區(qū)塊鏈通俗讀本

目錄
第1章 從這里開始 1
1．1 改革 1
1．2 共識(shí)機(jī)制 2
1．2．1 記賬員的工作 2
1．2．2 審核員的工作 2
1．2．3 權(quán)威發(fā)布 3
1．3 競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制 4
1．3．1 記賬與審核串行 4
1．3．2 記賬與審核并行 5
1．4 向“去中心化”邁進(jìn) 6
1．4．1 神奇的“縮放機(jī)” 6
1．4．2 隱性投票 6
1．4．3 改弦易轍 8
1．5 防篡改原理 8
1．6 去中心化 10
1．6．1 自動(dòng)發(fā)放獎(jiǎng)金 10
1．6．2 改革的“最后一公里” 10
1．7 行為藝術(shù) 11
1．8 小結(jié) 14
第2章 “請(qǐng)簽名并按手印” 16
2．1 密碼本 16
說明：帶星號(hào)*的內(nèi)容為專業(yè)篇
2．2 攪拌機(jī) 16
2．2．1 ASCII編碼 17
2．2．2 公開算法 17
2．2．3 信息攪拌 18
2．2．4 攪拌16次 18
2．2．5 加密與解密 18
2．3 非對(duì)稱密碼體系 18
2．3．1 快！來不及了 18
2．3．2 RSA三人首功 19
2．3．3 橢圓曲線密碼體系 20
2．3．4 加密與解密 20
2．3．5 數(shù)字簽名 21
2．4 哈希函數(shù)Hash 21
2．4．1 消息摘要 21
2．4．2 數(shù)字指紋 22
2．4．3 數(shù)據(jù)塊的指針 22
2．4．4 基于Hash的數(shù)字簽名 23
2．5 小結(jié) 24
2．6* 附：閑話Hash 24
2．6．1 此哈希非彼哈希 24
2．6．2 碰撞，別發(fā)生 26
2．6．3 碰撞，不會(huì)發(fā)生 26
2．6．4 妙用Hash 27
第3章 下載那些事 29
3．1 服務(wù)器癱了 29
3．2 計(jì)數(shù)器廢了 30
3．3 “縮放機(jī)”原理 30
3．4 網(wǎng)上的“縮放機(jī)” 31
3．5* 過濾 31
3．5．1 降低一點(diǎn)兒標(biāo)準(zhǔn) 32
3．5．2 一個(gè)算法 33
3．5．3 對(duì)算法的優(yōu)化 33
3．5．4 布隆過濾器 34
3．5．5 布隆過濾器效率優(yōu)化 35
3．5．6 缺點(diǎn)及應(yīng)對(duì) 36
3．5．7 應(yīng)用舉例 36
3．6 公共賬本的副本 37
3．7 小結(jié) 38
第4章 物競(jìng)天擇 39
4．1 運(yùn)氣 39
4．1．1 公平悖論 39
4．1．2 射箭比賽 40
4．2 計(jì)算謎題 40
4．2．1 謎題（一） 40
4．2．2 謎題（二） 41
4．2．3 謎題（三） 41
4．3 長(zhǎng)枝生存 42
4．3．1 挖礦 43
4．3．2 軟分叉 43
4．3．3 剪枝成干 44
4．3．4 不被剪掉 46
4．4 工作量證明 47
4．5 小結(jié) 48
第5章 良序社會(huì) 50
5．1 社區(qū)假設(shè) 50
5．2 守規(guī)矩的記賬員 53
5．2．1 作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 53
5．2．2 作為審計(jì)員 54
5．2．3 作為記賬員 54
5．2．4 作為礦工 54
5．3 天下無惡 55
5．3．1 難度優(yōu)先 55
5．3．2 惡者無利 55
5．4 且慢，且慢 56
5．4．1 “雙花” 56
5．4．2 作惡的付款者 57
5．4．3 多次確認(rèn) 57
5．4．4 何時(shí)發(fā)貨 58
5．4．5 連鎖交易 59
5．4．6 “雙花”趣事 60
5．5 布道者 60
5．6 小結(jié) 61
第6章 蛋糕之誘惑 63
6．1 分蛋糕 63
6．1．1 固定大小的蛋糕 63
6．1．2 “備競(jìng)賽” 64
6．1．3 宣傳機(jī)器 64
6．1．4 偷懶驗(yàn)證與私自挖礦 65
6．2 硬分叉 66
6．2．1 分裂 66
