区块链技术开发与实现 pdf下载

（1）内容覆盖全。

本书涵盖区块链1.0至3.0时代主流区块链系统，内容丰富多彩。

（2）技术知识全。

本书分别讲述各区块链技术的基本概念、业务流程、技术协议、系统部署、合约开发、合约调用、系统源码等内容，知识体系全面。

（3）前后联系全。

本书基于抽象的数据层、网络层、共识层、合约层等技术协议展开，讲述不同区块链系统各层具体技术与源码，前后内容关联性强。讲述内容不仅有理论，也有开发实战，理论实践联系密切。

（4）技术版本新。

本书讲解的各区块链系统版本较新，避免知识滞后。

（5）部署方式新。

本书讲解物理机部署方式的同时，重点讲解容器化部署方式，紧跟云原生浪潮。

（6）排版方式新。

以区块链基础概念、技术原理为基础，过渡到主流区块链系统的开发实现，内容循序渐进。在各系统开发实现内容中，分别介绍了背景知识、开发技术和底层实现，内容由浅入深。

本书以区块链技术发展为主线，循序渐进地介绍了区块链1.0~3.0时代主流的区块链系统，针对各系统，全面、系统地阐述了区块链背景知识、开发技术和底层实现等内容，包含丰富的智能合约和系统底层代码实例。全书共9章，分别介绍区块链概念、区块链技术、区块链第一代系统——比特币、比特币源码解析、区块链开发平台——以太坊、以太坊源码解析（C++版本）、以太坊源码解析（Go版本）、区块链企业级操作系统——EOS和EOS源码解析等知识。

