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| 內容簡介： |
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区块链技术是信息技术领域的一项重要创新，正以前所未有的态势改变着诸多行业的格局。《区块链技术原理与应用》*先对区块链技术概念及其特点进行清晰阐述，深入剖析区块链技术的诞生背景与发展历程，系统总结区块链技术的不同分类及应用潜力。其次，论述区块链的技术与原理，包括密码学基础、区块链构建、共识协议等内容，并围绕比特币、以太坊等典型区块链项目展开详细分析。再次，阐述区块链技术在数字货币、金融、社会等多方面的应用情况。*后，从宏观角度分析区块链产业发展趋势，给出区块链技术发展的关键要点，并对区块链技术的未来发展，如性能提升、与国家战略目标的融合等进行展望。
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目录**篇 区块链的诞生、发展与监管第1章 区块链的诞生：比特币 31.1 比特币的诞生背景 31.2 比特币的价格波动 71.3 比特币产生的多元影响 9本章小结 11第2章 区块链的蓬勃发展与监管 132.1 区块链的分类与应用潜力 132.2 区块链应用的全球进展 182.3 全球区块链监管态度 25本章小结 33第二篇 区块链的技术与原理第3章 区块链技术1.0：比特币 373.1 密码学基础 373.2 区块链构建 443.3 共识协议 493.4 比特币的交易与挖矿过程 52本章小结 64第4章 区块链技术2.0：以太坊 674.1 以太坊智能合约基础 674.2 以太坊的治理与升级 724.3 智能合约的扩容机制 74本章小结 78第三篇 区块链的应用与展望第5章 区块链技术与数字货币生态 835.1 数字货币概览 835.2 主要加密货币的技术与应用 885.3 央行数字货币的探索与实践 935.4 数字货币与数字经济的数据互联 102本章小结 103第6章 区块链与金融创新 1066.1 资产的区块链符号化与市场变革 1066.2 区块链对金融领域的渗透与影响 1106.3 区块链在供应链金融的应用与效益 117本章小结 120第7章 区块链与可编程社会 1227.1 区块链推动智能商业发展 1227.2 区块链塑造智能政务模式 1337.3 区块链赋能公共事业改革 143本章小结 156第8章 区块链产业的发展趋势预测 1588.1 区块链技术的发展趋势分析 1588.2 下一代产业应用场景 172本章小结 185附录 挖矿平台的简易实现代码 1871 区块链类blockchain的实现 1872 挖矿节点操作界面server.py 1913 启动客户端（区块链交易发起端） 195
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**篇区块链的诞生、发展与监管 第1章区块链的诞生=比特币 教学目标 了解区块链的起源。 了解区块链在全球各个国家的发展现状。 1.1比特币的诞生背景 案例一真实世界的*个比特币交易 Laszlo Hanyecz（拉斯洛？豪涅茨）是美国佛罗里达州一位对加密货币有着浓厚兴趣的程序员。如图1-1所示，2010年5月18日，拉斯洛在比特币（Bitcoin，BTC）论坛上发帖，表示他想要两块大比萨，并愿意用10000个比特币来交换。帖子发出后，回应者寥寥。毕竟，当时比特币的价值还不被广大公众所接受，而且对于普通商家来说，接受比特币支付也是一个挑战。 图1-1帖文内容 然而，拉斯洛并没有放弃，最终找到了一位名为Jercos（杰科斯）的比萨提供者。杰科斯同意接受比特币支付，并提供了比萨。5月22日，拉斯洛和杰科斯完成了交易。拉斯洛用10000个比特币换取了两块大比萨。 杰科斯利用棒约翰披萨店的优惠活动，以25美元的价格购买了两份原价30—40美元的比萨，并将其寄给了拉斯洛。作为回报，他获得了10000个比特币，一个比特币的价值约为0.0025美元。这是比特币历史上**次被定价。第二年，杰科斯以400美元的价格出售了这10000个比特币，获得了15倍的收益。如今，比特币的价值已经超过40000美元，而那两份比萨按现在的比特币价格计算，价值超28亿元人民币。 