區塊鏈開發實戰 Hyperledger Fabric關鍵技術與案例分析書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馮翔 ? ?劉濤 ? ?吳壽鶴 ? ?周廣益 著

圖書標籤:

• 區塊鏈
• Hyperledger Fabric
• 開發實戰
• 企業級區塊鏈
• 智能閤約
• Go語言
• 分布式賬本
• 區塊鏈技術
• 案例分析
• 技術詳解

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 機械工業

ISBN：9787111599425

商品編碼：28794377019

基本信息

作者： 馮翔    劉濤    吳壽鶴    周廣益   

叢書名： 區塊鏈技術叢書

齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111599425

上架時間：2018-6-1

齣版日期：2018 年6月

開本：16開

版次：1-1

所屬分類：計算機

目錄

前言 

第1章 全麵認識區塊鏈 1

1.1 區塊鏈技術的起源和解釋 1

1.2 區塊鏈的核心技術及其特性 2

1.2.1 區塊鏈技術的特性 3

1.2.2 區塊鏈的分布式存儲技術特性 3

1.2.3 區塊鏈的密碼學技術特性 4

1.2.4 區塊鏈中的共識機製 8

1.2.5 區塊鏈中的智能閤約 12

1.3 區塊鏈技術演進過程 13

1.4 區塊鏈技術的3個缺點 13

1.5 區塊鏈技術常見的4個錯誤認識 14

1.6 區塊鏈技術的應用領域 15

1.6.1 區塊鏈在金融行業的應用 15

1.6.2 區塊鏈在供應鏈中的應用 16

1.6.3 區塊鏈在公證領域的應用 17

1.6.4 區塊鏈在數字版權領域的應用 18

1.6.5 區塊鏈在保險行業的應用 19

1.6.6 區塊鏈在公益慈善領域的應用 21

1.6.7 區塊鏈與智能製造 22

1.6.8 區塊鏈在教育就業中的應用 23

1.7 區塊鏈的其他常見技術框架 24

1.8 本章小結 25

第2章 實戰準備 26

2.1 開發環境準備 26

2.1.1 操作係統的配置 26

2.1.2 Docker的使用 27

2.1.3 Git的使用 30

2.2 開發語言 30

2.2.1 GO語言 30

2.2.2 Node.js 32

2.3 常用工具 32

2.3.1 Curl 32

2.3.2 tree 33

2.3.3 Jq 33

2.4 本章小結 34

第3章 Hyperledger簡介 35

3.1 Hyperledger綜述 35

3.1.1 Hyperledger的項目背景 35

3.1.2 Hyperledger的項目成員 36

3.2 Hyperledger的體係結構 37

3.2.1    獲取Hyperledger源代碼並成為開發者 37

3.2.2 Hyperledger的9個正式項目 38

3.3 本章小結 43

第4章 Fabric快速入門 44

4.1 Fabric的技術特性 44

4.1.1 Fabric的多賬本特性 44

4.1.2 Fabric的智能閤約 45

4.1.3 Fabric的權限係統 46

4.1.4 Fabric的共識算法 47

4.2    Hyperledger中與Fabric相關的項目 47

4.3 Fabric的模塊、安裝和使用 48

4.3.1 Fabric的編譯和安裝 49

4.3.2 Fabric模塊安裝結果檢查 50

4.3.3    利用Docker運行Fabric相關模塊 51

4.4 快速運行一個簡單的Fabric網絡 53

4.4.1 Fabric環境準備 53

4.4.2 生成Fabric需要的證書文件 54

4.4.3 創始塊的生成 56

4.4.4 Orderer節點的啓動 59

4.4.5 Peer節點的啓動 60

4.4.6 創建通道 64

4.4.7 Chaincode的部署和調用 65

4.5 本章小結 66

第5章 Fabric核心模塊詳解 67

5.1    Fabric的核心模塊功能、通用選項和命令 67

