本书在全面介绍区块链的共识机制、网络结构、架构模型、密码学原理等知识的基础上，着重介绍了区块链技术在应用层、智能合约层、共识层、网络层、数据层中所存在的安全问题，对不同层次中的常见攻击进行列举和说明，更深层地阐述其实现原理，使抽象变为具体。除了列举攻击外，本书更详细地描述了相应的安全措施，以及如何抵御这些攻击的方法和措施。
全书共11章：第1～4章是区块链技术的基础知识，可以让读者迅速了解区块链的基础原理；从第5章开始是本书的重点内容，介绍区块链中的数据安全与隐私相关的问题以及技术，其中第5章是第6～10章的总体概况介绍，第11章可以作为学生扩展阅读的内容，各章节之间有前后呼应的联系。全书提供了大量区块链代码实例和应用案例，每章后均附有练习题。
本书适合作为高等院校计算机科学与技术、网络空间安全专业高年级本科生、研究生的教材，同时也可供对区块链技术有一定基础的区块链开发和研究人员参考。

翁健，教授，国家杰出青年科学基金获得者，全国网络安全优秀教师，博士毕业于上海交通大学，现为暨南大学副校长。从事密码学与信息安全研究，在CRYPTO、EUROCRYPT、ASIACRYPT、PKC、USENIX Securty、ACM CCS等会议和期刊发表了上百篇论文，曾获中国密码学会首届密码创新奖。长期承担“密码学”“网络安全”等课程的教学工作。担任国务院学位委员会网络空间安全学科评议组成员、教育部科技委委员、教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会委员、国家自然科学基金委信息学部会评专家、《软件学报》责任编委、IEEE Transactions on Vehicular Technolo&y编委等。

第1章 绪论
1.1 区块链产生背景
1.2 区块链定义及发展
1.3 区块链的基础特性
1.4 区块链引发的深刻变革
1.5 区块链主要分类
1.5.1 公有区块链
1.5.2 私有区块链
1.5.3 联盟区块链
1.6 区块链技术演进
1.6.1 侧链技术
1.6.2 闪电网络
1.6.3 zkSNARK
1.6.4 有向无环图
1.7 本章小结
1.8 练习
第2章 区块链构造
2.1 区块链结构概述
2.2 区块
2.3 交易
2.4 密钥和地址
2.5 脚本
2.6 区块链网络
2.7 区块链节点
2.8 本章小结
2.9练习36区块链安全目录第3章 区块链密码学基础
3.1 信息安全基础特性
3.2 密码学数学基础
3.2.1 群基本定义及性质
3.2.2 整数群、椭圆曲线群和双线性映射群
3.3 密码学困难问题
3.3.1 离散对数问题
3.3.2 大整数分解问题
3.3.3 CDH/DDH问题
3.3.4 BDH/DBDH问题
3.4 对称密码体制
3.4.1 基本概念
3.4.2 对称加密算法AES
3.5 哈希函数
3.5.1 哈希函数定义
3.5.2 哈希函数主要性质
3.5.3 哈希函数安全性
3.5.4 哈希函数主要应用
3.6 默克尔树
3.7 布隆过滤器
3.8 公钥密码体制
3.8.1 基本概念
3.8.2 ElGamal公钥加密
3.9 数字签名
3.9.1 基本概念
3.9.2 椭圆曲线数字签名
3.9.3 ElGamal签名
3.9.4 多重签名
3.9.5 群签名
3.9.6 环签名
3.10 本章小结
3.11 练习
第4章 区块链共识协议
4.1 区块链共识协议概述
4.2 CAP原理
4.2.1 基本概念
4.2.2 应用场景
4.3 Paxos算法
4.4 Raft算法
4.5 拜占庭问题与算法
4.6 区块链共识基本需求
4.6.1 激励兼容
4.6.2 最终共识
4.6.3 活跃性
4.6.4 正确性
4.7 主要的共识算法
4.7.1 基于工作量证明的共识算法
4.7.2 基于权益证明的共识算法
4.7.3 基于拜占庭容错协议的共识算法
4.7.4 委托权益证明
4.7.5 其他共识算法
4.8 本章小结
4.9 练习
第5章 区块链安全与隐私
5.1 区块链安全与隐私威胁概述
5.1.1 区块链数据安全威胁
5.1.2 区块链隐私泄露威胁
5.2 区块链安全目标
5.2.1 数据安全
5.2.2 共识安全
5.2.3 智能合约安全
5.2.4 内容安全
5.2.5 密钥安全
5.2.6 跨链交易安全
5.2.7 隐私保护
5.2.8 密码算法安全
5.3 区块链层级分类安全
5.4 本章小结
5.5 练习
第6章 应用层安全
6.1 应用层安全概述
6.2 密钥管理安全
6.2.1 字典攻击
6.2.2 撞库攻击
6.2.3 键盘记录攻击
6.2.4 缓存侧信道攻击
6.2.5 货币木马攻击
6.3 客户端安全
6.3.1 API关键密钥窃取
6.3.2 App伪造漏洞攻击
6.3.3 钓鱼攻击
6.3.4 恶意挖矿攻击
6.3.5 Web注入攻击
6.4 本章小结
6.5 练习
第7章 智能合约层安全
7.1 以太坊与智能合约
7.1.1 以太坊
7.1.2 智能合约
7.1.3 智能合约基本语法及编译
7.2 智能合约安全威胁
7.2.1 交易顺序依赖漏洞
7.2.2 时间戳依赖漏洞
7.2.3 异常处理漏洞
7.2.4 竞态条件漏洞
7.2.5 整数操作漏洞
7.2.6 基于块燃料限制攻击漏洞
7.2.7 call注入攻击漏洞
7.3 Solidity安全编程
7.4 本章小结
7.5 练习
第8章 共识层安全
8.1 共识层安全概述
8.2 共识协议安全假设
8.2.1 PoW/PoS协议的安全性
8.2.2 BFT协议的安全性
8.3 可扩展共识协议
8.4 共识层安全威胁
8.4.1 贿赂攻击
8.4.2 币龄累计攻击
8.4.3 长距离攻击
8.4.4 自私挖矿攻击
8.4.5 双重支付攻击
8.5 本章小结
8.6 练习
第9章 网络层安全
9.1 网络层安全概述
9.2 网络层安全威胁
9.2.1 拒绝服务攻击
9.2.2 日蚀攻击
9.2.3 BGP劫持攻击
9.2.4 女巫攻击
9.2.5 窃听攻击
9.3 网络层隐私保护协议
9.3.1 混淆协议CoinJoin
9.3.2 混淆协议CoinShuffle
9.4 本章小结
9.5 练习
第10章 数据层安全
10.1 数据层安全概述
10.2 数据层安全威胁
10.2.1 恶意信息攻击
10.2.2 资源滥用攻击
10.2.3 长度扩展攻击
10.2.4 差分攻击
10.2.5 交易延展性攻击
10.2.6 交易关联性分析
10.3 数据层安全防御
10.4 基于零知识证明的隐私保护
10.4.1 Zerocash协议与Zcash
10.4.2 zkSNARK概述
10.4.3 一阶约束系统
10.4.4 二次算术规划
10.4.5 抽样计算
10.4.6 同态隐藏
10.4.7 KCA运算
10.4.8 双线性