区块链技术分析及应用

目录
前言
第1章 区块链技术现状 1
1.1 区块链起源 1
1.1.1 货币演进过程 1
1.1.2 数字货币 2
1.1.3 比特币的诞生 3
1.2 区块链概述 5
1.2.1 区块链定义 5
1.2.2 区块链原理 6
1.2.3 区块链分类 7
1.3 区块链技术研究 8
1.3.1 区块链技术平台及演进研究 10
1.3.2 区块链关键技术研究 14
1.3.3 区块链技术应用研究 19
1.4 区块链技术发展 20
1.4.1 区块链1.0 20
1.4.2 区块链2.0 21
1.4.3 区块链3.0 22
1.4.4 体系架构 22
第2章 区块链数据存储 24
2.1 分布式数据库 24
2.2 数据存储方式 26
2.3 区块链数据结构 27
2.4 数据存储案例 34
2.4.1 比特币数据存储 34
2.4.2 以太坊数据存储 38
第3章 密码学技术 45
3.1 加解密算法 45
3.1.1 加解密系统 45
3.1.2 对称加密算法 46
3.1.3 非对称加密算法 47
3.1.4 椭圆曲线密码算法 48
3.2 哈希算法 49
3.2.1 哈希函数 49
3.2.2 常见算法 50
3.2.3 SHA256算法 50
3.2.4 RIPEMD-160算法 54
3.2.5 Keccak算法 57
3.3 数字签名 61
3.3.1 数字签名定义 61
3.3.2 数字签名技术 61
3.3.3 椭圆曲线签名生成与签名验证 62
3.4 区块链中密码学的应用 64
3.4.1 公私钥对的生成 64
3.4.2 地址的生成 66
3.4.3 区块链上的交易 68
3.4.4 哈希指针 72
第4章 区块链传输机制 73
4.1 P2P网络技术 73
4.1.1 P2P网络定义及特性 73
4.1.2 网络模型 74
4.2 分布式通信协议 75
4.2.1 基本原理 75
4.2.2 TCP 78
4.2.3 HTTP 81
4.2.4 RPC协议 83
4.2.5 Gossip协议 84
4.3 比特币网络数据传输 85
4.3.1 握手通信 86
4.3.2 地址发现 86
4.3.3 区块同步 87
4.3.4 数据传输 88
4.4 超级账本数据传输 89
4.4.1 通信实现 89
4.4.2 主节点选取 91
4.4.3 状态同步 91
4.4.4 数据传输 92
4.4.5 Fabric操作 92
第5章 区块链共识机制 101
5.1 分布式一致性 101
5.1.1 一致性问题 101
5.1.2 一致性理论 102
5.2 一致性协议 105
5.2.1 Paxos算法 105
5.2.2 Raft算法 115
5.3 PBFT算法 119
5.3.1 拜占庭将军问题 119
5.3.2 实用拜占庭容错算法 121
5.4 PoW共识机制 127
5.5 PoS共识机制 129
5.6 DPoS共识机制 130
5.7 Ripple协议共识算法 131
第6章 区块链技术问题和挑战 133
6.1 区块链技术的发展局限 133
6.2 区块链技术现存问题 134
6.2.1 区块链自身安全特性分析 134
6.2.2 效率问题 137
6.2.3 隐私保护问题 142
6.2.4 安全性问题 145
6.3 区块链技术发展挑战 146
6.3.1 对传统法律法规的冲击 146
6.3.2 政府层面所面临的挑战 147
第7章 区块链与信息技术 150
7.1 新的计算架构 151
7.2 大数据技术 153
7.3 云计算技术 154
7.4 物联网 154
7.5 信息安全技术 156
第8章 区块链场景/应用案例分析 157
8.1 区块链与金融 157
8.1.1 数字货币现状 157
8.1.2 应用案例 157
8.2 区块链与医疗 158
8.2.1 医疗领域现状 158
8.2.2 应用案例 159
8.3 区块链与政府管理 159
8.3.1 政府服务现状 159
8.3.2 应用案例 160
8.4 区块链与教育 160
8.4.1 教育行业现状 160
8.4.2 应用案例 161
8.5 区块链与农业 161
8.5.1 农业现状 161
8.5.2 应用案例 161
8.6 区块链与物联网 162
8.6.1 物联网行业现状 162
8.6.2 应用案例 163
第9章 区块链应用开发 164
9.1 比特币 164
9.1.1 比特币简介 164
9.1.2 技术原理 164
9.1.3 编译与安装 165
9.1.4 bitcoin-cli模块详解 169
9.2 以太坊 182
9.2.1 以太坊简介 182
9.2.2 工作原理 184
9.2.3 关键概念 185
9.2.4 搭建与配置 190
9.3 超级账本 199
9.3.1 超级账本简介 199
9.3.2 系统架构 201
9.3.3 关键概念 202
9.3.4 搭建与配置 206
第10章 数字版权存证与交易平台开发 210
10.1 背景 210
10.2 平台简介 211
10.3 平台开发 212
10.3.1 环境准备 212
10.3.2 目录创建 216
10.3.3 合约编写 217
10.3.4 合约部署 223
10.3.5 前端页面 225
参考文献 228