5.1.1 Fabric核心模塊及其功能 67

5.1.2 Fabric模塊的通用選項和命令 68

5.2    Fabric模塊的子命令、選項和配置文件 68

5.2.1 cryptogen 69

5.2.2 configtxgen 74

5.2.3 configtxlator 77

5.2.4 orderer 79

5.2.5 peer 85

5.3 Fabric模塊在係統中的作用 92

5.3.1    peer模塊在Fabric係統中的作用 92

5.3.2    orderer模塊在Fabric係統中的作用 95

5.4    Fabric數據安全傳輸的方式 95

5.4.1    Fabric中orderer模塊TLS設置 95

5.4.2 Fabric中peer模塊TLS設置 96

5.5 本章小結 98

第6章 Fabric的賬號體係 99

6.1 Fabric賬號簡介 99

6.1.1 Fabric賬號是什麼 99

6.1.2    什麼地方需要使用Fabric的賬號 101

6.2 基於cryptogen的賬號管理體係 103

6.3 Fabric賬號服務器：Fabric-ca 106

6.3.1 Fabric-ca的編譯和安裝 107

6.3.2    fabric-ca-server的啓動和配置 108

6.3.3 fabric-ca-client的使用 115

6.4    將fabric-ca-server綁定到現有項目中 117

6.5 本章小結 120

第7章 Fabric的智能閤約詳解 121

7.1 Chaincode初探 121

7.2    快速編寫和運行一個Chaincode 122

7.3    Golang版本的Chaincode的代碼結構 125

7.3.1 Chaincode源代碼的基本結構 125

7.3.2 shim包的核心方法 127

7.3.3    ChaincodeStubInterface接口中的核心方法 128

7.4    Chaincode相關的操作命令和選項 136

7.5    如何通過Chaincode進行交易的endorse 140

7.6 Chaincode的調試方法 142

7.6.1    Chaincode在Docker容器之外的運行 142

7.6.2 Chaincode在IDE中的調試 145

7.7 本章小結 148

第8章    Fabric和Fabric-ca的編程接口 149

8.1    Fabric接口的通信協議和功能劃分 149

8.2 Fabric Nodejs SDK的使用 151

8.2.1    如何獲取Fabric Nodejs SDK源代碼 151

8.2.2    快速構建基於Nodejs的Fabric客戶端 151

8.2.3    Fabric Nodejs SDK中TLS的設置 159

8.3 Fabric Java SDK 160

8.3.1 Fabric Java SDK的安裝 160

8.3.2    Fabric Java SDK的常用接口 161

8.3.3    Fabirc Java SDK中TLS的設置 169

8.4 Fabric Go SDK 170

8.4.1 Fabric Golang的安裝 170

8.4.2 創建配置文件 170

8.4.3    一個簡單的Golang訪問Fabric的例子 171

8.4.4    Fabric Golang SDK其他用法 174

8.4.5    Fabric Golang SDK的背書操作 176

8.5 本章小結 176

第9章 Fabric係統架構設計 177

9.1 Fabric架構中的組織規劃 177

9.1.1 確認組織 178

9.1.2 組織的管理方式 178

9.2 Fabric係統的結構 179

9.2.1 Fabric係統的邏輯結構 179

9.2.2 Fabric係統的物理結構 181

9.3 Fabric中Channel的設計 181

9.4 Chaincode 182

9.5 數據訪問層 183

9.6 曆史遺留係統的兼容 185

9.7 Fabric係統的維護和管理 186

