本書是區(qū)塊鏈技術與應用領域的基礎性教材,分為認識區(qū)塊鏈、區(qū)塊鏈技術原理、區(qū)塊鏈應用、區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)剖析四大板塊,主要介紹區(qū)塊鏈的概念、發(fā)展歷史、技術基礎、應用模式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使讀者能夠掌握區(qū)塊鏈構成及基本運行原理,熟悉區(qū)塊鏈應用原則及應用模式,了解區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)各組成部分及相互聯(lián)系。
本書以場景應用為導向,闡述區(qū)塊鏈技術的應用模式與方法論;涉及區(qū)塊鏈的眾多應用場景,適用范圍廣泛;面向創(chuàng)新,注重思維、方法論的介紹與訓練,旨在對讀者形成啟發(fā);教學設計模塊化,教師可根據(jù)需求靈活選擇內(nèi)容進行教學。
本書適合高等院校區(qū)塊鏈相關專業(yè)本科生、碩士研究生作為區(qū)塊鏈教材學習,還可供從事區(qū)塊鏈研究、應用、管理等的專家學者、從業(yè)者和教師作為參考書使用。
王思遠,北京大學金融科技碩士,區(qū)塊鏈與金融科技場景設計與項目管理專家,長期從事區(qū)塊鏈技術、應用、產(chǎn)業(yè)、政策研究與人才培養(yǎng)工作。國家級研究項目《區(qū)塊鏈的信任機制研究》負責人,著有《“區(qū)塊鏈+”:價值重構與產(chǎn)業(yè)賦能》等。
張華,北京大學軟件與微電子學院教授,北京大學管理學博士。長期從事北京大學校辦科技產(chǎn)業(yè)管理工作。著有《中國大學企業(yè)》《指紋識別技術創(chuàng)新與應用》等,并發(fā)表學術論文多篇。
第一章區(qū)塊鏈的基本概念
1 1.1 區(qū)塊鏈的定義 002
1.2 區(qū)塊鏈的分類 004
1.3 區(qū)塊鏈的特點 005
1.4 區(qū)塊鏈運行機制 006
1.5 區(qū)塊鏈社會價值 008
延伸閱讀:比特幣運行機制 010
本章小結012
習題012
第二章 區(qū)塊鏈發(fā)展簡史 13
2.1 區(qū)塊鏈 1.0:可信公鏈與數(shù)字貨幣 014
2.2 區(qū)塊鏈 2.0:智能合約與通證經(jīng)濟 019
2.3 區(qū)塊鏈 3.0:資產(chǎn)上鏈與多鏈融合 023
2.4 區(qū)塊鏈 4.0:互聯(lián)互通與信任社會028
延伸閱讀:區(qū)塊鏈人才培養(yǎng) 034
本章小結035
習題035
第三章 區(qū)塊鏈的技術架構 36
3.1 區(qū)塊鏈技術概述 037
3.2 區(qū)塊鏈技術的構成 040
3.3 區(qū)塊鏈的邏輯架構 042
3.4 區(qū)塊鏈的運行原理 044
延伸閱讀:公有鏈與聯(lián)盟鏈 047
本章小結047
習題048
第四章 區(qū)塊鏈密碼學 49
4.1 哈希函數(shù) 050
4.2 默克爾樹 051
4.3 非對稱加密 054
4.4 數(shù)字證書與PKI體系 061
4.5 其他加密技術 063
延伸閱讀:Merkle樹的改進策略——Merklix樹 064
本章小結066
習題066
第五章 區(qū)塊鏈點對點網(wǎng)絡 67
5.1 區(qū)塊鏈中的節(jié)點類型 068
5.2 網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn) 070
5.3 Bloom過濾器和簡單支付驗證 071
5.4 交易池 073
延伸閱讀:Libp2p 075
本章小結075
習題075
第六章 區(qū)塊鏈共識機制 77
6.1 共識算法的理論 078
6.2 共識協(xié)議 082
6.3 分叉 092
延伸閱讀:Algorand094
本章小結095
習題096
第七章 智能合約 97
7.1 智能合約是什么 098
7.2 智能合約語言 100
7.3 智能合約執(zhí)行 102
7.4 鏈上合約數(shù)據(jù)分析 112
7.5 智能合約生態(tài) 120
7.6 挑戰(zhàn)與展望 122
延伸閱讀:區(qū)塊鏈瀏覽器 122
本章小結 125
習題 126
第八章 區(qū)塊鏈隱私保護127
8.1 區(qū)塊鏈的隱私問題 128
8.2 隱私保護簽名 129
8.3 隱私保護應用 136
8.4 聯(lián)盟鏈的隱私保護 142
延伸閱讀:安全多方計算 145
本章小結146
習題146
第九章 區(qū)塊鏈安全 148
9.1 個人安全 149
9.2 數(shù)據(jù)安全 151
9.3 網(wǎng)絡層安全 152
9.4 共識安全 154
9.5 智能合約安全 156
