《區(qū)塊鏈原理與應(yīng)用：核心技術(shù)深度探索》理論結(jié)合實踐，全面、系統(tǒng)、深入地介紹區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)、典型應(yīng)用和多學(xué)科融合等，旨在為區(qū)塊鏈學(xué)習(xí)人員提供全面、翔實的知識體系和應(yīng)用實踐指導(dǎo)，幫助他們系統(tǒng)地掌握區(qū)塊鏈的核心知識并了解其前沿應(yīng)用。本書提供習(xí)題、配套源代碼與教學(xué)PPT，便于讀者鞏固和提高所學(xué)知識，也可方便相關(guān)高校老師教學(xué)時使用。
《區(qū)塊鏈原理與應(yīng)用：核心技術(shù)深度探索》共16章，涵蓋的內(nèi)容有區(qū)塊鏈的發(fā)展歷史、密碼學(xué)基礎(chǔ)、分布式賬本技術(shù)基礎(chǔ)、共識機制、智能合約、區(qū)塊鏈的可擴展性和面臨的挑戰(zhàn)、區(qū)塊鏈高級架構(gòu)、區(qū)塊鏈的漏洞與安全、區(qū)塊鏈的監(jiān)管環(huán)境、當(dāng)前區(qū)塊鏈的應(yīng)用現(xiàn)狀與創(chuàng)新、區(qū)塊鏈應(yīng)用新趨勢、區(qū)塊鏈應(yīng)用實踐、區(qū)塊鏈系統(tǒng)開發(fā)、區(qū)塊鏈行業(yè)前景與發(fā)展展望、區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣、區(qū)塊鏈的創(chuàng)新與前沿技術(shù)等。
《區(qū)塊鏈原理與應(yīng)用：核心技術(shù)深度探索》內(nèi)容新穎、豐富，講解深入淺出，適合區(qū)塊鏈開發(fā)人員、區(qū)塊鏈技術(shù)愛好者和想深入了解區(qū)塊鏈的人員閱讀，也適合金融和供應(yīng)鏈等領(lǐng)域的相關(guān)人員閱讀，還適合作為高等院校和培訓(xùn)機構(gòu)的教材。
全面、深入介紹區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)和多學(xué)科融合。
為區(qū)塊鏈愛好者提供全面、翔實的知識體系和應(yīng)用實踐指導(dǎo)。
深入剖析區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)理論、高級架構(gòu)、智能合約和可擴展性等核心知識。
結(jié)合80多張示意圖，闡述共識算法、交易驗證、智能合約和隱私計算等技術(shù)的基本原理。
結(jié)合30個典型案例，詳解區(qū)塊鏈在金融、供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字貨幣等領(lǐng)域的應(yīng)用。
結(jié)合16個代碼實例，詳解密碼學(xué)、超級賬本、區(qū)塊鏈平臺、智能合約等核心知識。
提供128道習(xí)題，并提供教學(xué)PPT和源代碼，便于讀者學(xué)習(xí)和高校老師教學(xué)。
內(nèi)容全面：系統(tǒng)探討區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)與前沿內(nèi)容，包括密碼學(xué)原理、分布式賬本結(jié)構(gòu)、共識機制、智能合約、可擴展性、安全性、監(jiān)管環(huán)境和實際應(yīng)用等。另外，還深入分析后量子密碼學(xué)、下一代數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈創(chuàng)新生態(tài)等前沿發(fā)展趨勢。
注重原理：以理論基礎(chǔ)為核心，從分布式賬本的基本機制和密碼安全原理入手，詳細(xì)解析加密函數(shù)、共識算法、區(qū)塊鏈架構(gòu)和隱私計算等關(guān)鍵技術(shù)的概念，幫助讀者構(gòu)建堅實的理論基礎(chǔ)，為區(qū)塊鏈創(chuàng)新與應(yīng)用做好準(zhǔn)備。
前瞻性強：詳細(xì)介紹去中心化金融、中央銀行數(shù)字貨幣和跨鏈互操作等新技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)展，深入探討區(qū)塊鏈在重塑全球金融、產(chǎn)業(yè)與監(jiān)管格局方面的應(yīng)用，以及我國在數(shù)字貨幣和智能合約創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展。