9.8 本章小結 187

第10章    Fabric開發實戰：開發流程與實例詳解 188

10.1 Fabric項目的開發流程 188

10.2 Fabric項目開發實例詳解 191

10.2.1 係統初始化 191

10.2.2    Orderer節點的初始化和啓動 193

10.2.3 啓動第一個Peer 198

10.2.4 Channel的創建和加入 200

10.2.5 啓動當前組織的Fabric-ca 202

10.2.6    測試Chaincode的部署和開發 202

10.2.7 客戶端的開發 203

10.2.8 啓動本組織的其他Peer 205

10.2.9 其他組織Peer節點的加入 208

10.2.10 背書交易的測試 210

10.2.11 非初始化組織的加入 214

10.3 本章小結 220

第11章    基於Fabric的區塊鏈瀏覽器項目實戰 221

11.1 項目介紹 221

11.2 開發過程 222

11.2.1 項目準備 222

11.2.2 項目開發 222

11.3 本章小結 229

第12章    基於Fabric的供應鏈金融項目實戰 230

12.1    供應鏈金融的背景知識和痛點 230

12.1.1 供應鏈金融的背景知識 230

12.1.2 供應鏈金融的痛點 231

12.1.3    用Fabric解決供應鏈金融痛點的方法 231

12.2    用Fabric構建供應鏈金融係統的方法 232

12.2.1 係統的設計 232

12.2.2 係統環境搭建 233

12.2.3 客戶端開發 239

12.3 本章小結 244

第13章    基於Fabric的食品溯源項目實戰 245

13.1 數據溯源的背景知識和痛點 245

13.1.1 數據溯源的背景知識 245

13.1.2 數據溯源的痛點 245

13.2    Fabric如何優化數據溯源係統 246

13.3    Fabric如何構建數據溯源係統 246

13.3.1 係統環境搭建 247

13.3.2 客戶端開發 262

13.4 本章小結 271

附錄A 比特幣的原理和運行方式 272

附錄B 比特幣的bitcoin-cli模塊詳解 282

附錄C 比特幣係統的編程接口 292

附錄D 比特幣係統客戶端項目實戰 297

附錄E 區塊鏈相關術語 304 

↑摺 疊

前言

為何寫作本書

近年來區塊鏈技術逐步占據各大技術類網站的頭條，各種基於區塊鏈特性的想法和創新層齣不窮。這些繁榮是區塊鏈技術在幕後默默支撐的，可是人們經常忽略區塊鏈的技術而把投資、融資、保值等金融屬性和區塊鏈畫上瞭等號。其實區塊鏈本質上還是一門技術。區塊鏈技術源於比特幣，經過近幾年的發展，已經超越比特幣逐步形成一門單獨的技術體係。目前區塊鏈技術已經滲透到各行各業中，比如區塊鏈技術同大數據、人工智能等技術産生瞭讓人意想不到的化學反應。我們有理由相信區塊鏈技術在未來一定會成為IT基礎技術之一，成為每個IT技術人員必備的基礎技能。

同時我們也可以看到區塊鏈技術在國內外的發展非常迅速。在國外，IBM發起瞭超級賬本項目，並把超級賬本項目的源碼捐獻給瞭Linux基金，藉助社區的力量來發展。全球已經有將近200多個公司和組織加入瞭超級賬本，成為超級賬本項目的會員。當然其他巨頭也隨之跟進，微軟早就和以太坊達成瞭戰略閤作協議。互聯網巨頭Google、社交媒體行業的龍頭Facebook等在區塊鏈領域均有所布局。

但是在繁榮的背後我們也應該看到危機，目前區塊鏈技術在實際項目中的應用還存在不少問題。我們認為齣現這種情況是因為目前區塊鏈技術的實用化還存在以下障礙:

技術新，學習資料匱乏。區塊鏈技術是最近幾年剛剛興起的一門綜閤技術，目前資料特彆是中文資料還是比較缺乏的。

技術種類多，有一定的學習成本。區塊鏈是一門綜閤型的技術，如果把每個單項技術列齣來學習並不難，但是當把這些技術組閤起來之後學習難度就大大增加瞭。

可藉鑒的成功案例少。由於區塊鏈技術是一門比較新的技術，因此目前缺少比較成功的案例。即使諸如IBM等巨頭開發瞭一些成功案例，但是由於各種各樣的原因，目前並沒有公開，這些都給廣大技術人員學習區塊鏈技術特彆是把區塊鏈技術應用到具體項目中造成瞭一定的障礙。

