第1章初識區塊鏈和數字貨幣
1．1區塊鏈簡史
1．1．1區塊鏈是什麼
1．1．2區塊鏈的發展與現狀
1．1．3區塊鏈的應用場景
1．2數字貨幣簡史
1．2．1比特幣——數字貨幣的誕生
1．2．2以太幣
1．2．3數字錢包
1．2．4數字貨幣市場現狀
1．3主流數字貨幣的交易
1．4小結
思考題
第2章區塊鏈基礎理論
2．1區塊鏈體繫結構
2．1．1區塊鏈六層體繫結構
2．1．2區塊鏈四層體繫結構
2．1．3區塊鏈Web 3.0體繫結構
2．2區塊鏈加密技術
2．2．1哈希函數
2．2．2非對稱加密
2．3區塊鏈共識機制
2．3．1實用拜占庭容錯算法
2．3．2工作量證明
2．3．3權益證明
2．3．4委任權益證明
2．3．5其他共識算法
2．4區塊鏈運行機制
2．4．1區塊結構
2．4．2區塊產生
2．4．3區塊連接
2．4．4區塊傳播
2．4．5長鏈原則
2．5小結
思考題
第3章比特幣技術原理
3．1加入比特幣網絡
3．1．1網絡節點
3．1．2比特幣客戶端
3．2創建比特幣賬戶
3．2．1密鑰對： 私鑰和公鑰
3．2．2比特幣地址
3．2．3數字錢包
3．3比特幣交易過程
3．3．1UTXO
3．3．2數字簽名
3．3．3交易腳本
3．3．4交易結構
3．4比特幣共識機制
3．5比特幣賬戶安全
3．5．1助記詞和種子文件
3．5．2硬件錢包和物理存儲
3．6比特幣擴容方案
3．6．1比特幣擴容之爭
3．6．2比特幣擴容協議
3．6．3閃電網絡
3．7小結
思考題
第4章以太坊與智能合約
4．1以太坊基本概念
4．1．1賬戶
4．1．2交易和燃料費
4．1．3消息和消息調用
4．1．4存儲、內存和堆棧
4．1．5客戶端和錢包
4．2以太坊加密機制
4．2．1加密
4．2．2數字簽名
4．3以太坊共識機制
4．4以太坊P2P網絡
4．4．1RLPx協議
4．4．2Whisper協議
4．5以太坊智能合約
4．5．1什麼是智能合約
4．5．2以太坊虛擬機
4．5．3開發語言
4．5．4代碼執行
4．6去中心化應用
4．6．1以太坊開發環境——Goeth和Mist
4．6．2智能合約開發實例
4．6．3應用實例1： Augur
4．6．4應用實例2： Maker
4．6．5應用實例3： WeiFund
4．6．6應用實例4： BoardRoom
4．6．7應用實例5： UjoMusic
4．7以太坊擴容方案
4．7．1側鏈技術
4．7．2分片技術
4．8小結
思考題
第5章區塊鏈3．0與超級賬本
5．1區塊鏈的演進路線
5．2商用操作繫統
5．2．1EOS簡介
5．2．2DPoS共識機制
5．2．3EOS測試網絡搭建
5．3艾達幣
5．3．1ADA簡介
5．3．2權益證明
5．4Zilliqa
5．4．1Zil簡介
5．4．2分片技術
5．5超級賬本
5．5．1公有鏈、私有鏈和聯盟鏈
5．5．2Fabric網絡架構
5．5．3Fabric關鍵技術
5．5．4Fabric樣本網絡構建過程
5．5．5Fabric多機部署
5．5．6超級賬本智能合約開發
5．6區塊鏈即服務
5．6．1BaaS總體架構
5．6．2BaaS基本模塊設計
5．7小結
思考題
第6章熱門幣種和區塊鏈應用
6．1公鏈類
6．1．1Tron
6．1．2Aeternity
6．2分叉類
6．2．1Bitcoin Cash
6．2．2Ethereum Classic
6．3應用類
6．3．1Ripple
6．3．2MIOTA
6．3．3Stellar
6．4平臺類
6．4．1KyberNetwork
6．4．2OKB
6．5其他
6．5．1LiteCoin
6．5．2Tether
6．6熱門應用
6．6．1IPFS
6．6．2Sweatcoin
6．6．3ShipChain
6．6．4MUSE
6．6．5國內應用
6．7小結
思考題
第7章區塊鏈常見問題
7.1區塊鏈分叉
7.1.1基於相同共識機制的分叉
7.1.2硬分叉
7.1.3軟分叉
7.1.4分叉情況分析
7.1.5比特幣分叉
7.251%攻擊問題
7.3交易費估計
7.4中心化問題
7.5跨鏈技術
7.6區塊鏈的可擴展性
7.7其他問題
7.7.1地址是否會重復
7.7.2不同幣種能否使用同一個私鑰或者地址
7.7.3幣和通證有什麼區別
7.7.4如何查詢歷史交易記錄
7.7.5轉賬是否有下限
7.7.6區塊產生的速度
7.7.7比特幣為什麼10分鐘產生一個區塊
7.7.8如何防止雙花問題
7.7.9比特幣區塊大小為什麼是1MB
7.7.10比特幣礦工終是否會消失
7.7.11區塊鏈與數據庫的關繫
7.7.12區塊鏈是否會造成巨大的計算力浪費