这次比特币购买比萨的交易具有历史意义。它证明了比特币作为一种数字货币的实 用性和价值。虽然当时比特币的价值还不稳定，但拉斯洛的交易证明了比特币可以用于购买商品和服务。此外，这也为比特币的普及和接受度奠定了基础，使得更多的人开始关注和接受这种新型的数字货币。 案例二警察局局长用比特币领取薪水 随着比特币屡屡成为新闻头条，越来越多的人开始觉察到这点并开始使用它。肯塔基州Vicco（维克）小镇的警察局局长Tony Vaughn（托尼？沃恩）是位比特币爱好者。他认为比特币是一种未来货币，具有无限潜力。因此，他决定用比特币领取薪水，成为全球*位使用比特币领取薪水的警察局局长，也是政府实体使用电子货币支付的*个实例。 托尼在接受采访时表示，他使用比特币领取薪水是因为他认为这是一种未来的货币，而警察局应该成为推动这种新技术的领导者。他认为使用比特币领取薪水可以提高透明度和效率，并减少政府的开支。 然而，托尼的决定也引起了一些争议。一些人认为使用比特币领取薪水是不安全的，因为比特币是一种波动性很强的数字货币。此外，一些人还担心使用比特币领取薪水可能会导致洗钱和其他犯罪活动。 随着科技的进步和互联网的普及，货币的形式和概念也在不断演变。从*早的实物交换，到金属货币，再到纸币，货币的发展经历了漫长的历史。然而，在2008年，一个名为比特币的全新货币形式横空出世，它以其*特的创始初衷和特点，解决了传统货币面临的一些重大问题，从而开启了数字货币的新篇章。 货币的起源可以追溯到古代的实物交换。人们用自己生产的食物、物品去交换他们需要的物品，这便是*原始的货币。然而，随着社会的发展，人们发现实物交换越来越不适应大规模的交易，于是开始使用更易于携带和交换的金属货币。进入现代社会后，纸币又逐渐取代了金属货币，成为主要流通的货币形式。货币的发展主要经历了以下几个阶段。 1.贝币 贝币在我国古代货币史上占有原始而重要的地位，是*早被广泛认可的天然货币之一。其主要流通于夏商时期，其稀缺性、便于计数和携带的特性使其成为早期商品交换的价值尺度和支付手段。商代中后期达到鼎盛，甚至出现仿制骨贝、铜贝。虽在金属铸币兴起后逐渐退出主流流通，但作为财富象征的“贝”字深刻烙印于汉字（如财、货、买）及文化观念中，其开创的货币概念为后世金融体系奠定了基础。 2.铜铸币 铜铸币是我国古代货币史上当之无愧的长期主体，其使用贯穿了从先秦至清末的绝大部分时期。从商周铜贝，春秋战国形态各异的布币、刀币、圜钱，到秦朝统一为外圆内方的“半两钱”，铜铸币完成了形制标准化。汉武帝铸“五铢钱”确立了稳定的重量和成色标准，通行七百余年。唐代“开元通宝”则开创了不再以重量命名的“通宝”钱制，成为后世楷模。铜钱虽有大额支付的局限，但凭借政府强力推行、铸造相对可控及适应 小农经济的特点，成为维系基层社会日常经济运转千年不绝的基石。 3.白银 白银在我国古代货币史上有着重要的地位。其货币功能的显著提升始于宋代，在对外贸易和财政领域崭露头角，但真正取代铜钱成为全社会*主要的价值尺度和大额流通手段，则是在明代中后期。这一根本性转变的核心推动力，一方面是赋税制度的深刻变革，特别是“一条鞭法”将各类实物与劳役负担统一折银征收，迫使白银深度渗透至基层经济生活；另一方面则源于全球化贸易带来的巨额外部供给，来自美洲和日本的白银通过蓬勃的海外贸易源源不断流入，解决了国内银矿资源的匮乏，为货币白银化奠定了坚实的物质基础。由此，白银在明清两代长期稳居货币体系的核心，形成了“大额用银，小额用钱”的流通格局，直至近代机制银元的兴起及法币改革？，其作为主要流通货币的历程才告终结。 4.黄金 黄金在我国古代货币史上也有着重要的地位。其作为贵重货币的流通与应用，*早可追溯至商周时期，并在战国至秦汉之际达到第一个高峰，被广泛用于大宗赏赐、国际贸易和财富贮藏。虽然黄金在流通范围和日常使用频率上始终不及铜钱，甚至后期也不如白银普及，但它长期扮演着不可替代的核心角色：一方面，黄金是*高等级的价值尺度，代表着*稳定的财富和购买力，常被用作大额支付（如帝王赏赐、贵族间馈赠、重要军费）和跨地域贸易（尤其是丝绸之路上的国际结算）的理想媒介；另一方面，黄金是终极的财富贮藏手段，其物理稳定性使其成为历代王朝国库储备和民间窖藏财富的*选，“金”在文献记载中常作为巨额财富的代名词。