本書由超級賬本核心設計和開發(fā)者撰寫，是區(qū)塊鏈開發(fā)落地專業(yè)指南。由淺入深，系統(tǒng)化介紹超級賬本Fabric設計精華、應用開發(fā)等。全書分為理論篇和實踐篇兩大部分；第1~3章介紹區(qū)塊鏈技術的由來、核心思想及典型的應用場景；第4~5章重點介紹區(qū)塊鏈技術中大量出現(xiàn)的分布式系統(tǒng)技術和密碼學安全技術；第6~8章介紹區(qū)塊鏈領域的三個典型開源項目：比特幣、以太坊以及超級賬本；第9~11章以超級賬本 Fabric 項目為例，具體講解了安裝部署、配置管理，以及使用 Fabric CA 進行證書管理的實踐經(jīng)驗；第12章重點剖析超級賬本 Fabric 項目的核心架構(gòu)設計；第13章介紹區(qū)塊鏈應用開發(fā)的相關技巧和示例；第14章介紹區(qū)塊鏈服務平臺的設計與開發(fā)，并講解應用超級賬本 Cello 項目構(gòu)建服務平臺的相關知識。本書覆蓋了區(qū)塊鏈和分布式賬本領域的最新技術，可幫助讀者深入理解區(qū)塊鏈核心原理和典型設計實現(xiàn)，以及高效地開發(fā)基于區(qū)塊鏈平臺的分布式應用。

目錄
 

序　言
前　言
理　論　篇
第1章　區(qū)塊鏈思想的誕生　2
1.1　從實體貨幣到數(shù)字貨幣　2
1.2　站在巨人的肩膀上　5
1.3　了不起的社會學實驗　5
1.4　潛在的商業(yè)價值　7
1.5　本章小結(jié)　8
第2章　核心技術概覽　9
2.1　定義與原理　9
2.2　技術的演化與分類　11
2.3　關鍵問題和挑戰(zhàn)　13
2.4　趨勢與展望　17
2.5　認識上的誤區(qū)　19
2.6　本章小結(jié)　19
第3章　典型應用場景　20
3.1　應用場景概覽　20
3.2　金融服務　22
3.2.1　銀行業(yè)金融管理　22
3.2.2　證券交易　24
3.2.3　眾籌投資　25
3.3　征信和權(quán)屬管理　26
3.4　資源共享　28
3.5　貿(mào)易管理　29
3.6　物聯(lián)網(wǎng)　30
3.7　其他場景　31
3.8　本章小結(jié)　33
第4章　分布式系統(tǒng)核心問題　34
4.1　一致性問題　34
4.1.1　定義與重要性　34
4.1.2　問題與挑戰(zhàn)　35
4.1.3　一致性要求　36
4.1.4　帶約束的一致性　36
4.2　共識算法　37
4.2.1　問題與挑戰(zhàn)　38
4.2.2　常見算法　38
4.2.3　理論界限　38
4.3　FLP 不可能原理　39
4.3.1　定義　39
4.3.2　正確理解　39
4.4　CAP 原理　40
4.4.1　定義　40
4.4.2　應用場景　41
4.5　ACID 原則　41
4.6　Paxos 算法與 Raft 算法　42
4.6.1　Paxos 算法　42
4.6.2　Raft 算法　45
4.7　拜占庭問題與算法　45
4.8　可靠性指標　48
4.8.1　幾個 9 的指標　48
4.8.2　兩個核心時間　49
4.8.3　提高可靠性　49
4.9　本章小結(jié)　49
第5章　密碼學與安全技術　50
5.1　Hash 算法與數(shù)字摘要　50
5.1.1　Hash定義　50
5.1.2　常見算法　51
5.1.3　性能　51
5.1.4　數(shù)字摘要　52
5.1.5　Hash 攻擊與防護　52
5.2　加解密算法　52
5.2.1　加解密系統(tǒng)基本組成　53
5.2.2　對稱加密算法　53
5.2.3　非對稱加密算法　54
5.2.4　選擇明文攻擊　55
5.2.5　混合加密機制　56
5.2.6　離散對數(shù)與 Diffie–Hellman密鑰交換協(xié)議　57
5.3　消息認證碼與數(shù)字簽名　57
5.3.1　消息認證碼　58
5.3.2　數(shù)字簽名　58
5.3.3　安全性　59
5.4　數(shù)字證書　59
5.4.1　X.509 證書規(guī)范　60
5.4.2　證書格式　61
5.4.3　證書信任鏈　62
