区块链技术基础

　　区块链技术是一门依赖密码学、分布式技术、计算机网络等诸多领域的综合技术，并在此基础上衍生出了新的概念、新的技术应用和新的场景。要对区块链技术有一个较为全面的认识和了解，既需要了解其衍生出的新概念、新技术，也需要对其依赖的现有技术有一定的认识。在本书编写过程中，我们着重选取了区块链技术依赖的密码学的加密算法、分布式技术的共识机制以及基于区块链技术衍生的智能合约这三个领域向读者进行较为深入的介绍，同时也对区块链技术衍生出的重要的新概念、新技术进行了讲解。我们希望不具备信息技术背景或信息技术背景较弱的读者能够没有太大障碍地阅读本书，并且在阅读后能对区块链技术的关键应用领域有所了解，对区块链技术的核心和特点有一定的认识，对区块链技术的应用场景有一定的体验。

　　第一章　数字货币及区块链简介 1
■ 学习目标 1
■ 思政目标 1
1.1　比特币的诞生及发展简史 2
1.2　以太坊的诞生及发展简史 9
1.3　区块链的特征 13
1.4　区块链的分类 15
1.5　区块链和其他信息技术的结合 18
1.6　区块链的落地应用 22
1.7　区块链技术的前景展望 25
■ 问题与思考 26
第二章　区块链技术基本概念 27
■ 学习目标 27
■ 思政目标 27
2.1　比特币基础 28
2.2　以太坊基础 41
2.3　超级账本（Hyperledger） 简介 55
2.4　挖矿 57
2.5　分叉 60
2.6　热钱包和冷钱包 61
2.7　区块链浏览器 62
2.8　侧链 62
2.9　跨链 64
2.10　“第二层扩展”技术 65
■ 问题与思考 66
第三章　密码学基础 68
■ 学习目标 68
■ 思政目标 68
3.1　密码学发展简史 69
3.2　非对称加密 73
3.3　哈希算法 75
3.4　数字签名 77
■ 问题与思考 79
第四章　共识机制及常用的共识算法 81
■ 学习目标 81
■ 思政目标 81
4.1　拜占庭将军问题 82
4.2　共识机制的目标和评价 84
4.3　PBFT 基础 85
4.4　Raft 基础 86
4.5　PoW 基础 89
4.6　PoS 基础 90
4.7　DPoS 基础 91
■ 问题与思考 92
第五章　智能合约基础 93
■ 学习目标 93
■ 思政目标 93
5.1　智能合约简介 94
5.2　以太坊智能合约基础 95
5.3　智能合约的运行原理及面临的问题 96
5.4　智能合约与传统IT 系统的本质区别 97
5.5　智能合约如何与其他IT 系统交互 98
■ 问题与思考 99
第六章　智能合约的应用——通证 100
■ 学习目标 100
■ 思政目标 100
6.1　什么是通证 101
6.2　同质化通证 102
6.3　非同质化通证 104
■ 问题与思考 108
第七章　信息时代的未来：Web 3.0 与元宇宙 109
■ 学习目标 109
■ 思政目标 109
7.1　什么是“Web 3.0”和“元宇宙” 110
7.2　“元宇宙”概述 111
■ 问题与思考 118
参考文献 119