区块链理论与方法

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第1章概述 1.1比特币与数字货币 1.1.1历史与现状 1.1.2生态系统 1.2区块链技术 1.2.1概念与定义 1.2.2历史与现状 1.2.3特色与特点 1.2.4分类与比较 1.2.5架构与模型 1.2.6内涵辨析 第2章数据结构与相关技术 2.1区块结构 2.1.1区块头 2.1.2区块体 2.1.3交易类型 2.2区块链的运行流程 2.2.1交易生成 2.2.2网络传播与验证 2.2.3交易池管理 2.2.4交易优先级排序 2.2.5交易手续费定价 2.2.6共识竞争与构建区块 2.2.7难度调整机制 2.2.8分叉处理与主链判定 2.3数据层的关键技术 2.3.1时间戳 2.3.2哈希函数 2.3.3默克尔树 2.3.4非对称加密 2.3.5数字签名 第3章区块链网络与跨链技术 3.1区块链网络 3.1.1P2P网络 3.1.2节点类型 3.1.3数据传播协议 3.1.4数据验证机制 3.1.5矿池网络协议 3.1.6区块链分叉 3.2跨链技术 3.2.1概念与定义 3.2.2难点与解决方案 3.2.3典型跨链案例 第4章共识算法 4.1共识简史 4.1.1传统分布式一致性研究 4.1.2主流区块链共识算法 4.1.3共识算法的新进展 4.2共识系统基础 4.2.1分布式系统模型 4.2.2FLP定理和CAP定理 4.2.3两军问题 4.2.4拜占庭将军问题 4.2.5共识过程的主流模型 4.2.6共识算法的分类 4.3分布式一致性算法 4.3.1Paxos算法 4.3.2Raft算法 4.4主流区块链共识算法 4.4.1PBFT共识算法 4.4.2PoW共识算法 4.4.3PoS共识算法 4.4.4DPoS共识算法 4.4.5RPCA共识算法 4.5共识算法的新进展 4.5.1原生PoW扩展共识算法 4.5.2原生PoS扩展共识算法 4.5.3PoW PoS混合共识算法 4.5.4其他共识算法 第5章经济激励与策略行为 5.1区块链经济系统 5.1.1区块链中的经济博弈 5.1.2代币发行机制 5.1.3代币分配机制 5.1.4交易费 5.1.5矿池与分配方式 5.2激励机制与策略性行为 5.2.1共识机制设计与激励相容性 5.2.2ICO机制设计 5.2.3自私挖矿 5.2.4扣块攻击 5.2.5跨链套利和跨矿池套利 5.2.6挖空块 5.2.7ASICBoost 第6章智能合约 6.1概念与定义 6.2智能合约开发平台 6.2.1比特币脚本 6.2.2以太坊平台 6.2.3超级账本Fabric 6.2.4其他智能合约开发平台 6.3智能合约模型 6.3.1智能合约的运行机制 6.3.2智能合约的架构模型 6.4智能合约的若干核心要素 6.4.1预言机 6.4.2DAO 6.4.3形式化验证 6.5智能合约的挑战与进展 6.5.1隐私问题 6.5.2法律问题 6.5.3安全问题 6.5.4机制设计与性能问题 6.6智能合约的应用场景 6.6.1金融 6.6.2管理 6.6.3医疗 6.6.4物联网与供应链 第7章区块链扩容技术 7.1扩容问题概述 7.2关键技术 7.2.1区块扩容 7.2.2频率扩容 7.2.3架构扩容 7.2.4并行扩容 7.3制约因素 7.3.1网络负载 7.3.2节点瓶颈 7.4衍生问题： 安全问题 7.4.1高交易量安全问题 7.4.2中心化 7.4.3侧链安全性 7.5衍生问题： 经济问题 7.5.1币值 7.5.2交易费与矿工收益 第8章区块链安全与隐私保护 8.1区块链的安全目标 8.1.1数据安全 8.1.2共识安全 8.1.3隐私保护 8.1.4智能合约安全 8.1.5内容安全 8.2区块链的安全性问题 8.2.1数据层安全问题 8.2.2网络层安全问题 8.2.3共识层安全问题 8.2.4激励层安全问题 8.2.5合约层安全问题 8.2.6应用层安全问题 8.3常见的漏洞和攻击手段 8.3.1针对共识一致性的攻击 8.3.2针对扩展性的攻击 8.3.3针对激励策略的攻击 8.3.4针对智能合约的攻击 8.3.5其他攻击 8.4安全与隐私保护技术 8.4.1盲签名 8.4.2群签名 8.4.3环签名 8.4.4零知识证明 8.4.5同态加密 8.4.6安全多方计算 8.4.7混币技术 8.4.8TOR网络 8.5典型加密货币案例 8.5.1零币Zcash 8.5.2门罗币Monero 8.6未来区块链安全方面研究重点 8.6.1打破“不可能三角” 8.6.2隐私保护与可控监管 8.6.3区块链互联 8.6.4系统级安全体系 第9章数字货币 9.1货币的历史及分类 9.2数字货币的定义 9.3数字货币的思想基础 9.4数字货币大事记 9.5数字货币生态的核心要素 9.5.1钱包 9.5.2矿池 9.6竞争币 9.7数字货币估值模型 9.7.1价值存储理论 9.7.2流通理论 9.7.3INET模型 9.7.4网络价值与交易比率 9.7.5梅特卡夫定律网络价值比率 9.7.6CAPM模型 9.8数字货币交易市场 9.8.1二级市场交易 9.8.2金融衍生品市场 9.8.3数字货币交易所 9.9稳定币 9.9.1法定资产抵押型： USDT 9.9.2加密货币抵押型： MakerDAO 9.9.3无抵押/算法式： BASIS 9.10法定数字货币 9.10.1英国央行数字货币RSCoin 9.10.2中国法定数字货币 第10章分布式账本 10.1DAG概述 10.2IOTA 10.2.1权重机制 10.2.2末梢选择算法与冲突交易判别 10.2.3攻击情景分析模拟 10.3Byteball 10.3.1见证人机制 10.3.2主链机制 10.3.3全局主链与共识 10.3.4交易排序与交易确认 10.3.5寄生链攻击防御 10.4Hashgraph 10.4.1数据结构 10.4.2Gossip about Gossip协议 10.4.3虚拟投票与事件排序 参考文献