7.7.13是否會出現計算力極強的超級中心
7.7.14比特幣公開所有交易是否不安全
7.8小結
思考題
第8章區塊鏈
8.1區塊鏈 虛擬化
8.1.1區塊鏈技術服務於網絡虛擬化
8.1.2虛擬化技術服務於區塊鏈
8.2區塊鏈 人工智能
8.2.1人工智能的起源與發展
8.2.2人工智能對區塊鏈的影響
8.2.3區塊鏈對人工智能的影響
8.2.4區塊鏈 人工智能產品
8.3區塊鏈 物聯網
8.3.1整個物聯網市場“盤子”有多大
8.3.2物聯網面臨的問題
8.3.3區塊鏈的解決方案
8.3.4基於區塊鏈技術的物聯網應用
8.4區塊鏈 大數據
8.4.1大數據簡介
8.4.2大數據時代下的金融風險控制問題
8.4.3大數據時代下的數據隱私及安全保障問題
8.4.4區塊鏈與大數據結合下的應用場景
8.5區塊鏈 雲計算
8.5.1雲計算
8.5.2雲服務市場“區塊鏈即服務”
8.5.3項目應用
8.6小結
思考題
第9章區塊鏈 深度學習
9.1深度學習
9.2移動端深度學習
9.2.1移動端深度學習框架
9.2.2移動端深度學習實例
9.3區塊鏈與深度學習的結合
9.3.1利用深度學習改進區塊鏈
9.3.2利用區塊鏈改進深度學習
9.4項目應用
9.4.1基於區塊鏈的深度學習平臺
9.4.2DeepMind可驗證的數據審計項目
9.4.3Faceter利用區塊鏈打造低成本的AI視頻監控繫統
9.4.4Neuromation平臺
9.4.5OpenMined利用區塊鏈技術分散人工智能
9.4.6華大基因區塊鏈
9.5小結
思考題
參考文獻

隨著互聯網由信息網絡到價值網絡的轉變，區塊鏈技術因其“去中心、數據透明、可追溯、安全、匿名”等特點，被普遍認為是未來替代傳統“信任中心”的有效解決方案，加上資本市場的推波助瀾，引起了各行各業的關注和重視，掀起了學習區塊鏈的熱潮。然而目前市面上關於區塊鏈的圖書多是商業類圖書，缺乏比較繫統和學術意義的圖書。本書全面、繫統、深入地介紹區塊鏈技術的原理、架構和應用，根據區塊鏈技術的發展路線，分別闡述了區塊鏈1．0比特幣、區塊鏈2．0以太坊和區塊鏈3．0的基本原理、核心技術、架構特點和運行機制，總結了當前熱門的數字貨幣和商業應用，深入分析了區塊鏈常見問題，探討了區塊鏈與虛擬化、人工智能、物聯網等新技術結合的概念、思路和關鍵技術，後結合課題組目前正在進行的研究工作，介紹深度學習常用的框架以及與區塊鏈深度融合的幾種方案。
全書分為9章。第1章介紹區塊鏈和數字貨幣的基本概念，首先分析區塊鏈技術的發展與現狀和應用場景，然後回顧比特幣和以太幣的歷史，並簡單介紹數字錢包以及數字貨幣的現狀。第2章介紹區塊鏈的基礎理論，分別對區塊鏈的運行方式、體繫結構、數據結構、哈希算法及安全機制、共識算法進行詳細闡述。第3章先從使用者的角度介紹如何加入比特幣網絡，創建比特幣賬戶，進行比特幣交易，然後重點闡述比特幣底層技術，包括比特幣的共識機制、安全機制，以及目前的擴容方案。第4章闡述以太坊的基本原理、加密機制、共識機制及擴容方案，介紹智能合約的概念和去中心化應用的開發實例，還介紹以太坊運行及開發環境。第5章介紹區塊鏈3．0的基本概念、關鍵技術與發展現狀，並對商用操作繫統(EOS)、艾達幣(Cardano)、Zilliqa以及超級賬本進行詳細的介紹和分析。第6章分析總結當前熱門的一些數字貨幣和商業應用，如瑞波幣、波場幣、AE幣、IPFS、汗幣等。第7章對區塊鏈一些常見問題進行深入分析，包括區塊鏈分叉、51%攻擊、交易費、跨鏈、可擴展性、中心化等問題。第8章探討當前學術研究領域的“區塊鏈 新技術”的概念、思路和方案，闡述各行業在推進的“區塊鏈 新應用”的設計實現原理及其項目應用情況。第9章結合課題組目前正在進行的研究工作，介紹深度學習的基本概念和關鍵技術以及移動端深度學習框架，並闡述幾種深度學習與區塊鏈深度融合的方案。
本書的目的是給區塊鏈學習者一個全面的、綜合的介紹，偏向區塊鏈的學術和技術內容。為便於讀者有針對性地學些區塊鏈知識點或掌握某些數字貨幣的原理，讀者也可以根據自身需要，有選擇性地閱讀相關的章節。本書可作為學習區塊鏈技術的參考書，或作為高等院校相關課程的教材，也可供從事區塊鏈技術領域工作的工程技術人員閱讀。
本書的編撰工作得到了北京郵電大學宋梅、張勇、滿毅、王莉、滕穎蕾、劉洋、郭達、王小娟等教師的指點和幫助。劉雨童、劉曉偉、薛晨子、汪昭穎、顧博、屈銀翔、鄭穎、何欣等參與了本書部分內容的整理或校對工作，在此向他們表示衷心的感謝。
由於編者水平和視野所限，以及編寫時間倉促，加之區塊鏈技術發展一日千裡，書中難免有疏漏和欠妥之處，懇請讀者批評指正。
編著者

2022年8月