區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展

第1章緒論2

1.1信用機制的發(fā)展與區(qū)塊鏈的誕生2

1.1.1信用機制的發(fā)展2

1.1.2區(qū)塊鏈的誕生3

1.2從信息交換到價值交換5

1.2.1共享賬本5

1.2.2點對點交易5

1.2.3私密交易5

1.2.4智能交易6

1.3區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和機遇6

1.3.1區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)6

1.3.2區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的機遇9

1.4全球區(qū)塊鏈投融資分析12

1.4.1主要的投融資領(lǐng)域12

1.4.2不同國家/地區(qū)的投融資差異13

1.4.3不同年度的投融資重點差異14

本章小結(jié)15

習(xí)題15

第2章區(qū)塊鏈理論研究現(xiàn)狀16

2.1區(qū)塊鏈的概念辨析及類型劃分16

2.1.1區(qū)塊鏈的概念辨析16

2.1.2區(qū)塊鏈的類型劃分16

2.2區(qū)塊鏈學(xué)術(shù)研究統(tǒng)計19

2.2.1數(shù)據(jù)來源和研究方法19

2.2.2區(qū)塊鏈研究概況19

2.3國內(nèi)區(qū)塊鏈學(xué)術(shù)研究綜述25

2.4國外區(qū)塊鏈學(xué)術(shù)研究綜述26

2.4.1共識算法關(guān)鍵技術(shù)27

2.4.2智能合約關(guān)鍵技術(shù)29

2.4.3區(qū)塊鏈應(yīng)用研究30

本章小結(jié)37

習(xí)題37

第3章區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀38

3.1引言38

3.2區(qū)塊鏈硬件設(shè)施40

3.2.1硬件設(shè)備40

3.2.2區(qū)塊鏈云算力平臺42

3.3區(qū)塊鏈底層平臺及區(qū)塊鏈解決方案43

3.3.1區(qū)塊鏈底層平臺43

3.3.2區(qū)塊鏈技術(shù)解決方案48

3.4區(qū)塊鏈安全50

3.4.1區(qū)塊鏈面臨的安全問題50

3.4.2區(qū)塊鏈安全服務(wù)52

3.5區(qū)塊鏈行業(yè)服務(wù)機構(gòu)52

3.5.1區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)園及產(chǎn)業(yè)基金52

3.5.2區(qū)塊鏈媒體和社區(qū)54

3.5.3投資機構(gòu)和交易所54

3.5.4行業(yè)組織及研究機構(gòu)56

本章小結(jié)57

習(xí)題57

第2部分技術(shù)篇

第4章區(qū)塊鏈核心機理概論60

4.1區(qū)塊鏈思想與技術(shù)的起源和發(fā)展60

4.2區(qū)塊鏈中的密碼學(xué)63

4.2.1密碼學(xué)簡史和分類63

4.2.2計算復(fù)雜性理論67

4.2.3散列函數(shù)67

4.2.4RSA69

4.2.5橢圓曲線密碼70

4.2.6數(shù)字簽名72

4.2.7默克爾樹73

4.2.8布隆過濾器74

4.3區(qū)塊鏈中的博弈論76

4.4區(qū)塊鏈中的分布式系統(tǒng)77

4.4.1分布式系統(tǒng)的特征和挑戰(zhàn)77

4.4.2分布式系統(tǒng)的經(jīng)典定理85

4.4.3分布式哈希表87

4.5區(qū)塊鏈中的共識算法94

4.5.1共識算法的設(shè)計約束95

4.5.2共識算法的評價體系96

4.5.3典型的共識算法97

4.6區(qū)塊鏈中的智能合約103

4.6.1智能合約103

4.6.2李嘉圖合約104

4.6.3預(yù)言機106

本章小結(jié)112

習(xí)題112

第5章區(qū)塊鏈的架構(gòu)演進113

5.1簡介113

5.2區(qū)塊鏈1.0：可編程貨幣時代113

5.2.1比特幣簡介113

5.2.2比特幣錢包114

5.2.3比特幣密鑰推導(dǎo)115

5.2.4比特幣交易117

5.2.5比特幣網(wǎng)絡(luò)118

5.2.6比特幣的挖礦和共識119

5.2.7比特幣的分叉120

5.3區(qū)塊鏈2.0：智能合約時代121

5.3.1以太坊的理論基礎(chǔ)122

5.3.2以太坊范式122

5.3.3以太坊區(qū)塊鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)換123

5.3.4以太坊對象序列化/反序列化方法124

5.3.5以太坊狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)trie125

5.3.6以太坊賬戶132

5.3.7以太坊虛擬機134

5.4區(qū)塊鏈3.0：區(qū)塊網(wǎng)時代135

5.4.1跨鏈概述135

5.4.2公證人機制136

5.4.3中繼/側(cè)鏈138

5.4.4哈希鎖定139

5.4.5分布式私鑰控制142

本章小結(jié)142

習(xí)題144

第3部分應(yīng)用篇

第6章區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用144

6.1引言144

6.2區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈金融中的應(yīng)用144

6.2.1利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決傳統(tǒng)供應(yīng)鏈金融問題146

