区块链技术原理与应用

上篇 区块链技术原理 项目1 初识区块链1.0 2 任务1 体验比特币测试链 3 一、区块链的起源 3 二、区块链的工作原理 5 三、区块链技术的特征 6 四、比特币客户端常用命令 7 小结 13 课后习题 13 项目2 认识区块链2.0 15 任务2 本地以太坊私有链的快速部署 16 一、以太坊简介 16 二、以太坊相关概念 16 三、以太坊开发工具 18 任务3 以太坊交易实战 22 一、Remix简介 23 二、智能合约编写快速入门 24 三、智能合约的编译 25 四、智能合约的部署 26 任务4 Solidity投票智能合约 30 一、投票智能合约简介 30 二、Solidity控制结构 31 小结 36 课后习题 36 项目3 认识区块链3.0 39 任务5 Fabric快速部署 40 一、Fabric简介 40 二、Fabric的体系架构 41 三、Fabric的核心优势 42 任务6 链码交易实战 54 一、链码简介 54 二、链码的分类 55 三、链码的运行方式 55 四、链码的生命周期 56 小结 64 课后习题 64 项目4 新一代区块链系统概述 66 任务7 新一代区块链系统快速部署 67 一、新一代区块链系统简介 67 二、新一代区块链系统的架构 71 三、新一代区块链系统的部署 72 四、新一代区块链编辑器的使用 74 任务8 新一代区块链系统用户管理 83 一、用户类型 83 二、注册用户 84 三、激活和禁止用户 84 四、登录和退出系统 84 五、查询用户和修改密码 85 六、查询资料和更新资料 85 七、取出公钥和取出私钥 85 任务9 新一代区块链系统管理 89 一、黑名单管理 89 二、白名单管理 90 三、信任节点管理 90 小结 92 课后习题 92 中篇 区块链技术应用 项目5 中文智能合约编程语言基础 96 任务10 编程：计算三角形的面积 97 一、注释 97 二、变量 98 三、数据类型转换 98 四、关键字 99 任务11 投票系统的设计与实现 100 一、数组 100 二、运算符 101 任务12 “逢7拍手”小游戏的设计与 实现 102 一、条件语句 103 二、循环语句 105 三、循环中断 106 任务13 简易翻译程序的设计与实现 107 一、函数的定义和调用 108 二、函数的参数传递和返回值 110 三、内置系统函数的应用 110 小结 115 课后习题 115 项目6 新一代区块链的安全技术 117 任务14 体验新一代区块链安全技术 118 一、数字签名 118 二、数字加密和解密 120 三、文件加密和解密 120 四、上链 121 五、新一代区块链网闸 121 小结 126 课后习题 126 项目7 共识机制 129 任务15 体验百分百共识机制的 改进算法 130 一、共识机制概述 130 二、常用共识机制 131 三、百分百共识机制 132 任务16 体验基于通道的高可伸缩百分百 共识机制 137 一、基于通道的高可伸缩百分百 共识机制原理 138 二、新一代区块链系统搭建通道的 方法 139 小结 152 课后习题 152 项目8 构建联盟链 155 任务17 逻辑隔离联盟链的搭建与部署 156 一、逻辑隔离联盟链概述 156 二、前置哈希和业务名称 156 三、逻辑隔离原理 156 任务18 物理隔离联盟链的搭建与部署 164 一、物理联盟链的节点 164 二、信任节点与账本同步 165 三、物理隔离的原理 165 小结 175 课后习题 176 项目9 智能合约与DAPP开发 179 任务19 工程款智能合约实战 180 一、智能合约概述 180 二、智能合约编写规则 180 三、智能合约的执行规则 182 任务20 基于Java的抽奖智能合约实战 183 一、Java智能合约编写规则 183 二、Java智能合约的执行规则 186 任务21 新一代区块链系统DAPP 开发体验 189 一、DAPP概述 190 二、DAPP开发方法 190 小结 193 课后习题 193 项目10 通信与人工智能技术 195 任务22 邮件发送实战 196 一、P2P通信协议 196 二、区块链中的P2P 198 三、新一代区块链实时通信系统 199 任务23 人工智能对自然语言的处理 202 一、自然语言处理 203 二、精准推送 208 小结 211 课后习题 211 项目11 国产加密链式数据库 213 任务24 体验国产加密链式数据库 214 一、新一代国产加密链式数据库概述 214 二、新一代国产加密链式数据库的 常用操作 216 小结 218 课后习题 219 下篇 区块链场景应用 项目12 新一代区块链技术助力光伏新能源 行业发展 222 12.1 产业概述 223 12.2 行业痛点分析 223 一、痛点1：人工巡检劳动强度大， 效率低 223 二、痛点2：数据存在被篡改等安全风险， 且难以溯源追责 224 三、痛点3：能源交易采用中心化机制， 交易效率及安全性较低 224 四、痛点4：数据利用率低，附加价值 没有被充分挖掘 225 12.3 解决方案 225 一、基于新一代区块链的无人机光伏板 智能检测 225 二、基于新一代区块链系统的可信数据 采集 238 三、基于新一代区块链系统的去中心化 交易管理机制 252 四、基于新一代区块链系统的大数据分析 决策模型 264 小结 287 项目13 新一代区块链技术在政务上的 应用 288 13.1 产业概述 289 13.2 行业痛点分析 290 一、痛点1：各级政府及政企之间数据 联通应用有待提升 290 二、痛点2：政务办事效率低，群众资料 提供负担重 290 三、痛点3：政务数据监管难，泄露信息 时主体权责不清 291 四、痛点4：同类同质信息系统整合能力 差，社会事业数据及资源边界鲜明， 政务大数据尚未充分利用 291 13.3 解决方案 291 一、基于新一代区块链的传统污水许可证 办理流程体验 292 二、基于新一代区块链的一门式业务 办理机制 302 三、基于新一代区块链的可信采集及 监管机制 328 四、基于新一代区块链的政务数据 分析模型 337 小结 350 参考文献 351