實踐性強：從零開始開發(fā)一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，帶領(lǐng)讀者通過實踐案例學(xué)習(xí)共識協(xié)議設(shè)計、智能合約開發(fā)和性能優(yōu)化等知識，從而提高讀者的動手能力和開發(fā)水平。
創(chuàng)新性強：注重創(chuàng)新，聚焦區(qū)塊鏈發(fā)展的趨勢、前沿技術(shù)與應(yīng)用，探討區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)、應(yīng)用案例與未來發(fā)展，以及中國在區(qū)塊鏈創(chuàng)新應(yīng)用中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。
區(qū)塊鏈自誕生以來，便被廣泛認(rèn)為是一種具有變革性的力量，它不僅是一項技術(shù)創(chuàng)新，更是一種革新的范式轉(zhuǎn)變，能夠重塑各行各業(yè)，重新定義流程方式，提升經(jīng)濟運行效率，其重要性可與互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)相媲美。各國正積極將區(qū)塊鏈技術(shù)融入社會、經(jīng)濟和技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)中。例如，在去中心化金融領(lǐng)域，美國用區(qū)塊鏈技術(shù)重新定義了金融服務(wù)，而歐盟則聚焦于數(shù)字歐元、數(shù)字身份和跨境支付。中國在這一領(lǐng)域的發(fā)展尤為突出，區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)（BSN）和中國人民銀行推出的數(shù)字人民幣等項目，展示了中國在全球區(qū)塊鏈領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
雖然區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展迅速，但是相關(guān)圖書的出版卻顯得滯后，多數(shù)書籍未能全面涵蓋區(qū)塊鏈的最新發(fā)展和深層次應(yīng)用，缺乏前瞻性和實踐指導(dǎo)。作為區(qū)塊鏈研究人員，筆者覺得有必要編寫一本書來改變這一現(xiàn)狀，為讀者提供既深入理論又注重實踐的區(qū)塊鏈學(xué)習(xí)指導(dǎo)。
本書不僅系統(tǒng)地介紹區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)理論，如密碼學(xué)、分布式賬本系統(tǒng)、共識機制與智能合約技術(shù)，而且通過實際案例深入探討區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈和金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，還通過開發(fā)一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，帶領(lǐng)讀者從零開始構(gòu)建區(qū)塊鏈原型，從而將理論知識轉(zhuǎn)化為實際開發(fā)能力。此外，本書還前瞻性地探討區(qū)塊鏈技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，如區(qū)塊鏈與量子計算、人工智能的融合以及其在Web3中的應(yīng)用等。
總之，本書是一本集理論、實踐于一體的區(qū)塊鏈專業(yè)著作，旨在為區(qū)塊鏈研究者、愛好者和高校師生等提供全面、翔實的區(qū)塊鏈知識體系和實踐指導(dǎo)，幫助他們在區(qū)塊鏈這一快速發(fā)展的領(lǐng)域保持領(lǐng)先，擁有前瞻的視野。通過閱讀本書，讀者不僅能夠掌握區(qū)塊鏈的技術(shù)原理，而且能夠應(yīng)用這些知識推動經(jīng)濟和社會的創(chuàng)新發(fā)展，為創(chuàng)造一個更加美好的世界貢獻(xiàn)力量。
本書特色
