第1章  區塊鏈入門 1
1.1  區塊鏈技術的發展 1
1.2  分布式繫統 5
1.3  區塊鏈和比特幣的歷史 7
1.3.1  電子現金 7
1.3.2  區塊鏈 9
1.4  區塊鏈定義和相關術語 9
1.4.1  點對點 9
1.4.2  分布式賬本 10
1.4.3  加密安全 10
1.4.4  僅可追加 10
1.4.5  可通過共識更新 11
1.5  區塊鏈素 14
1.5.1  區塊鏈的工作原理 16
1.5.2  區塊鏈累積區塊的方式 16
1.5.3  區塊鏈技術的優點和局限性 17
1.5.4  區塊鏈技術的層次 18
1.5.5  區塊鏈的特性 20
1.6  區塊鏈的類型 22
1.6.1  分布式賬本 23
1.6.2  分布式賬本技術 23
1.6.3  公共區塊鏈 23
1.6.4  私有區塊鏈 24
1.6.5  半私有區塊鏈 24
1.6.6  側鏈 24
1.6.7  許可型賬本 25
1.6.8  共享賬本 25
1.6.9  完全私有和專有區塊鏈 25
1.6.10  代幣化區塊鏈 25
1.6.11  無代幣區塊鏈 26
1.7  共識 26
1.7.1  共識機制 26
1.7.2  共識機制的類型 27
1.7.3  區塊鏈中的共識 27
1.8  CAP定理和區塊鏈 30
1.9  小結 31
第2章  去中心化 33
2.1  去中心化的意義 33
2.2  去中心化的方法 35
2.2.1  去中介 35
2.2.2  競爭驅動的去中心化 36
2.3  去中心化的途徑 38
2.3.1  去中心化的思路 38
2.3.2  去中心化框架示例 39
2.4  生態繫統的去中心化 39
2.4.1  存儲 39
2.4.2  通信 40
2.4.3  計算能力和去中心化 41
2.5  智能合約 43
2.6  去中心化組織 43
2.6.1  去中心化自治組織 43
2.6.2  去中心化自治公司 44
2.6.3  去中心化自治社團 44
2.6.4  去中心化應用程序 45
2.7  去中心化應用程序 45
2.7.1  去中心化應用程序的要求 45
2.7.2  去中心化應用程序和移動App的區別 46
2.7.3  KYC鏈 46
2.7.4  OpenBazaar 46
2.7.5  Lazooz 47
2.8  去中心化的平臺 47
2.8.1  以太坊 47
2.8.2  MaidSafe 48
2.8.3  Lisk 48
2.9  小結 48
第3章  對稱密碼學 49
3.1  使用OpenSSL命令行 49
3.2  密碼學簡介 50
3.3  密碼學的數學基礎 51
3.3.1  集合 51
3.3.2  群 51
3.3.3  域 51
3.3.4  有限域 52
3.3.5  階 52
3.3.6  阿貝爾群 52
3.3.7  質數域 52
3.3.8  環 52
3.3.9  循環群 52
3.3.10  模運算 53
3.4  密碼學模型 53
3.5  現代信息安全的基本要求 54
3.5.1  保密性 54
3.5.2  完整性 54
3.5.3  可認證性 54
3.5.4  不可否認性 56
3.5.5  可追責性 56
3.6  密碼學原語 57
3.7  對稱密碼學介紹 58
3.7.1  流密碼 58
3.7.2  分組密碼 59
3.8  分組密碼的加密模式 61
3.8.1  電子密碼本 61
3.8.2  密碼塊鏈接 62
3.8.3  計數器模式 62
3.9  密鑰流生成模式 63
3.9.1  消息認證模式 63
3.9.2  加密哈希模式 64
3.10  數據加密標準 64
3.10.1  高級加密標準 64
3.10.2  AES工作原理 65
3.11  小結 68
第4章  公鑰密碼學 69
4.1  非對稱密碼學 70
4.1.1  整數分解 72
4.1.2  離散對數 72
4.1.3  橢圓曲線 73
4.2  公鑰和私鑰 73
4.3  RSA算法原理 74
4.3.1  RSA算法步驟 74
4.3.2  使用RSA進行加密和解密 75
4.4  橢圓曲線密碼學 75
4.4.1  ECC背後的數學 75
4.4.2  點加法 76
4.4.3  點加倍 78
4.5  ECC中的離散對數問題 80
4.6  在OpenSSL中使用RSA算法 82
4.6.1  RSA公鑰和私鑰對 82
4.6.2  加密與解密 85
4.7  在OpenSSL中使用ECC算法 86
4.7.1  查看ECC標準 86
4.7.2  生成私鑰 87
4.8  哈希函數的屬性 89
4.8.1  將任意消息壓縮為固定長度的摘要 89
4.8.2  易於計算 89
4.8.3  原像抗性 90
4.8.4  次原像抗性 90
4.8.5  抗踫撞性 90
4.9  消息摘要算法 91
4.10  安全哈希算法 91
4.11  安全哈希算法的設計 92
4.11.1  SHA-256的設計 93
4.11.2  SHA-3（Keccak）的設計 94
4.12  哈希函數的OpenSSL示例 95
4.13  消息認證碼 95
4.13.1  使用分組密碼的MAC 95
4.13.2  基於哈希的MAC 96
4.14  默克爾樹 97
4.15  帕特裡夏樹 97
4.16  分布式哈希表 98
4.17  數字簽名 99
4.17.1  RSA數字簽名算法 99
4.17.2  先簽名後加密 100
4.17.3  先加密後簽名 100
4.17.4  橢圓曲線數字簽名算法 101
