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| 編輯推薦： |
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本书第一版受到很多学校的青睐，是区块链工程领域比较好的教材，由中山大学郑子彬教授编写。
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| 內容簡介： |
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本书以区块链1.0和区块链2.0中**代表性的比特币和以太坊系统为切入点，讲述区块链系统关键技术。 本书首先介绍了比特币系统独特的地址和交易机制、脚本系统、区块数据结构、共识机制等关键概念;接着，对以太坊系统的账户模型、智能合约系统、交易设计机制，以及数据存储结构等做了深入介绍；然后，在此基础上进一步介绍了区块链技术所涉及的网络层和共识层相关理论、实践与研究前沿；最后，为提高读者的应用能力，基于以太坊平台和Solidity语言介绍了DApp的开发，并配套了教学实验平台，另外还探讨了多个区块链应用场景。 本书可作为高等院校区块链原理与技术等相关课程的教材，也可为相关开发人员、设计人员和自学者深入理解区块链技术的原理和价值提供参考。
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| 目錄：
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第1章概述1
1.1什么是区块链技术2
1.1.1比特币与区块链的诞生3
1.1.2比特币与区块链4
1.1.3区块链的特点5
1.1.4智能合约与世界计算机6
1.1.5区块链的分类6
1.2区块链技术的现状7
1.2.1区块链的应用8
1.2.2区块链的挑战9
1.2.3区块链技术的发展环境11
1.3本书的内容12
1.4课后题13
第2章比特币15
2.1比特币简介15
2.2基础知识15
2.2.1哈希算法15
2.2.2非对称加密16
2.2.3数字签名17
2.2.4主网与测试网18
2.3交易19
2.3.1交易简介19
2.3.2输出20
2.3.3输入21
2.3.4UTXO模型22区块链原理与技术(第2版)目录2.4脚本系统23
2.4.1锁定与解锁23
2.4.2常见脚本类型26
2.4.3多重签名钱包28
2.5公私密钥与地址29
2.5.1私钥30
2.5.2公钥30
2.5.3普通地址31
2.5.4Base58编码31
2.5.5其他地址32
2.6区块与链33
2.6.1区块33
2.6.2区块头33
2.6.3Merkle树34
2.6.4区块链36
2.7共识37
2.7.1PoW37
2.7.2分叉38
2.7.3算力与难度调整39
2.7.4最长链原则39
2.8课后题40
第3章以太坊42
3.1以太坊简介42
3.1.1以太坊的诞生42
3.1.2以太坊与比特币对比43
3.1.3以太坊的特色与应用43
3.2以太坊基本架构及原理45
3.3账户模型与转账47
3.3.1账户模型47
3.3.2转账49
3.3.3Nonce50
3.4智能合约51
3.4.1状态模型51
3.4.2智能合约简介52
3.4.3驱动智能合约55
3.5以太坊交易57
3.5.1交易内容57
3.5.2交易费用58
3.5.3交易的周期58
3.6数据结构与存储60
3.6.1区块与叔块60
3.6.2Merkle Patricia Trie62
3.6.3布隆过滤器65
3.7课后题66
第4章区块链网络层68
4.1P2P网络68
4.1.1中心化拓扑69
4.1.2全分布式非结构化拓扑70
4.1.3全分布式结构化拓扑70
4.1.4半分布式拓扑71
4.2比特币网络72
4.2.1节点类型及其功能72
4.2.2扩展比特币网络73
4.2.3比特币节点通信73
4.2.4比特币中继网络79
4.3以太坊网络79
4.3.1Kademlia79
4.3.2节点类型及其功能81
4.3.3以太坊节点通信82
4.4网络层安全86
4.4.1分布式拒绝服务攻击87
4.4.2延展性攻击87
4.4.3女巫攻击88
4.4.4路由攻击88
4.4.5日蚀攻击89
4.5课后题90
第5章区块链共识层92
5.1一致性问题92
5.1.1问题与挑战93
5.1.2一致性要求93
5.1.3不同的一致性要求94
5.2共识设计的理论限制98
5.2.1FLP不可能原理98
5.2.2CAP原理99
5.3区块链共识算法100
5.3.1拜占庭问题100