? 內(nèi)容全面：系統(tǒng)探討區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)與前沿內(nèi)容，包括密碼學(xué)原理、分布式賬本結(jié)構(gòu)、共識機制、智能合約、可擴展性、安全性、監(jiān)管環(huán)境和實際應(yīng)用等。另外，還深入分析后量子密碼學(xué)、下一代數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈創(chuàng)新生態(tài)等前沿發(fā)展趨勢。
? 注重原理：以理論基礎(chǔ)為核心，從分布式賬本的基本機制和密碼安全原理入手，詳細(xì)解析加密函數(shù)、共識算法、區(qū)塊鏈架構(gòu)和隱私計算等關(guān)鍵技術(shù)的概念，幫助讀者構(gòu)建堅實的理論基礎(chǔ)，為區(qū)塊鏈創(chuàng)新與應(yīng)用做好準(zhǔn)備。
? 前瞻性強：詳細(xì)介紹去中心化金融、中央銀行數(shù)字貨幣和跨鏈互操作等新技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)展，深入探討區(qū)塊鏈在重塑全球金融、產(chǎn)業(yè)與監(jiān)管格局方面的應(yīng)用，以及我國在數(shù)字貨幣和智能合約創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展。
? 實踐性強：從零開始開發(fā)一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，帶領(lǐng)讀者通過實踐案例學(xué)習(xí)共識協(xié)議設(shè)計、智能合約開發(fā)和性能優(yōu)化等知識，從而提高讀者的動手能力和開發(fā)水平。
? 創(chuàng)新性強：注重創(chuàng)新，聚焦區(qū)塊鏈發(fā)展的趨勢、前沿技術(shù)與應(yīng)用，探討區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)、應(yīng)用案例與未來發(fā)展，以及中國在區(qū)塊鏈創(chuàng)新應(yīng)用中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。
本書內(nèi)容
本書共分為16章，各章內(nèi)容簡要介紹如下：
第1章區(qū)塊鏈概論，主要介紹區(qū)塊鏈的發(fā)展歷史、核心概念及其重要性，并深入探討區(qū)塊鏈的去中心化、不可篡改性、透明性與安全性等基本特性，幫助讀者全面了解區(qū)塊鏈的技術(shù)范疇與變革潛力。
第2章密碼學(xué)基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹哈希算法、公鑰密碼學(xué)、數(shù)字簽名和零知識證明等密碼學(xué)原理與技術(shù)，剖析其在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中保障數(shù)據(jù)的完整性、真實性和保密性等方面的作用。
第3章分布式賬本技術(shù)基礎(chǔ)，介紹分布式賬本技術(shù)架構(gòu)、賬本結(jié)構(gòu)和分布式系統(tǒng)的優(yōu)缺點，揭示其作為區(qū)塊鏈去中心化特性的核心支撐。
第4章共識機制，分析工作量證明（PoW）、權(quán)益證明（PoS）、委托權(quán)益證明（DPoS）、授權(quán)證明（PoA）和經(jīng)過時間證明（PoET）等共識機制，深入探討安全性、可擴展性與去中心化之間的權(quán)衡。
第5章智能合約，詳解智能合約的原理、設(shè)計與應(yīng)用，并分析其局限性、漏洞與高級主題，如智能合約平臺和執(zhí)行環(huán)境，從而揭示其在區(qū)塊鏈協(xié)議執(zhí)行中的關(guān)鍵作用。
第6章區(qū)塊鏈的可擴展性與面臨的挑戰(zhàn)，介紹分片技術(shù)、狀態(tài)通道與側(cè)鏈等鏈上與鏈下擴展解決方案，幫助讀者深入理解區(qū)塊鏈的可擴展性與面臨的挑戰(zhàn)，并分析應(yīng)對策略。
第7章區(qū)塊鏈高級架構(gòu)，主要介紹企業(yè)許可鏈、互操作區(qū)塊鏈和隱私保護(hù)區(qū)塊鏈，并分析這些架構(gòu)如何克服傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的局限性，從而推動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。
