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本書是區塊鏈技術與應用領域的基礎性教材，分為認識區塊鏈、區塊鏈技術原理、區塊鏈應用、區塊鏈產業剖析四大板塊，主要介紹區塊鏈的概念、發展歷史、技術基礎、應用模式和產業發展，使讀者能夠掌握區塊鏈構成及基本運行原理，熟悉區塊鏈應用原則及應用模式，瞭解區塊鏈產業各組成部分及相互聯繫。
本書以場景應用為導向，闡述區塊鏈技術的應用模式與方法論；涉及區塊鏈的眾多應用場景，適用範圍廣泛；面向創新，注重思維、方法論的介紹與訓練，旨在對讀者形成啟發；教學設計模組化，教師可根據需求靈活選擇內容進行教學。本書適合高等院校區塊鏈相關專業本科生、碩士研究生作為區塊鏈教材學習，還可供從事區塊鏈研究、應用、管理等的專家學者、從業者和教師作為參考書使用。
王思遠
北京大學金融科技碩士，區塊鏈與金融科技場景設計與項目管理專家，長期從事區塊鏈技術、應用、產業、政策研究與人才培養工作。研究專案《區塊鏈的信任機制研究》負責人，著有《“區塊鏈+”：價值重構與產業賦能》等。張華，北京大學軟體與微電子學院教授，北京大學管理學博士。長期從事北京大學校辦科技產業管理工作。著有《中國大學企業》《指紋識別技術創新與應用》等，並發表學術論文多篇。
第一章 區塊鏈的基本概念
1 1.1 區塊鏈的定義 002
1.2 區塊鏈的分類 004
1.3 區塊鏈的特點 005
1.4 區塊鏈運行機制 006
1.5 區塊鏈社會價值 008
延伸閱讀：比特幣運行機制 010
本章小結012
習題012
第二章 區塊鏈發展簡史 13
2.1 區塊鏈 1.0：可信公鏈與數位貨幣 014
2.2 區塊鏈 2.0：智慧合約與通證經濟 019
2.3 區塊鏈 3.0：資產上鏈與多鏈融合 023
2.4 區塊鏈 4.0：互聯互通與信任社會028
延伸閱讀：區塊鏈人才培養 034
本章小結035
習題035
第三章 區塊鏈的技術架構 36
3.1 區塊鏈技術概述 037
3.2 區塊鏈技術的構成 040
3.3 區塊鏈的邏輯架構 042
3.4 區塊鏈的運行原理 044
延伸閱讀：公有鏈與聯盟鏈 047
本章小結047
習題048
第四章 區塊鏈密碼學 49
4.1 雜湊函數 050
4.2 樹 051
4.3 非對稱加密 054
4.4 數位憑證與PKI體系 061
4.5 其他加密技術 063
延伸閱讀：Merkle樹的改進策略——Merklix樹 064
本章小結066
習題066
第五章 區塊鏈點對點網路 67
5.1 區塊鏈中的節點類型 068
5.2 網路發現 070
5.3 Bloom篩檢程式和簡單支付驗證 071
5.4 交易池 073
延伸閱讀：Libp2p 075
本章小結075
習題075
第六章 區塊鏈共識機制 77
6.1 共識演算法的理論 078
6.2 共識協議 082
6.3 分叉 092
延伸閱讀：Algorand094
本章小結095
習題096
第七章 智能合約 97
7.1 智慧合約是什麼 098
7.2 智慧合約語言 100
7.3 智能合約執行 102
7.4 鏈上合約資料分析 112
7.5 智能合約生態 120
7.6 挑戰與展望 122
延伸閱讀：區塊鏈流覽器 122
本章小結 125
習題 126
第八章 區塊鏈隱私保護127
8.1 區塊鏈的隱私問題 128
8.2 隱私保護簽名 129
8.3 隱私保護應用 136
8.4 聯盟鏈的隱私保護 142
延伸閱讀：安全多方計算 145
本章小結146
習題146