6．2．2 私有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 67
6．2．3 比特幣分叉大戰(zhàn) 69
6．3 “無限”發(fā)幣 71
6．3．1 比特幣溢出 72
6．3．2 美鏈溢出 72
6．4 盜幣 72
6．4．1 兩種“幣” 72
6．4．2 分裂 73
6．4．3 攻擊 74
6．4．4 分叉之戰(zhàn) 75
6．4．5 兩難境地 76
6．5 小結(jié) 77
6．6* 附：溢出原理 77
6．7* 附：怪函數(shù)，隱問題 79
第7章 瘦身，瘦身 81
7．1 分體式區(qū)塊 81
7．2 梅克爾樹 82
7．2．1 梅克爾樹 82
7．2．2 梅克爾樹的防篡改功能 83
7．2．3 殘梅克爾樹 84
7．3 區(qū)塊頭 85
7．3．1 區(qū)塊頭模板 85
7．3．2 挖礦 86
7．4 全節(jié)點(diǎn)與輕量節(jié)點(diǎn) 87
7．4．1 兩種驗(yàn)證與兩類節(jié)點(diǎn) 87
7．4．2 全節(jié)點(diǎn) 87
7．4．3 輕量節(jié)點(diǎn) 88
7．5 小結(jié) 89
第8章 賬號(hào)與錢包 91
8．1 身份證明 91
8．2 賬號(hào)太長(zhǎng) 92
8．2．1 用Hash函數(shù)壓縮 92
8．2．2 用大進(jìn)制表示 92
8．3 地址 93
8．3．1 Base58Check 93
8．3．2 二維碼地址 94
8．3．3 要一個(gè)漂亮的賬號(hào) 94
8．4 錢包 95
8．4．1 錢包不存錢 95
8．4．2 查詢余額 96
8．4．3 多個(gè)私鑰與多個(gè)錢包 97
8．4．4 私鑰及其表示形式 97
8．5 跟蹤與隱私 98
8．6 小結(jié) 99
8．7* 附：進(jìn)制轉(zhuǎn)換 100
8．8* 附：密鑰樹 101
8．8．1 分裂 101
8．8．2 關(guān)聯(lián) 102
8．8．3 公鑰樹（拓展公鑰） 102
8．8．4 加強(qiáng)（拓展私鑰） 103
8．8．5 訂規(guī)范 104
8．8．6 助記詞 105
第9章 UTXO交易模型 107
9．1 交易新觀念 107
9．1．1 交易成鏈 107
9．1．2 “產(chǎn)幣”交易 109
9．1．3 解鎖與上鎖 109
9．1．4 IN與OUT 111
9．1．5 腳本 112
9．2* 交易與簽名 112
9．2．1 原始交易 112
9．2．2 簽名交易 112
9．2．3 合資交易 113
9．2．4 多簽交易 114
9．2．5 兩種地址 115
9．2．6 交易類型 115
9．2．7 共管賬戶 116
9．3 無塊之鏈 116
9．3．1 賬本的體系結(jié)構(gòu) 116
9．3．2 交易鏈與區(qū)塊鏈的區(qū)別 118
9．4 交易驗(yàn)證 118
9．4．1 這筆交易是真的 118
9．4．2 這筆資金未花 119
9．5 交易的跟蹤與反跟蹤 120
9．5．1 熔舊與鑄新 120
9．5．2 隱身人 121
9．6 存下證據(jù) 121
9．6．1 中本聰?shù)某爸S 121
9．6．2 證據(jù)在某時(shí)點(diǎn)之前 122
9．6．3 證據(jù)的精確時(shí)間 123
9．7 小結(jié) 124
9．8* 附：借助本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù) 124
9．8．1 區(qū)塊的高度 124
9．8．2 判斷雙重支付 125
9．9* 附：交易格式 127
9．9．1 幣基交易 127
9．9．2 組合交易 128
9．10* 附：腳本體系 130
第10章 聚與散 132
10．1 核心 132
10．2* 礦池 133
10．2．1 擴(kuò)展“幸運(yùn)數(shù)” 133
10．2．2 礦池的控制中心 134
10．2．3 算力合并的效果 134
10．3* 交易所 136
10．3．1 關(guān)聯(lián) 136
10．3．2 隔離 138
10．3．3 風(fēng)險(xiǎn) 140
10．4 小結(jié) 141
第11章 螢火與閃電 142
11．1 老板與農(nóng)民工模型 142