5.5　PKI 體系　63
5.5.1　PKI 基本組件　63
5.5.2　證書的簽發(fā)　63
5.5.3　證書的撤銷　66
5.6　Merkle樹結(jié)構(gòu)　66
5.7　布隆過濾器　67
5.8　同態(tài)加密　68
5.9　其他問題　70
5.10　本章小結(jié)　71
第6章　比特幣——區(qū)塊鏈思想誕生的搖籃　72
6.1　比特幣項目簡介　72
6.1.1　比特幣大事記　73
6.1.2　其他數(shù)字貨幣　74
6.2　原理和設計　75
6.2.1　基本交易過程　75
6.2.2　重要概念　76
6.2.3　創(chuàng)新設計　78
6.3　挖礦　80
6.3.1　基本原理　80
6.3.2　挖礦過程　81
6.3.3　如何看待挖礦　81
6.4　共識機制　82
6.4.1　工作量證明　82
6.4.2　權(quán)益證明　83
6.5　閃電網(wǎng)絡　83
6.6　側(cè)鏈　85
6.6.1　SPV 證明　85
6.6.2　雙向掛鉤　86
6.6.3　最新進展　87
6.7　熱點問題　87
6.7.1　設計中的權(quán)衡　87
6.7.2　分叉　87
6.7.3　交易延展性　88
6.7.4　擴容之爭　89
6.7.5　比特幣的監(jiān)管和追蹤　90
6.8　相關工具　91
6.9　本章小結(jié)　92
第7章　以太坊——掙脫數(shù)字貨幣的枷鎖　93
7.1　以太坊項目簡介　93
7.1.1　以太坊項目簡史　94
7.1.2　主要特點　95
7.2　核心概念　95
7.3　主要設計　97
7.3.1　智能合約相關設計　97
7.3.2　交易模型　97
7.3.3　共識　97
7.3.4　降低攻擊　98
7.3.5　提高擴展性　98
7.4　相關工具　98
7.4.1　客戶端和開發(fā)庫　98
7.4.2　以太坊錢包　99
7.4.3　IDE　100
7.4.4　網(wǎng)站資源　100
7.5　安裝客戶端　100
7.5.1　從 PPA 直接安裝　100
7.5.2　從源碼編譯　101
7.6　使用智能合約　102
7.6.1　搭建測試用區(qū)塊鏈　102
7.6.2　創(chuàng)建和編譯智能合約　104
7.6.3　部署智能合約　105
7.6.4　調(diào)用智能合約　106
7.7　智能合約案例：投票　106
7.7.1　智能合約代碼　107
7.7.2　代碼解析　109
7.8　本章小結(jié)　111
第8章　超級賬本——面向企業(yè)的分布式賬本　112
8.1　超級賬本項目簡介　112
8.2　社區(qū)組織結(jié)構(gòu)　114
8.2.1　基本結(jié)構(gòu)　114
8.2.2　大中華區(qū)技術工作組　114
8.3　頂級項目介紹　115
8.3.1　Fabric 項目　116
8.3.2　Sawtooth 項目　117
8.3.3　Iroha 項目　117
8.3.4　Blockchain Explorer 項目　117
8.3.5　Cello 項目　118
8.3.6　Indy 項目　118
8.3.7　Composer 項目　118
8.3.8　Burrow 項目　119
8.4　開發(fā)必備工具　119
8.4.1　Linux Foundation ID　119
8.4.2　Jira——任務和進度管理　119
8.4.3　Gerrit——代碼倉庫和 Review管理　120
8.4.4　RocketChat——在線溝通　121
8.5　貢獻代碼　121
8.6　本章小結(jié)　126
實　踐　篇
第9章　超級賬本 Fabric 部署和使用　128
9.1　簡介　128
9.2　本地編譯安裝　129
9.2.1　操作系統(tǒng)　130
9.2.2　環(huán)境配置　130
9.2.3　獲取代碼　131
9.2.4　編譯安裝 fabric-peer 組件　131
9.2.5　編譯安裝 fabric-orderer 組件　132
9.2.6　編譯安裝 fabric-ca 組件　133
