●第1章區塊鏈概述1
1.1什麼是區塊鏈1
1.2區塊鏈歷史2
1.3區塊鏈的分類5
1.4區塊鏈解決的問題6
1.5區塊鏈技術概述9
1.6區塊鏈面臨的挑戰10
1.6.1安全性挑戰10
1.6.2效率挑戰14
1.6.3落地應用的有效性15
1.6.4區塊鏈發展的政策法規監管15
習題115
第2章區塊鏈技術17
2.1區塊鏈的架構17
2.2哈希函數18
2.3密碼學算法19
2.3.1對稱加密算法19
2.3.2不對稱加密算法21
2.3.3國密22
2.3.4RSA23
2.3.5橢圓曲線算法家族24
2.4共識算法26
2.4.1拜占庭將軍問題27
2.4.2共識算法的兩個定理27
2.4.2共識算法的目的28
2.4.3工作量證明29
2.4.4權益證明30
2.4.5委托權益證明31
2.5博弈論31
2.5.1博弈論原理32
2.5.2博弈論在區塊鏈的應用33
2.6P2P算法34
2.6.1Gossip35
2.6.2Kademlia37
2.7數據結構及其算法42
2.7.1默克爾樹42
2.7.2布隆過濾器44
習題246
第3章以太坊與智能合約47
3.1以太坊介紹47
3.1.1燃料48
3.1.2以太坊虛擬機50
3.1.3賬戶50
3.2以太坊關鍵數據結構及其算法51
3.2.1遞歸長度前綴編碼51
3.2.2梅克爾?帕特裡夏樹52
3.3智能合約介紹57
3.3.1智能合約的實現機制：虛擬機57
3.3.2智能合約的實現機制：容器58
3.4現有智能合約框架介紹58
習題359
第4章Solidity編程61
4.1SOL文件結構61
4.2合約結構64
4.3變量類型64
4.3.1值類型64
4.3.2引用類型66
4.3.3字典67
4.3.4特殊情況67
4.4操作符68
4.5語句69
4.5.1條件語句69
4.5.2循環語句70
4.5.3其他70
4.6修飾符70
4.6.1修飾符說明71
4.6.2修飾符的區別72
4.6.3自定義修飾符74
4.7數據位置75
4.8事件77
4.9繼承80
4.10其他81
4.10.1類型轉換及推斷81
4.10.2異常82
4.10.3彙編82
4.10.4This關鍵字84
習題484
第5章智能合約開發86
5.1智能合約開發的特點86
5.2智能合約的生命周期和開發周期88
5.2.1智能合約的生命周期88
5.2.2智能合約的開發周期88
5.3設計模式89
5.3.1工廠合約模式90
5.3.2映射迭代90
5.3.3名字登錄91
5.3.4回退模式92
5.3.5合約自毀92
5.3.6訪問93
5.3.7斷路器94
5.3.8狀態機95
5.4基礎算法97
5.5智能合約的安全99
5.5.1編程語言相關的攻擊99
5.5.2平臺相關的攻擊107
5.5.3重入攻擊115
5.5.4阻塞攻擊116
5.6智能合約很好安全開發指南118
5.7代碼審計126
小結126
習題5126
第6章Solidity智能合約應用127
6.1可升級127
6.1.1升級智能合約要考慮的問題127
6.1.2智能合約升級方法128
6.1.3通用的代理模式131
6.1.4存儲升級133
6.2燃料140
6.3彙編代碼147
6.3.1棧147
6.3.2調用數據148
6.3.3內存149
6.3.4存儲149
6.4合約間調用151
6.4.1函數調用151
6.4.2依賴注入152
6.4.3消息調用153
6.4.4獲取合約間調用的返回值156
6.5ABI編程158
6.5.1內存結構159
6.5.2函數選擇子159
6.5.3類型定義159
6.5.4數據表示160
6.5.5編碼165
6.6運行原理173
習題6178
第7章去中心化應用180
7.1DApp概述180
7.2DApp架構183
7.2.1客戶端183
7.2.2服務器端184
7.2.3流程詳解186
7.3去中心化數據存儲188
7.3.1Swarm189
7.3.2IPFS/FileCoin191
7.4消息通信193
7.5名字解析194
習題7194
第8章超級賬本195
8.1Fabric概述195
8.1.1Fabric結構196
8.1.2Fabric組件197
