新一代信息技术的发展已成为数字经济增长的新引擎。在此背景下，区块链技术以其去中心化、防篡改、高度可扩展性等特点，成为各国技术创新与发展的重要推动力量，并逐步渗透至经济发展的各个领域。本书以区块链的产生、技术发展及应用为主线，系统介绍了区块链的关键技术，例如，P2P网络、隐私保护技术、共识算法和智能合约等。通过实际应用案例，从具体技术设计与实现角度，进一步分析和阐述了区块链作为一种全新的分布式存储技术与计算范式，如何与金融、电子政务、跨境贸易、医疗、物联网和人工智能等多领域融合，最终实现从技术创新到应用创新的“区块链+”时代。 本书理论与实际相结合，内容深入浅出、通俗易懂、重难点突出，适合经济类、管理类、商贸类本科及高职高专学生作为教材使用，同时也可以作为公务员、企业管理者、信息技术人员区块链技术与应用入门的参考用书或培训教材。

第1部分 区块链导论
第1章 区块链的发展历史\t002
1.1 从互联网、P2P网络到区块链\t002
1.1.1 区块链技术发展综述\t002
1.1.2 区块链技术赋能数字经济\t008
1.2 从Web 1.0、Web 2.0到Web 3.0\t010
1.2.1 万维网的发展历史\t010
1.2.2 Web 3.0技术堆栈\t013
第2章 什么是区块链\t019
2.1 区块链的定义与分类\t019
2.1.1 区块链的定义\t020
2.1.2 区块链的特点与分类\t021
2.2 区块链工作原理\t024
2.2.1 区块链术语\t024
2.2.2 区块链工作流程\t029
2.3 区块链与新一代信息技术的融合\t031
2.3.1 新一代信息技术\t031
2.3.2 区块链融合新一代信息技术的创新应用\t032
2.4 区块链技术的局限性和发展趋势\t034
2.4.1 区块链的“不可能三角”\t034
2.4.2 区块链技术发展趋势\t036
2.4.3 区块链技术前沿综述\t037
第3章 区块链产业与趋势\t040
3.1 区块链行业综述\t040
3.1.1 加密货币市场的发展\t040
3.1.2 以太坊和比特币的发展之路\t043
3.2 区块链行业展望\t044
3.2.1 国际区块链行业趋势\t044
3.2.2 国内区块链产业发展趋势\t046
第2部分 区块链核心技术
第4章 区块链中的密码学\t050
4.1 引言\t050
4.2 对称密码体制\t051
4.2.1 数学基础\t053
4.2.2 凯撒密码\t053
4.2.3 仿射密码\t054
4.3 公钥密码体制\t055
4.3.1 数学基础\t056
4.3.2 RSA密码体制\t061
4.3.3 基于离散对数问题的公钥密码体制\t063
4.3.4 椭圆曲线密码体制\t066
4.4 Hash函数\t071
4.5 数字签名技术\t076
4.5.1 RSA签名方案\t077
4.5.2 EIGamal数字签名方案\t078
4.5.3 数字签名算法\t080
4.5.4 椭圆曲线签名算法\t081
4.6 后量子密码\t082
4.6.1 基于哈希的公钥密码学\t082
4.6.2 基于编码的公钥密码学\t083
4.6.3 基于格的公钥密码学\t083
4.6.4 基于多变量的公钥密码学\t084
第5章 区块链与分布式一致性\t085
5.1 P2P网络\t085
5.1.1 P2P网络的定义\t085
5.1.2 P2P网络的特点\t086
5.1.3 国内P2P网络技术的发展历程和研究现状\t088
5.1.4 P2P网络的优势与不足\t089
5.1.5 P2P网络的主要模式\t089
5.1.6 P2P网络技术的应用\t092
5.1.7 P2P网络的应用研究\t092
5.1.8 P2P网络的发展趋势\t093
5.2 FLP不可能原理\t094
5.2.1 FLP不可能原理的定义\t094
5.2.2 正确理解FLP不可能原理\t094
5.3 CAP原理\t095
5.3.1 CAP原理的定义\t095
5.3.2 CAP原理的特性\t095
5.4 一致性协议和算法\t096
5.4.1 分布式一致性协议\t096
5.4.2 分布式一致性算法\t097
第6章 共识算法\t104
6.1 概述\t104
6.2 工作量证明\t107
6.3 权益证明\t110
6.3.1 PoS共识算法的起源\t111
6.3.2 第一代PoS+PoW混合共识\t111
6.3.3 第二代纯PoS共识\t114
6.4 股份授权证明机制\t115
6.4.1 DPoS共识过程中的见证人选举\t116
6.4.2 DPoS共识机制中的区块生产\t116
6.5 共识算法的改进\t117
6.5.1 基于工作量证明的改进算法\t117
6.5.2 基于权益证明的改进算法\t118
6.5.3 其他共识算法的改进\t118
6.6 本章小结\t119
第7章 智能合约\t120
7.1 智能合约概述\t120
7.1.1 智能合约的定义\t120
7.1.2 智能合约与区块链的关系\t122
7.1.3 智能合约的工作原理\t124
7.2 智能合约基本架构模型及其挑战\t127
