第一章 發(fā)展概要 ......................................................................................................... 1
1.1 概念 ................................................................................................................ 1
1.2 分類(lèi) ................................................................................................................ 2
1.3 分層架構(gòu) ........................................................................................................ 4
1.3.1 技術(shù)架構(gòu) ............................................................................................. 4
1.3.2 邏輯分層 ............................................................................................. 5
1.4 基本結(jié)構(gòu) ........................................................................................................ 7
1.5 技術(shù)平臺(tái) ........................................................................................................ 9
1.5.1 國(guó)外平臺(tái) ............................................................................................. 9
1.5.2 國(guó)內(nèi)平臺(tái) ........................................................................................... 10
1.6 Web3 ............................................................................................................. 11
第二章 技術(shù)基礎(chǔ) ....................................................................................................... 13
2.1 密碼學(xué)應(yīng)用 .................................................................................................. 14
2.1.1 哈希算法 ........................................................................................... 14
2.1.2 對(duì)稱(chēng)加密算法 ................................................................................... 16
2.1.3 非對(duì)稱(chēng)加密算法 ............................................................................... 17
2.1.4 數(shù)字簽名算法 ................................................................................... 17
2.2 共識(shí)機(jī)制 ...................................................................................................... 22
2.2.1 PoW ................................................................................................... 24
2.2.2 PoS ..................................................................................................... 26
2.2.3 DPoS .................................................................................................. 27
2.2.4 PoA .................................................................................................... 28
2.2.5 PBFT ................................................................................................. 30
2.2.6 HotStuff 協(xié)議 .................................................................................... 34
2.2.7 蜜獾共識(shí) ........................................................................................... 3
2.2.8 Raft 協(xié)議 ........................................................................................... 38
2.2.9 PoH .................................................................................................... 40
2.3 存儲(chǔ) .............................................................................................................. 43
2.3.1 默克爾樹(shù) ........................................................................................... 43
2.3.2 字典樹(shù) ............................................................................................... 44
2.3.3 MPT ................................................................................................... 46
2.3.4 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù) ....................................................................................... 48
2.4 智能合約 ...................................................................................................... 49
2.4.1 特點(diǎn) ................................................................................................... 51
2.4.2 優(yōu)勢(shì) ................................................................................................... 52
2.4.3 安全性 ............................................................................................... 52
2.5 虛擬機(jī) .......................................................................................................... 52
2.5.1 EVM .................................................................................................. 53
2.5.2 WASM 虛擬機(jī) .................................................................................. 54
2.5.3 Move 虛擬機(jī) ..................................................................................... 55
2.6 P2P ............................................................................................................... 56
2.6.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ........................................................................................... 56
2.6.2 節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn) ........................................................................................... 59
2.6.3 數(shù)據(jù)共享 ........................................................................................... 60
第三章 實(shí)現(xiàn)層區(qū)塊鏈 ............................................................................................... 62
3.1 比特幣 .......................................................................................................... 62
3.1.1 區(qū)塊結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 63
3.1.2 交易 ................................................................................................... 65
3.1.3 腳本 ................................................................................................... 69
3.1.4 共識(shí)機(jī)制 ........................................................................................... 71
3.2 以太坊 .......................................................................................................... 71
3.2.1 區(qū)塊 ................................................................................................... 72
3.2.2 交易 ................................................................................................... 75
3.2.3 區(qū)塊驗(yàn)證算法 ................................................................................... 77
3.2.4 共識(shí)機(jī)制 ........................................................................................... 78
3.2.5 打包上鏈流程 ................................................................................... 78
3.2.6 ERC-20 和ERC-721 ......................................................................... 79
3.2.7 BNB 鏈 .............................................................................................. 80
3.3 Solana 鏈 ...................................................................................................... 82
3.3.1 賬戶 ................................................................................................... 82
3.3.2 交易 ................................................................................................... 83
3.3.3 交易指令 ........................................................................................... 83
3.3.4 程序 ................................................................................................... 83
3.3.5 打包上鏈流程 ................................................................................... 84
3.4 星火·鏈網(wǎng) .................................................................................................. 85
3.4.1 區(qū)塊結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 85
3.4.2 交易 ................................................................................................... 86
3.4.3 賬戶 ................................................................................................... 89
3.4.4 共識(shí)機(jī)制 ........................................................................................... 90
3.4.5 虛擬機(jī) ............................................................................................... 92
3.4.6 二層網(wǎng)絡(luò) ........................................................................................... 93
3.5 超級(jí)賬本Fabric ........................................................................................... 94
3.5.1 鏈碼 ................................................................................................... 94
3.5.2 交易 ................................................................................................... 94
3.5.3 打包上鏈流程 ................................................................................... 95
3.6 BSN 開(kāi)放聯(lián)盟鏈 ......................................................................................... 96
第四章 技術(shù)拓展 ....................................................................................................... 98
