构建基于信用的下一代互联网 区块链技术书籍 区块链的实现原理 应用场景 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄步添，蔡亮 著

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• 分布式账本
• 智能合约
• 技术原理
• 应用开发
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• 金融科技

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302450276

商品编码：11108393691

作者：黄步添、蔡亮

定价：49.80元
印次：1-1
ISBN：9787302450276
出版日期：2016.12.01

图书简介

这是一本全面深入阐述区块链技术的书籍，书中重点阐述了区块链的实现原理、共识

机制、应用场景以及未来发展方向。

 

本书共5章，主要内容为：从比特币以及区块链的发展历程与原理等方面介绍区块链的

起源与成功应用；从区块链与传统行业、人工智能、金融、大数据等方面的结合，描述了

区块链能为人们带来的巨大技术变革；介绍了区块链技术的主要应用场景及相应案例，包

括存在性证明、智能合约、供应链、身份验证、资产交易、预测市场、电子商务、物流、

文件存储、医疗等；从原理、技术创新、发展等方面介绍了当下成功的区块链技术实践项

目，包括以太坊、公证通、比特股、瑞波以及级账本；从区块链网络自身的演化、物联

网、互联网等方面描绘了区块链技术的未来蓝图——构建基于信用的下一代互联网。

本书适合希望全面了解区块链技术全貌及具体应用场景的读者。

目录

第1章 区块链之前世今生

1.1 比特币 / 2

1.1.1 产生背景 / 2

1.1.2 技术原理 / 3

1.1.3 比特币的特点 / 15

1.1.4 重要概念 / 17

1.2 区块链 / 31

1.2.1 区块链是什么 / 31

1.2.2 区块链历史 / 32

1.2.3 分叉问题 / 34

1.2.4 共识攻击 / 39

1.2.5 区块链形态 / 43

1.2.6 共识机制 / 44 

第2章 通往区块链之路

2.1 0块链与行业应用 / 54

2.1.1 传统行业与区块链 / 57

2.1.2 +区块链的应用要点 / 59

1

53

2.2 

区块链与人工智能/ 61 

2.2.1 未来人类社会的发展

— 

区块链/ 63 

2.2.2 区块链在人工智能领域的应用/ 65 

2.2.3 人工智能和区块链在互联网金融中的应用/ 66 

2.2.4 人工智能和区块链在医疗行业的应用/ 67 

2.2.5 Sapience AIFX与区块链/ 67 

2.3 

区块链与未来金融/ 69 

2.3.1 区块链技术已在金融领域逐步兴起/ 69 

2.3.2 区块链契合金融的本质/ 71 

2.3.3 区块链技术在金融领域的应用前景/ 72 

2.4 

区块链与大数据/ 76 

2.4.1 区块链与重构大数据/ 76 

2.4.2 区块链构建全球信用体系/ 78 

2.4.3 区块链在大数据领域的应用/ 79 

83 

第3章 区块链应用场景

3.1 

存在性证明/ 84 

数字合同与数字印章/ 86 

3.2 

智能合约/ 88

比特币保险柜/ 90

3.3 

供应链/ 94 

区块链上的商品溯源/ 94 

3.4 

身份验证/ 97 

3.4.1 BitNation / 98 

3.4.2 CryptID / 99 

3.5

预测市场/ 102 

XIII 

Augur / 104 

3.6 

资产交易/ 106 

3.6.1 房产交易/ 106 

3.6.2 大宗商品交易/ 109 

3.7 

电子商务/ 111 

3.7.1 支付应用/ 112 

3.7.2 仲裁交易/ 113 

3.7.3 OpenBazaar / 114 

3.8 

文件存储/ 116

分布式存储平台

— 

Sia / 117

3.9 

物流/ 120

区块链上的包裹溯源/ 120

3.10 

交易所/ 122

区块链交易所/ 123

3.11 医疗应用/ 125 

3.11.1 区块链与个人健康记录/ 125 