4.17.5  使用OpenSSL生成數字簽名 102
4.17.6  使用OpenSSL的ECDSA 103
4.18  同態加密 105
4.19  簽密 106
4.20  零知識證明 106
4.21  盲簽名 107
4.22  編碼方案 107
4.23  金融市場和交易基礎知識 107
4.23.1  金融市場 108
4.23.2  交易 108
4.23.3  交易所 109
4.23.4  訂單和訂單屬性 109
4.23.5  訂單管理和路由繫統 109
4.23.6  交易票證 110
4.23.7  基礎工具 110
4.23.8  金融工具的一般屬性 110
4.23.9  經濟特征 111
4.23.10  銷售 111
4.23.11  交易對手 111
4.23.12  交易生命周期 111
4.23.13  莊家 112
4.23.14  操縱市場 112
4.24  小結 113
第5章  比特幣詳解 115
5.1  比特幣的由來 115
5.1.1  比特幣背後的理論基礎 116
5.1.2  比特幣的出現和監管爭議 118
5.1.3  比特幣的定義 120
5.1.4  從用戶角度觀察比特幣 121
5.1.5  向某人付款 121
5.2  數字密鑰和地址 127
5.2.1  比特幣中的私鑰 127
5.2.2  比特幣中的公鑰 128
5.2.3  比特幣中的地址 129
5.2.4  Base58Check編碼 130
5.2.5  虛榮地址 131
5.2.6  多簽名地址 132
5.3  比特幣交易 132
5.3.1  交易生命周期 132
5.3.2  交易費 133
5.3.3  交易池 133
5.3.4  交易數據結構 133
5.3.5  交易類型 137
5.3.6  幣基交易 140
5.3.7  合約 140
5.3.8  交易驗證 141
5.3.9  交易延展性 141
5.4  區塊鏈的結構 142
5.4.1  區塊的結構 142
5.4.2  區塊標頭的結構 143
5.4.3  創世區塊 145
5.5  挖礦 147
5.5.1  礦工的任務 148
5.5.2  挖礦獎勵 149
5.5.3  工作量證明 149
5.5.4  挖礦算法 149
5.5.5  哈希率 152
5.5.6  挖礦繫統 153
5.5.7  礦池 155
5.6  小結 158
第6章  比特幣網絡和支付 159
6.1  比特幣網絡 159
6.1.1  比特幣網絡的節點 159
6.1.2  比特幣網絡常用協議消息 160
6.1.3  Wireshark 164
6.1.4  BIP 37和布隆過濾器 166
6.2  比特幣錢包 167
6.2.1  非確定性錢包 168
6.2.2  確定性錢包 168
6.2.3  分層確定性錢包 168
6.2.4  腦錢包 169
6.2.5  紙錢包 169
6.2.6  硬件錢包 170
6.2.7  在線錢包 170
6.2.8  移動錢包 170
6.3  比特幣支付 171
6.4  比特幣的創新 173
6.4.1  比特幣改進提案 174
6.4.2  高級協議 174
6.4.3  隔離見證 175
6.4.4  Bitcoin Cash 175
6.4.5  Bitcoin Unlimited 176
6.4.6  Bitcoin Gold 176
6.4.7  比特幣投資和買賣比特幣 177
6.5  小結 178
第7章  比特幣客戶端和API 179
7.1  比特幣客戶端的安裝 179
7.2  Bitcoin Core客戶端的類型 180
7.2.1  Bitcoind 180
7.2.2  Bitcoin-cli 180
7.2.3  Bitcoin-qt 181
7.3  設置比特幣網絡節點 181
7.4  設置源代碼 182
7.5  設置bitcoin.conf 183
7.6  在測試網中啟動節點 183
7.7  以regtest模式啟動節點 184
7.8  使用Bitcoin-cli進行實驗 184
7.9  比特幣編程和命令行接口 186
7.10  小結 187
第8章  山寨幣 189
8.1  山寨幣現狀 190
8.1.1  山寨幣的由來 190
8.1.2  吸引用戶的方法 190
8.1.3  山寨幣的交易 191
8.2  工作量證明方案的替代方法 193
8.2.1  存儲證明 195
8.2.2  權益證明 196
8.3  各種權益類型 197
8.3.1  幣齡證明 197
8.3.2  存款證明 197
8.3.3  燃燒證明 197
8.3.4  活動證明 197
8.4  不可外包的難題 198
8.5  難度目標重新調整算法 198
8.5.1  Kimoto重力井 199
8.5.2  黑暗重力波 200
8.5.3  DigiShield 200
8.5.4  多間隔難度調整繫統 201
8.6  比特幣的局限性 201
8.6.1  隱私和匿名性 202
8.6.2  比特幣之上的擴展協議 203
8.7  開發山寨幣 206
8.7.1  共識算法 207
8.7.2  哈希算法 207
8.7.3  難度目標重新調整算法 207
8.7.4  塊間時間 207
8.7.5  區塊獎勵 208
8.7.6  獎勵減半率 208
8.7.7  區塊大小和交易大小 208
8.7.8  利率 208
8.7.9  幣齡 208
8.7.10  硬幣總供應 208
8.8  域名幣 209