第8章區(qū)塊鏈的漏洞與安全，深入討論51%攻擊、雙花漏洞與拒絕服務(wù)攻擊等常見漏洞，并結(jié)合真實案例分析針對這些漏洞的高級防范策略，從而提供提高區(qū)塊鏈安全性的實用建議。
第9章區(qū)塊鏈的監(jiān)管環(huán)境，主要介紹區(qū)塊鏈的全球監(jiān)管趨勢與我國的相關(guān)政策法規(guī)，并分析法律與道德思考對區(qū)塊鏈發(fā)展的影響，揭示監(jiān)管框架對區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的塑造作用。
第10章區(qū)塊鏈的應(yīng)用現(xiàn)狀與創(chuàng)新，聚焦區(qū)塊鏈在金融、供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)和普惠民生等領(lǐng)域的應(yīng)用，并探索新穎案例所涉及技術(shù)的創(chuàng)新性。
第11章區(qū)塊鏈應(yīng)用新趨勢，介紹區(qū)塊鏈在數(shù)字身份、數(shù)據(jù)所有權(quán)、去中心化金融、非同質(zhì)化代幣與公共服務(wù)創(chuàng)新等領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢，以及其對新型商業(yè)模式與商業(yè)格局的重塑。
第12章區(qū)塊鏈應(yīng)用實踐，詳解超級賬本Fabric、區(qū)塊鏈存證與取證、基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈3個具體應(yīng)用的開發(fā)與部署，幫助讀者提高實際動手能力。
第13章從零開始開發(fā)一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，帶領(lǐng)讀者從架構(gòu)設(shè)計、編碼與部署、運行與測試幾個方面逐步構(gòu)建一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，讓讀者了解區(qū)塊鏈項目的開發(fā)過程，以應(yīng)對實際的開發(fā)挑戰(zhàn)。
第14章區(qū)塊鏈行業(yè)前景與發(fā)展展望，系統(tǒng)分析區(qū)塊鏈專業(yè)人士技能、職業(yè)發(fā)展路徑與競爭策略，為讀者提供區(qū)塊鏈行業(yè)洞察與職業(yè)規(guī)劃建議。
第15章區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣，探討數(shù)字貨幣的基礎(chǔ)與發(fā)展趨勢、區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣的結(jié)合、數(shù)字貨幣的應(yīng)用等，重點分析中央銀行數(shù)字貨幣和穩(wěn)定幣的原理及其對全球的影響，特別是中國數(shù)字人民幣的領(lǐng)先發(fā)展優(yōu)勢。
第16章區(qū)塊鏈的創(chuàng)新與前沿技術(shù)，展望未來區(qū)塊鏈與量子計算、人工智能的融合發(fā)展及其在Web3、虛擬現(xiàn)實空間和數(shù)字經(jīng)濟中的應(yīng)用，探討其可持續(xù)性與創(chuàng)新發(fā)展，并分析中國在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略機遇。
讀者對象
? 想深入了解區(qū)塊鏈的人員；
? 區(qū)塊鏈開發(fā)人員；
? 區(qū)塊鏈技術(shù)愛好者；
? 金融、供應(yīng)鏈等領(lǐng)域的區(qū)塊鏈學(xué)習(xí)人員；
? 高等院校的本科生和研究生；
? 相關(guān)培訓(xùn)機構(gòu)的學(xué)員。
配套資源獲取方式
本書源代碼和教學(xué)PPT等配套資源有兩種獲取方式：一是關(guān)注微信公眾號（見書），回復(fù)數(shù)字48自動獲取下載鏈接；二是在清華大學(xué)出版社網(wǎng)站上搜索到本書，然后在本書頁面上找到資源下載欄目，單擊網(wǎng)絡(luò)資源按鈕進(jìn)行下載。
閱讀提示
各國對區(qū)塊鏈和加密貨幣的政策與法規(guī)不盡相同，讀者請遵守本國的相關(guān)法律法規(guī)。本書不構(gòu)成對區(qū)塊鏈、加密貨幣的任何投資、投機和操作建議。投資有風(fēng)險，入市需謹(jǐn)慎。