3.11.2 区块链与病人隐私保护/ 127 

3.11.3 区块链构建医疗互信机制/ 127 

3.11.4 区块链构建新一代互助医疗保险/ 128 

3.11.5 区块链与健康云/ 131 

第4章 区块链实践

135 

4.1 

以太坊/ 136 

4.1.1 以太币/ 137 

4.1.2 运行原理/ 138 

4.1.3 以太坊虚拟机/ 139 

4.1.4 一个简单的智能合约/ 142 

4.1.5 以太坊生态/ 146 

4.2 公证通/ 148 

4.2.1 去中介的信任引擎/ 148 

4.2.2 改善数据确权/ 151 

4.3 比特股/ 156 

4.3.1 比特股的共识机制/ 156 

4.3.2 智能货币/ 158 

4.3.3 去中心化的交易所/ 160 

4.4 瑞波/ 163 

4.4.1 对传统区块链的改进/ 163 

4.4.2 瑞波货币/ 165 

4.4.3 分布式交易所/ 166 

4.4.4 瑞波的合规性/ 167 

4.4.5 降低跨境支付的成本/ 168 

4.4.6 瑞波的运用/ 169 

4.5 Hyperledger / 171 

4.5.1 Fabric简介/ 171 

4.5.2 Fabric构架/ 172 

4.5.3 拓扑结构/ 174 

4.5.4 级账本的协议/ 175 

177 

第5章 走向未来之路

5.1 链遍江湖，链链不同/ 178 

5.2 区块链网络动力学/ 184 

5.3 区块链的自组织/ 190 

5.3.1 崩溃和无序/ 190 

5.3.2 自组织/ 191 

5.3.3 节点变迁/ 192 

5.3.4 自组织的基础支撑/ 193 

5.3.5 区块链的未来/ 194 

5.4 三体与区块链/ 195 

5.5 互联网+走向区块链+ / 202 

5.5.1 可信交易杜绝消费欺诈/ 203 

5.5.2 去中心化避免垄断获利/ 204 

5.5.3 高效互联优化合作模式/ 205 

5.6 物联网走向物“链”网/ 207 

5.6.1 IBM的设备民主/ 208 

5.6.2 Filament的底层硬件/ 211 

5.6.3 Tilepay 的物联网支付系统/ 213 

5.7 构建基于信用的下一代互联网/ 217 

5.7.1 经济、金融的核心是信用/ 217 

5.7.2 传统条件下的高信用成本/ 218 

5.7.3 大数据降低信用成本/ 219 

5.7.4 区块链开启新的信用时代/ 221 

223 

参考文献

《链上未来：重塑信任与价值的数字基石》 引言：信任危机下的技术曙光 我们正身处一个信息爆炸的时代，互联网以前所未有的速度连接着世界，也带来了前所未有的挑战。数据隐私泄露、信息不对称、交易不透明，这些“信任危机”如同阴影笼罩在数字生活的方方面面。每一次在线交易、每一次信息分享，都潜藏着对中心化机构的依赖和不确定性。我们渴望一个更加公平、透明、可信的数字未来，一个能够真正赋予个体掌控权，并能在毫秒之间建立起互信的生态系统。 就在这样的时代背景下，一项颠覆性的技术悄然崛起，它不仅是数字加密的奇迹，更是重塑信任机制的革命性力量——区块链。它以其去中心化、不可篡改、透明可追溯的特性，为构建一个全新、更安全的数字世界提供了坚实的基础。 第一章：区块链的诞生与核心哲学 要理解区块链的力量，我们首先需要回溯它的起源。它并非凭空出现，而是对现有数字体系痛点的深刻反思与大胆创新。想象一下，如果每一笔交易，每一个数据的流动，都不是依赖某个单一的、易受攻击的服务器，而是分布在全球数以万计的节点上，并以加密技术串联成一条无法篡改的链条，会发生什么？ 本章将深入探讨区块链技术的诞生背景，揭示其背后的核心哲学——分布式共识。我们将剥离技术术语的迷雾，用通俗易懂的方式阐释： 去中心化（Decentralization）的真正含义：摆脱对单一权威机构的依赖，权力分散，系统更具韧性。 不可篡改性（Immutability）的数学保证：通过加密算法和链式结构，确保数据一旦记录，便无法被伪造或删除。 透明性（Transparency）与可追溯性（Traceability）的价值：每一笔记录都公开可见，任何人都可以验证，彻底消除信息黑箱。 分布式账本（Distributed Ledger Technology, DLT）的运作模式：理解数据如何被记录、验证和同步到网络中的每一个节点。 