8.8.1  Zooko三角形 209
8.8.2  合並挖礦 210
8.8.3  域名幣交易 211
8.8.4  獲取域名幣 211
8.8.5  生成域名幣記錄 214
8.9  萊特幣 216
8.9.1  Scrypt函數 216
8.9.2  萊特幣交易 218
8.9.3  萊特幣挖礦 219
8.9.4  軟件源代碼和錢包 219
8.10  質數幣 220
8.10.1  質數幣交易 220
8.10.2  質數幣挖礦指南 221
8.11  Zcash 223
8.11.1  Zcash交易 225
8.11.2  采礦指南 226
8.11.3  地址生成 228
8.11.4  GPU挖礦 229
8.11.5  下載並編譯nheqminer 230
8.11.6  首次代幣發行 231
8.11.7  ERC20代幣接口 232
8.12  小結 233
第9章  智能合約 235
9.1  智能合約的歷史 235
9.2  智能合約的定義 236
9.3  李嘉圖合約 238
9.4  智能合約模板 241
9.5  Oracle 243
9.6  智能Oracle 245
9.7  在區塊鏈上部署智能合約 245
9.8  DAO黑客入侵事件 247
9.9  小結 247
第10章  以太坊入門 249
10.1  以太坊簡介 249
10.1.1  黃皮書 250
10.1.2  有用的數學符號 251
10.1.3  以太坊區塊鏈 251
10.2  從用戶角度觀察以太坊 252
10.3  以太坊網絡 256
10.3.1  主網 256
10.3.2  測試網絡 256
10.3.3  私有網絡 256
10.4  以太坊生態繫統的組成部分 257
10.4.1  密鑰和地址 258
10.4.2  賬戶 259
10.4.3  賬戶類型 259
10.5  交易和消息 260
10.5.1  合約創建交易 263
10.5.2  消息調用交易 264
10.5.3  消息 264
10.5.4  調用 266
10.5.5  交易驗證和執行 266
10.5.6  交易子狀態 266
10.6  以太坊區塊鏈中的狀態存儲 267
10.6.1  世界狀態 267
10.6.2  賬戶狀態 267
10.6.3  交易收據 269
10.7  以太幣 270
10.8  以太坊虛擬機 271
10.8.1  執行環境 273
10.8.2  機器狀態 275
10.8.3  迭代器函數 275
10.9  智能合約 276
10.10  本地合約 276
10.11  小結 278
第11章  深入了解以太坊 279
11.1  以太坊編程語言和操作碼 279
11.1.1  運行時字節碼 280
11.1.2  操作碼及其含義 281
11.1.3  算術運算 281
11.1.4  邏輯運算 282
11.1.5  加密運算 282
11.1.6  環境信息 282
11.1.7  區塊信息 283
11.1.8  堆棧、內存、存儲和流操作 284
11.1.9  入棧操作 284
11.1.10  復制操作 285
11.1.11  交換操作 285
11.1.12  日志操作 285
11.1.13  繫統操作 286
11.2  區塊和區塊鏈 287
11.2.1  區塊標頭 287
11.2.2  創世區塊 289
11.2.3  區塊驗證機制 290
11.2.4  區塊的終確定 290
11.2.5  區塊難度 291
11.2.6  燃料 292
11.2.7  費用計劃 293
11.2.8  區塊鏈中的分叉 293
11.3  節點和礦工 294
11.3.1  共識機制 295
11.3.2  Ethash算法 296
11.3.3  CPU挖礦 297
11.3.4  GPU挖礦 298
11.3.5  基準測試 299
11.3.6  挖礦設備 299
11.3.7  礦池 301
11.4  錢包和客戶端軟件 301
11.4.1  Geth 302
11.4.2  Eth 302
11.4.3  Pyethapp 302
11.4.4  Parity 302
11.4.5  輕客戶端 302
11.4.6  安裝 303
11.4.7  Eth安裝 303
11.4.8  Mist瀏覽器 303
11.4.9  Geth客戶端應用 306
11.4.10  Geth控制臺 306
11.4.11  用比特幣為賬戶注資 307
11.4.12  Parity安裝 308
11.4.13  使用Parity命令行創建賬戶 311
11.5  API、工具和DApp 311
11.5.1  在以太坊上開發的應用程序 311
11.5.2  工具 311
11.6  支持協議 312
11.6.1  Whisper 312
11.6.2  Swarm 312
11.7  可伸縮性、安全性和其他挑戰 314
11.8  交易和投資 314
11.9  小結 315
第12章  以太坊開發環境 317
12.1  測試網絡 318
12.2  建立以太坊私有網絡 319
12.2.1  網絡ID 319
12.2.2  創世文件 319
12.2.3  數據目錄 321
12.2.4  標志及其含義 321
12.2.5  靜態節點 322
12.3  啟動私有網絡 322
12.3.1  在私有網絡上運行Mist 327
12.3.2  使用Mist部署合約 329
12.3.3  私有網絡/本地以太坊的區塊瀏覽器 333
12.4  小結 335
 
