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(jī)制的發(fā)展與區(qū)塊鏈的誕生2

1.1.1信用機(jī)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(jià)值交換5

1.2.1共享賬本5

1.2.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(jī)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(jī)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(diǎn)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(jì)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(shí)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(tái)42

3.3區(qū)塊鏈底層平臺(tái)及區(qū)塊鏈解決方案43

3.3.1區(qū)塊鏈底層平臺(tái)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(jī)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(jī)構(gòu)和交易所54

3.5.4行業(yè)組織及研究機(jī)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(jī)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(jiǎn)史和分類63

4.2.2計(jì)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(shí)算法94

4.5.1共識(shí)算法的設(shè)計(jì)約束95

4.5.2共識(shí)算法的評(píng)價(jià)體系96

4.5.3典型的共識(shí)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(jī)106

本章小結(jié)112

習(xí)題112

第5章區(qū)塊鏈的架構(gòu)演進(jìn)113

5.1簡(jiǎn)介113

5.2區(qū)塊鏈1.0：可編程貨幣時(shí)代113

5.2.1比特幣簡(jiǎn)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(shí)119

5.2.7比特幣的分叉120

5.3區(qū)塊鏈2.0：智能合約時(shí)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(duì)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(jī)134

5.4區(qū)塊鏈3.0：區(qū)塊網(wǎng)時(shí)代135

5.4.1跨鏈概述135

5.4.2公證人機(jī)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(xiǎn)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(shì)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(shí)體經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(jī)遇171

7.2.3智能合約和農(nóng)作物保險(xiǎn)171

7.2.4區(qū)塊鏈和土地治理172

7.2.5運(yùn)輸與農(nóng)業(yè)運(yùn)輸172

7.3區(qū)塊鏈在財(cái)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(shí)需求173

7.4.2區(qū)塊鏈在能源改革中的優(yōu)勢(shì)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(huì)信用體系178

7.5.3有利于推進(jìn)政府信息公開178

7.5.4有利于整合政府機(jī)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(shí)驗(yàn)及案例181

8.1區(qū)塊鏈應(yīng)用實(shí)驗(yàn)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(jī)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(duì)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(jìn)展213

9.2.1性能進(jìn)展213

9.2.2存儲(chǔ)進(jìn)展214

9.2.3隱私和安全進(jìn)展214

9.2.4合規(guī)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展224

9.4.1區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀224

9.4.2國際區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展225

9.4.3中國區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展228

9.4.4其他國家或地區(qū)區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)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(hù)投資者的需要237

10.1.2維護(hù)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(duì)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(xiǎn)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(xiàng)目屬性分類監(jiān)管242

10.3.3行業(yè)準(zhǔn)入資質(zhì)管理242

10.4國外區(qū)塊鏈的監(jiān)管態(tài)勢(shì)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(shì)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(cái)政補(bǔ)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(jìng)爭(zhēng)253

本章小結(jié)256

習(xí)題257

參考文獻(xiàn)258