8.1.3Fabric技術架構202
8.1.4Fabric網絡架構204
8.2鏈碼204
8.2.1鏈碼的分類204
8.2.2鏈碼的生命周期205
8.3鏈碼交互206
習題8207
第9章WebAssembly209
9.1為什麼需要WASM209
9.1.1EVM的缺陷209
9.1.2WASM的優越性213
9.2WASM特色213
9.2.1WASM特點214
9.2.2WASM動態運行庫215
9.3eWASM前後端交互216
9.4從Solidity遷移到WASM218
習題9218
第10章開發環境和工具安裝220
10.1實驗1：區塊鏈開發基本語言工具包安裝配置220
10.1.1編程語言包的安裝220
10.1.2Node.js環境的安裝221
10.1.3Git包的安裝222
10.2實驗2：以太坊開發環境安裝222
10.2.1web3安裝222
10.2.2Ganache安裝222
10.2.3Truffle安裝223
10.2.4區塊鏈瀏覽器225
10.2.5測試環境225
10.3實驗3：以太坊開發工具227
10.3.1Remix的使用227
10.3.2Infura的使用230
10.3.3MetaMask的使用231
10.3.4Mist的使用233
10.3.5以太坊源碼編譯234
10.3.6其他235
動手實驗235
第11章Solidity智能合約開發236
11.1實驗4：以太坊Solidity智能合約ERC20開發236
11.1.1方法237
11.1.2事件238
11.1.3OpenZeppline框架238
11.2實驗5：以太坊Solidity智能合約ERC721開發239
11.2.1ERC721接口定義239
11.數據擴展250
11.2.3可枚舉擴展251
11.2.4ERC165標準255
11.3實驗6：用編程語言與智能合約交互256
11.3.1用Go語言程序與智能合約交互256
11.3.2基於ABI的編程264
11.2.3標準開發流程264
11.4實驗7：Solidity智能合約調試268
11.4.1編程語言268
11.4.2Testrpc/Ganache測試環境276
11.4.3TruffleDebugger277
11.4.4Remix調試285
第12章智能合約應用案例289
12.1實驗8：以太坊DApp開發和調試289
12.1.1環境準備290
12.1.2項目290
12.1.3智能合約Solidity編程291
12.2實驗9：以太坊IPFSDApp開發和調試296
12.2.1DApp環境準備296
12.2.2DApp項目297
12.2.3編譯運行301
第13章超級賬本Fabric開發302
13.1實驗10：超級賬本Fabric開發環境302
13.1.1Fabric安裝302
13.1.2First-network例子314
13.1.3Test-network示例319
13.1.2鏈碼交互326
13.1.3鏈碼調試330
13.1.4鏈碼簡例331
13.2實驗11：WASM簡單合約開發340
13.2.1Go+WASM的基本用法340
13.2.2WASM的例子341
第14章智能合約實驗練習344
14.1實驗練習1：商業名片繫統344
14.2實驗練習2：基於ERC721/NFT的學位證書認證繫統344
附錄ASolidity常用函數346
附錄B區塊鏈大事記349
附錄C區塊鏈術語358
附錄D以太坊內置合約363
參考文獻366

本書詳細而深入地介紹了區塊鏈技術和智能合約技術，包括算法、數據結構及相關學科的相關理論。本書介紹了基於以太坊的智能合約編程語言Solidity，結合以太坊虛擬機（EVM）的實現，討論了Solidity語句的彙編實現，介紹了如何應用Solidity來開發去中心化應用（DApp）、如何使用區塊鏈的去中心化存儲（IPFS）。同時，出於全面性和前瞻性的考慮，本書詳細介紹了智能合約的重要分支：基於超級賬本的鏈碼編程和智能合約編程的明日之星Web Assembly（WASM）編程技術。本書可以作為高等學校區塊鏈工程與技術、計算機科學與技術、金融科技、商務智能等相關專業的教學參考書，也可作為區塊鏈從業人員和相關企事業單位技術人員的參考書。