第13章  開發工具和框架 337
13.1  以太坊開發生態繫統分類 337
13.1.1  語言 339
13.1.2  編譯器 339
13.2  Solidity編譯器 339
13.2.1  在Linux上安裝 339
13.2.2  在macOS上安裝 340
13.3  集成開發環境 342
13.4  工具和庫 344
13.4.1  Node 344
13.4.2  EthereumJS 344
13.4.3  Ganache 346
13.4.4  MetaMask 346
13.4.5  Truffle 348
13.5  合約開發與部署 349
13.5.1  編寫 350
13.5.2  測試 351
13.6  Solidity語言 351
13.6.1  類型 351
13.6.2  值類型 351
13.6.3  布爾類型 352
13.6.4  整型 352
13.6.5地址 353
13.6.6常量 354
13.6.7枚舉 354
13.6.8函數類型 354
13.6.9引用類型 355
13.6.10  全局變量 356
13.6.11  控制結構 356
13.6.12  事件 358
13.6.13  繼承 358
13.6.14庫 359
13.6.15函數 360
13.6.16Solidity源代碼文件的組件 363
13.7  小結 364
第14章  Web3詳解 365
14.1  使用Web3庫 365
14.1.1  合約部署 366
14.1.2  POST請求 372
14.1.3  HTML和JavaScript前端 373
14.2  安裝和使用Web3.js 374
14.2.1  示例 375
14.2.2  創建一個Web3對像 377
14.2.3  通過調用任何Web3方法檢查可用性 377
14.2.4  合約函數 378
14.3  開發框架 380
14.4  Truffle應用示例 381
14.4.1  初始化Truffle 381
14.4.2  與合約的交互 387
14.4.3  另一個示例 389
14.4.4  示例項目—思想證明 393
14.5  關於Oracle 404
14.6  去中心化存儲 405
14.6.1  安裝和使用IPFS 406
14.6.2  關於Swarm協議 408
14.6.3  分布式賬本 409
14.7  小結 409
第15章  超級賬本 411
15.1  Hyperledger項目 411
15.1.1  Fabric 412
15.1.2  Sawtooth Lake 412
15.1.3  Iroha 413
15.1.4  Burrow 413
15.1.5  Indy 413
15.1.6  Explorer 414
15.1.7  Cello 414
15.1.8  Composer 414
15.1.9  Quilt 415
15.2  Hyperledger即協議 415
15.3  參考架構 415
15.4  Hyperledger Fabric的要求和設計目標 418
15.4.1  模塊化方法 418
15.4.2  隱私性和機密性 418
15.4.3  可伸縮性 419
15.4.4  確定性交易 419
15.4.5  身份識別 419
15.4.6  可審核性 419
15.4.7  互通性 419
15.4.8  可移植性 420
15.4.9  豐富的數據查詢 420
15.5  關於Fabric 420
15.5.1  Hyperledger Fabric 421
15.5.2  成員資格服務 421
15.5.3  區塊鏈服務 422
15.5.4  共識服務 422
15.6  分布式賬本 423
15.6.1  點對點協議 424
15.6.2  賬本存儲 425
15.6.3  鏈碼服務 425
15.6.4  事件 426
15.6.5  API和CLI 426
15.7  Fabric組件 426
15.7.1  對等者 426
15.7.2  排序者節點 427
15.7.3  客戶端 427
15.7.4  通道 427
15.7.5  世界狀態數據庫 427
15.7.6  交易 427
15.7.7  成員資格服務提供商 427
15.7.8  智能合約 428
15.7.9  加密服務提供商 428
15.8  區塊鏈上的應用 428
15.8.1  鏈碼實現 428
15.8.2  應用模式 430
15.8.3  Hyperledger Fabric中的共識 431
15.8.4  Hyperledger Fabric中的交易生命周期 431
15.9  Sawtooth Lake 434
15.9.1  消逝時間量證明 434
15.9.2  交易族 435
15.9.3  Sawtooth Lake中的共識 437
15.9.4  設置Sawtooth Lake開發環境 437
15.10  Corda 440
15.10.1  狀態對像 441
15.10.2  交易 442
15.10.3  共識 442
15.10.4  流 443
15.11  Corda組件 443
15.11.1  節點 443
15.11.2  許可服務 444
15.11.3  網絡映射服務 444
15.11.4  公證人服務 444
15.11.5  Oracle服務 445
15.11.6  交易 445
15.11.7  保管庫 446
15.11.8  CorDapp 446
15.11.9  設置Corda開發環境 446
15.12  小結 448
 
