區塊鏈技術與應用

第1單元 區塊鏈基礎知識 1
任務1.1　區塊鏈概述 2
1.1.1　區塊鏈的發展階段 3
1.1.2　中央銀行數字貨幣 4
任務1.2　區塊鏈技術特性 5
1.2.1　去中心化 5
1.2.2　透明性 6
1.2.3　可靠性 7
1.2.4　不可篡改性 7
1.2.5　可追溯性 8
任務1.3　區塊鏈分類 9
1.3.1　公有鏈 9
1.3.2　聯盟鏈 9
1.3.3　私有鏈 10
任務1.4　區塊鏈體系結構 10
單元小結 12
習題 13
第2單元 區塊鏈的密碼學基礎 14
任務2.1　密碼學概述 15
2.1.1　密碼學的發展階段 15
2.1.2　密碼體制的基本組成 16
任務2.2　對稱密鑰及其典型算法 17
任務2.3　非對稱密鑰及其典型算法 18
任務2.4　哈希函數、梅克爾樹與數字簽名 19
2.4.1　哈希函數 19
2.4.2　梅克爾樹 20
2.4.3　數字簽名 22
任務2.5　數字證書 23
2.5.1　PKI 23
2.5.2　證書生命周期管理 24
2.5.3　證書鏈 25
單元小結 26
習題 26
第3單元 P2P網絡 27
任務3.1　P2P網絡的基礎知識 28
3.1.1　P2P網絡的定義 28
3.1.2　P2P網絡的特點 29
3.1.3　P2P網絡分類 29
任務3.2　P2P網絡通信協議 35
3.2.1　非結構化P2P網絡使用的洪泛算法及其變種 35
3.2.2　結構化P2P網絡使用的路由算法 38
任務3.3　P2P網絡在區塊鏈上的應用 42
3.3.1　P2P網絡在比特幣中的應用 42
3.3.2　P2P網絡在以太坊中的應用 45
單元小結 47
習題 47
第4單元 共識算法 48
任務4.1　分布式共識算法背景——一致性問題 49
4.1.1　拜占庭將軍問題 50
4.1.2　共識算法的定義 51
4.1.3　Fischer-Lynch-Paterson定理 52
任務4.2　幾種共識算法 53
4.2.1　共識算法分類 54
4.2.2　BFT 54
4.2.3　CFT 58
4.2.4　PoW 60
4.2.5　PoS 61
單元小結 63
習題 63
第5單元 智能合約 64
任務5.1　智能合約簡介 65
5.1.1　智能合約的定義及發展歷程 65
5.1.2　智能合約分類 66
5.1.3　智能合約的實現機制 67
任務5.2　智能合約開發 68
5.2.1　案例設計 69
5.2.2　編程語言 70
5.2.3　開發平臺 71
5.2.4　執行機制 71
任務5.3　智能合約部署與測試 76
5.3.1　Solidity 集成開發工具 Remix 76
5.3.2　智能合約部署 76
5.3.3　智能合約測試 80
單元小結 81
習題 81
第6單元 區塊鏈技術應用案例 82
任務6.1　區塊鏈架構 83
任務6.2　區塊鏈開發框架 85
任務6.3　開發環境部署 85
任務6.4　區塊鏈技術應用案例1 90
6.4.1　電商聯盟平臺模型 90
6.4.2　人機交互界面 92
6.4.3　智能合約開發 96
6.4.4　後端服務開發 106
任務6.5　區塊鏈技術應用案例2 107
6.5.1　電商聯盟平臺模型 107
6.5.2　人機交互界面 108
6.5.3　智能合約開發 110
6.5.4　後端服務開發 118
單元小結 124
習題 124
第7單元 區塊鏈測試與安全 125
任務7.1　通用測試方法 126
7.1.1　基本概念 126
7.1.2　區塊鏈通用測試方法 130
任務7.2　通用報告規範 144
任務7.3　區塊鏈安全要求、安全測試方法及相關法律法規 146
7.3.1　區塊鏈安全要求 146
7.3.2　區塊鏈安全測試方法 154
7.3.3　相關法律法規 157
任務7.4　測試用例設計 176
7.4.1　搭建環境 177
7.4.2　編寫待測試的合約代碼 177
7.4.3　設計測試用例 178
7.4.4　編寫測試代碼 179
7.4.5　編譯與部署智能合約 181
7.4.6　執行測試用例 181
7.4.7　分析和記錄測試結果 184
任務7.5　網絡攻擊 184
7.5.1　女巫攻擊 184
7.5.2　重放攻擊 186
7.5.3　重入攻擊 188
任務7.6　智能合約安全測試 193
7.6.1　靜態安全掃描 193
7.6.2　滲透測試 198
任務7.7　區塊鏈相關法律法規 201
單元小結 204
習題 204