7.2.1 智能合约的理论模型\t127
7.2.2 智能合约的挑战\t129
7.3 以太坊智能合约\t130
7.3.1 以太坊智能合约的部署\t130
7.3.2 不同平台的智能合约对比\t132
7.3.3 以太坊智能合约示例\t133
第3部分 区块链开源平台
第8章 比特币区块链技术\t138
8.1 比特币简介\t138
8.1.1 比特币的发展背景及历史\t139
8.1.2 比特币的历史价格\t142
8.1.3 比特币核心\t142
8.2 比特币密钥、地址与钱包\t144
8.2.1 比特币密钥及地址\t144
8.2.2 比特币钱包\t145
8.3 比特币交易\t147
8.3.1 UTXO交易模型\t147
8.3.2 交易的脚本和脚本语言\t152
8.4 比特币网络\t155
8.4.1 比特币网络架构\t155
8.4.2 节点类型与分工\t155
8.4.3 比特币网络发现\t156
8.4.4 简易支付验证节点\t157
8.5 比特币区块链\t158
8.5.1 比特币区块\t158
8.5.2 Merkle树\t160
8.5.3 比特币激励机制\t161
第9章 以太坊区块链技术\t164
9.1 以太坊简介\t164
9.1.1 以太坊发展历程\t164
9.1.2 以太坊的设计原则\t166
9.1.3 以太坊的发展路线图\t167
9.2 以太坊体系架构\t171
9.2.1 以太坊整体架构\t171
9.2.2 以太坊节点与客户端\t173
9.3 以太坊区块链核心\t175
9.3.1 以太坊虚拟机\t175
9.3.2 以太坊交易与消息\t176
9.3.3 以太坊的状态转换\t178
9.3.4 以太币与以太坊激励机制\t180
9.4 以太坊生态价值链\t185
9.4.1 Token经济学\t185
9.4.2 Coin与Token\t188
9.4.3 以太坊Token标准\t190
9.4.4 去中心化自治组织生态\t192
9.4.5 去中心化金融（DeFi）生态\t194
9.4.6 非同质化代币（NFT）生态\t196
第10章 企业级区块链技术\t198
10.1 Fabric\t200
10.1.1 Fabric交易流程\t200
10.1.2 Fabric区块链网络\t201
10.1.3 Fabric的共识机制\t202
10.1.4 Fabric区块链数据\t203
10.1.5 Fabric合约模型\t204
10.2 Corda\t205
10.2.1 Corda交易流程\t205
10.2.2 Corda区块链网络\t206
10.2.3 Corda的共识机制\t206
10.2.4 Corda分布式账本\t207
10.2.5 Corda合约模型\t208
10.3 Quorum\t209
10.3.1 Quorum交易流程\t209
10.3.2 Quorum区块链网络\t210
10.3.3 Quorum的共识机制\t211
10.3.4 Quorum区块链数据\t211
10.3.5 Quorum合约模型\t212
第4部分 区块链应用开发
第11章 以太坊开发工具、组建及其服务\t214
11.1 以太坊开发工具\t214
11.1.1 以太坊开发框架\t214
11.1.2 以太坊网络\t215
11.1.3 以太坊开发语言与集成开发环境\t216
11.1.4 以太坊交互工具\t218
11.2 以太坊开源库与中间件\t219
11.2.1 ZeppelinOS\t220
11.2.2 ChainLink中间件\t221
第12章 去中心化应用开发\t225
12.1 去中心化应用\t225
12.1.1 什么是去中心化应用\t225
12.1.2 DApp程序设计架构与分析\t226
12.1.3 DApp中的用户身份\t229
12.1.4 热门的DApp\t229
12.2 基于以太坊的投票系统设计\t230
12.2.1 环境搭建\t231
12.2.2 系统搭建与测试\t234
12.2.3 投票智能合约设计\t238
12.3 投票系统前后端设计\t241
12.3.1 登录功能的前后端设计\t242
12.3.2 投票功能的前后端设计\t245
12.4 基于区块链的投票系统之加密算法解析\t251
12.4.1 前端页面的设计\t251
12.4.2 后端智能合约设计\t256
第13章 区块链应用案例\t260
13.1 区块链与跨境无纸化贸易\t261
13.1.1 跨境无纸化贸易背景\t261
13.1.2 跨境无纸化贸易的发展历程\t263
13.1.3 区块链技术在跨境贸易相关领域研究\t266
13.1.4 区块链数据安全共享现状\t267
13.1.5 跨境贸易数字身份及其认证方案\t271
13.1.6 跨境贸易单证数据的隐私保护方案\t282
13.2 区块链与政务信息资源共享\t299
13.2.1 政务信息资源共享的区块链技术研究\t300
13.2.2 政务信息资源共享的区块链模型\t301
13.2.3 区块链政务信息资源共享与交换的业务流程\t308
参考文献\t310