区块链+技术与实践

目 录 第1章 区块链技术概述 1 1.1 区块链1.0：数字货币带来的启示 1 1.1.1 数字是如何成为货币的 2 1.1.2 区块和区块链的由来 6 1.2 区块链2.0：区块链开发框架 10 1.2.1 以太坊的通俗介绍 10 1.2.2 智能合约的定义、原理与应用场景 13 1.3 区块链3.0：数据主权与可编程信任社会 15 1.3.1 数据主权与可编程信任社会 15 1.3.2 超级账本开源子项目Fabric 15 1.3.3 Fabric的数据一致性共识算法 16 1.4 区块链的定义与模型 18 1.4.1 区块链的通用定义 18 1.4.2 区块链基础架构的6层模型 19 总结与提高 21 习题 21 第2章 区块链1.0：比特币区块链开发 22 2.1 bitcoind客户端的编译过程 22 2.1.1 Ubuntu下的实验环境准备 22 2.1.2 Ubuntu下获得bitcoind源代码 23 2.1.3 Ubuntu下编译bitcoind 24 2.1.4 兼容和切换编译器版本 24 2.2 交易的本质与执行 25 2.2.1 比特币地址 25 2.2.2 交易的本质 27 2.2.3 bitcoin的脚本系统 27 2.3 bitcoind源代码剖析 30 2.3.1 主要模块 31 2.3.2 初始化和启动 33 2.3.3 P2P网络 34 2.3.4 交易和区块 42 2.3.5 脚本系统 42 2.3.6 挖矿 44 2.3.7 私钥 46 2.4 修改源代码实战 46 2.4.1 建立私链 46 2.4.2 优化改进 49 2.5 通过命令行或API与bitcoind交互 50 2.5.1 命令行调用 50 2.5.2 RPC API调用 50 2.6 挖矿、矿机、矿场和矿池 50 2.6.1 挖矿就是区块产生的过程 51 2.6.2 挖矿难度 53 2.6.3 矿机、矿场与矿池的区别 56 总结与提高 58 习题 59 第3章 区块链2.0：以太坊技术与实践 60 3.1 以太坊概述 60 3.1.1 以太坊是通用的去中心化应用开发框架 60 3.1.2 以太坊，可编程的世界电脑 62 3.1.3 以太坊如何工作 63 3.2 以太坊的运行原理和技术实践 64 3.2.1 以太坊的运行原理 64 3.2.2 以太坊的技术实践 66 3.3 使用NodeJS开发基于以太坊的DApp 70 3.3.1 基于Web3.js的投票DApp的项目规划 70 3.3.2 从零开始实现一个投票DApp 71 3.3.3 一个有委托功能的投票DApp 83 3.4 使用truffle开发DApp案例实战 87 3.4.1 安装truffle和依赖环境 88 3.4.2 一个DApp demo 88 总结与提高 90 习题 91 第4章 区块链3.0：Fabric技术原理 92 4.1 Fabirc是一种社会编程框架 92 4.1.1 从宏观上理解区块链1.0、2.0、3.0 92 4.1.2 超级账本Hyperledger的项目背景 93 4.1.3 Fabric是Hyperledger*重要的子项目 95 4.2 Fabric 1.0的基础架构 95 4.2.1 区块链数据结构 96 4.2.2 交易 97 4.2.3 节点 97 4.3 交易背书的基本流程 100 4.3.1 客户端创建交易后发送给它选择的背书节点 101 4.3.2 背书节点模拟交易，然后生成背书签名 102 4.3.3 提交客户端获取交易的背书，通过排序服务广播 103 4.3.4 排序服务投递交易消息给所有节点 103 总结与提高 104 习题 105 第5章 Fabric联盟区块链技术实践——联盟区块链+电子病历实现医患纠纷治理 106 5.1 项目概述 106 5.1.1 项目的意义 106 5.1.2 确定项目技术总体方案 107 5.2 医疗纠纷治理系统设计与基础资源建立 109 5.2.1 医院院内医疗业务数据流程梳理 110 5.2.2 医疗纠纷调研分析 110 5.2.3 技术架构与方案设计 111 5.2.4 基础系统资源的建立与分配 114 5.3 基于Fabric架设电子病历区块链分布式网络 118 5.3.1 基础环境配置 119 5.3.2 组建Fabric联盟区块链集群网络 122 5.3.3 RPC调用Fabric操作区块链程序 128 5.4 查询与比对系统的设计与治理实现 130 5.4.1 数据采集系统的技术实现 133 5.4.2 数据上链系统的技术实现 137 5.4.3 查询与对比治理系统的技术实现 154 第6章 区块链产业发展趋势分析 157 6.1 区块链产业概念分析 157 6.2 世界区块链产业发展趋势 158 6.2.1 各国政府普遍支持区块链技术发展 158 6.2.2 区块链产业规模持续增长 159 6.2.3 区块链行业应用不断拓展 159 6.2.4 区块链核心技术趋于成熟 162 6.2.5 标准制定初显成效 162 6.2.6 政府监管体系不断完善 163 6.3 中国区块链产业发展趋势 164 6.3.1 基本态势 164 6.3.2 主要问题 166 6.3.3 改革创新 168 6.4 IPFS挑战Web和云存储产业 169 6.4.1 IPFS是什么 169 6.4.2 为什么需要IPFS 170 6.4.3 IPFS工作原理 171 6.4.4 IPFS的应用价值有哪些 173 附录 175 附录A 区块链专业术语表 175 附录B bitcoin命令行列表与RPC API列表 179 附录C Fabric联盟链 186 附录D 大文件哈希校验评测 235 附录E 区块链相关企业和组织 236 参考文献 239