答疑支持
由于筆者水平所限，加之寫作時間倉促，書中可能存在疏漏與不足之處，懇請廣大讀者批評與指正。讀者在閱讀本書的過程中如果有疑問，可以發(fā)送電子郵件獲得幫助，郵箱地址見書。
朱興雄
2025年5月
朱興雄 1975年生于湖南。畢業(yè)于北京大學(xué)軟件學(xué)院，獲工程碩士學(xué)位。國家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù) 中文Linux應(yīng)用編程界面（API）規(guī)范》（GB/T 25656-2010）的主要起草人之一。其研究成果基于電力金融與電子商務(wù)的區(qū)塊鏈底層服務(wù)平臺建設(shè)與應(yīng)用獲得中國電力企業(yè)聯(lián)合會2018年度電力創(chuàng)新獎。申請國家發(fā)明專利20余項（其中5項已獲授權(quán)），發(fā)表學(xué)術(shù)論文15篇（其中包括被EI等核心期刊檢索的論文），出版著作《秒懂?dāng)?shù)字貨幣》。中國詩歌網(wǎng)詩人，創(chuàng)作并公開發(fā)表格律詩詞160余首。
第1章 區(qū)塊鏈概論 1
1.1 區(qū)塊鏈核心引擎：賦能信任的底層架構(gòu) 1
1.1.1 密碼學(xué)前沿 1
1.1.2 共識機制的發(fā)展 3
1.1.3 分布式治理與網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟學(xué) 5
1.2 區(qū)塊鏈的未來圖景：突破局限，擁抱無限可能 6
1.2.1 互操作性與跨鏈互聯(lián) 7
1.2.2 可擴展性解決方案 8
1.2.3 隱私計算與可持續(xù)發(fā)展 9
1.3 區(qū)塊鏈應(yīng)用百花齊放 10
1.3.1 金融科技的革命 10
1.3.2 供應(yīng)鏈重塑 11
1.3.3 Web3、虛擬現(xiàn)實空間與物聯(lián)網(wǎng) 12
1.4 小結(jié) 14
1.5 習(xí)題 14
第2章 密碼學(xué)基礎(chǔ) 15
2.1 區(qū)塊鏈密碼學(xué)導(dǎo)論 15
2.1.1 對稱加密與非對稱加密 15
2.1.2 哈希算法 18
2.1.3 數(shù)字簽名和橢圓曲線密碼學(xué) 20
2.2 安全通信協(xié)議 22
2.2.1 安全傳輸層與安全套接字層 22
2.2.2 零知識證明 23
2.2.3 安全多方計算 24
2.3 區(qū)塊鏈中的密碼學(xué)實現(xiàn) 25
2.3.1 用于交易驗證的數(shù)字簽名方案 25
2.3.2 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的密鑰管理策略 27
2.3.3 后量子密碼學(xué) 28
2.4 密碼學(xué)實踐 28
2.5 小結(jié) 29
2.6 習(xí)題 30
第3章 分布式賬本技術(shù)基礎(chǔ) 31
3.1 分布式：范式轉(zhuǎn)變 31
3.1.1 中心化系統(tǒng)和單點故障的局限性 32
3.1.2 拜占庭問題和分布式共識 33
3.1.3 分布式網(wǎng)絡(luò)的信任模型：拜占庭容錯與概率信任 35
3.2 不可變賬本：區(qū)塊鏈架構(gòu) 36
3.2.1 區(qū)塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)組織 36
3.2.2 哈希鏈接和防篡改記錄 38
3.2.3 共識機制 39
3.3 分布式賬本的實施 40
3.3.1 公共區(qū)塊鏈與許可鏈簡介 40
3.3.2 智能合約集成和可編程區(qū)塊鏈 41
3.3.3 互操作性和跨鏈通信協(xié)議 43
3.4 分布式賬本技術(shù)實踐 44
3.4.1 比特幣創(chuàng)世區(qū)塊的原始數(shù)據(jù)及其字段分解 44
3.4.2 編程計算區(qū)塊頭哈希值 46
3.5 小結(jié) 47
3.6 習(xí)題 48
第4章 共識機制 49
4.1 工作量證明：先驅(qū)方法 49
4.1.1 挖礦基礎(chǔ)：哈希算力和難度調(diào)整 49
4.1.2 安全分析：51%攻擊和安全權(quán)衡 51
4.1.3 能耗問題和節(jié)能型挖礦策略 51
4.2 權(quán)益證明：更環(huán)保的替代方案 52
