前言

在信息技术领域，人工智能和区块链是近十年来关注度最高的两项技术。

人工智能从机器学习、深度学习到大模型，不断地提升着人类社会的生产力。

区块链技术自2008 年比特币白皮书发布起，打破了人类社会传统的生产关

系，提供了一种可信的协作模式，能够横跨全球地组织起一场去中心化支付

的狂欢，也圆了诺贝尔经济学奖弗里德里希·哈耶克的梦想à。然而，人们

对区块链技术发展长期以来褒贬不一，其原因也不难寻求：一方面，绝大多

数技术都会遵循技术成熟度曲线（Gartner Hype Cycle），Gartner 公司用炒

作周期解释新技术到来时媒体报道和公众的过度兴奋、炒作和紧随其后的失

望情绪；另一方面，这种褒贬不一也取决于人们对于区块链技术深入理解程

度的差异。因此，撰写《区块链导论》的初衷正在于对区块链作翔实、全面

的介绍，使得读者既不停留在比较浅显层面的理解、想深入而不得，也不需

要阅读上千篇参考文献以达到深入理解的目的。这也是本教材应有的使命。

区块链技术发展的未来方向是什么？这个问题非常难预测。但可以预测

的是，区块链沉淀下来的高价值技术将会一直伴随着人类社会发展。“哪些

技术有价值？”将由本书设定的重点内容来回答。内容方面，本书旨在提供系

统化的知识体系与翔实的重难点介绍，使得内容上能够打败大模型的文本生

成能力。在撰写时，笔者无数次地回想起北京师范大学物理系梁灿彬教授的

著作，其中《微分几何入门与广义相对论》是最好的相对论教材，本应该晦

涩的内容在梁老师笔下显得清晰、灵动、流畅。《电磁学（拓展篇）》与《量

纲理论与应用》展示了对最古老问题的最新思考，这种对知识体系的深入挖

掘能力令人感叹，大模型也难以望其项背。笔者深知无法达到梁老师的境界，

但是愿意以此作为长期目标，欢迎每位读者对内容提出反馈与建议。

《区块链导论》主要面向本科及以上同学和区块链领域从业人员，具备高

中基础的读者都能无障碍地阅读本书。同时，本书提供了课后习题、课件、实

验等素材，方便教师授课配套使用。密码学与分布式计算是区块链最核心的

两项支撑技术，会出现在绝大多数计算机相关专业的本科课程教学大纲中。

但为了避免依赖于此类先导知识，本书在第一部分设置了区块链基础知识，

弥补了读者可能在密码学、分布式计算方面的知识缺失。

《货币的非国家化》（Denationalisation of Money: The Argument Refined）是哈耶克晚年

的最后一本著作，著于1978 年。

我在学生时代最喜欢的一本计算机领域教材是《操作系统导论》(Operating Systems:

Three Easy Pieces)。Three Easy Pieces 分别指操作系统特性：虚拟化（Virtualization）、

并发（Concurrency）和持久化（Persistence）。因此，我想为区块链这一“全球操作系统”

设定3 条故事线：区块链基础知识、区块链扩容技术、区块链安全与隐私。3 条线既逐层地

介绍了区块链技术，便于深入；又相互具备一定独立性，便于学习。

（1）第一部分“区块链基础知识”系统介绍了区块链的起源与发展路径，重点讲解密

码学与共识算法这两项关键支撑技术。密码学为系统提供可证明的安全性，共识算法则被

誉为“分布式系统的皇冠上的明珠”，是构建去中心化系统不可或缺的一环。

（2）第二部分“区块链扩容技术”聚焦性能提升问题。作为设计上以安全为优先目标

的系统，区块链在效率上常被诟病，扩容技术正是解决这一矛盾的核心手段，推动区块链

逐步向大规模实际应用迈进。

（3）第三部分“区块链安全与隐私”关注系统稳健性与数据合规性问题，探讨如何建

立安全可信的链上环境，并在保护用户隐私的同时满足监管需求。安全是区块链存在的前

提，隐私则是其走向现实社会的关键保障。

《三体》小说中，太阳系人类文明的最终结局是被歌者文明的二向箔降维打击，整个太

阳系变成了一幅二维画卷，这是技术局限。同时人类在面对打击时始终无法团结一致抵御

外敌，印证了黑格尔所说的“人类唯一从历史中吸取的教训是：人类从来都不会从历史中

吸取教训”，这是思想局限。可见文明的螺旋式上升既要靠思想转变，也要靠高精尖技术的

长足发展。区块链所代表的正是这样一种技术探索，我们愿以本书作为起点，陪伴读者迈

出通往可信未来的第一步。

徐明辉

2026 年2 月19 日