作品简介

本书详细介绍了区块链的概念与技术体系,涉及其本质、作用、技术背景、原理、关键知识点和应用场景等,在内容写作上由整体到局部,层次分明,难度由浅入深,理论联系实际,力图使读者能快速、全面地了解区块链相关技术。

全书共10章。第1章从区块链的背景知识切入,介绍了区块链的基本概念,分析了区块链的价值基础,概括了当前区块链的主要应用与面临的挑战。第2章介绍了区块链的发展历程,揭示了区块链技术从产生到发展壮大的过程。第3章介绍了区块链的总体技术体系架构、核心层原理、开发架构与评估体系,并介绍了目前经典的区块链软件架构。第4章主要介绍区块链的账户系统,详细介绍了区块链涉及的主要密码学知识。第5章介绍了区块链的数据结构,阐述了区块链产生和运行的基本原理。第6章介绍了区块链的网络基础,即P2P网络的结构和基本原理。第7章分析了区块链的共识机制,并对不同共识机制的特性与适用场景进行了分析。第8章介绍了智能合约的基本原理、发展过程与面临的挑战。第9章详细介绍了在以太坊上编写智能合约的方法和部署过程。第10章介绍了一个简单的区块链系统的开发实例,逐步带领助读者进行区块链系统的开发。

本书可作为信息类相关专业本科生教学类用书,也适合作为有志于研究区块链的读者的入门图书,还可作为科研人员、工程技术人员以及商务人员的参考用书。

赵其刚,博士后,国信区块链研究中心主任,成都高新信息技术研究院院长,西南交通大学教师,国信公链(CIC)、CNG农业链首席架构师;长期从事互联网、智慧城市及软件技术架构相关研究、教学及工程实践活动,近年来重点从事工业4.0、区块链相关理论及技术研发工作;发表学术论文20余篇,出版图书5种,并在中国大学MOOC平台开设“区块链技术与应用”在线课程;主持各类科研课题100余项,获得软件著作权、发明专利及相关科技成果奖励50余项(区块链技术发明专利20余项)。

王红军,博士,西南交通大学信息科学与技术学院副研究员,硕士生导师,中国计算机学会高级会员,中国计算机学会人工智能与模式识别专委会委员,中国计算机学会协同计算专委会委员,中国人工智能学会机器学习专委会委员,四川省学术与技术带头人后备人选;主持、主研国家级项目5项;发表学术论文70余篇。

李天瑞,博士,西南交通大学信息科学与技术学院教授,博士生导师,人工智能研究院副院长,四川省云计算与智能技术高校重点实验室主任,四川省学术与技术带头人,国际粗糙集学会会士和指导委员会主席;主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目等国家级项目7项,在国际会议做大会报告24次;发表学术论文360余篇,出版图书6种,主编SCI期刊专辑10集,获得发明专利12项。

王明文,博士,西南交通大学数学学院副教授,硕士生导师,中国计算机学会高级会员,四川省计算机学会多媒体专委会委员;主持国家级项目1项,省部级项目5项;发表学术论文30余篇,获得发明专利3项。

成飏,博士,西南交通大学信息化研究院助理研究员,主要研究方向为区块链技术、云计算与计算智能,主持、主研国家和省部级项目多项,发表论文10余篇,参与编写教材2种。

作品目录

  • 内容提要
  • 前言
  • 第1章 区块链概述
  • 1.1 区块链产生的背景
  • 1.2 区块链的基本概念
  • 1.3 区块链的价值基础
  • 1.4 区块链的应用
  • 1.5 区块链的挑战
  • 1.6 课后习题
  • 第2章 区块链的发展
  • 2.1 区块链的发展历程
  • 2.2 区块链1.0
  • 2.3 区块链2.0
  • 2.4 区块链3.0
  • 2.5 区块链在中国的发展
  • 2.6 课后习题
  • 第3章 区块链技术体系
  • 3.1 总体架构
  • 3.2 核心层技术原理
  • 3.3 开发架构
  • 3.4 典型区块链软件架构
  • 3.5 区块链项目评价
  • 3.6 课后习题
  • 第4章 区块链账户
  • 4.1 哈希函数
  • 4.2 公钥密码体制
  • 4.3 区块链状态库
  • 4.4 用户账户活动
  • 4.5 合约账户活动
  • 4.6 课后习题
  • 第5章 区块链数据结构
  • 5.1 设计思路
  • 5.2 数据结构
  • 5.3 结构树
  • 5.4 区块链的生成
  • 5.5 比特币交易示例
  • 5.6 课后习题
  • 第6章 区块链与P2P网络
  • 6.1 P2P网络概述
  • 6.2 P2P网络模型
  • 6.3 区块链P2P网络
  • 6.4 实现案例:比特币系统的P2P网络
  • 6.5 实现案例:以太坊的P2P网络
  • 6.6 课后习题
  • 第7章 共识机制与奖励机制
  • 7.1 共识机制的引入
  • 7.2 共识机制与奖励机制概述
  • 7.3 PoW共识机制
  • 7.4 PoS系列共识机制
  • 7.5 其他常见的公有链共识机制
  • 7.6 拜占庭共识机制
  • 7.7 传统分布式共识机制
  • 7.8 共识机制总结
  • 7.9 实现案例:共识机制
  • 7.10 课后习题
  • 第8章 智能合约
  • 8.1 智能合约概述
  • 8.2 智能合约的工作原理
  • 8.3 以太坊智能合约基础
  • 8.4 智能合约的潜在问题
  • 8.5 课后习题
  • 第9章 以太坊智能合约的开发与实践
  • 9.1 以太坊开发环境的搭建
  • 9.2 以太坊的交易与合约
  • 9.3 以太坊接口
  • 9.4 以太坊智能合约开发
  • 9.5 创建企业级智能合约
  • 9.6 课后习题
  • 第10章 区块链设计案例:AppChain
  • 10.1 环境的搭建
  • 10.2 学习搭建自己的基本区块链
  • 10.3 搭建自己的区块链
  • 10.4 课后习题
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