第16章  替代區塊鏈 449
16.1  Kadena 450
16.1.1  可伸縮性和機密性 450
16.1.2  Kadena的共識機制 450
16.1.3  Pact語言 451
16.1.4  Kadena區塊鏈 454
16.2  Ripple 454
16.2.1  節點 455
16.2.2  共識 456
16.2.3  組件 457
16.2.4  交易 457
16.2.5  Interledger 459
16.3Stellar 460
16.4  Rootstock 461
16.4.1  側鏈 462
16.4.2  驅動鏈 462
16.5  Quorum 463
16.5.1  Transaction Manager 463
16.5.2  Crypto Enclave 463
16.5.3  QuorumChain 463
16.5.4  Network Manager 463
16.6  Tezos 464
16.7  Storj 465
16.8  MaidSafe 466
16.9  BigchainDB 467
16.10  MultiChain 467
16.11  Tendermint 467
16.11.1  Tendermint Core 468
16.11.2  Tendermint套接字協議 468
16.12  平臺和框架 469
16.12.1  Eris平臺 469
16.12.2  eris:db許可區塊鏈客戶端 470
16.13  小結 471
第17章  區塊鏈—代幣之外的應用 473
17.1  物聯網 473
17.1.1  物理對像層 475
17.1.2  設備層 475
17.1.3  網絡層 476
17.1.4  管理層 476
17.1.5  應用層 476
17.2  物聯網區塊鏈實驗 480
17.2.1  下載和安裝Raspbian操作繫統 481
17.2.2  下載和安裝Geth客戶端 481
17.2.3  創建創世區塊 482
17.2.4  個節點的設置 484
17.2.5  Raspberry Pi節點設置 484
17.2.6  安裝庫和依賴項 486
17.2.7  硬件組件介紹 488
17.2.8  電路 489
17.2.9  開發智能合約 489
17.2.10  部署智能合約 493
17.2.11  使用JavaScript代碼交互 494
17.3  政府治理 496
17.3.1  邊境管制 496
17.3.2  投票 498
17.3.3  公民身份證明（身份證） 499
17.3.4  其他事項 500
17.4  醫療衛生 500
17.5  金融 501
17.5.1  保險 501
17.5.2  交易後結算 502
17.5.3  預防金融犯罪 503
17.6  數字媒體 503
17.7  小結 504
 
