前言



区块链是一种全局共享的分布式账本，具有去中心化、高公信力、数据不可篡改、可追溯等特点，将推进未来Web 3.0全新互联网模式的发展，也是元宇宙的信任基础设施。作为构建信任和价值的新型基础设施，区块链技术被认为是数字经济的基石，可广泛应用于金融、物流、医疗、能源、农业、政务、司法存证、供应链管理、数字资产交易等多个领域。区块链的技术领域主要包括区块链的体系结构、安全与隐私保护、共识协议、智能合约、性能优化与跨链互操作等。本书综述性地介绍区块链技术的基本原理、核心技术、架构特点和运行机制，总结了当前区块链基础设施建设的情况，列举了基于区块链基础设施的一些应用案例，探讨了区块链发展的未来。

全书分为9章，第1~4章主要介绍了区块链的概念以及相关技术，第5~8章介绍了区块链基础设施的建设及应用情况，第9章介绍了Web 3.0以及元宇宙的相关概念。第1章对区块链技术进行了介绍，包括区块链技术的发展历程、区块链类型、体系结构以及运行机制，以及比特币、以太坊和Fabric的运行机制。第2章对区块链相关密码学算法进行了介绍，包括哈希算法、非对称加密算法、同态加密与零知识证明以及国密算法。第3章对区块链技术中最重要的共识算法进行了介绍，首先描述了分布式系统中的共识问题，然后介绍了区块链中经典的共识算法，包括应用于非许可链中的工作量证明、权益证明、委托权益证明，以及应用于许可链中的Paxos与Raft算法等，还介绍了近几年的新型共识算法。第4章介绍了区块链的智能合约技术，介绍了智能合约的发展历史、运行机制、应用案例以及应用时面临的挑战。第5章介绍了国内外典型的区块链平台，包括以太坊、EOS等公有链平台，超级账本等联盟链平台，以及国内的“星火·链网”平台。第6章介绍了区块链新型基础设施的建设情况，包括区块链基础设施的组成要素、跨链技术以及区块链基础设施建设中面临的挑战。第7章介绍了区块链基础设施建设的现状、区块链如何赋能传统行业以及基于区块链的创新应用案例。第8章介绍了区块链基础设施建设过程中面临的问题，包括扩容问题、隐私问题、安全问题、法律监管问题。第9章介绍了区块链的未来——Web 3.0与元宇宙，对Web 3.0的发展历史、关键技术以及与元宇宙的关系进行了分析。

本书的主旨是对区块链相关技术和区块链基础设施进行综述性的介绍，总结分析当前区块链技术赋能产业应用发展的现状和面临的挑战，介绍区块链基础设施建设情况，探讨基于区块链基础设施的一些应用及发展前景。读者也可以根据自身需要，选择阅读相关章节。


由于作者水平和视野有限，以及编写时间仓促，加之区块链技术发展迅速，书中难免有疏漏甚至错误之处，恳请读者批评指正。


作者
2022年12月