本书全面、系统地阐述了区块链技术的经典理论体系，辅以典型工程案例，为读者展示成熟的分析方法和解决方案。全书内容包括区块链概述、区块链开发基础、区块链核心技术解析、区块链数据存储、区块链网络构建、以太坊与智能合约技术解析、区块链技术改进、区块链安全性分析和区块链项目实战案例。
本书难易程度适中，内容充实，层次清晰，可作为普通高等学校信息安全、网络空间安全、软件工程、计算机科学与技术等专业的本科生和研究生教材，也可作为区块链爱好者和信息安全工程师的参考手册。

王瑞锦，博士/博士后，电子科技大学副教授，硕导，CCF高级会员，ACM成都分会秘书长，美国西北大学（Northwestern University）访问学者，四川省海外高层次留学人才。研究方向为区块链、边缘计算、人工智能及安全等。在软件学报、IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics等重要期刊和会议上发表论文30余篇；出版教材和专著5本；申请授权发明专利17项；先后主持和主研国家重点研发、国家自然基金、国家242信息安全专项、四川省重点研发计划等科研项目20余项；参与制定国内外行业标准3项；主持教育部产学育人等教改项目7项。获四川省教学成果奖一等奖1项、二等奖1项，获CCF学生服务“突出贡献奖”，指导学生获国家级竞赛全国一等奖20余项。

第1章 区块链概述
1.1 什么是区块链
1.1.1 区块链的定义
1.1.2 区块链的特点
1.1.3 区块链与大数据、云计算的关系
1.1.4 区块链的局限性
1.2 区块链的发展
1.2.1 区块链的发展历程
1.2.2 区块链的几个阶段
1.3 区块链的分类
1.3.1 公有链
1.3.2 联盟链
1.3.3 私有链
1.3.4 侧链
1.3.5 互联链
1.4 区块链体系结构
1.5 区块链+应用
本章小结
思考题
第2章 区块链开发基础
2.1 Python的特点和应用领域
2.2 模块
2.2.1 使用和安装
2.2.2 基本模块
2.3 基于Tkinter的图形界面开发
2.4 Web开发
2.4.1 HTTPS简介
2.4.2 Web框架
本章小结
思考题
第3章 区块链核心技术解析
3.1 区块链加密技术
3.1.1 安全哈希函数
3.1.2 加解密技术
3.1.3 时间戳技术
3.1.4 梅克尔树技术
3.1.5 数字签名
3.1.6 数字证书
3.1.7 密钥分存
3.1.8 匿名技术
3.1.9 隐私模型
3.2 区块链核心问题
3.2.1 一致性问题
3.2.2 拜占庭将军问题与算法
3.2.3 FLP不可能原理
3.2.4 CAP原理
3.3 区块链共识机制
3.3.1 PoW机制
3.3.2 PoS：权益证明机制
3.3.3 DPoS授权权益机制
3.3.4 分布式一致性算法
3.3.5 共识机制比较
3.3.6 跨链共识算法
3.4 编程案例
3.4.1 MD5算法的实现
3.4.2 RSA算法的实现
本章小结
思考题
第4章 区块链数据存储
4.1 哈希指针与区块链
4.1.1 哈希指针
4.1.2 区块链
4.2 梅克尔树简介
4.2.1 二叉树
4.2.2 梅克尔树
4.3 区块链存储案例分析
4.3.1 100%准备金证明
4.3.2 分布式存储
4.4 编程案例
4.4.1 哈希列表的实现
4.4.2 梅克尔树的实现
本章小结
思考题
第5章 区块链网络构建
5.1 网络架构
5.1.1 网络中的节点
5.1.2 区块链的运行机制
5.2 去中心化
5.2.1 去中心化的定义
5.2.2 工作量证明机制
5.2.3 区块链共识
5.3 基于开源区块链项目
5.3.1 Hyperledger
5.3.2 Interledger
5.3.3 Steem
5.4 编程案例
5.4.1 实现私有链
5.4.2 实现公有链
本章小结
思考题
第6章 以太坊与智能合约技术解析
6.1 以太坊技术
6.1.1 以太坊整体架构
6.1.2 以太坊核心名词
6.1.3 以太坊单位与Gas
6.1.4 叔块与奖励计算
6.1.5 以太坊智能合约
6.2 超级账本项目
6.2.1 Fabric项目
6.2.2 Sawtooth Lake项目
6.2.3 Libra项目
6.3 智能合约开发框架Truffle
6.3.1 Truffle框架的特性
6.3.2 基于Truffle框架的实例
6.4 编程案例
6.4.1 利用Solidity实现一个拥有投票功能的智能合约
6.4.2 宠物商城
本章小结
思考题
第7章 区块链技术改进
7.1 增强匿名性
7.1.1 区块链的匿名性分析
7.1.2 混币交易
7.1.3 零知识证明
7.2 加强去中心化
7.2.1 挖矿市场研究
7.2.2 反矿机挖矿算法
7.2.3 Scrypt算法
7.2.4 混合哈希函数
7.2.5 矿池与反矿池挖矿算法
7.2.6 中心化与去中心化之争
7.3 能源消耗与生态环保
7.3.1 工作量证明机制的能源消耗
7.3.2 有效工作量证明
7.3.3 虚拟挖矿
7.3.4 改进的PBFT算法
7.4 功能扩展与性能改进
7.4.1 共同挖矿
7.4.2 侧链（跨链）结构
7.4.3 闪电网络
7.4.4 基于区块链的随机数发生器
7.5 编程案例
7.5.1 实现Scrypt加密算法
7.5.2 实现随机并联混合哈希算法
7.5.3 实现有效工作量证明算法
本章小结
思考题
第8章 区块链安全性分析
8.1 针对区块链的恶意攻击与应对策略
8.1.1 针对区块链系统的DDoS攻击
8.1.2 分叉攻击
8.1.3 拒绝服务攻击
8.1.4 临时保留区块攻击
8.1.5 区块丢弃攻击
8.1.6 惩罚分叉攻击
8.1.7 虚拟挖矿的潜在风险
8.2 针对分布式存储的攻击和防御
8.2.1 Sybil攻击和Eclipse攻击
8.2.2 基于工作量证明机制的Sybil攻击防御方案
8.3 攻击案例分析
8.3.1 币安黑客事件
8.3.2 “The DAO”事件与以太坊分叉
8.4 编程案例
8.4.1 模拟分叉攻击
8.4.2 模拟防御Sybil攻击
本章小结
第9章 区块链项目实战案例
9.1 基于区块链的婚恋平台开发
9.1.1 设计系统整体架构
9.1.2 实现矿工节点
9.1.3 实现二级机构节点
9.2 基于区块链的智能物联网协作控制系统开发
9.2.1 网络架构
9.2.2 实现智能物联网节点
本章小结
参考文献