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| 內容簡介： |
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本教材是“新一代通信技术”战略性新兴领域“十四五”高等教育教材，系统地介绍了区块链技术的核心理论、关键技术与实际应用，结构清晰，层层递进。本教材从区块链的诞生与发展入手，讲解其基本原理、结构与分类，帮助读者建立全面认知。随后深入剖析了分布式系统、区块链架构、密码学技术、区块链共识算法、智能合约等技术模块，全面揭示区块链实现去中心化与数据安全的技术逻辑。最后，紧跟行业前沿，探讨了分布式数字身份、跨链技术、Web 3.0等创新应用，结合丰富的实际案例，展现了区块链在金融、政务、医疗等领域的广泛前景。通过本教材的学习，读者不仅能够掌握区块链的技术框架，还将具备将其应用于实践的能力，为投身相关研究或产业发展打下坚实基础。本教材适用于高校区块链相关课程的教学，也可作为区块链从业人员的参考用书，供感兴趣的读者自行深入学习。
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| 關於作者： |
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夏琦，2010年毕业于电子科技大学，获工学学位博士。现任电子科技大学教授、博士生导师、提升政府治理能力大数据应用技术国家工程研究中心主任、四川省大数据共享与安全工程实验室执行主任。长期从事网络空间安全、区块链理论与应用等领域的研究。作为负责人主持国家及省部级项目50余项，包括国家某部委区块链预研重点项目、国家自然科学基金重点项目、科技部网络空间安全重点研发计划、四川省科技支撑重大项目、国防科技创新特区项目等。牵头研发了多种类型军民场景下链式大数据管理关键技术，已成功应用于某军选拔与训练新型数据链装备业务流，某天地一体化通信可信指令网络、四川省大数据中心政务一体化平台、四川省统计局链式统计体系建设、四川省医保局异地结算等场景。近五年在IEEE TIFS、IEEE TON、IEEE TSG、IEEE TII、IEEE TMC等期刊会议上发表论文60余篇，其中研究数据可信共享的文章入选ESI高被引论文，曾获计算机网络和移动计算领域顶级期刊IEEE TMC最佳论文奖。出版区块链和数据安全中英文专著8部。成果获四川省科技进步一等奖，国家科学技术进步二等奖。
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| 目錄：
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第1章 区块链基本概念1
1.1 区块链的诞生与发展1
1.1.1 区块链的诞生1
1.1.2 区块链发展历程10
1.2 区块链基本原理12
1.2.1 区块链的定义12
1.2.2 区块链的特点13
1.2.3 区块链的结构14
1.3 区块链的分类16
1.3.1 按准入机制分类17
1.3.2 按独立程度分类17
1.3.3 按应用范围分类18
1.4 区块链的价值18
1.4.1 区块链应用于金融18
1.4.2 区块链应用于电子政务19
1.4.3 区块链应用于医疗19
1.4.4 区块链应用于军事20
1.5 习题20
第2章 分布式系统22
2.1 分布式系统的概念22
2.1.1 中心化系统22
2.1.2 去中心化系统24
2.1.3 分布式系统架构26
2.2 分布式系统中的重要定理28
2.2.1 FLP和CAP定理28
2.2.2 ACID原则与BASE原则30
2.3 一致性问题31
2.3.1 分布式系统的一致性31
2.3.2 一致性模型32
2.3.3 一致性算法35
2.4 习题53
第3章 区块链架构55
3.1 P2P网络原理及常用算法55
3.1.1 P2P网络原理55
3.1.2 P2P网络常用算法56
3.2 区块链的总体架构71
3.3 区块链的主流架构75
3.3.1 区块链1.075
3.3.2 区块链2.076
3.3.3 区块链3.077
3.4 习题80
第4章 密码学技术82
4.1 哈希算法82
4.1.1 哈希算法的定义与性质82
4.1.2 哈希算法的发展84
4.1.3 哈希算法作用与重要性85
4.1.4 哈希算法的实例85
4.1.5 哈希指针93
4.2 Merkle树94
4.2.1 Merkle树的概念94
4.2.2 Merkle树的结构95
4.2.3 Merkle树在区块链中的应用96
4.3 公钥加密算法97
4.3.1 公钥加密算法原理97
4.3.2 公钥加密算法在区块链中的应用105
4.4 密钥管理120
4.4.1 密钥管理的基本概念120
4.4.2 密钥的生成、分发与协商121
4.4.3 对称密钥分发122
4.4.4 公钥密钥分发123
4.4.5 区块链中的密钥管理124
4.5 秘密共享128
4.5.1 秘密共享的思想128
4.5.2 秘密共享算法129
4.5.3 秘密共享实例132
4.5.4 同态加密133
4.6 习题139
第5章 区块链共识算法141
5.1 共识算法总体介绍141
5.1.1 区块链共识算法的目的143
5.1.2 区块链共识算法的分类144
5.1.3 共识算法在区块链中的重要性144
5.2 证明类共识144
5.2.1 工作量证明（PoW）144
5.2.2 权益证明（PoS）149
5.2.3 PoC和PoET153
5.3 轮流类共识155
5.3.1 拜占庭将军问题155
5.3.2 PBFT算法155
5.3.3 HotStuff算法158
5.4 广播选举类共识164
5.4.1 Paxos算法164
5.4.2 Raft算法165
5.4.3 Zab算法179
5.5 混合类共识182
5.5.1 PoW+PoS混合共识机制182
5.5.2 BFT-DPoS混合共识机制185
5.6 习题186
第6章 智能合约188
6.1 什么是智能合约188
6.1.1 智能合约的历史188
6.1.2 李嘉图合约189
6.1.3 智能合约的定义与特征190
6.1.4 实际应用案例191
6.2 比特币脚本195
6.2.1 图灵完备性195
6.2.2 锁定与解锁196
6.2.3 常见脚本类型199
6.2.4 多重签名钱包201
6.3 以太坊智能合约202
6.3.1 账户模型和状态模型202
6.3.2 在以太坊中编织智能合约203
6.3.3 智能合约驱动205
6.4 Hyperledger智能合约207
6.4.1 Hyperledger Fabric207
6.4.2 Hyperledger Sawtooth215
6.4.3 Hyperledger Iroha217
6.5 其他智能合约平台218
6.5.1 EOS218
6.5.2 TRON220
6.5.3 Solana221
6.5.4 321Chain221
6.5.5 FISCO BCOS222
6.5.6 其他平台224
6.6 智能合约安全225
6.6.1 智能合约常见漏洞225
6.6.2 漏洞规避措施236
6.6.3 形式化验证237
6.7 习题241
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