本书主要面向广大从事区块链应用与底层开发的专业人员、从事高等教育的专任教师、高等院校的在读学生及相关领域的广大科研人员。

第1章区块链概念

1.1区块链的定义

1.2区块链的特点

1.3区块链的发展

1.4区块链的分类

1.5区块链生态架构

1.5.1区块链赋能体系结构

1.5.2区块链能力拓展生态

第2章区块链技术

2.1区块链技术协议

2.2数据层

2.2.1哈希函数

2.2.2加密算法

2.2.3默克尔树

2.2.4时间戳

2.2.5账号体系

2.2.6交易结构

2.2.7区块结构

2.2.8链式结构

2.3网络层

2.3.1网络模型

2.3.2传输机制

2.4共识层

2.4.1PoW

2.4.2PoS

2.4.3DPoS

2.4.4Raft

2.4.5BFT

2.4.6衍生算法

2.5合约层

2.5.1脚本系统

2.5.2智能合约

2.5.3虚拟机

2.6拓展层

2.6.1隐私保护

2.6.2扩容协议

第3章区块链第一代系统——比特币

3.1比特币基本概念

3.2比特币业务流程

3.3比特币数据层技术

3.3.1账号

3.3.2交易和UTXO

3.3.3区块和链式结构

3.4比特币网络层技术

3.5比特币共识层技术

3.6比特币合约层技术

3.7比特币改进提案

3.8比特币系统搭建

3.8.1系统安装

3.8.2系统启动

第4章比特币源码解析

4.1比特币源码结构

4.2比特币数据层源码

4.2.1交易

4.2.2币视图

4.2.3区块

4.2.4区块链

4.3比特币网络层源码

4.3.1节点连接

4.3.2交易广播

4.3.3区块批量下载

4.3.4区块广播

4.4比特币共识层源码

4.4.1交易打包

4.4.2区块上链

4.5比特币合约层源码

第5章区块链开发平台——以太坊

5.1以太坊基本概念

5.2以太坊业务流程

5.3以太坊数据层技术

5.3.1状态和账号

5.3.2交易

5.3.3区块和链式结构

5.4以太坊网络层技术

5.5以太坊共识层技术

5.6以太坊合约层技术

5.6.1Gas

5.6.2智能合约和EVM

5.7以太坊改进提案

5.8以太坊系统搭建

5.8.1区块链搭建（C++版本）

5.8.2区块链搭建（Go版本）

5.9以太坊合约开发

5.9.1智能合约环境搭建

5.9.2智能合约开发

5.9.3智能合约部署

5.9.4智能合约调用

5.9.5智能合约详解

第6章以太坊源码解析（C++版本）

6.1以太坊源码结构

6.2以太坊数据层源码

6.2.1账号和状态

6.2.2交易

6.2.3区块

6.2.4区块链

6.3以太坊网络层源码

6.4以太坊共识层源码

6.4.1共识引擎

6.4.2共识流程

6.5以太坊合约层源码

第7章以太坊源码解析（Go版本）

7.1以太坊源码结构

7.2以太坊数据层源码

7.2.1账号和状态

7.2.2交易

7.2.3区块

7.2.4区块链

7.3以太坊网络层源码

7.4以太坊共识层源码

7.4.1共识引擎

7.4.2共识流程

7.5以太坊合约层源码

第8章区块链企业级操作系统——EOS

8.1EOS基本概念

8.2EOS业务流程

8.3EOS数据层技术

8.3.1账号和权限

8.3.2交易和资源

8.3.3区块和链式结构

8.4EOS网络层技术

8.5EOS共识层技术

8.5.1DPoS演进

8.5.2共识准入

8.5.3共识流程

8.6EOS合约层技术

8.6.1WASM

8.6.2系统合约

8.7EOS版本演进

8.8EOS系统搭建

8.8.1单节点搭建

8.8.2智能合约环境搭建

8.8.3系统合约初始化

8.8.4集群搭建

8.9EOS合约开发

8.9.1智能合约开发

8.9.2智能合约部署

8.9.3智能合约调用

8.9.4智能合约拓展

8.9.5节点远程交互

第9章EOS源码解析

9.1EOS源码结构

9.2EOS数据层源码

9.2.1账号和权限

9.2.2交易

9.2.3区块

9.2.4区块链

9.3EOS网络层源码

9.4EOS共识层源码

9.4.1共识准入

9.4.2共识流程

9.5EOS合约层源码

参考文献

2016年，笔者漫步于校图书馆，几乎检索不到一本区块链书籍； 2022年，笔者徜徉于电商网站，见到了琳琅满目的区块链著作。几年间，笔者见证了区块链从风口浪尖到本土特色化落地，见证了区块链从金融科技到可编程社会发展，也见证了区块链为我国新兴数智化生态产业赋能提效。时至今日，笔者整装再出发，以区块链技术发展为主线，结合自身研究应用情况，将区块链1.0~3.0时代主流技术（比特币、以太坊、EOS）总结编写成书，旨在帮助区块链技术萌新快速掌握区块链开发技术和底层实现等内容。

本书主要内容

本书可被视为一本理论与实践相结合的书籍，非常适合具备一定计算机科学与技术知识及面向对象编程经验的读者学习。 读者可以在短时间内学习本书中介绍的区块链基础概念、技术原理和开发实现等内容。

全书共9章，既有基础概念、技术原理，又有开发实现。

第1章为区块链概念，涵盖区块链定义、特点、发展、分类等基础概念，基于对区块链技术和发展的研判，总结提出区块链生态架构，是全书的基础框架。

第2章为区块链技术，涵盖区块链数据层、网络层、共识层、合约层、拓展层等技术原理，是对第1章区块链生态架构中技术协议层的全面阐述。

第3~9章为开发实现，涵盖区块链1.0~3.0时代主流区块链系统（技术协议），各系统涉及背景知识、开发技术和底层实现等内容，是对第2章技术协议层不同实现方式的具体描述。其中，第3、4章重点讲述比特币： 第3章区块链第一代系统——比特币，包括比特币基本概念、业务流程、技术协议各层技术、改进提案及系统搭建等内容； 第4章比特币源码解析，包括比特币源码结构和技术协议各层源码解析。第5~7章重点讲述以太坊： 第5章区块链开发平台——以太坊，包括以太坊基本概念、业务流程、技术协议各层技术、改进提案、系统搭建及合约开发等内容； 第6章以太坊源码解析（C++版本），是基于C++语言的以太坊源码结构和技术协议各层源码解析； 第7章以太坊源码解析（Go版本），是基于Go语言的以太坊源码结构和技术协议各层源码解析。第8、9章重点讲述EOS： 第8章区块链企业级操作系统——EOS，包括EOS基本概念、业务流程、技术协议各层技术、版本演进、系统搭建及合约开发等内容； 第9章EOS源码解析，包括EOS源码结构和技术协议各层源码解析。

本书特色

本书具备“三全、三新”两大特点，具体如下。

(1) 内容覆盖全。本书涵盖区块链1.0~3.0时代主流区块链系统，内容丰富多彩。

(2) 技术知识全。本书分别讲述各区块链技术的基本概念、业务流程、技术协议、系统部署、合约开发、合约调用、系统源码等内容，知识体系全面。

(3) 前后联系全。本书基于抽象的数据层、网络层、共识层、合约层等技术协议展开，讲述不同区块链系统各层具体技术与源码，前后内容关联性强。讲述内容不仅有理论，也有开发实战，理论与实践联系密切。

(4) 技术版本新。本书讲解的各区块链系统版本较新，避免知识滞后。

(5) 部署方式新。本书在讲解物理机部署方式的同时，重点讲解容器化部署方式，紧跟云原生浪潮。

(6) 编写方式新。本书以区块链基础概念、技术原理为基础，过渡到主流区块链系统的开发实现，内容循序渐进。在各系统开发实现内容中，分别介绍了背景知识、开发技术和底层实现，内容由浅入深。

配套资源

为便于教与学，本书配有源代码。获取源代码、全书网址的方式： 先刮开并用手机版微信App扫描本书封底的文泉云盘防盗码，获得授权后再扫描下方二维码，即可获取。

源代码

全书网址

读者对象

本书主要面向广大从事区块链应用与底层开发的专业人员、从事高等教育的专任教师、高等院校的在读学生及相关领域的广大科研人员。

阅读小贴士

(1) 技术思维。

笔者想借此机会告诉广大读者，区块链技术协议大多不是独创的，区块链也不是平地而起的，而是结合具体应用场景和业务痛点，站在前人的肩膀上，组装或改造这些技术协议，从而构建起来的。在实际中，希望读者也能够借鉴这种模式，在创造或使用一些技术时，首先要考虑的不是技术本身的先进性，而是创造或使用它们的必要性，例如，政治性和业务性。没有离开政治的业务，没有离开业务的技术，也没有离开政治的技术，读者需要在紧跟政治、业务的前提下，以赋能应用场景和解决业务痛点为出发点，做好这些技术。

(2) 实战思维。

不同区块链技术可能衍生不同的网络、分支和版本。本书以广泛的学习研究为目的，为读者介绍了不同区块链技术协议及其源码实现。建议读者根据实际情况选择合适的技术，参考GitHub等资源，进行深入的研究和应用。

(3) 阅读重点。

本书在介绍同一区块链系统时，涵盖了背景知识、开发技术和底层实现等内容。建议读者通读这些内容。如果读者只是以应用开发为目的，不甚关心系统底层实现，可略过第4、6、7、9章； 如果读者希望学习底层实现，请勿略过第4、6、7、9章。

最后，特别感谢指导、帮助、支持我的领导和同事，特别感谢关心、理解、包容我的家人和朋友。在本书的编写过程中，参考了诸多相关资料，在此衷心感谢相关作者。

限于个人水平和时间仓促，书中难免存在疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。

笔者2023年1月