這些問題的存在是我們編寫“區塊鏈開發實戰”係列圖書的目的，第一批有兩本書同時麵世，分彆是基於Hyperledger Fabric和以太坊進行區塊鏈開發實戰。我們希望讀者通過這兩本書，在瞭解區塊鏈的基本概念和核心技術的同時，能夠將區塊鏈技術更多應用到具體的項目中，解決現有技術無法解決的一些行業痛點。

《智能閤約與去中心化應用構建：下一代互聯網的基石》 一、 顛覆與革新：區塊鏈技術浪潮的澎湃動力 在數字時代飛速發展的今天，一項顛覆性的技術正悄然重塑著我們對信任、效率和價值流轉的認知——它就是區塊鏈。區塊鏈，作為一種去中心化、分布式賬本技術，以其前所未有的透明度、不可篡改性和安全性，正在深刻影響著金融、供應鏈、醫療、物聯網乃至整個社會經濟的方方麵麵。從最初的比特幣概念，到如今在各行各業的落地應用，區塊鏈已經從一個技術極客的小眾話題，演變為全球矚目的戰略焦點。 本書《智能閤約與去中心化應用構建：下一代互聯網的基石》正是聚焦於這一核心技術的實戰應用與未來發展，旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具操作性的學習平颱。我們不隻是介紹區塊鏈的理論概念，更著眼於如何利用這一強大的工具，構建真正有價值的去中心化應用（DApps），釋放其顛覆性的潛力。 二、 智能閤約：賦予區塊鏈“生命”的邏輯引擎 如果說區塊鏈是信任的基石，那麼智能閤約便是賦予這塊基石“生命”的邏輯引擎。智能閤約，本質上是一段運行在區塊鏈上的代碼，當預設的條件滿足時，便會自動執行相應的協議條款，無需任何第三方介入。這種自動化、可信的執行機製，極大地提高瞭交易的效率，降低瞭溝通成本，並且徹底消除瞭人為的乾預和潛在的欺詐風險。 本書將帶領讀者深入探索智能閤約的奧秘，從其基本原理、核心設計理念，到實際的開發流程。我們將詳細講解： 智能閤約的生命周期： 從編寫、部署到執行、升級，每一個環節都至關重要。 主流智能閤約開發語言： 深入剖析 Solidity（以太坊生態）等主流語言的語法、特性與最佳實踐。我們將通過大量的代碼示例，展示如何編寫安全、高效、可審計的智能閤約。 閤約安全與漏洞防範： 智能閤約一旦部署，便無法輕易修改，因此安全性是重中之重。本書將係統梳理常見的智能閤約安全漏洞，如重入攻擊、整數溢齣、權限控製不當等，並提供切實可行的防範策略和審計方法，幫助開發者構建堅不可摧的閤約代碼。 閤約設計模式與最佳實踐： 學習行業內成熟的閤約設計模式，如ERC-20（代幣標準）、ERC-721（非同質化代幣標準）、ERC-1155（多代幣標準）等，理解其設計哲學，並掌握如何根據實際業務場景選擇和應用恰當的模式。 鏈下邏輯與預言機（Oracles）： 智能閤約的強大之處在於其鏈上執行能力，但現實世界的數據往往需要通過“預言機”引入鏈上。我們將深入探討預言機的工作原理、不同類型（中心化、去中心化）的優劣，以及如何安全有效地將鏈下真實世界的數據喂給智能閤約，實現更復雜的業務邏輯。 復雜閤約的開發技巧： 學習如何設計和實現具有復雜狀態管理、多方協作、激勵機製的智能閤約，例如去中心化交易所（DEX）、去中心化金融（DeFi）協議、鏈上治理係統等。 三、 去中心化應用（DApps）：重塑用戶體驗與商業模式 智能閤約的強大功能，為構建全新的去中心化應用（DApps）提供瞭堅實的基礎。DApps擺脫瞭傳統中心化應用的單點故障、數據隱私泄露和審查風險，為用戶提供瞭更安全、透明、自主的體驗。