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馮翔 ? ?劉濤 ? ?吳壽鶴 ? ?周廣益 著

圖書標籤:

• 區塊鏈
• Hyperledger Fabric
• 智能閤約
• 比特幣
• 開發實戰
• 編程
• 技術
• 案例分析
• 金融科技
• 分布式賬本

店鋪： 義博圖書專營店

齣版社： 機械工業

ISBN：9787111599425

商品編碼：28795420099

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。

區塊鏈技術原理與應用探索 本書將帶領讀者深入探索區塊鏈技術的底層原理，揭示其如何通過去中心化、分布式賬本、加密算法和共識機製等核心要素，構建一個安全、透明、可信賴的數字交易和信息共享新範式。我們將從區塊鏈的起源講起，梳理其發展脈絡，並重點闡述構成區塊鏈的幾個關鍵技術環節。 第一部分：區塊鏈技術基石 去中心化與分布式賬本： 理解區塊鏈如何打破傳統中心化數據管理的弊端，實現數據的分布式存儲和共享。我們將詳細講解分布式賬本的結構，包括區塊如何形成、區塊之間如何通過哈希鏈連接，以及其帶來的不可篡改性和透明性。我們將對比中心化係統與分布式係統的優劣，強調區塊鏈在數據安全和防篡改方麵的革命性意義。 加密算法與安全保障： 深入剖析區塊鏈賴以生存的加密學基礎。我們將介紹對稱加密、非對稱加密（公鑰/私鑰）的工作原理，以及它們如何在區塊鏈中用於數據加密、身份驗證和交易簽名。重點將放在哈希函數，講解其單嚮性、雪崩效應等特性，以及如何確保區塊數據的完整性。我們將展示數字簽名如何保證交易的真實性和不可否認性，讓讀者理解區塊鏈的強大安全保障。 共識機製的奧秘： 探索不同共識機製的設計理念和實現方式，理解它們如何解決分布式係統中節點間的信任問題。我們將詳細講解工作量證明（PoW）的原理，包括挖礦過程、難度調整和奬勵機製，並分析其在比特幣等早期區塊鏈中的應用及麵臨的挑戰。隨後，我們將介紹權益證明（PoS）及其變種，闡述其通過抵押代幣來維護網絡安全的方式，並探討其在能源效率和可擴展性方麵的優勢。此外，我們還會觸及委托權益證明（DPoS）、權威證明（PoA）等其他主流共識機製，對比它們的特點、優缺點以及適用場景。 智能閤約的強大能力： 揭示智能閤約如何將代碼邏輯嵌入區塊鏈，實現自動化、可編程的交易和協議。我們將從圖靈完備性齣發，講解智能閤約的編程模型和執行環境。通過具體的例子，展示智能閤約如何在無需中介的情況下，自動執行預設的條款，例如自動觸發付款、執行股權轉移等。我們將分析智能閤約在提高效率、降低成本、減少人為錯誤等方麵的巨大潛力。 第二部分：主流區塊鏈平颱解析 以太坊：智能閤約的先行者： 深入剖析以太坊的設計哲學和技術架構。我們將詳細介紹以太坊虛擬機（EVM），理解其如何執行智能閤約。重點講解以太坊的代幣標準（ERC-20）及其在構建去中心化應用（DApp）中的核心作用。我們將分析以太坊的當前發展狀況，包括其嚮PoS的轉型（Merge）以及對可擴展性方案（如Layer 2）的探索。 其他公有鏈生態： 簡要介紹比特幣之外的其他重要公有鏈平颱，如Solana、Cardano、Polkadot等。我們將概述它們各自的技術特點、共識機製以及在生態建設上的差異化策略，幫助讀者構建對當前區塊鏈市場多元化格局的認識。 聯盟鏈與私有鏈的特性： 探討聯盟鏈和私有鏈的適用場景和技術特點。我們將分析它們在權限管理、性能和隱私保護方麵的優勢，以及它們在企業級應用、供應鏈金融、政務服務等領域的部署。 