第18章  可伸縮性和其他挑戰 505
18.1  可伸縮性 505
18.1.1  網絡平面 506
18.1.2  共識平面 506
18.1.3  存儲平面 506
18.1.4  視圖平面 507
18.1.5  區塊大小增加 507
18.1.6  減少區塊間隔 508
18.1.7  可逆布隆查找表 508
18.1.8  分片 508
18.1.9  狀態通道 509
18.1.10  私有區塊鏈 510
18.1.11  權益證明 510
18.2  側鏈 510
18.2.1  子鏈 511
18.2.2  樹鏈 511
18.2.3  加快傳播時間 511
18.2.4  Bitcoin-NG 512
18.2.5  Plasma 513
18.3  隱私保護 513
18.3.1  不可區分混淆 514
18.3.2  同態加密 514
18.3.3  零知識證明 515
18.3.4  狀態頻道 515
18.3.5  安全多方計算 516
18.3.6  使用硬件提供機密性 516
18.3.7  CoinJoin 516
18.3.8  保密交易 517
18.3.9  MimbleWimble 517
18.4  安全性 518
18.4.1  智能合約安全性 518
18.4.2  形式驗證和分析 520
18.4.3  Oyente工具 522
18.5  小結 524
第19章  當前發展和未來展望 527
19.1  區塊鏈技術發展的新興趨勢 527
19.1.1  專用區塊鏈 527
19.1.2  企業級區塊鏈 528
19.1.3  私有區塊鏈 528
19.1.4  初創企業 528
19.1.5  濃厚的研究興趣 529
19.1.6  標準化 530
19.1.7  增強功能 530
19.1.8  現實世界中的實現 531
19.1.9  聯盟 532
19.1.10  應對技術挑戰 532
19.1.11  融合發展 532
19.1.12  區塊鏈技術教育 533
19.1.13  就業機會 533
19.1.14  加密經濟學 533
19.1.15  密碼學研究 534
19.1.16  新的編程語言 534
19.1.17  硬件研發 534
19.1.18  形式驗證方法和安全性研究 535
19.1.19  區塊鏈的替代品 535
19.1.20  互操作性的實現 535
19.1.21  區塊鏈即服務 536
19.1.22  減少耗電的努力 536
19.2  區塊鏈技術發展面臨的其他挑戰 536
19.2.1  法規監管 536
19.2.2  負面影響 537
19.3  區塊鏈研究主題 539
19.3.1  智能合約 539
19.3.2  集中化問題 539
19.3.3  加密功能的局限性 539
19.3.4  共識算法 540
19.3.5  可伸縮性 540
19.3.6  代碼混淆 540
19.4  區塊鏈項目簡介 540
19.4.1  以太坊上的Zcash 540
19.4.2  CollCo 541
19.4.3  Cello 541
19.4.4  Qtum 541
19.4.5  Bitcoin-NG 541
19.4.6  Solidus 542
19.4.7  Hawk 542
19.4.8  Town-Crier 542
19.4.9  SETLCoin 542
19.4.10  TEEChan 542
19.4.11  Falcon 543
19.4.12  Bletchley 543
19.4.13  Casper 544
19.5  區塊鏈開發工具簡介 544
19.5.1  Microsoft Visual Studio的Solidity擴展 544
19.5.2  MetaMask 544
19.5.3  Stratis 545
19.5.4  Embark 545
19.5.5  DAPPLE 545
19.5.6  Meteor 546
19.5.7  uPort 546
19.5.8  INFURA 546
19.6  與其他行業的融合發展 546
19.7  對區塊鏈技術未來發展的預測 547
19.8  小結 549

