区块链原理与技术
本书为教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队——新一代信息技术(网络空间安全)建设项目。本书深入浅出,从密码学的角度专业地介绍了区块链技术的底层架构、运行机理和应用模式。

作者:张宗洋、伍前红、刘建伟

丛书名:网络空间安全学科系列教材

定价:69元

印次:1-1

ISBN:9787302689478

出版日期:2025.04.01

印刷日期:2025.04.29

图书责编:张民

图书分类:教材

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"本书全面而详细地介绍区块链原理与技术,共分11章,分别是密码学基础、分布式系统、经典分布式共识、比特币、以太坊、联盟链、区块链安全技术、区块链隐私保护技术、区块链去隐私化技术、区块链扩容技术、智能合约。 本书内容全面,涵盖区块链的理论基础、专项技术;通俗易懂,使用翔实的示例深入浅出地解释定义、定理;紧随前沿,选取学界、业界的领先成果贯穿章节主干;附注考究,提供精选的课后习题与参考文献供读者思考回顾。 本书可作为高等学校网络空间安全、计算机科学与技术等相关专业本科生和研究生的教材,也可作为区块链技术工程师的参考读物。 "

张宗洋,男,北京航空航天大学网络空间安全学院,院长助理,讲师,博士生导师。主要从事密码学、区块链和信息安全领域的研究工作,以第一/通讯作者共发表国内外期刊和会议论文32篇,SCI期刊论文11篇,CCF推荐中文科技期刊A类2篇。主持科研项目11项,其中国家级项目4项。多次担任中国区块链大会、ICCCN、Globecom CISS、ProvSec、ICITCS等信息安全领域国内外会议委员会委员。

前言 区块链技术当前处于快速发展时期,它集成了数学、计算机科学与技术、网络空间安全等多学科领域的前沿创新成果,可有效实现安全、可信、容错的分布式账本。从国家层面,区块链作为核心技术自主创新重要突破口,被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》数字经济重点产业之一。从社会层面,区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域,在产品溯源、电子存证和电子政务等方面,保证关键信息的可追溯性、不可篡改性等。从学术层面,区块链技术是目前学术界研究的热点。 北京航空航天大学网络空间安全学院最早于2019年开始面向本科生和研究生开设“区块链原理与技术”课程,每年有200余人选课。为了更好地服务教学和研究,自2019年年初开始着手编写本教材,根据教学效果和区块链技术发展,本书内容也有针对性地做了相应调整。经过近6年的教学实践,本书内容也历经多轮增删,最终得以成书,深感欣慰。 本书共11章。第1~3章主要介绍区块链密码学基础、分布式系统和经典分布式共识;第4~6章分别介绍比特币、以太坊和联盟链;第7~11章分别介绍区块链安全技术、区域链隐私保护技术、区域链去隐私化技术、区域链扩容技术和智能合约。 本书主要有以下特色。 (1) 内容全面,结构合理。编写逻辑清晰,知识点准确且较为完备,涵盖区块链领域的理论基础、实际应用和拓展延伸,能使读者全面而深入地理解区块链原理与技术。 (2) 示例清晰,可读性强。针对具体概念提供了大量清晰且易于理解的解释示例,各章节间有明确的衔接关系和紧密的内在联系,能向读者以易...

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第1章密码学基础1

1.1哈希算法1

1.1.1基本定义1

1.1.2哈希算法种类3

1.2默克尔树3

1.3公钥加密方案4

1.3.1基本定义5

1.3.2安全性定义5

1.3.3椭圆曲线密码学7

1.4数字签名方案7

1.4.1基本定义8

1.4.2安全性定义8

1.4.3椭圆曲线数字签名算法11

1.4.4群签名11

1.4.5环签名14

1.4.6盲签名17

1.4.7门限签名19

1.4.8多签名20

1.4.9聚合签名22

1.5编码/解码算法23

1.5.1Base58Check算法24

1.5.2EIP55: 混合大小写校验和地址编码25

1.6零知识证明26

1.6.1基本定义26

1.6.2范围证明27

1.6.3算术电路可满足性证明29

1.7秘密分享31

1.7.1基本定义31

1.7.2Shamir的秘密分享方案31

1.7.3可验证的秘密分享32

1.7.4公开可验证的秘密分享321.7.5异步可验证的秘密分享33

1.8分布式随机数生成35

1.8.1基本定义35

1.8.2安全性定义36

1.8.3SCRAPE方案37

1.9安全多方计算39

1.9.1安全模型39

1.9.2不经意传输协议41

1.9.3姚氏混淆电路协议42

1.9.4GMW协议44

1.10注释与参考文献45

1.11本章习题46

第2章分布式系统48

2.1分布式系统架构48

2.1.1分布式系统48

2.1.2网络模型50

2.1.3故障模型51

2.2分布...

本书为教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队——新一代信息技术(网络空间安全)建设项目。本书深入浅出,从密码学的角度专业地介绍了区块链技术的底层架构、运行机理和应用模式。本书的主要特色在于从密码学的专业角度详细剖析了区块链为什么能运行,运行效果如何,采用了什么相关的密码学和安全技术等问题。