11．1．1 保證金 142
11．1．2 鏈下交易系列 144
11．1．3 預(yù)約交易 145
11．1．4 損失風(fēng)險(xiǎn) 146
11．2 預(yù)約與撤銷 146
11．2．1 絕對(duì)時(shí)間 146
11．2．2 相對(duì)時(shí)間 148
11．2．3 阻止與撤銷 150
11．3 兩賭徒模型 151
11．3．1 問題來了 152
11．3．2 共同基金 152
11．3．3 調(diào)整份額交易 152
11．3．4 “螢火蟲” 153
11．3．5 開通與關(guān)閉通道 155
11．3．6 損失風(fēng)險(xiǎn) 156
11．4 借道 156
11．4．1 購(gòu)“物” 157
11．4．2 特殊的賭博 157
11．4．3 三賭徒模型 158
11．4．4 一串賭徒模型 159
11．5 小結(jié) 161
11．6* 附：預(yù)約與撤銷（續(xù)） 162
11．6．1 RSMC交易及其阻止
交易 162
11．6．2 HTLC交易及其阻止
交易 165
11．6．3 HTLC與RSMC組合 168
11．6．4 組合交易的應(yīng)用模型 170
第12章 鏈上機(jī)器人 174
12．1 賬戶及狀態(tài) 174
12．1．1 賬戶余額 174
12．1．2 世界狀態(tài)（一） 175
12．2 智能合約機(jī)器人 175
12．2．1 圖靈兩難 176
12．2．2 “機(jī)器人” 176
12．2．3 機(jī)器人的小世界 177
12．2．4 世界狀態(tài)（二） 178
12．2．5 別讓機(jī)器人累死 179
12．2．6 人類指使機(jī)器人 180
12．2．7 對(duì)機(jī)器人查賬 181
12．2．8 制造與安裝機(jī)器人 182
12．3* 礦工的以太幣 183
12．3．1 競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議 183
12．3．2 挖礦獎(jiǎng)勵(lì) 184
12．3．3 交易費(fèi) 184
12．3．4 叔祖先區(qū)塊 184
12．3．5 “助人獎(jiǎng)”與“安撫
獎(jiǎng)” 185
12．4 以太坊交易 185
12．4．1 交易發(fā)起人 185
12．4．2 交易結(jié)構(gòu) 186
12．5* 區(qū)塊結(jié)構(gòu) 187
12．5．1 三棵樹 187
12．5．2 Storage樹 188
12．5．3 區(qū)塊頭 188
12．5．4 區(qū)塊 189
12．6* 其他特色 190
12．6．1 區(qū)塊大小 190
12．6．2 抵抗專用芯片 191
12．7 小結(jié) 191
12．8* 附：MPT 192
12．8．1 簡(jiǎn)介 192
12．8．2 先躺著 192
12．8．3 查增刪 193
12．8．4 “站”起來 195
12．8．5 防篡改 196
12．9* 附：RLP 198
12．9．1 RLP簡(jiǎn)介 198
12．9．2 表達(dá)單個(gè)字符 198
12．9．3 表達(dá)短字符串 198
12．9．4 表達(dá)長(zhǎng)字符串 199
12．9．5 表達(dá)短列表 200
12．9．6 表達(dá)長(zhǎng)列表 201
12．9．7 遞歸 202
第13章 公鏈上的“貨幣”發(fā)行 203
13．1 比特幣的發(fā)行 203
13．1．1 挖礦發(fā)行 203
13．1．2 控制總量 203
13．1．3 總量的耗損 205
13．2 利息發(fā)行 205
13．3 以太坊項(xiàng)目 206
13．3．1 眾籌比特幣 206
13．3．2 團(tuán)隊(duì)的證明 206
13．3．3 出資者的證明 207
13．4 以太幣 208
13．5 以太坊代幣 209
13．5．1 代幣存在哪兒 209
13．5．2 眾籌發(fā)行 209
13．5．3 代幣的特征 210
13．5．4 多重簽名 210
13．6 ICO 211
13．7 鏈上動(dòng)物園 212
13．7．1 以太貓 212
13．7．2 非同質(zhì)代幣 212