9.2.7　編譯安裝輔助工具　133
9.2.8　獲取 chaintool　133
9.2.9　安裝Go語言相關工具　134
9.2.10　示例配置　134
9.3　使用 Docker 鏡像　134
9.3.1　安裝 Docker 服務　134
9.3.2　安裝 docker-compose　135
9.3.3　獲取 Docker 鏡像　135
9.3.4　鏡像 Dockerfile　138
9.4　啟動 Fabric 網(wǎng)絡　143
9.4.1　網(wǎng)絡拓撲　143
9.4.2　準備相關配置文件　144
9.4.3　啟動 Orderer 節(jié)點　150
9.4.4　啟動 Peer 節(jié)點　151
9.4.5　操作網(wǎng)絡　152
9.4.6　基于容器方式　156
9.5　鏈碼的概念與使用　157
9.5.1　鏈碼操作命令　158
9.5.2　命令參數(shù)　158
9.5.3　安裝鏈碼　159
9.5.4　實例化鏈碼　162
9.5.5　調(diào)用鏈碼　165
9.5.6　查詢鏈碼　167
9.5.7　升級鏈碼　168
9.5.8　打包鏈碼和簽名　169
9.6　使用多通道　170
9.6.1　通道操作命令　170
9.6.2　命令選項　171
9.6.3　創(chuàng)建通道　172
9.6.4　加入通道　174
9.6.5　列出所加入的通道　175
9.6.6　獲取某區(qū)塊　176
9.6.7　更新通道配置　177
9.7　SDK 支持　178
9.8　生產(chǎn)環(huán)境注意事項　179
9.9　本章小結(jié)　181
第10章　超級賬本 Fabric 配置管理　182
10.1　簡介　182
10.1.1　配置文件　182
10.1.2　配置管理工具　183
10.2　Peer 配置剖析　183
10.2.1　logging部分　184
10.2.2　peer部分　184
10.2.3　vm部分　188
10.2.4　chaincode部分　189
10.2.5　ledger部分　190
10.3　Orderer 配置剖析　191
10.4　cryptogen 生成組織身份配置　194
10.4.1　配置文件　195
10.4.2　子命令和參數(shù)　196
10.4.3　生成密鑰和證書文件　196
10.4.4　查看配置模板信息　198
10.5　configtxgen 生成通道配置　199
10.5.1　configtx.yaml配置文件　199
10.5.2　命令選項　203
10.5.3　生成Orderer初始區(qū)塊并進行查看　203
10.5.4　生成新建通道交易文件并進行查看　211
10.5.5　生成錨節(jié)點更新交易文件　215
10.6　configtxlator 轉(zhuǎn)換配置　215
10.6.1　RESTful接口　215
10.6.2　解碼為Json格式　216
10.6.3　編碼為二進制格式　217
10.6.4　計算配置更新量　217
10.6.5　更新通道配置　218
10.7　本章小結(jié)　219
第11章　超級賬本 Fabric CA 應用與配置　220
11.1　簡介　220
11.2　安裝服務端和客戶端　221
11.2.1　本地編譯　221
11.2.2　獲取和使用Docker鏡像　223
11.2.3　示例Dockerfile　223
11.3　啟動 CA 服務　225
11.4　服務端命令剖析　228
11.4.1　全局命令參數(shù)　228
11.4.2　init命令　230
11.4.3　start命令　230
11.5　服務端配置文件解析　231
11.6　與服務端進行交互　235
11.7　客戶端命令剖析　237
11.7.1　全局命令參數(shù)　237
11.7.2　enroll命令　239
11.7.3　getcacert命令　240
11.7.4　reenroll命令　241
11.7.5　register命令　241
11.7.6　revoke命令　242
11.8　客戶端配置文件解析　243