我们将从最基础的数学原理出发，理解哈希函数如何为数据提供独一无二的“指纹”，以及公钥/私钥加密如何保障交易的安全与身份的验证。这将帮助读者建立起对区块链技术最直观、最根本的认识。 第二章：区块链的实现原理——链上世界的构建 区块链技术的核心在于其精妙的结构和严谨的运行机制。本章将聚焦于区块链的“如何工作”，将抽象的概念具象化，让读者能够深入理解其技术骨架： 区块（Block）的构成：每一个区块都像一个包含多项重要信息的“数字容器”，包含交易数据、前一个区块的哈希值、时间戳以及一个重要的随机数（Nonce）。 链（Chain）的连接：前一个区块的哈希值如同“链条”，将区块一个接一个地串联起来，形成一条不可断裂的链。任何对历史区块的篡改，都会导致后续区块的哈希值失效，从而被网络立即识别。 共识机制（Consensus Mechanisms）：这是区块链实现去中心化信任的关键。我们将详细介绍几种主流的共识机制，例如： 工作量证明（Proof-of-Work, PoW）：比特币采用的机制，通过计算难题来竞争记账权，其原理、优缺点以及对能源消耗的讨论。 权益证明（Proof-of-Stake, PoS）：一种更节能的替代方案，通过持有代币的数量和时间来决定记账权，其演进和优势。 委托权益证明（Delegated Proof-of-Stake, DPoS）：一种效率更高的共识模式，由社区选举代表来记账。 分布式节点（Nodes）的角色：理解网络中的每一个参与者（节点）如何协作，验证交易，广播区块，并共同维护账本的一致性。 加密学的基石：更深入地探讨数字签名、默克尔树（Merkle Tree）等加密技术如何在区块链中发挥作用，确保数据的完整性和交易的有效性。 通过本章的学习，读者将能够清晰地描绘出区块链网络如何在没有中央权威的情况下，实现数据的安全存储、高效传输和可靠验证。 第三章：智能合约——让代码执行信任 如果说区块链是数字信任的基石，那么智能合约（Smart Contracts）就是在这块基石上构建的自动化执行引擎。它们是运行在区块链上的程序，能够根据预设的条件自动执行合约条款，无需第三方干预。 本章将揭示智能合约的强大之处，以及它如何为区块链的应用场景注入无限可能： 智能合约的定义与运作逻辑：理解“代码即法律”的理念，合约条款被编码成计算机语言，并在区块链上运行。 触发条件与自动执行：当满足预设的条件时，智能合约将自动执行相应的操作，例如资产转移、信息更新等。 消除人为干预与欺诈：智能合约的自动化执行特性，极大地降低了人为操纵和信息不对称带来的风险。 与图灵完备性：探讨智能合约语言（如Solidity）如何实现图灵完备，从而能够执行复杂的逻辑和计算。 智能合约的安全考量：深入分析智能合约开发中的潜在风险，例如代码漏洞、重入攻击等，以及如何通过安全审计来防范。 我们将通过生动的例子，展示智能合约如何自动化执行复杂的法律协议、金融衍生品、保险理赔等，从而提高效率，降低成本，并建立起前所未有的信任。 第四章：区块链的广泛应用场景——重塑各行各业 区块链技术并非只停留在理论层面，它已经开始深刻地改变着我们生活的方方面面，并催生出众多创新应用。本章将带您走进区块链技术的实际应用领域，探索其如何为传统行业带来变革： 金融领域（DeFi - 去中心化金融）： 数字货币与支付：比特币、以太坊等加密货币的崛起，以及其作为价值储存和支付媒介的潜力。 去中心化交易所（DEX）：无需中介机构的交易，用户可以直接进行点对点交易。 借贷与理财：通过智能合约实现无需传统银行的借贷服务和收益生成。 稳定币（Stablecoins）：克服加密货币价格波动性，连接法币与数字资产的桥梁。 供应链管理： 商品溯源与防伪：从生产源头到消费者手中的每一个环节都清晰可追溯，打击假冒伪劣产品。 物流追踪与优化：实时监控货物状态，提高物流效率，降低损耗。 凭证管理：电子提货单、发票等凭证的安全记录与流转。 数字身份与数据隐私： 去中心化身份（DID）：让用户真正掌握自己的身份信息，自主授权数据共享。 数据所有权与激励：用户可以通过分享数据获得报酬，实现数据的价值化。 医疗健康： 电子病历管理：安全、可控地共享病历信息，提升诊疗效率。 药物溯源与监管：确保药品来源可靠，防止假药流入市场。 知识产权保护： 数字内容版权确权：通过区块链记录原创信息，为创作者提供权益保障。 音乐、艺术品的交易与分发：实现更公平的收益分配机制。 政务与公共服务： 电子投票：提高选举的透明度和公正性。 土地登记与房产交易：简化流程，降低交易成本，防止产权纠纷。 