從遊戲、社交到金融、版權管理，DApps正在以我們意想不到的方式改變著互聯網的麵貌。 本書將全麵指導讀者如何從零開始構建富有創意的DApps，涵蓋： DApp架構設計： 理解DApp的核心組成部分，包括前端用戶界麵、智能閤約後端、去中心化存儲（如IPFS）等，以及它們之間的協同工作方式。 前端開發與鏈交互： 學習使用Web3.js、Ethers.js等JavaScript庫，實現前端應用與區塊鏈網絡的無縫交互。我們將詳細演示如何連接錢包、發送交易、訂閱事件，以及如何展示鏈上數據。 去中心化存儲解決方案： 探討IPFS（星際文件係統）等去中心化存儲技術，理解其在DApp開發中的重要作用，包括存儲用戶生成內容、NFT元數據等，確保數據的永久性和抗審查性。 用戶體驗優化： DApp的普及離不開良好的用戶體驗。我們將分享如何設計直觀易用的界麵，降低用戶使用門檻，並探討如何處理交易確認延遲、Gas費波動等區塊鏈特有的挑戰。 DApp的經濟模型設計： 一個成功的DApp往往需要精心設計的經濟模型來激勵用戶參與、維護網絡安全。我們將深入探討代幣發行、激勵機製、治理模型等，幫助讀者構建可持續發展的DApp生態。 實際DApp案例剖析： 通過分析一些成功的DApp案例，如去中心化交易所、NFT交易平颱、鏈上身份驗證係統等，學習其設計思路、技術選型和運營策略，從中汲取靈感。 四、 實踐為王：理論結閤，動手前行 “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”本書的核心宗旨在於“實戰”。我們深知，隻有通過親手實踐，纔能真正掌握區塊鏈開發的核心技能。因此，本書的每一章都將緊密結閤實踐操作，通過清晰的步驟、詳盡的代碼示例和可運行的項目，引導讀者一步步完成從概念到實現的轉化。 搭建開發環境： 從本地開發鏈（如Ganache）的搭建，到MetaMask等錢包的配置，再到IDE的選擇，我們將提供最便捷的入門指引。 端到端項目開發： 我們將通過一個或多個貫穿全書的實際項目，例如一個簡單的代幣發行平颱、一個去中心化投票係統，或者一個基礎的NFT市場，讓讀者在解決實際問題的過程中，學習和鞏固各項技術要點。 代碼調試與問題排查： 掌握有效的調試技巧，能夠快速定位和解決開發過程中遇到的問題，是每一個閤格開發者的必備技能。本書將分享常用的調試工具和方法。 部署與測試： 學習如何將智能閤約部署到測試網絡（如Sepolia、Goerli）乃至主網，並掌握單元測試、集成測試等自動化測試方法，確保閤約的穩定性和安全性。 五、 未來展望：擁抱下一代互聯網的黎明 區塊鏈技術仍在飛速發展，新的共識機製、新的擴容方案、新的應用場景層齣不窮。本書不僅關注當前主流的技術框架和開發實踐，更將引導讀者理解區塊鏈技術的長期發展趨勢，包括Layer 2擴容方案（如Rollups）、零知識證明（ZKP）、跨鏈技術、Web3.0的願景與挑戰等。 通過學習本書，您將： 掌握智能閤約開發的核心技能， 能夠獨立編寫、測試和部署安全可靠的智能閤約。 理解去中心化應用的構建邏輯， 能夠設計和實現具有創新性的DApps。 培養解決實際問題的能力， 能夠應對開發過程中遇到的各種技術挑戰。 建立對區塊鏈技術前沿的認知， 為您在快速變化的數字經濟時代占據先機。 無論您是希望轉型成為區塊鏈開發者，還是希望深入瞭解這項革命性技術如何改變商業世界，本書都將是您不可或缺的學習夥伴。讓我們一起踏上這段激動人心的區塊鏈開發之旅，共同構建下一代互聯網的基石！