11.9　生產(chǎn)環(huán)境部署　245
11.10　本章小結(jié)　247
第12章　超級賬本 Fabric 架構(gòu)與設計　248
12.1　整體架構(gòu)概覽　248
12.1.1　核心特性　248
12.1.2　整體架構(gòu)　249
12.1.3　典型工作流程　249
12.2　核心概念與組件　251
12.2.1　網(wǎng)絡層相關組件　252
12.2.2　共識相關組件　254
12.2.3　權(quán)限管理相關組件　255
12.2.4　業(yè)務層相關組件　257
12.3　gRPC 消息協(xié)議　262
12.3.1　Envelope消息結(jié)構(gòu)　262
12.3.2　客戶端訪問Peer節(jié)點　263
12.3.3　客戶端、Peer節(jié)點訪問Orderer　265
12.3.4　鏈碼容器和Peer節(jié)點之間的操作　265
12.3.5　多個節(jié)點之間的操作　266
12.4　權(quán)限管理和策略　267
12.4.1　策略應用場景　267
12.4.2　身份證書　268
12.4.3　權(quán)限策略的實現(xiàn)　268
12.4.4　通道策略　272
12.4.5　背書策略　273
12.4.6　實例化策略　273
12.5　用戶鏈碼　274
12.5.1　基本結(jié)構(gòu)　274
12.5.2　鏈碼與Peer的交互過程　275
12.5.3　鏈碼處理狀態(tài)機　277
12.6　系統(tǒng)鏈碼　279
12.7　排序服務　281
12.7.1　gRPC服務接口　282
12.7.2　鏈和賬本管理　283
12.7.3　通道配置更新　284
12.7.4　共識插件　286
12.8　本章小結(jié)　288
第13章　區(qū)塊鏈應用開發(fā)　290
13.1　簡介　290
13.2　鏈碼的原理、接口與結(jié)構(gòu)　292
13.2.1　Chaincode接口　292
13.2.2　鏈碼結(jié)構(gòu)　293
13.2.3　鏈碼基本工作原理　294
13.3　鏈碼開發(fā) API　295
13.3.1　賬本狀態(tài)交互API　296
13.3.2　交易信息相關API　296
13.3.3　參數(shù)讀取API　297
13.3.4　其他API　297
13.4　應用開發(fā)案例一：轉(zhuǎn)賬　298
13.4.1　鏈碼結(jié)構(gòu)　298
13.4.2　Init方法　299
13.4.3　Invoke方法　300
13.5　應用開發(fā)案例二：資產(chǎn)權(quán)屬管理　301
13.5.1　鏈碼結(jié)構(gòu)　301
13.5.2　Invoke方法　303
13.6　應用開發(fā)案例三：調(diào)用其他鏈碼　312
13.7　應用開發(fā)案例四：發(fā)送事件　313
13.8　開發(fā)最佳實踐小結(jié)　314
13.9　本章小結(jié)　316
第14章　區(qū)塊鏈服務平臺設計　317
14.1　簡介　317
14.1.1　參考架構(gòu)　318
14.1.2　考量指標　318
14.2　IBM Bluemix 云區(qū)塊鏈服務　319
14.3　微軟 Azure 云區(qū)塊鏈服務　321
14.4　使用超級賬本 Cello 搭建區(qū)塊鏈服務　324
14.4.1　基本架構(gòu)和特性　324
14.4.2　環(huán)境準備　325
14.4.3　下載Cello源碼　325
14.4.4　配置Worker節(jié)點　325
14.4.5　配置Master節(jié)點　326
14.4.6　使用Cello管理區(qū)塊鏈　327
14.4.7　基于Cello進行功能擴展　330
14.5　本章小結(jié)　330
附　　錄
附錄A　術語表　334
附錄B　常見問題解答　338
附錄C　Golang 開發(fā)相關　342
附錄D　ProtoBuf 與 gRPC　349
附錄E　參考資源　353