，不是“投資書”。本書並沒有投資分析、指南、路線之類的內容，主要是可以讓技術好奇者豁然開朗的細節。

就像互聯網上日新月異的各種技術一樣，區塊鏈技術也是一項正在風口浪尖上的創新技術。只有不斷學習、跟蹤、瞭解、把握這些新技術，才能不被後浪拍在沙灘上。

編　者
2019年4月