評分☆☆☆☆☆

拿到書後，我第一感覺是內容的組織邏輯非常清晰，但具體到每一個章節的深度，還需要時間去檢驗。技術書籍最怕的就是“淺嘗輒止”，每一個關鍵技術點都像蜻蜓點水一樣，讀者看完後依然感到迷茫。對於一個有一定基礎的開發者來說，真正有價值的是那些隱藏在復雜邏輯背後的底層原理和性能調優的“內幕消息”。我希望這本書能毫不保留地揭示那些在官方文檔中一筆帶過的關鍵算法細節，比如狀態轉換函數的設計、背書策略的靈活配置等。如果書中能提供一些高質量的性能測試數據和瓶頸分析，那就更好瞭。畢竟，實戰的精髓就在於如何讓係統跑得更快、更穩健，而不是僅僅讓它跑起來。這種對細節的執著，纔是區分普通參考書和經典指南的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這本新齣的技術書籍，光是書名就讓人眼前一亮，充滿瞭前沿技術的吸引力。我拿到手後，首先被它的厚度和排版吸引瞭，這通常意味著內容會比較紮實、深入。從目錄上看，它似乎並沒有拘泥於概念的堆砌，而是更注重實際操作和落地應用，這一點非常符閤當前技術圈的口味。我希望能看到一些真實的、有挑戰性的案例，而不是那種教科書式的理論復述。如果書中能詳細剖析幾個行業內的實際應用場景，比如供應鏈金融、數字身份驗證等，並深度解析其中遇到的技術難點和解決方案，那就太棒瞭。我尤其期待它在技術選型和架構設計上的見解，畢竟理論和實踐之間總有鴻溝，一本好的實戰書籍應該能幫我們跨越這個鴻溝，直接麵對生産環境中的問題。希望它能成為我工具箱裏那把最趁手的扳手，而不是隻能供著看的花瓶。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期關注該領域的人士，我深知構建一個健壯的分布式應用需要跨越多個技術棧的鴻溝。我非常關注這本書在集成性方麵的錶現。例如，它是否詳細闡述瞭區塊鏈核心組件（如賬本、智能閤約）如何與傳統的企業級服務（如數據庫、身份認證係統、微服務架構）進行無縫對接？很多時候，真正的“實戰”難題並不在於區塊鏈本身，而在於如何將這個“去中心化孤島”有效地嵌入到現有的 IT 生態中。如果書中能提供詳盡的集成方案、接口定義規範以及中間件的使用指南，並附帶一些跨係統調用的陷阱分析，那無疑會極大地提升本書的實用價值，使其不僅僅是一本關於某個特定框架的指南，而是一本企業級分布式應用構建的寶典。

評分☆☆☆☆☆

從書的整體風格來看，它似乎試圖搭建一套完整的知識體係，從基礎概念的梳理到復雜應用場景的構建，形成一個閉環。但我的顧慮在於，區塊鏈技術迭代速度極快，任何一本厚重的書籍都麵臨內容“過時”的風險。我更看重的是它傳授的思考方法論，而不是特定時間點的技術棧細節。例如，麵對一個全新的業務需求，如何快速地將其映射到區塊鏈的特定架構模式上？書中是否提供瞭這方麵的分析工具或思維模型？如果這本書能教會我如何應對未來可能齣現的新型安全威脅或監管要求，那麼即使具體的API有所變化，它的核心價值依然存在。我希望它能提供一種“不變”的內功心法，而非轉瞬即逝的招式套路。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對市麵上大多數聲稱“實戰”的技術書籍持保留態度，很多都是把官方文檔的Demo代碼重新包裝一下，加點不痛不癢的解釋就完事瞭。我對這本寄予厚望，因為它似乎在試圖構建一個更宏大的技術圖景。我希望它不僅僅停留在“如何部署”的層麵，更應該深入到“為什麼這樣設計”的核心哲學。比如，在處理去中心化網絡中的共識機製時，不同的業務場景對性能、安全性和最終一緻性的要求是不同的，這本書能否提供一個決策框架，指導我們在特定約束條件下做齣最佳技術選型？如果能有對現有主流框架的優劣勢對比分析，並結閤實際項目進行批判性思考，那這本書的價值就不可估量瞭。我期待的不是照貓畫虎的教程，而是能啓發我進行二次創新的思維導圖。