13．8 小結(jié) 213
第14章 聯(lián)盟“戀”鏈 215
14．1 聯(lián)盟鏈的特點(diǎn) 215
14．1．1 聯(lián)盟鏈的建立 215
14．1．2 聯(lián)盟鏈的特點(diǎn) 216
14．2 減法 217
14．2．1 不需挖礦 217
14．2．2 不需原生幣 217
14．2．3 沒有分叉 218
14．2．4 不需要特殊的虛擬機(jī) 218
14．2．5 節(jié)點(diǎn)很少 218
14．3 加法 219
14．3．1 節(jié)點(diǎn)分工 219
14．3．2 多通道與多鏈 219
14．3．3 成員管理 220
14．3．4 驗(yàn)證策略 220
14．3．5 配置區(qū)塊 220
14．4* 變化 221
14．4．1 交易 221
14．4．2 區(qū)塊 222
14．4．3 “樹”再?zèng)]必要 222
14．5 交易過程 223
14．5．1 世界狀態(tài) 223
14．5．2 “算”與“記”分開 223
14．5．3 找“認(rèn)可人” 224
14．5．4 交易排序 225
14．5．5 批量記賬 226
14．6 智能合約 226
14．6．1 智能合約的特征 226
14．6．2 智能合約接口 227
14．6．3 鏈碼部署 227
14．6．4 鏈碼運(yùn)行 228
14．7* 超級(jí)賬本 229
14．7．1 設(shè)計(jì)理念 230
14．7．2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 230
14．7．3 證書管理 232
14．7．4 共識(shí)算法 232
14．7．5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 233
14．7．6 創(chuàng)建通道 234
14．7．7 創(chuàng)建區(qū)塊 235
14．7．8 系統(tǒng)鏈碼及系統(tǒng)鏈 236
14．7．9 “讀”與“寫” 237
14．8 小結(jié) 237
14．9* 附：交易結(jié)構(gòu) 238
14．10 附：再談速度 240
14．10．1 造塊速度的限制 241
14．10．2 公有鏈一定是一個(gè)
慢系統(tǒng) 242
14．10．3 串行執(zhí)行的限制 242
14．11 附：再談防篡改 243
14．11．1 三個(gè)階段的防篡改 243
14．11．2 防篡改與防偽 245
14．12 附：私有鏈 245
第15章 以太坊初級(jí)實(shí)踐 247
15．1* 以太坊客戶端簡(jiǎn)介 247
15．1．1 客戶端的種類 247
15．1．2 Geth客戶端簡(jiǎn)介 247
15．1．3 Ethereum Wallet客戶端
簡(jiǎn)介 248
15．1．4 客戶端操作方式 248
15．2* 參與以太坊公鏈 249
15．2．1 安裝Geth客戶端 249
15．2．2 安裝Ethereum Wallet
客戶端 250
15．2．3 創(chuàng)建賬戶 252
15．2．4 接收以太幣 253
15．2．5 轉(zhuǎn)賬操作 254
15．2．6 挖礦 255
15．2．7 瀏覽公鏈網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) 256
15．3* 搭建以太坊私有鏈 257
15．3．1 安裝Go語言 258
15．3．2 安裝Geth客戶端 258
15．3．3 初始化節(jié)點(diǎn) 259
15．3．4 啟動(dòng)節(jié)點(diǎn) 260
15．3．5 創(chuàng)建賬戶 261
15．3．6 挖礦 262
15．3．7 轉(zhuǎn)賬 263
15．3．8 組建網(wǎng)絡(luò) 265
15．4 小結(jié) 268
第16章 以太坊智能合約原理 269
16．1* 以太坊中的智能合約 269
16．1．1 智能合約生命流程 269
16．1．2 什么是EVM字節(jié)碼 270
16．1．3 什么是ABI 271
16．2* Solidity語言 273
16．2．1 語法結(jié)構(gòu) 273
