商用區(qū)塊鏈技術(shù)與實(shí)踐

第1部分 區(qū)塊鏈及其商業(yè)應(yīng)用
第1章 區(qū)塊鏈技術(shù)的演進(jìn) 3
1.1 比特幣 3
1.1.1 起源 3
1.1.2 發(fā)展 5
1.1.3 技術(shù)創(chuàng)新 8
1.2 以太坊 9
1.2.1 以太坊的誕生 9
1.2.2 智能合約 11
1.2.3 去中心化應(yīng)用程序 14
1.2.4 未來(lái)規(guī)劃 15
1.3 商用區(qū)塊鏈 17
第2章 探索商用區(qū)塊鏈 19
2.1 價(jià)值流通的網(wǎng)絡(luò) 19
2.1.1 商用區(qū)塊鏈的目標(biāo) 20
2.1.2 商用區(qū)塊鏈的難題 21
2.2 區(qū)塊鏈產(chǎn)品架構(gòu) 22
2.2.1 賬戶中心 23
2.2.2 分布式賬本服務(wù) 24
2.2.3 擴(kuò)展服務(wù) 26
2.2.4 策略與管理 27
2.3 商用產(chǎn)品的技術(shù)特性 28
2.3.1 技術(shù)突破 28
2.3.2 產(chǎn)品成熟度 32
第2部分 商用區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)
第3章 密碼學(xué)基礎(chǔ)技術(shù) 39
3.1 哈希算法 39
3.1.1 定義 39
3.1.2 常用的哈希算法 40
3.1.3 SHA256算法 42
3.2 加密和解密算法 42
3.2.1 對(duì)稱(chēng)密碼體制 43
3.2.2 非對(duì)稱(chēng)密碼體制 44
3.2.3 ED25519算法 45
3.3 國(guó)密算法 45
3.3.1 非對(duì)稱(chēng)密碼算法SM2 46
3.3.2 哈希算法 SM3 46
3.4 數(shù)字證書(shū) 47
3.4.1 數(shù)字證書(shū)的基本介紹 47
3.4.2 數(shù)字證書(shū)的應(yīng)用 48
3.5 默克爾樹(shù) 48
3.5.1 原理與實(shí)現(xiàn) 49
3.5.2 簡(jiǎn)單支付證明 51
第4章 區(qū)塊鏈賬本 52
4.1 區(qū)塊 54
4.1.1 區(qū)塊的結(jié)構(gòu) 55
4.1.2 區(qū)塊的生成 58
4.1.3 區(qū)塊的同步 60
4.1.4 區(qū)塊的前后關(guān)聯(lián) 61
4.2 賬戶 64
4.2.1 賬戶模型 65
4.2.2 賬戶地址 68
4.3 資產(chǎn) 69
4.3.1 原始數(shù)字資產(chǎn) 69
4.3.2 基于賬戶的資產(chǎn) 69
4.4 交易 70
4.4.1 交易的定義 70
4.4.2 操作 72
4.4.3 交易事務(wù)處理 77
4.4.4 交易緩存隊(duì)列 78
4.5 費(fèi)用 83
4.5.1 交易費(fèi)用簡(jiǎn)介 83
4.5.2 費(fèi)用的計(jì)算 83
4.5.3 費(fèi)用的配置 84
4.6 激勵(lì) 86
4.7 賬本的升級(jí) 86
4.7.1 簡(jiǎn)介 86
4.7.2 消息定義 86
4.7.3 升級(jí)過(guò)程 87
4.8 P2P網(wǎng)絡(luò) 88
4.8.1 P2P網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 89
4.8.2 廣播消息 90
4.8.3 連接數(shù) 92
第5章 共識(shí)算法 93
5.1 共識(shí)算法概要 93
5.1.1 PoW算法 93
5.1.2 PoS算法 95
5.1.3 DPoS算法 95
5.1.4 PBFT算法 96
5.2 Firework共識(shí)算法介紹 97
5.2.1 概述 97
5.2.2 結(jié)合驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)池選取協(xié)議的BFT算法 98
5.3 高性能算法BFT 99
5.3.1 系統(tǒng)模型 99
5.3.2 狀態(tài)機(jī)副本協(xié)議 100
5.3.3 Quorum機(jī)制 105
5.3.4 超時(shí)處理 106
5.4 安全、高效的驗(yàn)證池選取算法 106
5.4.1 動(dòng)態(tài)選取模型 107
5.4.2 角色劃分 108
5.4.3 準(zhǔn)入和退出機(jī)制 109
5.4.4 選取機(jī)制 109
5.4.5 配置更新 111
第6章 智能合約 113
6.1 智能合約概要 113
6.1.1 虛擬機(jī)介紹 113
6.1.2 虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的原則 115
6.2 智能合約實(shí)現(xiàn) 115
6.2.1 智能合約介紹 115
6.2.2 合約執(zhí)行過(guò)程 116
6.2.3 智能合約的安全 117
6.3 智能合約開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介 119
6.3.1 DEMO介紹 119
6.3.2 語(yǔ)法介紹 120