9.6 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡著名的攻擊事件 158
延伸閱讀:智能合約開發(fā)過程 160
本章小結160
習題 161
第十章 區(qū)塊鏈其他技術162
10.1 分片 163
10.2 側鏈164
10.3 跨鏈167
延伸閱讀:跨鏈技術 169
本章小結169
習題170
第十一章 區(qū)塊鏈與新一代信息技術的融合171
11.1 區(qū)塊鏈與人工智能的融合 172
11.2 區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)的融合 173
11.3 區(qū)塊鏈與云計算的融合 174
11.4 區(qū)塊鏈與5G的融合 177
11.5 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的融合 179
11.6 區(qū)塊鏈與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的融合 183
延伸閱讀:區(qū)塊鏈與邊緣計算融合面臨的挑戰(zhàn) 186
本章小結188
習題188
第十二章 區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣 189
12.1 數(shù)字貨幣簡介 190
12.2 去中心化的數(shù)字貨幣:比特幣與以太坊 192
12.3 由權威機構發(fā)行的數(shù)字貨幣195
12.4 通證經(jīng)濟 200
延伸閱讀:數(shù)字人民幣對人們生活的影響 204
本章小結 204
習題205
第十三章 區(qū)塊鏈應用的基本邏輯 206
13.1 區(qū)塊鏈應用概述207
13.2 應用基本原則212
13.3 判斷標準216
13.4 應用場景219
延伸閱讀:區(qū)塊鏈與組織效能 226
本章小結 229
習題 230
第十四章 區(qū)塊鏈在金融領域的應用 231
14.1 金融與金融業(yè)232
14.2 區(qū)塊鏈在商業(yè)銀行中的應用 235
14.3 區(qū)塊鏈在保險中的應用251
14.4 區(qū)塊鏈在證券中的應用 253
14.5 區(qū)塊鏈在金融監(jiān)管中的應用255
14.6 區(qū)塊鏈在貨幣當局中的應用 258
14.7 區(qū)塊鏈在其他金融中的應用 260
延伸閱讀:區(qū)塊鏈創(chuàng)新金融生態(tài)體系 270
本章小結272
習題272
第十五章 區(qū)塊鏈在公共服務領域的應用 273
15.1 公共服務概述274
15.2 區(qū)塊鏈在教育中的應用 276
15.3 區(qū)塊鏈在醫(yī)療中的應用 279
15.4 區(qū)塊鏈在社保中的應用 283
15.5 區(qū)塊鏈在公益中的應用 289
15.6 區(qū)塊鏈在住房中的應用 292
15.7 區(qū)塊鏈在文體中的應用 295
延伸閱讀:區(qū)塊鏈與社會治理 299
本章小結 299
習題 300
第十六章 區(qū)塊鏈在公共專項服務中的應用 301
16.1 公共專項服務概述302
16.2 區(qū)塊鏈在重大科技專項服務中的應用 302
16.3 區(qū)塊鏈在重點社會問題專項服務中的應用 304
16.4 區(qū)塊鏈在重大風險專項服務中的應用315
延伸閱讀:區(qū)塊鏈在數(shù)字農(nóng)業(yè)領域的應用與探索 326
本章小結327
習題 328
第十七章 區(qū)塊鏈在政務服務領域的應用 329
17.1 政務服務概述330
17.2 區(qū)塊鏈在個人及法人服務領域中的應用331
17.3 區(qū)塊鏈在部門服務領域中的應用 337
17.4 區(qū)塊鏈在政務公開領域中的應用351
17.5 區(qū)塊鏈在涉公監(jiān)管領域中的應用355
延伸閱讀:區(qū)塊鏈在抗疫中的應用 361
本章小結 362
習題 363
第十八章 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)與未來發(fā)展 364
18.1 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)概述365
18.2 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)基礎設施建設381
18.3 區(qū)塊鏈未來發(fā)展展望 383
18.4 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標401
延伸閱讀:區(qū)塊鏈創(chuàng)新商業(yè)模式 403
本章小結 404
習題 405
參考文獻 406
區(qū)塊鏈概率期末考試題(A卷) 407