公共记录的存证：为重要文件提供防篡改的存储和验证。 游戏与元宇宙： 非同质化代币（NFT）：为虚拟资产赋予独特性和所有权，推动数字收藏品和游戏道具的流通。 构建虚拟经济体系：在元宇宙中实现经济的自治与繁荣。 本章将通过大量真实案例和前瞻性分析，展现区块链技术如何赋能各行各业，释放新的商业价值，并最终重塑我们的数字生活。 第五章：区块链的挑战、未来与构建基于信用的下一代互联网 尽管区块链技术展现出巨大的潜力，但其发展并非一帆风顺。我们必须正视其面临的挑战，并探索未来的发展方向，最终描绘出“基于信用的下一代互联网”的蓝图。 面临的挑战： 可扩展性（Scalability）：如何提升区块链网络的交易处理速度和容量，以满足大规模应用的需求。 能源消耗：特别是PoW机制对环境的影响，以及如何发展更环保的共识机制。 监管与合规：全球范围内对区块链和加密资产的监管框架尚不完善，如何平衡创新与风险。 用户体验（User Experience, UX）：如何降低普通用户使用区块链技术的门槛，让其更易于理解和操作。 互操作性（Interoperability）：不同区块链网络之间如何实现信息的流通和资产的互换。 未来发展趋势： Layer 2 解决方案：如闪电网络、Rollups等，旨在提高区块链的可扩展性。 跨链技术（Cross-chain Technology）：实现不同区块链之间的通信和价值转移。 零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）：在不泄露信息本身的情况下，证明信息的有效性，增强隐私保护。 Web3.0 的演进：去中心化网络、去中心化应用（dApps）的兴起，以及其与区块链技术的深度融合。 企业级区块链（Enterprise Blockchain）：私有链和联盟链在企业内部及合作伙伴之间的应用。 构建基于信用的下一代互联网： 信任成为核心驱动力：从依赖中心化机构的信任，转向由技术和分布式共识构建的内在信任。 数据所有权与价值回归个体：用户真正掌控自己的数据，并能从中获益。 更公平、透明的数字经济：打破信息壁垒，促进更广泛的参与和价值分配。 新的商业模式与社会结构：基于去中心化和信任的创新将涌现，重塑产业格局和社会运行模式。 结语：拥抱链上未来 《链上未来：重塑信任与价值的数字基石》旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的区块链技术指南。我们不回避技术的复杂性，但我们致力于用最清晰的语言，最贴近实际的案例，引领您穿越区块链的层层迷雾，理解其核心价值，洞察其未来趋势。 我们相信，区块链不仅仅是一种技术，它更代表着一种对未来数字世界的愿景——一个更加公平、透明、安全，并且真正以人为本的数字社会。掌握区块链的知识，就是掌握通往这个未来的钥匙。愿您在这本书的陪伴下，开启探索区块链世界的旅程，并与我们一同构建一个更加值得信赖的数字未来。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是，这本书的图表和插图设计简直是业界良心！很多概念，特别是涉及到复杂数据结构和工作流程的部分，仅仅通过文字描述是很难完全理解的。但这本书中的每一个示意图都经过了精心设计，线条清晰，重点突出，色彩搭配也十分和谐，完美地起到了“画龙点睛”的作用。我记得有一张关于共识机制演变的流程图，将不同机制的优缺点对比得淋漓尽致，我花了几分钟仔细研究后，之前困扰我很久的几个技术难点瞬间迎刃而解。这种视觉化学习的辅助效果，极大地提高了学习效率。很多技术书籍的配图要么过于简单粗糙，要么过于拥挤复杂，而这本书在这方面做到了完美的平衡，看得出出版团队在细节打磨上的极致追求。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在语言风格上有一个非常独特的魅力，它在保持专业严谨性的同时，又时不时地流露出一种对未来技术图景的乐观与思考。行文流畅自然，专业术语的引入和解释都处理得恰到好处，不会让人感到阅读的阻力。书中对于“去中心化”这一核心理念的探讨，更是体现了作者深刻的哲学思辨能力，作者没有简单地将技术视为万能的灵丹妙药，而是审慎地分析了其在社会结构和信任机制重塑中所面临的挑战和伦理困境。这种批判性思维的融入，让整本书的层次一下子拔高了，不再是单纯的技术手册，而更像是一篇关于数字社会构建的深度宣言。对于那些希望从宏观层面理解这项技术影响力的读者来说，这些富有洞察力的论述，无疑是极具启发性的。