尽管因资源稀缺和分割不便，黄金未能像铜钱或后来的白银那样成为全民日常交易的基础货币，但其作为顶级硬通货的权威地位和避险功能，贯穿了整个中国古代社会，直至近代金融体系变革。 5.纸币 纸币在我国古代货币史上有着重要且*特的地位，其系统性应用堪称世界先驱。诞生于北宋四川的“交子”*初是为解决铁钱流通不便而出现的民间信用凭证，此后被官方采纳。宋元时期，纸币经历了关键发展：南宋“会子”扩大了流通范围，元朝更将“中统钞”“至元钞”确立为国家法定主币，甚至尝试建立纯纸币流通体系，达到古代纸币制度的顶峰。然而，纸币的存续高度依赖政府信用与发行纪律。明初发行的“大明宝钞”因缺乏准备金和财政性滥发，迅速贬值并崩溃，最终退出流通。清代对纸币持审慎态度，仅在大额财政调度或特殊时期短暂局部使用，始终未能取代白银的核心地位。尽管古代纸币未能成为长期稳定的基础货币，但其超前探索深刻揭示了信用货币与国家财政纪律的紧密关联，其兴衰为后世留下了宝贵的历史镜鉴。直至近代银行体系建立，现代纸币才重新成为中国主要的货币形式。 我国古代货币的演变过程非常复杂和多样，不同时期、不同地区都有不同的货币形式和制度。然而，无论是实物交换、金属货币还是纸币，都受到一些共同的问题困扰。 （1）信任问题：在传统货币体系中，我们需要信任银行、政府等第三方机构来保证货币的价值和安全性。但这种信任往往会被滥用或者受到质疑。 （2）交易成本高：传统交易往往需要支付高额的手续费，尤其是在跨国交易中，这些费用更为显著。 （3）交易速度慢：传统交易往往需要经过多个中间环节，使得交易速度慢、效率低。 一位署名Satoshi Nakamoto（中本聪）的人于2008年发表了一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文，描述了比特币的概念和技术基础。2009年1月3日，他发布了*个基于区块链技术开发的比特币客户端，制作了比特币世界的第一个区块一创世区块，留下了一句话：The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks（2009年1月3日，财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘）。当时，英国财政大臣不得不考虑再次出手拯救陷入危机的银行，这一事件被《泰晤士报》作为头版标题报道。中本聪将这一事件永久地记录在第一个区块链中，既证明了区块链技术的产生时间，也讽刺了金融危机下银行系统的脆弱性。 比特币的设计初衷是构建一个安全、去中心化且可全球流通的电子货币系统，旨在让用户在无需依赖第三方中介的情况下，实现无需信任的点对点（peer-to-peer，P2P）交易。这一设计有效解决了传统银行转账中存在的一系列问题，如高额的转账费用、信用卡欺诈行为，以及银行系统为防范纠纷而过度收集用户隐私信息等。其核心理念强调不依赖中央权威机构，通过密码学原理实现货币的发行与交易管理，确保系统的透明性与安全性。自诞生以来，比特币在全球范围内引发广泛关注，成为具有划时代意义的数字货币，标志着去中心化金融（decentralized finance，DeFi）体系的初步探索与实践。 比特币有如下特点，实际解决了传统货币面临的一些根本问题。 （1）去中心化：比特币采用区块链技术，所有的交易记录都是公开、透明的，而且无须依赖任何中心化的机构或组织来验证和管理。这意味着人们不再需要信任银行或政府等第三方机构来保证交易的安全和公正。 （2）匿名性：比特币交易是匿名的，用户可以保护自己的隐私。这使得它在一些场合下可以作为保护个人隐私的工具。 （3）低成本：比特币交易的成本非常低，几乎可以忽略不计。这使得它在全球范围内进行小额支付和跨境交易时具有显著的优势。 （4）快速：比特币交易几乎是瞬间完成的，不需要经过多个中间环节。这使得它在现代社会中具有极高的效率和可用性。 比特币是数字货币的一种表现形式，是数字货币的起源，也是第一个去中心化的加密货币。通过使用区块链技术进行交易和验证，比特币成为一种具有相对高度安全性和可靠性的数字货币。在新时代，我们要积极拥抱科技创新，推动金融领域与区块链技术的深度融合，为经济社会发展注入新动力。
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