4.2.1 基于代幣所有權(quán)的權(quán)益證明機制和區(qū)塊驗證 52
4.2.2 用于高吞吐量的拜占庭容錯變體 54
4.2.3 委托權(quán)益證明和實用拜占庭容錯 54
4.3 新興的共識機制 56
4.3.1 許可鏈的授權(quán)證明 56
4.3.2 經(jīng)過時間證明和隨機區(qū)塊選擇 57
4.3.3 燃燒證明和基于資源的共識模式 58
4.4 共識機制實踐 60
4.5 小結(jié) 61
4.6 習(xí)題 62
第5章 智能合約 63
5.1 智能合約的力量：自執(zhí)行協(xié)議 63
5.1.1 智能合約的圖靈完備性和局限性 63
5.1.2 基于智能合約構(gòu)建去中心化應(yīng)用 65
5.1.3 智能合約用例：供應(yīng)鏈管理和去中心化金融 66
5.2 智能合約設(shè)計與開發(fā) 69
5.2.1 用于創(chuàng)建智能合約的Solidity編程語言 69
5.2.2 安全注意事項：重入攻擊和緩解措施 70
5.2.3 測試和審計智能合約的穩(wěn)健性 72
5.3 智能合約平臺和執(zhí)行環(huán)境 74
5.3.1 以太坊虛擬機和Gas費用 74
5.3.2 替代智能合約平臺：EOS和超級賬本Fabric 75
5.3.3 互操作智能合約與跨鏈通信 76
5.4 智能合約實踐 77
5.5 小結(jié) 78
5.6 習(xí)題 79
第6章 區(qū)塊鏈的可擴展性和面臨的挑戰(zhàn) 80
6.1 當(dāng)前區(qū)塊鏈面臨的技術(shù)瓶頸 80
6.1.1 交易吞吐量限制與可擴展性困境 80
6.1.2 區(qū)塊大小和交易確認(rèn)時間 82
6.1.3 去中心化與可擴展性：尋找恰當(dāng)?shù)钠胶?83
6.2 第一層擴展解決方案 84
6.2.1 增加區(qū)塊大小優(yōu)化吞吐量 84
6.2.2 分片：跨節(jié)點分布式交易處理 85
6.2.3 有向無環(huán)圖用于更快的共識 86
6.3 第二層擴展解決方案 87
6.3.1 狀態(tài)通道和支付通道用于鏈下交易 87
6.3.2 等離子框架和交易匯總實現(xiàn)可擴展的智能合約 89
6.3.3 側(cè)鏈：獨立于主鏈的區(qū)塊鏈 90
6.4 區(qū)塊鏈可擴展性實踐 91
6.5 小結(jié) 93
6.6 習(xí)題 93
第7章 區(qū)塊鏈高級架構(gòu) 95
7.1 企業(yè)應(yīng)用許可鏈 95
7.1.1 超級賬本Fabric：聯(lián)盟鏈平臺 96
7.1.2 許可鏈的共識機制：實用拜占庭容錯和Raft 97
7.1.3 身份管理與訪問控制機制 101
7.1.4 超級賬本Fabric：網(wǎng)絡(luò)、通道和鏈碼 103
7.2 互操作區(qū)塊鏈和Web3的發(fā)展趨勢 105
7.2.1 跨鏈通信協(xié)議：Cosmos和Polkadot 106
7.2.2 互操作智能合約和去中心化交易所 108
7.2.3 構(gòu)建統(tǒng)一的區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)：Web3愿景 110
7.3 隱私增強型區(qū)塊鏈 112
7.3.1 零知識證明 112
7.3.2 環(huán)簽名和機密交易 114
7.3.3 如何在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中平衡隱私與透明度 118
7.4 小結(jié) 120
7.5 習(xí)題 120
第8章 區(qū)塊鏈的漏洞與安全 122
8.1 常見的區(qū)塊鏈安全威脅 122
8.1.1 51%攻擊 122
8.1.2 智能合約漏洞和重入攻擊 123
8.1.3 Sybil攻擊和拒絕服務(wù)攻擊 124
8.2 智能合約安全編碼實踐 125
8.2.1 代碼審查、審計和形式驗證技術(shù) 125
8.2.2 如何安全地使用庫來避免常見漏洞 127
8.2.3 密鑰管理和訪問控制實踐 128
8.3 區(qū)塊鏈安全研究和新的解決方案 129
8.3.1 保護(hù)區(qū)塊鏈安全的后量子密碼學(xué) 129
8.3.2 智能合約安全保障的形式化驗證工具 130
8.3.3 去中心化安全協(xié)議和漏洞賞金計劃 130
8.4 區(qū)塊鏈的安全實踐 131
8.5 小結(jié) 132
8.6 習(xí)題 132
第9章 區(qū)塊鏈的監(jiān)管環(huán)境 134