6.3.3 內(nèi)置接口和內(nèi)置變量 121
6.3.4 異常處理 122
6.3.5 合約創(chuàng)建與執(zhí)行 123
6.4 智能合約安全開(kāi)發(fā)指南 123
第7章 擴(kuò)容技術(shù)方案 125
7.1 概述 125
7.1.1 背景 125
7.1.2 區(qū)塊鏈擴(kuò)容 126
7.1.3 多鏈Orbits擴(kuò)容方案 127
7.2 雙層多態(tài)的主-子鏈體系Orbits 127
7.2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì) 127
7.2.2 主-子鏈介紹 128
7.3 高可擴(kuò)展性的多鏈賬本 130
7.3.1 多鏈賬本設(shè)計(jì) 130
7.3.2 多鏈賬本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 132
7.3.3 多級(jí)聯(lián)動(dòng)的賬本索引設(shè)計(jì) 132
7.4 共識(shí)算法 133
7.4.1 主鏈的共識(shí)機(jī)制 133
7.4.2 子鏈的共識(shí)機(jī)制 134
7.5 挑戰(zhàn)者機(jī)制 141
7.5.1 子鏈的安全性威脅 141
7.5.2 實(shí)現(xiàn)方案 142
7.6 激勵(lì)機(jī)制 143
7.6.1 共識(shí)激勵(lì) 144
7.6.2 提案激勵(lì) 145
7.6.3 存儲(chǔ)激勵(lì) 145
第8章 跨鏈技術(shù)方案 147
8.1 概述 147
8.1.1 背景 147
8.1.2 跨鏈的難點(diǎn) 148
8.2 多態(tài)跨鏈體系Canal 149
8.3 中繼鏈 151
8.3.1 平行鏈介紹 151
8.3.2 平行鏈跨鏈映射 152
8.3.3 跨鏈證據(jù)校驗(yàn) 152
8.4 可插拔組件 152
8.4.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)介紹 152
8.4.2 公證人模式 153
8.4.3 可信硬件模式 155
8.4.4 哈希時(shí)間鎖定 157
8.5 費(fèi)用與激勵(lì)機(jī)制 158
第9章 隱私保護(hù)方案 160
9.1 概述 160
9.1.1 背景 160
9.1.2 隱私保護(hù)方案Cocoon 161
9.2 隱私保護(hù)方案 161
9.2.1 金額隱藏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 161
9.2.2 非交互的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 164
9.2.3 地址隱匿的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 166
9.2.4 為何要使用Schnorr 聚合簽名 168
9.2.5 怎樣與區(qū)塊鏈系統(tǒng)適配 168
9.3 審計(jì) 170
第3部分 商用區(qū)塊鏈的應(yīng)用實(shí)踐
第10章 bubichain的開(kāi)發(fā)與使用 175
10.1 SDK支持 175
10.1.1 Java SDK開(kāi)發(fā) 175
10.1.2 其他語(yǔ)言版本 184
10.2 API介紹 184
10.2.1 了解密鑰對(duì) 184
10.2.2 HTTP 接口 192
10.2.3 WebSocket接口 200
10.3 部署與運(yùn)維 202
10.3.1 節(jié)點(diǎn)安裝 202
10.3.2 節(jié)點(diǎn)運(yùn)維 205
第11章 bubichain開(kāi)發(fā)指南 215
11.1 應(yīng)用開(kāi)發(fā)示例 215
11.1.1 存證應(yīng)用 215
11.1.2 智能合約開(kāi)發(fā) 216
11.1.3 區(qū)塊鏈錢(qián)包 221
11.1.4 區(qū)塊鏈瀏覽器 224
11.1.5 區(qū)塊鏈智能合約IDE 226
11.2 數(shù)字資產(chǎn)協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 228
11.2.1 數(shù)字資產(chǎn)協(xié)議的設(shè)計(jì)原則 228
11.2.2 數(shù)字資產(chǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)示例 228
第12章 區(qū)塊鏈商用案例介紹 245
12.1 供應(yīng)鏈金融 245
12.1.1 行業(yè)痛點(diǎn) 245
12.1.2 解決方案 246
12.1.3 區(qū)塊鏈的價(jià)值 248
12.2 數(shù)據(jù)安全共享和交易 251
12.2.1 行業(yè)痛點(diǎn) 251
12.2.2 解決方案 252
12.2.3 區(qū)塊鏈的價(jià)值 254
12.3 供應(yīng)鏈溯源 254
12.3.1 行業(yè)痛點(diǎn) 254
12.3.2 解決方案 255
12.3.3 區(qū)塊鏈的價(jià)值 257