第九章 區塊鏈安全 148
9.1 個人安全 149
9.2 資料安全 151
9.3 網路層安全 152
9.4 共識安全 154
9.5 智慧合約安全 156
9.6 區塊鏈網路 的攻擊事件 158
延伸閱讀：智慧合約開發過程 160
本章小結160
習題 161
第十章 區塊鏈其他技術162
10.1 分片 163
10.2 側鏈164
10.3 跨鏈167
延伸閱讀：跨鏈技術 169
本章小結169
習題170
第十一章 區塊鏈與新一代資訊技術的融合171
11.1 區塊鏈與人工智慧的融合 172
11.2 區塊鏈與大資料的融合 173
11.3 區塊鏈與雲計算的融合 174
11.4 區塊鏈與5G的融合 177
11.5 區塊鏈與物聯網的融合 179
11.6 區塊鏈與工業互聯網、衛星互聯網的融合 183
延伸閱讀：區塊鏈與邊緣計算融合面臨的挑戰 186
本章小結188
習題188
第十二章 區塊鏈與數位貨幣 189
12.1 數位貨幣簡介 190
12.2 去中心化的數字貨幣：比特幣與乙太坊 192
12.3 由 機構發行的數字貨幣195
12.4 通證經濟 200
延伸閱讀：數字人民幣對人們生活的影響 204
本章小結 204
習題205
第十三章 區塊鏈應用的基本邏輯 206
13.1 區塊鏈應用概述207
13.2 應用基本原則212
13.3 判斷標準216
13.4 應用場景219
延伸閱讀：區塊鏈與組織效能 226
本章小結 229
習題 230
第十四章 區塊鏈在金融領域的應用 231
14.1 金融與金融業232
14.2 區塊鏈在商業銀行中的應用 235
14.3 區塊鏈在保險中的應用251
14.4 區塊鏈在證券中的應用 253
14.5 區塊鏈在金融監管中的應用255
14.6 區塊鏈在貨幣當局中的應用 258
14.7 區塊鏈在其他金融中的應用 260
延伸閱讀：區塊鏈創新金融生態體系 270
本章小結272
習題272
第十五章 區塊鏈在公共服務領域的應用 273
15.1 公共服務概述274
15.2 區塊鏈在教育中的應用 276
15.3 區塊鏈在醫療中的應用 279
15.4 區塊鏈在社保中的應用 283
15.5 區塊鏈在公益中的應用 289
15.6 區塊鏈在住房中的應用 292
15.7 區塊鏈在文體中的應用 295
延伸閱讀：區塊鏈與社會治理 299
本章小結 299
習題 300
第十六章 區塊鏈在公共專項服務中的應用 301
16.1 公共專項服務概述302
16.2 區塊鏈在重大科技專項服務中的應用 302
16.3 區塊鏈在重點社會問題專項服務中的應用 304
16.4 區塊鏈在重大風險專項服務中的應用315
延伸閱讀:區塊鏈在數字農業領域的應用與探索 326
本章小結327
習題 328
第十七章 區塊鏈在政務服務領域的應用 329
17.1 政務服務概述330
17.2 區塊鏈在個人及法人服務領域中的應用331
17.3 區塊鏈在部門服務領域中的應用 337
17.4 區塊鏈在政務公開領域中的應用351
17.5 區塊鏈在涉公監管領域中的應用355
延伸閱讀：區塊鏈在抗疫中的應用 361
本章小結 362
習題 363
第十八章 區塊鏈產業與未來發展 364
18.1 區塊鏈產業概述365
18.2 區塊鏈產業基礎設施建設381
18.3 區塊鏈未來發展展望 383
18.4 區塊鏈產業發展目標401
延伸閱讀：區塊鏈創新商業模式 403
本章小結 404
習題 405
參考文獻 406
區塊鏈概率期末考試題（A卷） 407