9.1 當(dāng)前監(jiān)管機構(gòu)對區(qū)塊鏈技術(shù)的監(jiān)管方法 134
9.1.1 區(qū)塊鏈資產(chǎn)分類：證券與公用事業(yè)代幣 134
9.1.2 AML和KYC規(guī)則 135
9.1.3 全球監(jiān)管和協(xié)調(diào)的必要性 136
9.2 智能合約的法律影響 137
9.2.1 智能合約的可執(zhí)行性原則和爭議解決機制 137
9.2.2 去中心化自治組織和法律框架 139
9.2.3 監(jiān)管的不確定性和智能合約應(yīng)用的未來 140
9.3 負(fù)責(zé)任的創(chuàng)新和思考 140
9.3.1 區(qū)塊鏈對環(huán)境的影響 141
9.3.2 數(shù)據(jù)保護(hù)問題探討 142
9.3.3 區(qū)塊鏈的開放性和信任機制 143
9.4 區(qū)塊鏈監(jiān)管實踐 144
9.5 小結(jié) 145
9.6 習(xí)題 145
第10章 當(dāng)前區(qū)塊鏈的應(yīng)用現(xiàn)狀與創(chuàng)新 147
10.1 金融普惠與創(chuàng)新 147
10.1.1 監(jiān)管與合規(guī)框架 147
10.1.2 供應(yīng)鏈金融與貿(mào)易融資 148
10.1.3 可編程貨幣與新型金融工具 149
10.2 實體經(jīng)濟賦能與產(chǎn)業(yè)升級 150
10.2.1 供應(yīng)鏈重塑與可追溯性 150
10.2.2 物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)區(qū)塊鏈 151
10.2.3 數(shù)字資產(chǎn)與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù) 153
10.3 政府治理與社會創(chuàng)新 155
10.3.1 數(shù)字身份與可信電子憑證 155
10.3.2 可追溯的監(jiān)管與問責(zé)系統(tǒng) 157
10.3.3 社會公益與普惠民生 158
10.4 當(dāng)前區(qū)塊鏈應(yīng)用與創(chuàng)新實踐 160
10.5 小結(jié) 162
10.6 習(xí)題 163
第11章 區(qū)塊鏈應(yīng)用新趨勢 164
11.1 數(shù)字身份與數(shù)據(jù)所有權(quán) 164
11.1.1 數(shù)據(jù)市場的興起 164
11.1.2 數(shù)字身份標(biāo)準(zhǔn)化 165
11.2 價值創(chuàng)造與新型商業(yè)模式 167
11.2.1 去中心化平臺和新型市場簡介 167
11.2.2 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù) 168
11.3 傳統(tǒng)行業(yè)革新與商業(yè)格局重塑 170
11.3.1 政府治理與公共服務(wù)創(chuàng)新 170
11.3.2 醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理與隱私保護(hù) 171
11.4 區(qū)塊鏈應(yīng)用實踐 172
11.5 小結(jié) 174
11.6 習(xí)題 174
第12章 區(qū)塊鏈應(yīng)用實踐 175
12.1 超級賬本Fabric應(yīng)用實踐 175
12.1.1 安裝超級賬本Fabric 175
12.1.2 運行超級賬本Fabric 177
12.2 區(qū)塊鏈存證與取證 178
12.2.1 編寫存證智能合約 178
12.2.2 在通道中部署智能合約 180
12.3 基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈 183
12.3.1 區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈的智能合約 184
12.3.2 區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈的應(yīng)用后端 187
12.3.3 區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈的應(yīng)用前端 192
