前言

隨著互聯網由信息網絡到價值網絡的轉變，區塊鏈技術因其“去中心、數據透明、可追溯、安全、匿名”等特點，被普遍認為是未來替代傳統“信任中心”的有效解決方案，加上資本市場的推波助瀾，引起了各行各業的關注和重視，掀起了學習區塊鏈的熱潮。然而目前市面上關于區塊鏈的書籍多是商業類書籍，缺乏比較系統和學術意義的書籍。本書全面、系統、深入地介紹了區塊鏈技術的原理、架構和應用，根據區塊鏈技術的發展路線，分別闡述了區塊鏈1.0比特幣、區塊鏈2.0以太坊和區塊鏈3.0的基本原理、核心技術、架構特點和運行機制，總結了當前熱門的數字貨幣和商業應用，深入分析了區塊鏈常見問題，探討了區塊鏈與虛擬化、人工智能、物聯網等新技術結合的概念、思路和關鍵技術，最后結合課題組目前正在進行的研究工作，介紹了深度學習常用的框架以及與區塊鏈深度融合的幾種方案。

全書分為9章。第1章介紹了區塊鏈和數字貨幣的基本概念，首先分析了區塊鏈技術的發展現狀和應用場景，然后回顧了比特幣和以太幣的歷史，并簡單介紹了數字錢包以及數字貨幣的現狀。第2章介紹了區塊鏈的基礎理論，分別對區塊鏈的運行方式、體系結構、數據結構、哈希算法及安全機制、共識算法進行了詳細闡述。第3章先從使用者的角度介紹了如何加入比特幣網絡，創建比特幣賬戶，進行比特幣交易，然后重點闡述了比特幣底層技術，包括比特幣的共識機制、安全機制，以及目前的擴容方案。第4章闡述了以太坊的基本原理、加密機制、共識機制及擴容方案，也介紹了智能合約的概念和去中心化應用的開發實例，同時也介紹了以太坊運行及開發環境。第5章介紹了區塊鏈3.0的基本概念、關鍵技術與發展現狀，并對商用操作系統（EOS）、艾達幣（Cardano）、Zilliqa以及超級賬本進行了詳細的介紹和分析。第6章分析總結了當前熱門的一些數字貨幣和商業應用，如瑞波幣、波場幣、AE幣、IPFS、汗幣等。第7章對區塊鏈一些常見問題進行了深入分析，包括區塊鏈分叉、51%攻擊、交易費、跨鏈、可擴展性、中心化等問題。第8章探討了當前學術研究領域的“區塊鏈+新技術”的概念、思路和方案，闡述了各行業在推進的“區塊鏈+新應用”的設計實現原理及其項目應用情況。第9章結合課題組目前正在進行的研究工作，介紹了深度學習的基本概念和關鍵技術以及移動端深度學習框架，并闡述了幾種深度學習與區塊鏈深度融合的方案。

本書的目的是給區塊鏈學習者一個全面的、綜合的介紹，偏向區塊鏈的學術和技術內容。為便于讀者有針對性地學習某些區塊鏈知識點或掌握某些數字貨幣的原理，讀者也可以根據自身需要，有選擇性地閱讀相關的章節。本書可作為學習區塊鏈技術的參考書，或作為高等院校相關課程的教材，也可供從事區塊鏈技術領域工作的工程技術人員閱讀。

本書的編撰工作得到了北京郵電大學宋梅、張勇、滿毅、王莉、滕穎蕾、劉洋、郭達、王小娟等教師的指點和幫助。劉雨童、劉曉偉、薛晨子、汪昭穎、顧博、屈銀翔、鄭穎、何欣等參與了本書部分內容的整理或校對工作，在此向他們表示衷心的感謝。

由于編者水平和視野所限，以及編寫時間倉促，加之區塊鏈技術發展一日千里，書中難免有疏漏和欠妥之處，懇請讀者批評指正。

編著者

2019年6月