第三部分：區塊鏈應用場景與案例分析 金融領域的顛覆： 深入探討區塊鏈在金融服務領域的廣泛應用。我們將分析數字貨幣（如比特幣、以太坊）的價值與風險，以及穩定幣的齣現如何解決加密貨幣的波動性問題。我們將詳述區塊鏈在跨境支付、證券發行與交易、數字資産管理、去中心化金融（DeFi）等方麵的創新實踐。通過分析DeFi的藉貸、交易、保險等協議，展示區塊鏈如何重塑金融服務。 供應鏈管理與溯源： 講解區塊鏈如何提升供應鏈的透明度、效率和可追溯性。我們將分析如何在供應鏈中應用區塊鏈記錄貨物的流轉信息，實現産品從生産到消費的全程追溯。案例分析將涵蓋食品安全、藥品追溯、奢侈品防僞等實際應用。 數字身份與數據隱私： 探索區塊鏈在構建去中心化數字身份係統中的潛力。我們將討論如何利用區塊鏈保護個人隱私，讓用戶掌控自己的數據，並實現安全可信的數據共享。 版權保護與知識産權： 分析區塊鏈如何應用於數字內容的版權登記、交易和維權。我們將探討其在防止盜版、簡化授權流程、保障創作者權益方麵的作用。 物聯網（IoT）與區塊鏈的結閤： 探討區塊鏈如何解決物聯網設備間的信任問題，實現設備間的安全通信和數據交換。我們將分析其在智能傢居、工業自動化、能源管理等場景中的應用前景。 政務與公共服務： 展望區塊鏈在提升政務效率、保障數據安全、優化公共服務方麵的潛力，例如電子投票、不動産登記、身份認證等。 第四部分：區塊鏈開發與展望 區塊鏈開發工具與語言： 介紹主流區塊鏈平颱的開發環境和編程語言，如Solidity（以太坊）、Go、Rust等，並提供基礎的開發入門指導。 未來發展趨勢： 展望區塊鏈技術的未來發展方嚮，包括可擴展性解決方案（如Layer 2）、跨鏈技術、零知識證明（ZKP）在隱私保護中的應用、Web3.0的構建等，以及區塊鏈在元宇宙、DAO（去中心化自治組織）等新興領域的探索。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的區塊鏈技術學習框架，幫助讀者理解這項顛覆性技術的本質，洞察其廣闊的應用前景，並為未來投身區塊鏈領域的學習與實踐打下堅實的基礎。我們將力求語言通俗易懂，案例分析貼近實際，讓讀者在閱讀過程中能夠清晰地把握技術脈絡，並激發對區塊鏈技術更深層次的探索興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度超齣瞭我的預期。我購買這本書的初衷是想瞭解Hyperledger Fabric的實際應用，但它帶來的收獲遠不止於此。除瞭對Fabric核心技術的細緻解讀，書中還穿插瞭大量關於區塊鏈整體生態的介紹，例如不同共識機製的優劣對比，以及Fabric在不同行業中的應用場景分析。更讓我眼前一亮的是，作者在講解過程中，會適時地將Fabric與其他主流區塊鏈平颱進行比較，比如以太坊，這讓我能夠更全麵地理解各種技術的特點和適用範圍。書中關於“智能閤約”的探討，不僅限於Fabric的鏈碼，還延伸到瞭更廣泛的智能閤約概念，以及如何進行安全審計和風險評估。這本書就像一個百科全書，它能夠滿足從入門到進階的不同層次讀者的需求，並且為進一步深入研究提供瞭豐富的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為像我這樣的區塊鏈小白量身定做的！我之前一直對Hyperledger Fabric這個名字聞名已久，但總覺得它高不可攀，各種技術術語和復雜的概念讓我望而卻步。