6.2.2以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的供應(yīng)鏈金融147

6.3區(qū)塊鏈在貿(mào)易金融中的應(yīng)用149

6.4區(qū)塊鏈在征信中的應(yīng)用153

6.5區(qū)塊鏈在交易清算中的應(yīng)用155

6.5.1銀行間交易結(jié)算156

6.5.2證券業(yè)交易結(jié)算158

6.6區(qū)塊鏈在保險中的應(yīng)用159

6.7區(qū)塊鏈在證券中的應(yīng)用161

6.7.1區(qū)塊鏈證券的優(yōu)勢162

6.7.2區(qū)塊鏈證券的解決方案162

6.7.3區(qū)塊鏈證券的技術(shù)制約164

本章小結(jié)165

習(xí)題165

第7章區(qū)塊鏈在實體經(jīng)濟領(lǐng)域的應(yīng)用166

7.1區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用166

7.1.1采購過程167

7.1.2分銷渠道169

7.1.3生產(chǎn)運作170

7.1.4新產(chǎn)品開發(fā)170

7.2區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用171

7.2.1支持農(nóng)業(yè)的區(qū)塊鏈技術(shù)171

7.2.2農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈的機遇171

7.2.3智能合約和農(nóng)作物保險171

7.2.4區(qū)塊鏈和土地治理172

7.2.5運輸與農(nóng)業(yè)運輸172

7.3區(qū)塊鏈在財務(wù)管理中的應(yīng)用172

7.4區(qū)塊鏈在能源行業(yè)中的應(yīng)用173

7.4.1能源行業(yè)改革的現(xiàn)實需求173

7.4.2區(qū)塊鏈在能源改革中的優(yōu)勢174

7.4.3區(qū)塊鏈在能源行業(yè)的應(yīng)用174

7.5區(qū)塊鏈在電子政務(wù)中的應(yīng)用176

7.5.1有利于提高政府服務(wù)質(zhì)量177

7.5.2有利于構(gòu)建社會信用體系178

7.5.3有利于推進政府信息公開178

7.5.4有利于整合政府機構(gòu)資源178

7.5.5有利于共享公民信用信息178

本章小結(jié)179

習(xí)題180

第8章區(qū)塊鏈應(yīng)用的實驗及案例181

8.1區(qū)塊鏈應(yīng)用實驗181

8.1.1基于以太坊的區(qū)塊鏈私有鏈搭建181

8.1.2以太坊Geth和MetaMask的使用方法184

8.1.3Solidity基礎(chǔ)及智能合約權(quán)限控制189

8.1.4區(qū)塊鏈文件上傳DAPP192

8.2基于區(qū)塊鏈的博客系統(tǒng)195

8.2.1區(qū)塊鏈DAPP程序架構(gòu)196

8.2.2區(qū)塊鏈博客系統(tǒng)程序架構(gòu)198

8.2.3博客智能合約源碼分析199

8.2.4Web3js庫使用202

8.3學(xué)生考試成績區(qū)塊鏈系統(tǒng)207

8.3.1區(qū)塊鏈系統(tǒng)架構(gòu)207

8.3.2系統(tǒng)后端的區(qū)塊鏈交互208

8.3.3基于隊列服務(wù)的信息上鏈209

本章小結(jié)210

習(xí)題210

第4部分發(fā)展篇

第9章區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展212

9.1引言212

9.2區(qū)塊鏈技術(shù)進展213

9.2.1性能進展213

9.2.2存儲進展214

9.2.3隱私和安全進展214

9.2.4合規(guī)進展215

9.3區(qū)塊鏈技術(shù)在公共衛(wèi)生防疫領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展218

9.3.1區(qū)塊鏈技術(shù)和公共衛(wèi)生218

9.3.2區(qū)塊鏈技術(shù)和疫情防控220

9.4區(qū)塊鏈技術(shù)標準化工作進展224

9.4.1區(qū)塊鏈技術(shù)標準化工作現(xiàn)狀224

9.4.2國際區(qū)塊鏈技術(shù)標準化進展225

9.4.3中國區(qū)塊鏈技術(shù)標準化進展228

9.4.4其他國家或地區(qū)區(qū)塊鏈技術(shù)標準化進展232

本章小結(jié)236

習(xí)題236

第10章區(qū)塊鏈監(jiān)管政策發(fā)展237

10.1區(qū)塊鏈監(jiān)管的必要性237

10.1.1保護投資者的需要237

10.1.2維護全行業(yè)合法性的需要237

10.1.3保證高質(zhì)量代幣發(fā)行的需要238

10.2區(qū)塊鏈對監(jiān)管帶來的壓力238

10.2.1虛擬貨幣法律定性的欠缺238

10.2.2區(qū)塊鏈的跨區(qū)域性造成管轄權(quán)沖突239

10.2.3區(qū)塊鏈的去中心化導(dǎo)致責(zé)任主體不明確239

10.2.4區(qū)塊鏈的復(fù)雜性與快速傳播特性使得風(fēng)險管理難度加大240

10.3代表性監(jiān)管制度240

10.3.1監(jiān)管沙箱制度240

10.3.2按項目屬性分類監(jiān)管242

10.3.3行業(yè)準入資質(zhì)管理242

10.4國外區(qū)塊鏈的監(jiān)管態(tài)勢243

10.4.1美國245

10.4.2歐盟246

10.4.3俄羅斯247

10.4.4馬耳他248

10.4.5新加坡248

10.4.6日本248

10.4.7韓國249

10.4.8澳大利亞250

10.5國內(nèi)區(qū)塊鏈的監(jiān)管態(tài)勢250

10.5.1中國主要區(qū)塊鏈監(jiān)管政策措施250

10.5.2中國式區(qū)塊鏈監(jiān)管原則：“幣鏈分離式”監(jiān)管251

10.5.3中國式區(qū)塊鏈監(jiān)管措施：規(guī)劃引導(dǎo)+財政補貼252

10.5.4中國式區(qū)塊鏈監(jiān)管形態(tài)：服從中央+地方競爭253

本章小結(jié)256

習(xí)題257

參考文獻258