本书从数字经济的角度对区块链的技术起源、发展历程和应用领域,详细介绍了区块链的原理和应用。在基础知识部分,本书介绍了区块链的核心技术,包括区块链的体系结构、分布式账本与点对点网络、密码学技术,以及共识机制。随后,本书详细介绍了Solidity编程语言的开发环境、基本语法,以及智能合约示例,并介绍了如何创建和部署智能合约到以太坊测试网络。对于希望深入了解企业级区块链应用的读者,本书提供了超级账本的开发指南。对于数字身份和数据所有权问题,本书详细阐述了Web3.0的定义与特征,区块链技术如何促进Web3.0的发展,以及去中心化应用(DApp)在Web3.0中的融合。本书最后介绍了多个区块链在金融等领域的实践案例,帮助读者将理论知识与实践操作相结合。
刘建国,上海财经大学数字经济系讲席教授,博士生导师,金融科技研究院副院长。中央网信办特约研究员,中国人工智能学会社会计算与智能社会专委会副主任,微热点大数据研究院首任院长,社会计算实验室首席科学家,牛津大学Said商学院Research Fellow,牛津大学Green Templeton学院Fellow,牛津大学James Martin学院Fellow。中国科学技术大学近代物理系博士后。2007年获得大连理工大学管理科学与工程工学博士学位,2010年获得瑞士Fribourg大学理论物理哲学博士学位。2016年获中国系统工程学会"青年科技奖”,2014年获得中国计算机学会"自然科学二等奖”(一等奖空缺),2018年获中国物理学会年度最有影响力论文奖。2014年获得"上海市东方学者特聘教授”,"上海市曙光学者”称号。主持国家级项目6项,包括国家自然科学基金4项,国家社科重大基金项目子课题2项。主持中国-瑞士科技合作项目(EG 09-032016)。以项目组骨干成员身份参与欧盟第七框架基金项目(238597),FOC-II项目(95753)和索罗斯(Soros)基金。发表SCI、SSCI论文120+篇,SCI被引次数3500+次,H指数30。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 区块链技术的背景与历史 1
1.1.1 区块链技术的起源 1
1.1.2 区块链的发展历程 2
1.1.3 区块链的重要事件 2
1.2 区块链的重要性、应用领域及其对经济的影响 4
1.2.1 区块链的重要性 4
1.2.2 区块链的应用领域 5
1.2.3 区块链对经济的影响 6
习题 7
第2章 区块链的核心技术 8
2.1 区块链体系结构 8
2.1.1 区块链基本概念与定义 8
2.1.2 区块链的分层结构 10
2.1.3 区块链的核心技术 13
2.2 分布式账本与点对点网络 14
2.2.1 分布式账本的原理和结构 16
2.2.2 点对点网络的原理应用 27
2.3 密码学技术 36
2.3.1 哈希函数 37
2.3.2 公钥密码学 44
2.3.3 其他密码学技术 53
2.4 共识机制 54
2.4.1 共识机制的概念及其重要性 55
2.4.2 主流共识机制 58
2.4.3 共识机制的选择和影响 71
2.5 智能合约 74
2.5.1 智能合约的基本概念 75
2.5.2 智能合约的开发与部署 77
2.5.3 自动化执行与可信计算 78
2.5.4 智能合约的实际应用案例 82
2.6 典型区块链平台 83
2.6.1 比特币 84
2.6.2 以太坊 96
习题 105
第3章 去中心化应用开发 107
3.1 Solidity编程语言 107
3.1.1 Solidity开发环境 107
3.1.2 Solidity编程语言的特点 108
3.1.3 Solidity编程语言的基本语法 109
3.1.4 Solidity智能合约示例 132
3.2 创建与部署智能合约 137
3.2.1 智能合约的创建 138
3.2.2 部署智能合约到以太坊测试网络 141
3.3 去中心化应用的开发 146
3.3.1 DApp的概念 147
3.3.2 DApp的架构与组件 148
3.3.3 DApp的开发流程 151
习题 174
第4章 超级账本开发 176
4.1 超级账本简介 176
4.1.1 超级账本项目概述 176
4.1.2 超级账本架构 177
4.2 Fabric关键概念 181
4.2.1 账本 181
4.2.2 链码 182
4.2.3 节点 185
4.2.4 通道 186
4.2.5 背书策略 187
4.2.6 网络拓扑与组件关系图 188
4.3 超级账本的交易流程 190
4.3.1 网络架构与通道 190
4.3.2 交易提案与背书流程 192
4.3.3 交易网络架构图 193
习题 196
第5章 Web3.0和数据资产生态系统 198
5.1 Web3.0概述 198
5.1.1 Web3.0的定义与特征 198
5.1.2 Web2.0与Web3.0的对比 200
5.1.3 Web3.0中数据的作用与重要性 201
5.2 区块链技术与Web3.0的结合 202
5.2.1 区块链技术如何促进Web3.0的发展 202
5.2.2 DApp与Web3.0的融合 204
5.3 数据资产在Web3.0中发展 204
5.3.1 数据资产:概念、意义与在Web3.0中的作用 204
5.3.2 区块链技术对数据资产管理和流通的影响 205
5.3.3 数字身份和数据所有权在Web3.0中的重塑 206
5.4 基于区块链技术的数据市场新动态 208
5.4.1 区块链技术如何推动数据市场的发展 208
5.4.2 Web3.0在财经领域的应用模式和典型场景 209
5.4.3 Web3.0的主要挑战 210
习题 211
第6章 区块链在财经领域的实践案例分析 212
6.1 央行数字票据交易平台原型系统案例 212
6.2 腾讯云融资易动产质押区块链登记系统 219
6.3 开放支付网络Ripple 224
6.4 基于区块链的档案数据保护与共享方法 231
6.5 蚂蚁链租赁宝PLUS 240
6.6 微众银行微粒贷机构间对账平台 242
6.7 基于社交网络激励的电网反外损项目 245
习题 250