评分☆☆☆☆☆

整本书的深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅停留在理论的阐述上，更在实践案例的挖掘上下了血本。我特别关注的是书中对不同应用场景的分析，那些详实的案例分析，让我对这项技术的实际落地有了更直观的认识。作者没有满足于陈词滥调的例子，而是深入挖掘了一些垂直领域的创新应用，比如在供应链管理中的数据溯源和确权方面，作者提供的多方协作模型分析得非常透彻，让人看到了技术突破传统行业壁垒的巨大潜力。而且，作者在描述这些场景时，不仅关注了技术实现的可能性，还深入探讨了相关的法律法规和商业模式的适配性问题，这使得整本书的视角非常全面和成熟，展现出作者深厚的跨学科功底。这种对细节的执着和对全局的把握，让这本书的价值提升了好几个档次，绝对是值得收藏和反复研读的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧真是让人眼前一亮，拿到手里就感觉分量十足，而且纸张的质感也非常好，阅读体验很棒。作者在引言部分就清晰地阐述了本书的写作初衷和目标读者群体，看得出来是下了很大功夫去打磨内容的逻辑结构。我尤其欣赏作者对于复杂概念的拆解能力，很多初看起来晦涩难懂的理论，经过作者的精心梳理后，变得条理清晰，易于理解。比如，在介绍到某个基础算法时，作者不仅给出了数学公式，还配上了形象的比喻，这对于我这种非科班出身的读者来说，简直是福音。书中对于历史背景的梳理也做得十分到位，让人明白这项技术是如何一步步发展到今天的，而不是孤立地看待某个技术点。这种“知其所以然”的讲解方式，极大地增强了阅读的连贯性和深度，读起来完全没有那种生硬的教科书感觉，更像是一位资深专家在娓娓道来，让人忍不住想一口气读完。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对新兴概念的追踪方面做得非常出色，它紧跟技术前沿的脉搏，对于近几年涌现出来的一些创新性的技术分支和协议，都有相当深入的介绍和分析。我特别欣赏作者敢于对未来趋势做出自己的判断和预测，并且能用扎实的现有技术基础来支撑这些前瞻性的观点，而不是空泛的炒作。这种“立足当下，展望未来”的写作态度，让读者在学习现有知识的同时，也能对行业下一阶段的演进方向有所准备。对于那些希望保持技术敏感度，走在行业最前沿的专业人士而言，这本书提供了极具价值的地图和指南针，它不仅仅是知识的传递者，更是一个激发思考、引导创新的催化剂，读完后让人充满继续探索的热情和方向感。