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
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 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模塊在中的作用 92
5.3.1 peer模塊在Fabric中的作用 92
5.3.2 orderer模塊在Fabric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的結構 179
9.2.1 Fabric的邏輯結構 179
9.2.2 Fabric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 曆史遺留的兼容 185
9.7 Fabric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 初始化 191
10.2.2 Orderer節點的初始化和啓動 193
10.2.3 啓動個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構建供應鏈金融的方法 232
12.2.1 的設計 232
12.2.2 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 246
13.3 Fabric如何構建數據溯源 246
13.3.1 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 比特幣的編程接口 292
附錄D 比特幣客戶端項目實戰 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發起瞭賬本項目,並把賬本項目的源碼捐獻給瞭Linux基金,藉助社區的力量來發展。已經有將近200多個公司和組織加入瞭賬本,成為賬本項目的會員。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,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。
作為一名在技術一綫摸爬滾打多年的開發者,我深知理論知識的重要性,但更看重的是如何在實際工作中落地。這本書恰恰滿足瞭我的這一需求。它沒有賣弄玄虛,而是用一種非常務實的態度,將 Hyperledger Fabric 這個強大的分布式賬本平颱剖析得淋灕盡緻。從 Fabric 的架構設計理念,到組件之間的協作關係,再到如何進行高效的鏈碼開發和部署,書中都給齣瞭詳盡的指導。我特彆喜歡書中對一些復雜技術點的解釋,比如 msp( Membership Service Provider)的配置和管理,以及 peer 節點的各種角色和功能。這些內容對於理解 Fabric 的運作機製至關重要。此外,書中提供的實際案例分析,更是讓我眼前一亮。它們涵蓋瞭多個行業,並且詳細介紹瞭 Fabric 在這些場景中的應用方式和帶來的價值,這為我今後的項目實踐提供瞭寶貴的參考。
評分我一直對分布式賬本技術很感興趣,特彆是它在解決信任問題上的潛力。但市麵上很多關於區塊鏈的書籍,要麼過於理論化,要麼過於碎片化,很難找到一本能夠係統地講解一項具體技術的。這本《Hyperledger Fabric 關鍵技術與案例分析》正好彌補瞭這一塊的空白。作者顯然在 Fabric 領域有著深厚的功底,他不僅梳理瞭 Fabric 的核心概念,還深入剖析瞭其背後的設計思想和技術實現。書中的內容結構非常清晰,從 Fabric 的基本組成單元,到復雜的網絡通信和共識過程,再到實際應用中的部署和運維,層層遞進,循序漸進。我尤其欣賞作者在講解復雜概念時,會用非常貼切的比喻和圖示來輔助理解,這對於我這種非科班齣身的技術愛好者來說,簡直是福音。而且,書裏提供的案例分析也相當有價值,它們不是憑空捏造的,而是基於實際場景,展示瞭 Fabric 如何在金融、供應鏈等領域發揮作用,這讓我看到瞭區塊鏈技術的實際落地可能性。
評分我是一個對新生事物充滿好奇心的人,區塊鏈自然也不例外。在接觸這本書之前,我對區塊鏈的認知還停留在比特幣、以太坊這些概念層麵,對於企業級應用如何使用區塊鏈,特彆是 Hyperledger Fabric,我是一無所知的。這本書就像一盞明燈,指引我走進瞭 Fabric 的世界。它從最基礎的概念講起,循序漸進地介紹瞭 Fabric 的核心組件,如 peer 節點、orderer 節點、certificate authority 等,並詳細闡述瞭它們的功能和作用。我特彆喜歡書中對智能閤約(鏈碼)編寫的講解,它不僅介紹瞭 Go 語言的鏈碼開發,還提到瞭 Node.js 和 Java 等語言的支持。最讓我印象深刻的是,書中還通過實際案例,演示瞭如何利用 Fabric 來構建一個去中心化的身份認證係統,這讓我看到瞭區塊鏈在解決現實世界問題上的巨大潛力。
評分坦白說,剛開始拿到這本書的時候,我沒抱太大期望,覺得可能又是市麵上那些“萬金油”式的區塊鏈書籍,講講概念,然後就結束瞭。但是,這本書真的給瞭我一個驚喜!它完全專注於 Hyperledger Fabric 這個平颱,並且做到瞭深入骨髓的講解。我是一個有一定開發基礎的人,這本書的內容對我來說恰到好處,既有對我已知知識的鞏固和深化,又有很多我之前從未接觸過的細節。比如,書中對 Fabric 的網絡模型、通道、鏈碼(智能閤約)的生命周期管理,以及各種共識算法的權衡取捨,都進行瞭非常細緻的分析。最讓我驚喜的是,書裏還花瞭很大的篇幅講解瞭 Fabric 的安全性和隱私保護機製,這在實際項目中是至關重要的,很多其他書籍都會忽略這一點。我跟著書中的例子,在自己的環境中搭建瞭一個簡單的 Fabric 網絡,成功地部署瞭鏈碼,並進行瞭交易。這種成就感是其他任何方式都無法替代的。
評分這本書確實讓我眼前一亮!一開始我隻是抱著隨便看看的心態,畢竟區塊鏈是個熱門話題,總想找點實在的東西來瞭解。拿到書的時候,我立刻被它紮實的標題吸引住瞭,特彆是“關鍵技術與案例分析”這幾個字,感覺像是點明瞭方嚮,不會是那種泛泛而談的入門讀物。翻開來,發現裏麵的內容確實夠硬核。它沒有過多地去渲染區塊鏈的未來有多麼光鮮,而是直接切入到瞭核心技術,比如 Fabric 的架構設計、智能閤約的編寫、權限管理、共識機製等等,這些都是構成一個真正區塊鏈係統不可或缺的部分。而且,書裏對這些技術的講解非常有條理,從概念到原理,再到具體的實現細節,都解釋得清清楚楚。我尤其喜歡它裏麵穿插的各種實操案例,跟著書中的步驟一步步來,真的能感受到自己動手構建一個區塊鏈應用的過程。這種理論與實踐相結閤的學習方式,讓我對 Fabric 的理解更加深刻,不再是停留在概念層麵,而是真正掌握瞭如何去運用它。
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