4.1 智能合約語(yǔ)言 .............................................................................................. 98
4.1.1 Solidity .............................................................................................. 98
4.1.2 Vyper ................................................................................................. 99
4.1.3 Michelson ........................................................................................ 101
4.2 智能合約并行化 ........................................................................................ 102
4.2.1 基于靜態(tài)分析的并行執(zhí)行模型 ..................................................... 102
4.2.2 基于動(dòng)態(tài)分析的并行執(zhí)行模型 ..................................................... 103
4.2.3 節(jié)點(diǎn)間并行執(zhí)行模型 ..................................................................... 103
4.2.4 分治并行執(zhí)行模型 ......................................................................... 103
4.2.5 應(yīng)用 ................................................................................................. 104
4.2.6 挑戰(zhàn) ................................................................................................. 104
4.3 擴(kuò)容 ............................................................................................................ 105
4.3.1 分片 ................................................................................................. 105
4.3.2 隔離見(jiàn)證 ......................................................................................... 107
4.3.3 嵌套區(qū)塊鏈 ..................................................................................... 107
4.3.4 側(cè)鏈 ................................................................................................. 108
4.3.5 狀態(tài)通道 ......................................................................................... 112
4.3.6 卷疊 ................................................................................................. 115
4.4 模塊化 ........................................................................................................ 118
4.4.1 原理 ................................................................................................. 118
4.4.2 技術(shù)架構(gòu) ......................................................................................... 119
4.4.3 挑戰(zhàn) ................................................................................................. 120
4.5 安全 ............................................................................................................ 121
4.5.1 去中心化 ......................................................................................... 121
4.5.2 開(kāi)源開(kāi)放 ......................................................................................... 122
4.5.3 攻擊 ................................................................................................. 124
第五章 衍生技術(shù) ..................................................................................................... 129
5.1 跨鏈 ............................................................................................................ 129
5.1.1 跨鏈分類(lèi) ......................................................................................... 129
5.1.2 比特幣錨定資產(chǎn) ............................................................................. 134
5.1.3 跨鏈安全 ......................................................................................... 135
5.1.4 IEEE 3205 標(biāo)準(zhǔn) .............................................................................. 136
5.2 Web3 域名 .................................................................................................. 137
5.2.1 原理 ................................................................................................. 137
5.2.2 優(yōu)勢(shì) ................................................................................................. 138
5.2.3 應(yīng)用 ................................................................................................. 138
5.3 DID ............................................................................................................. 139
5.3.1 原理 ................................................................................................. 140
5.3.2 優(yōu)勢(shì) ................................................................................................. 144
5.3.3 應(yīng)用 ................................................................................................. 145
5.4 隱私計(jì)算 .................................................................................................... 146
5.4.1 安全多方計(jì)算 ................................................................................. 147
5.4.2 可信執(zhí)行環(huán)境 ................................................................................. 148
5.4.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí) ......................................................................................... 149
5.4.4 應(yīng)用 ................................................................................................. 150
5.5 IPFS ............................................................................................................ 151
5.5.1 原理 ................................................................................................. 151
5.5.2 優(yōu)勢(shì) ................................................................................................. 153
5.5.3 應(yīng)用 ................................................................................................. 154
5.6 預(yù)言機(jī) ........................................................................................................ 155
第六章 應(yīng)用 ............................................................................................................. 157
6.1 金融 ............................................................................................................ 158
6.1.1 中心化金融 ..................................................................................... 159
6.1.2 去中心化金融 ................................................................................. 160
6.2 NFT ............................................................................................................ 162
6.3 游戲金融 .................................................................................................... 163
6.4 元宇宙 ........................................................................................................ 164
6.5 去中心化自治組織 .................................................................................... 165
6.6 物聯(lián)網(wǎng) ........................................................................................................ 166
6.7 共享經(jīng)濟(jì) .................................................................................................... 167
6.8 其他應(yīng)用場(chǎng)景 ............................................................................................ 169
6.8.1 溯源 ................................................................................................. 169
6.8.2 供應(yīng)鏈金融 ..................................................................................... 169
6.8.3 醫(yī)療健康 ......................................................................................... 170
6.8.4 低碳經(jīng)濟(jì) ......................................................................................... 171
6.8.5 數(shù)據(jù)流通 ......................................................................................... 172
第七章 未來(lái)與展望 ................................................................................................. 173
7.1 挑戰(zhàn) ............................................................................................................ 173
7.1.1 可擴(kuò)容性挑戰(zhàn) ................................................................................. 174
7.1.2 去中心化挑戰(zhàn) ................................................................................. 175
7.1.3 安全挑戰(zhàn) ......................................................................................... 178
7.1.4 法律挑戰(zhàn) ......................................................................................... 179
7.1.5 IT 行業(yè)挑戰(zhàn) .................................................................................... 180
7.2 發(fā)展方向 .................................................................................................... 181
7.2.1 應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新 ................................................................................. 182
7.2.2 技術(shù)融合 ......................................................................................... 183
7.2.3 標(biāo)準(zhǔn)化 ............................................................................................. 184
7.3 展望 ............................................................................................................ 186