12.4 小結(jié) 195
12.5 習(xí)題 195
第13章 從零開始開發(fā)一個區(qū)塊鏈系統(tǒng) 197
13.1 區(qū)塊鏈的基本組成 197
13.2 編碼實現(xiàn) 198
13.2.1 設(shè)置項目環(huán)境 198
13.2.2 編寫區(qū)塊鏈的類 198
13.3 運行和測試區(qū)塊鏈 201
13.3.1 編寫并部署區(qū)塊鏈應(yīng)用 201
13.3.2 區(qū)塊鏈操作的API 204
13.3.3 使用cURL測試區(qū)塊鏈 204
13.4 小結(jié) 207
13.5 習(xí)題 208
第14章 區(qū)塊鏈行業(yè)前景與發(fā)展展望 209
14.1 區(qū)塊鏈專業(yè)人士技能 209
14.1.1 編程語言 209
14.1.2 密碼學(xué)和分布式系統(tǒng) 211
14.1.3 分析和解決問題的能力 212
14.2 教育途徑和資源 214
14.2.1 以區(qū)塊鏈教育為重點的大學(xué)課程 214
14.2.2 用于區(qū)塊鏈教育的在線學(xué)習(xí)平臺 214
14.3 區(qū)塊鏈行業(yè)的持續(xù)發(fā)展 215
14.3.1 區(qū)塊鏈開發(fā)人員、智能合約工程師和安全專家 215
14.3.2 區(qū)塊鏈分析師、顧問和項目經(jīng)理 216
14.4 小結(jié) 217
14.5 習(xí)題 217
第15章 區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣 219
15.1 數(shù)字貨幣的基礎(chǔ)與發(fā)展趨勢 219
15.1.1 央行數(shù)字貨幣 219
15.1.2 穩(wěn)定幣與去中心化貨幣 221
15.2 區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣的結(jié)合 223
15.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲模型：Merkle樹與交易完整性驗證 223
15.2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)：橢圓曲線數(shù)字簽名算法 224
15.2.3 共識算法：工作量證明與難度調(diào)整 224
15.2.4 零知識證明與隱私保護(hù) 225
15.3 數(shù)字貨幣的應(yīng)用與未來 225
15.3.1 跨境支付與數(shù)字貨幣的融合 225
15.3.2 數(shù)字貨幣的未來 228
15.4 小結(jié) 229
15.5 習(xí)題 229
第16章 區(qū)塊鏈的創(chuàng)新與前沿技術(shù) 231
16.1 區(qū)塊鏈與量子計算的融合與挑戰(zhàn) 231
16.1.1 量子計算與區(qū)塊鏈的潛在沖擊 231
16.1.2 基于格的密碼學(xué) 233
16.1.3 后量子密碼學(xué)與區(qū)塊鏈的適配方案 235
16.1.4 量子加密與量子鏈的前景 236
16.2 區(qū)塊鏈與人工智能 238
16.2.1 區(qū)塊鏈驅(qū)動的人工智能平臺 238
16.2.2 去中心化的人工智能市場與區(qū)塊鏈應(yīng)用 241
16.2.3 區(qū)塊鏈和人工智能結(jié)合的行業(yè)變革 241
16.3 Web3與虛擬現(xiàn)實空間生態(tài)系統(tǒng) 243
16.3.1 區(qū)塊鏈作為Web3的基礎(chǔ) 243
16.3.2 數(shù)據(jù)代幣化經(jīng)濟與用戶所有權(quán)模式 244
16.3.3 區(qū)塊鏈在虛擬現(xiàn)實空間中的應(yīng)用 245
16.4 塑造更具創(chuàng)新性和可持續(xù)性的未來 246
16.4.1 區(qū)塊鏈開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和互操作性解決方案 246
16.4.2 構(gòu)建更具包容性與可持續(xù)性的未來 247
16.4.3 區(qū)塊鏈經(jīng)濟在各行各業(yè)中的應(yīng)用 248
16.5 小結(jié) 249
16.6 習(xí)題 250
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