本書的目標是介紹區塊鏈技術的理論和實踐兩方面的內容。自本書第1版出版以來，區塊鏈技術又出現了很多改變和進步，因此也就有了更新本書的需要。
實施區塊鏈技術可以帶來諸多好處，這已引起學術界和行業研究人員的濃厚興趣，他們正在持續不懈地研究該技術，並且湧現了許多相關的聯盟、工作組、項目和專業機構，它們參與了該技術的開發和進一步發展的工作。
本書第2版將對去中心化、智能合約以及以太坊、比特幣和Hyperledger Fabric等各種區塊鏈平臺進行深入介紹。閱讀完本書之後，讀者將能夠對區塊鏈技術的內部運作有深入的了解，並能夠開發區塊鏈應用程序。
本書涵蓋與區塊鏈技術相關的所有主題，包括密碼學、加密貨幣、比特幣、以太坊以及用於區塊鏈開發的各種其他平臺和工具。如果讀者對計算機科學有基本的了解，並具有基本的編程經驗，那麼將從本書中充分受益。
如果讀者沒有任何編程經驗，也不妨礙輕松閱讀本書，因為本書在必要時會提供相關的背景資料。
本書讀者
本書適用於希望深入了解區塊鏈的任何人，區塊鏈應用程序的開發人員可以將其用作參考書。本書既可以用作與區塊鏈技術和加密貨幣相關課程的教科書，也可以用作與加密貨幣和區塊鏈技術相關的各種考試和認證的學習資料。
內容介紹
本書共包含19章，具體內容如下。
第1章“區塊鏈入門”。詳細闡釋了區塊鏈技術所基於的分布式計算的基本概念，討論了區塊鏈的歷史、定義、相關術語素和類型等，並介紹了作為區塊鏈技術核心的各種共識機制。
第2章“去中心化”。闡述了去中心化的概念及其與區塊鏈技術的關繫，介紹了可用於去中心化過程或繫統去中心化的各種方法或平臺。
第3章“對稱密碼學”。介紹了對稱密碼學的理論基礎，這對於理解如何提供各種安全服務（如機密性和完整性）是必不可少的。
第4章“公鑰密碼學”。通過實際示例介紹了諸如RSA算法和ECC算法、公鑰和私鑰、數字簽名和哈希函數之類的概念，介紹了金融市場和交易基礎知識，因為在金融領域存在許多有趣的區塊鏈技術用例。
第5章“比特幣詳解”。從定義、交易執行、區塊鏈結構和挖礦等多方面介紹了比特幣，這是個區塊鏈，也是目前市值和交易活躍的區塊鏈。此外，還詳細介紹了與比特幣加密貨幣有關的技術概念。
第6章“比特幣網絡和支付”。詳細介紹了比特幣網絡、相關協議和各種比特幣錢包。此外，還介紹了比特幣改進提案、比特幣交易和支付等。
第7章“比特幣客戶端和API”。介紹了可用於構建比特幣應用程序的各種比特幣客戶端和編程API。
第8章“山寨幣”。詳細解釋了山寨幣的由來、工作量證明方案的替代方法、各種權益類型和難度目標重新調整算法等，並介紹了山寨幣的開發和不同山寨幣的示例。
第9章“智能合約”。對智能合約進行了深入的討論，介紹了諸如智能合約的歷史、智能合約的定義、李嘉圖合約、Oracle，以及在區塊鏈上部署智能合約等主題。
第10章“以太坊入門”。詳細介紹了以太坊區塊鏈的設計和架構，討論了與以太坊區塊鏈相關的各種技術概念，深入解釋了該平臺的基本原理、功能和組件。
第11章“深入了解以太坊”。闡述了更多與以太坊相關的內容，包括編程語言和操作碼、區塊和區塊鏈、節點和礦工、錢包和客戶端軟件、API和工具、支持協議等。
第12章“以太坊開發環境”。討論了與以太坊智能合約開發和編程有關的主題，包括建立一個私有網絡和啟動網絡等。
第13章“開發工具和框架”。詳細介紹了Solidity編程語言以及用於以太坊開發的各種相關工具和框架。
第14章“Web3詳解”。介紹了使用以太坊區塊鏈開發去中心化應用程序和智能合約，並對Web3 API進行了詳細介紹，同時列舉了多個實際示例。
第15章“超級賬本”。討論了來自Linux基金會的Hyperledger項目，包括Fabric、Sawtooth Lake和Corda等。
第16章“替代區塊鏈”。介紹了各種替代區塊鏈的解決方案和平臺，提供了替代區塊鏈和相關平臺的技術細節和功能。
第17章“區塊鏈—代幣之外的應用”。對區塊鏈技術在除加密貨幣以外的領域（包括物聯網、政府治理、媒體和金融等）的應用進行了實用而詳細的介紹。
第18章“可伸縮性和其他挑戰”。討論了區塊鏈技術面臨的挑戰（主要包括可伸縮性、隱私保護和安全性），以及如何應對這些挑戰。
第19章“當前發展和未來展望”。介紹了區塊鏈技術的新興趨勢和挑戰、區塊鏈研究和項目、區塊鏈開發工具等。此外，還介紹了對區塊鏈技術未來發展的一些預測。
充分利用本書
? 本書中的所有示例均在Ubuntu 16.04.1 LTS（Xenial）和macOS 10.13.2版本上開發。因此，建議使用Ubuntu或任何其他類似UNIX的繫統。當然，也可以使用任何其他操作繫統（如Windows或Linux），隻不過書中的示例（尤其是與安裝相關的示例）就可能需要進行相應的更改。
? 本書使用OpenSSL 1.0.2g命令行工具開發了與加密相關的示例。
? 以太坊Solidity示例是使用Remix IDE開發的，其下載地址如下：