5.3.2拜占庭容错算法101
5.3.3比特币的工作量证明共识机制107
5.3.4以太坊共识算法Ethash109
5.3.5以太坊共识算法Casper(选学)112
5.3.6EOSIO共识算法BFTDPoS(选学)116
5.3.7Monoxide(选学)120
5.4课后题122
第6章区块链智能合约开发124
6.1智能合约及其背景124
6.2Solidity语言125
6.2.1背景125
6.2.2入门示例125
6.2.3基础语法129
6.2.4Solidity在线代码评测系统137
6.3DApp开发示例140
6.3.1私有链搭建141
6.3.2智能合约部署与测试142
6.3.3使用Web3.js调用智能合约144
6.4课后题146
第7章区块链应用149
7.1联盟链平台149
7.1.1背景149
7.1.2Hyperledger Fabric150
7.1.3企业以太坊151
7.2供应链金融152
7.2.1应用背景152
7.2.2应用案例152
7.3资产交易153
7.3.1应用背景153
7.3.2应用案例153
7.4司法存证154
7.4.1应用背景154
7.4.2应用案例155
7.5物流溯源156
7.5.1应用背景156
7.5.2应用案例156
7.6票据流通157
7.6.1应用背景157
7.6.2应用案例157
7.7课后题158
参考文献159
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| 內容試閱：
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近年来，区块链技术作为一项新兴技术引起了世界各国的广泛关注。著名的信息技术分析公司Gartner连续四年(2017—2020)将区块链列入全球十大战略科技。2016年12月，国务院印发的《“十三五”国家信息化规划》就鼓励针对区块链等战略性前沿技术提前布局。2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，强调要把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。由此可见，区块链技术具有广阔的应用前景，与大数据、人工智能等技术一样，是开启未来智能化时代的重要技术力量。
然而，与区块链技术的火热局面形成鲜明对比的是公众对区块链技术的理解还停留在相对初步的水平。到底什么是区块链技术？为什么它有这么大的价值？它和比特币有什么关系？作者认为，要回答这些问题，必须深入区块链技术的核心，了解它的原理和采用的技术。也只有这样，才能深刻地理解为什么有人认为区块链技术创造了一种全新的信任模式——对机器的信任。诚然，当前市面上已经有不少优秀的关于区块链的书籍，它们从科普和开发两个不同的维度对区块链技术的历史、意义和技术做了相当翔实的介绍，与其他书不同，本书主要从原理和适合教学的角度进行介绍。
本书写作的目的是希望提供一本兼顾深度与广度、理论与应用的适合高等院校学生和有志于深入理解区块链技术的社会人员的区块链入门级教材。本书自第1版从2021年3月出版以来，得到了广大读者的喜爱，这次改版，重写了第6章，并在每章后面增加了课后习题。全书共7章。第1章主要介绍区块链技术的概念、发展历史与现状，使读者初步了解区块链的相关知识。第2章和第3章从具体案例入手，由浅入深地介绍比特币和以太坊两个典型的区块链系统。在此基础上，第4章和第5章分别介绍了区块链通用的网络层和共识层的相关理论与技术。第6章以以太坊为例，介绍了智能合约的开发，并在第7章中探讨了联盟链及几个典型的区块链应用场景。
2018年下学期（秋季），中山大学面向本科生开设了“区块链原理与技术”课程。在教学过程中，作者深刻地认识到区块链技术的价值，以及一本合适教材的重要性。为方便教学和普及区块链知识，作者编写了本书。在编写过程中，实验室研究生陈序、郑伟林、刘洁利、崔嘉辉、刘俊君、郑柏川、刘金扬、席睿等搜集整理了大量素材;李晓丽、林丹、李盾、丁湲珺、钟志杰、黄康睿、曾峥、陈锴、朱建忠、叶铭熙、余广坝、虞蕴湄、付齐双、曹懿月等同学为教材的整理付出了大量的劳动;实验室陈武辉老师、黄华威老师、黄袁老师在教材的专业性方面提出了许多改进的建议，在此对他们的付出表示感谢。
区块链是一项新兴技术，作者深知要编写一本合适的教材并非易事，但本书的完成终于让我们迈出了可迭代的重要一步。然而，限于时间和水平，书中难免有疏漏之处，还望读者批评指正。
郑子彬于广州·中山大学2023年7月
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