16．2．2 地址 275
16．2．3 狀態(tài)變量和局部變量 277
16．2．4 memory和storage 278
16．2．5 constant、view和
pure 281
16．2．6 payable函數(shù) 282
16．2．7 fallback函數(shù) 283
16．2．8 可見性 284
16．2．9 內(nèi)置的單位、變量和
函數(shù) 284
16．2．10 事件 286
16．2．11 繼承 287
16．2．12 庫(kù) 288
16．3* EVM 290
16．3．1 EVM結(jié)構(gòu) 290
16．3．2 EVM指令表 291
16．3．3 棧、內(nèi)存、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 291
16．3．4 輸入數(shù)據(jù)與Gas池 293
16．3．5 執(zhí)行智能合約 293
16．4* 以太坊DApp 294
16．4．1 以太坊DApp生態(tài) 295
16．4．2 以太坊DApp運(yùn)行
流程 296
16．5 小結(jié) 298
第17章 以太坊進(jìn)階實(shí)踐 299
17．1* 開發(fā)以太坊智能合約 299
17．1．1 環(huán)境準(zhǔn)備 299
17．1．2 編寫合約 300
17．1．3 編譯合約 301
17．1．4 調(diào)試合約 303
17．1．5 部署合約 304
17．1．6 調(diào)用合約 307
17．2* 開發(fā)以太坊DApp 308
17．2．1 要做什么 308
17．2．2 環(huán)境準(zhǔn)備 310
17．2．3 創(chuàng)建項(xiàng)目 310
17．2．4 初始化數(shù)據(jù)庫(kù) 310
17．2．5 編寫DAO 311
17．2．6 編寫Service 312
17．2．7 編寫Controller 312
17．2．8 編寫前端頁(yè)面 312
17．2．9 先運(yùn)行看看 313
17．2．10 如何改造成DApp 316
17．2．11 增加區(qū)塊鏈配置參數(shù) 317
17．2．12 生成智能合約Java
Bean 320
17．2．13 改造Service 322
17．2．14 增加調(diào)度分配以太幣 325
17．2．15 再運(yùn)行看看 326
17．2．16 還可以怎么優(yōu)化 330
17．3 小結(jié) 331
第18章 共識(shí)算法 332
18．1 什么是共識(shí)算法 332
18．1．1 狀態(tài)機(jī)復(fù)制 332
18．1．2 分布式的問題 333
18．2* Paxos算法 334
18．2．1 算法流程 334
18．2．2 算法要點(diǎn) 337
18．2．3 算法與區(qū)塊鏈 338
18．3* RAFT算法 339
18．3．1 節(jié)點(diǎn)狀態(tài) 339
18．3．2 選舉領(lǐng)導(dǎo)者 340
18．3．3 區(qū)塊復(fù)制 344
18．4* PBFT算法 347
18．4．1 拜占庭將軍問題 347
18．4．2 算法簡(jiǎn)介 348
18．4．3 一致性協(xié)議 350
18．4．4 檢查點(diǎn)協(xié)議 353
18．4．5 視圖切換協(xié)議 355
18．5* PoS機(jī)制 357
18．5．1 PoW的問題 357
18．5．2 PoS機(jī)制簡(jiǎn)介 358
18．5．3 PoW+PoS機(jī)制 359
18．5．4 純PoS機(jī)制 360
18．5．5 新的挑戰(zhàn) 362
18．6* DPoS機(jī)制 364










18．6．1 DPoS機(jī)制簡(jiǎn)介 364
18．6．2 選舉超級(jí)節(jié)點(diǎn) 365
18．6．3 生成區(qū)塊 365
18．6．4 穩(wěn)定運(yùn)行 366
18．6．5 高吞吐量 367
18．7 各有千秋 367
18．7．1 CAP定律 367
18．7．2 不可能三角 368
18．8 小結(jié) 369