https://remix.ethereum.org

? 本書以太坊示例是使用以太坊拜占庭版本開發的，其下載地址如下：

https://www.ethereum.org/

? Vilros使用Raspberry Pi套件開發了與物聯網相關的示例，但它也可以使用任何其他模型或工具套件。具體來說，Raspberry Pi 3 Model B 1.2版本可用於構建物聯網的硬件示例。Node.js 8.9.3版本和npm 5.5.1版本已用於下載相關軟件包並運行物聯網示例的Node.js服務器。
? Truffle框架已用於智能合約部署的一些示例中，其下載地址如下：

http://truffleframework.com/

通過npm提供的任何版本都應該是合適的。
 
下載示例代碼文件
讀者可以從www.packtpub.com下載本書的示例代碼文件。具體步驟如下：
（1）登錄或注冊www.packtpub.com。
（2）在Search（搜索）框中輸入本書名稱Mastering Blockchain的一部分（不區分大小寫，並且不必輸入完全），即可看到本書出現在推薦下拉菜單中，如圖P-1所示。
 
圖P-1
（3）單擊選擇Mastering Blockchain-Second Edition（本書英譯名稱），在其詳細信息頁面中單擊Download code files（下載代碼文件）按鈕，如圖P-2所示。需要說明的是，讀者需要登錄此網站纔能看到該下載按鈕（注冊賬號是免費的）。
下載文件後，請確保使用下列軟件的版本解壓或析取文件夾中的內容：
? WinRAR/7-Zip（Windows繫統）。
? Zipeg/iZip/UnRarX（Mac繫統）。
 
圖P-2
? 7-Zip/PeaZip（Linux繫統）。
本書的代碼包也已經在GitHub上托管，對應網址如下： 

https://github.com/PacktPublishing/Mastering-Blockchain-Second-Edition

在該頁面上，單擊Code（代碼）按鈕，然後選擇Download ZIP即可下載本書代碼包，如圖P-3所示。
如果代碼有更新，則會在現有GitHub存儲庫上更新。
 
圖P-3
下載彩色圖像
我們還提供了一個PDF文件，其中包含本書中使用的屏幕截圖/圖表的彩色圖像，可以通過以下地址下載：

http://www.packtpub.com/sites/default/files/downloads/MasteringBlockchainSecondEdition_ ColorImages.pdf
 
本書約定
本書中使用了許多文本約定。
（1）CodeInText：表示文本中的代碼字、數據庫表名、文件夾名、文件名、文件擴展名、路徑名、虛擬URL和用戶輸入等。以下段落就是一個示例。

POST是HTTP支持的請求方法。有關POST的更多信息，請訪問以下網址。

https://en.wikipedia.org/wiki/POST_(HTTP)

（2）有關代碼塊的設置如下所示：

pragma solidity ^0.4.0; 
contract TestStruct {
struct Trade
{
uint tradeid; 
uint quantity; 
uint price; 
string trader;
}

// 該結構可以按以下方式初始化和使用

Trade tStruct=Trade({tradeid:123,quantity:1,price:1,trader:"equinox"});

}

（3）當要強調代碼塊的特定部分時，相關行或項目以粗體顯示：

pragma solidity ^0.4.0; 
contract TestStruct {
struct Trade
{
uint tradeid; 
uint quantity; 
uint price; 
string trader;
}

// 該結構可以按以下方式初始化和使用

Trade tStruct=Trade({tradeid:123,quantity:1,price:1,trader:"equinox"});

}

（4）任何命令行輸入或輸出都采用如下所示的粗體代碼形式：

$ sudo apt-get install solc

（5）術語或重要單詞采用中英文對照形式，在括號內保留其英文原文。示例如下：

該文件包素，重要的是應用程序二進制接口（Application Binary Interface，ABI），可以使用geth來查詢它。通過Solidity編譯器可生成該文件，也可以直接從Remix IDE合約詳細信息中復制它。

（6）對於界面詞彙則保留其英文原文，在後面使用括號添加其中文翻譯。示例如下：

請注意，在上面的屏幕截圖中，有許多字段，例如From（付款人的地址）、To（收款人的地址）、BTC（比特幣）、GBP（英鎊）和Fee（費用）。這些字段的意思不言而喻，但值得一提的是，Fee是根據交易規模的大小來計算的，而Fee Rate（費率）則是一個取決於網絡中交易的數量的值。

（7）本書還使用了以下兩個圖標。
 表示警告或重要的注意事項。
 表示提示或小技巧。