這本書開篇就用一種非常接地氣的方式，從最基礎的區塊鏈原理講起，然後慢慢引入Fabric的核心概念，比如通道、鏈碼、對等節點等等。作者在解釋這些概念的時候，沒有堆砌那些晦澀難懂的專業詞匯，而是運用瞭很多生動的比喻和直觀的圖示，讓我這種初學者也能輕鬆理解。尤其讓我驚喜的是，書中對智能閤約的講解，不僅僅是停留在理論層麵，而是提供瞭大量的實戰代碼示例，並且一步步指導如何搭建開發環境、編寫、部署和調用智能閤約。我嘗試著跟著書中的例子動手實踐，發現過程比我想象的要順利得多，這讓我對區塊鏈開發充滿瞭信心。這本書的優點在於它真的能夠讓你從“知道”區塊鏈是什麼，到“會”用Fabric來開發。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始是被“包郵”和“比特幣接口編程”這兩個關鍵詞吸引過來的，以為這本書會側重於個人開發者如何快速利用比特幣的API進行一些便捷操作，或者快速接入一些已有的比特幣服務。雖然書中確實提及瞭比特幣，並且對區塊鏈的接口編程也有所涉及，但它的核心內容明顯是圍繞Hyperledger Fabric展開的。這一點上，我的預期與實際內容有些偏差。不過，在閱讀過程中，我逐漸發現Fabric的開發模式和思想對於理解比特幣的底層邏輯以及其他區塊鏈平颱的接口設計，有著非常重要的啓發意義。書中關於如何設計和實現一個“鏈碼”的過程，讓我開始思考如何將類似的邏輯應用到比特幣的腳本語言中，或者如何設計一個橋梁來連接Fabric和比特幣網絡。雖然它不是我一開始設想的那種“比特幣接口編程”的直接教程，但它提供的思維方式和技術基礎，對於我理解和探索更廣泛的區塊鏈接口編程領域，無疑是有價值的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有一定編程基礎的在職工程師，我一直在尋找能夠快速上手企業級區塊鏈開發的資源。Hyperledger Fabric因其在企業應用中的廣泛落地而備受關注，而這本書的“實戰”二字恰恰吸引瞭我。它沒有像很多教程那樣隻停留在理論講解，而是通過一個接一個的案例分析，將Fabric的各個關鍵技術點融入其中。從搭建一個簡單的聯盟鏈網絡，到實現一個資産管理的鏈碼，再到更復雜的權限控製和鏈下數據集成，每個案例都環環相扣，邏輯清晰。作者在講解過程中，非常注重代碼的實現細節，並且對遇到的常見問題和解決方案進行瞭深入的分析。我特彆欣賞書中對鏈碼生命周期管理、節點加入與退齣、以及數據加密等方麵的詳細闡述，這些都是在實際項目中不可或缺的知識。這本書真正做到瞭“授人以魚不如授人以漁”，讓我能夠獨立解決開發中遇到的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對加密貨幣領域有濃厚興趣的開發者，尤其關注比特幣背後的技術原理和其與其他區塊鏈平颱的潛在接口。這本書在這一點上給我帶來瞭很多啓發。雖然它的重點是Hyperledger Fabric，但書中對區塊鏈底層技術，例如分布式賬本、共識機製等方麵的深入剖析，與比特幣的原理有很多共通之處。更讓我驚喜的是，書中探討瞭如何將Fabric與其他區塊鏈係統進行交互，甚至提及瞭與比特幣網絡進行一定程度集成的可能性。雖然書中沒有直接提供比特幣接口編程的完整教程，但它為理解這種集成提供瞭堅實的基礎。通過學習Fabric的智能閤約設計和通信機製，我開始思考如何利用這些知識去設計一個能夠與比特幣網絡進行有限信息交互的係統，例如記錄比特幣交易的哈希值，或者作為某些去中心化應用的中間件。這本書的價值在於它提供瞭構建更復雜、跨鏈應用所需的基本構件和思考框架。