前言

2008年由中本聰第一次提出了區塊鏈的概念，在隨后的幾年中，區塊鏈成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分：作為所有交易的公共賬簿。2017年筆者的很多朋友已經在關注區塊鏈技術領域，筆者也在各種技術峰會上分享過多次區塊鏈技術實現細節，在線上也組織了幾個區塊鏈技術群。筆者發現有相當多的朋友詢問如何深入學習區塊鏈實現技術，但目前市面上很多的資料都僅介紹區塊鏈上的某部分技術，比如加密貨幣交易、智能合約開發等，并沒有完整介紹公鏈的技術實現。在一次技術峰會演講后與北京郵電大學區塊鏈實驗室的老師交流，受到陳萍老師的鼓勵，想到編寫一本系統性介紹公鏈開發的書籍，對學習區塊鏈的初學者會有幫助，于是便開始組織本書的寫作。

本書的目標是引導讀者全面了解區塊鏈技術實現原理，筆者也一直堅信，了解某一系統最直接的方式就是研讀它的源碼，所以本書并不是只介紹區塊鏈技術，而是深入分析其背后的實現原理。通過閱讀本書，讀者可以全面地了解一條公鏈的技術實現。本書基于比原鏈的源代碼進行分析，比原鏈是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平臺，是國內優秀的公鏈，目前比原鏈的代碼量不多，而且源碼結構清晰，特別適合初學者學習。

本書主要內容包括：

第1章介紹公鏈設計架構，使讀者能夠宏觀地了解區塊鏈技術架構。

第2章介紹比原鏈相關的交互工具，包括交互工具的操作及代碼實現。

第3章介紹比原鏈的核心進程bytomd，包括啟動過程中的初始化等操作。

第4章介紹API Server實現及原理。詳解HTTP請求的完整生命周期，并介紹區塊鏈相關的API接口設計。

第5章和第6章詳細介紹區塊鏈核心部分，包括區塊、區塊鏈、交易的核心數據結構，以及UTXO模型、隔離見證、交易腳本、驗證等概念的實現。

第7章和第8章詳細講解比原鏈智能合約以及智能合約在BVM虛擬機上運行的過程。

第9章介紹區塊鏈錢包的基本概念，包括密鑰、賬戶、資產管理、交易管理等，以及錢包的備份和恢復方式。

第10章詳解區塊鏈P2P分布式網絡實現原理，以及Kademlia結構化網絡算法的實現。

第11章介紹數據持久化存儲，以及區塊與交易的緩存和存儲過程。

第12章和第13章詳解PoW與PoS共識機制以及挖礦相關的概念和流程。

第14章介紹區塊鏈技術未來的發展趨勢，我們相信區塊鏈能夠為人類做出重大貢獻。

本書適合區塊鏈開發者、Go語言開發者閱讀。由于時間與水平比較有限，我們在編寫本書時也難免會出現一些紕漏和錯誤。讀者可以隨時通過郵箱weilandeshanhuhai@126.com與我們聯系，希望和大家一起學習與討論區塊鏈技術。

本書在寫作過程中得到很多人的幫助，特別是郜策宇、陸志亞、王慶華，在此深表感謝。尤其感謝比原鏈技術團隊設計了這樣一個優秀的公鏈，給區塊鏈社區做出了貢獻。

鄭東旭

2019年3月14日