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本书向大家全面系统地介绍了区块链核心技术、优质区块链项目、行业基础知识和发展趋势，同时还分享了了解和学习区块链知识的方法。本书将立足于区块链技术，但并不局限于技术领域，而是延伸到区块链的各个方面，从而形成一个比较完整的区块链知识体系。从技术角度，除了深入讲解区块链的一些核心技术，还会涉及数字货币交易平台、去中心化交易平台的原理介绍。从业务角度，本书会谈到区块链在当下互联网中的实践与应用。最后还会手把手地带你构建出自己的迷你区块链。本书适合希望梳理区块链学习脉络的技术入门者，希望系统学习区块链基础知识的非区块链领域技术人员，以及具有区块链开发经验并希望进一步了解区块链的从业者。

第1 篇 浅谈区块链基础
1 区块链是什么 / 2
2 区块链到底是如何运行的 / 9
3 浅谈区块链共识机制 / 18
4 区块链的应用类型 / 26
5 区块链与数字货币 / 33
6 数字货币上手初体验 / 42
7 区块链的常见误区 / 56
8 主流区块链项目介绍 / 64
第2 篇 深入区块链技术
9 区块链技术基础 / 73
10 P2P 网络协议 / 81
11 分布式一致性算法与共识机制 / 90
12 PoW 共识机制 / 98
13 PoS 共识机制 / 108
14 DPoS 共识机制 / 116
15 区块链中的密码学算法 / 127
16 普通账户模型与UTXO 模型 / 140
17 去中心化与区块链交易性能 / 151
18 智能合约与以太坊 / 159
19 智能合约的运行案例及其标准模板 / 168
20 比特股详解 / 182
21 引人瞩目的区块链项目 / 190
22 国内区块链项目技术一览 / 198
23 联盟链及其困境 / 208
第3 篇 数字货币与数字资产
24 比特币之历史与货币 / 222
25 比特币的扩容之争、IFO 与链上治理 / 231
26 数字货币和数字资产 / 239
27 弄懂数字货币交易平台（一） / 248
28 弄懂数字货币交易平台（二） / 255
第4 篇 区块链与当下互联网
29 互联网身份与区块链数字身份 / 266
30 区块链即服务（BaaS） / 274
31 数字货币钱包服务 / 285
32 区块链与供应链（一） / 298
33 区块链与供应链（二） / 306
第5 篇 如何在区块链领域工作
34 在区块链领域工作需要了解什么 / 318
35 搭建迷你区块链（一） / 326
36 搭建迷你区块链（二） / 335

自序
《区块链第一课：深入浅出技术与应用》这本书是我从2015 年接触区块链到现在的总结，书中包含了理论和实践，以及我对行业的深入思考。
在我刚开始接触区块链这个行业时，一个比特币的价格还在三四千人民币左右，区块链也还是一门小众技术，相关的中文资料并不多，我只能去硬啃英文资料，并尝试去编译及调试比特币的代码，来逐渐掌握一些区块链的技术概念。
当时，很多区块链的概念还停留在比特币上，虽然比特币所采用的技术都是现成的，但是它的代币设计思路却是以前没有的。对我来说，这种设计不仅在编程技术上有很大的吸引力，而且由于交叉了分布式系统和经济学的知识所以格外具有魅力。
从此我对区块链的兴趣一发不可收拾，但大多数时候是以技术实践和把玩，以及阅读一些英文资料为主。直到我遇见了维优的创始人初夏虎，他是一个非常有思想的战略家，我第一次见他是在一个私人茶话会上。闲聊区块链时发现，他的观点独到且非常有深度。茶话会结束后我向他做了自我介绍，并且表明想深入学习这方面内容。我第二次约见他的时候，他就给我画了三张大饼，分别是数字资产交易、数字资产评级、资产数字化，他力邀我加入维优。当时，虽然比特币和区块链的前途不明，但是我决定趁着年轻加入区块链创业公司——维优，即使失败也没有什么可怕的。虽然是以区块链的名义加入的，但是我做的第一个项目是数字货币交易平台，名叫海枫藤（hft_exchange）。
2016年下半年，我又开始主导开发一个公有区块链项目，名字叫元界（Metaverse）。人才的稀缺和经验的缺乏使得让自己快速掌握各种知识成为项目成功的唯一方式，这期间除了深入研究了区块链的基础技术，我还学习和研究了数字货币、区块链的Token设计，也顺便研究了炒币。
2017年的深圳，我在ArchSummit上第一次向国内技术圈介绍了公有链及数字资产的概念，引起了不少人的兴趣。当时正值区块链圈内ICO火爆的时期，“造富效应”还不为大众所熟知。
直到2017年9月，ICO禁令反倒让比特币和区块链进入了公众的视野。在这样的情况下，区块链开始集聚一些人气，在领域内呈现出“百家争鸣”的态势。关于区块链的中文资料开始多了起来，但是大多数停留在概念阶段，诸如区块链的应用场景、区块链的宏伟蓝图等。
此后形势大变，只要懂比特币和区块链的人都成了香饽饽，各种区块链概念和名词满天飞。我也收到了不少演讲和培训邀请，奈何时间和精力有限，大多数都被我婉拒了。
这是好事也是坏事。好事是“百家争鸣”极大地推动了区块链的理论创新，坏事是各种观点给入门学习者带来了困惑，各种言论中不乏相互矛盾的内容，四处分散的中文资料无法让入门者获取已经成为定论的基础知识。
本书内容基于极客时间上的《深入浅出区块链》专栏，而与极客时间的合作也是一种缘分。2018年年初，极客时间团队邀请我专门写一个区块链的专栏，这是我第一次写长期专栏。
一开始，我以为要写深度内容。写完几篇之后，编辑看完稿件说我的内容起点太高，普通读者根本没办法入门。就这样反反复复修改了许多次之后，我开始找到了感觉。
写作一个专栏就好比交作业一样，让我感觉回到了学生时代。每周定期三篇作业，对于我这个拖延症患者来说，简直是噩梦。不过，好在介绍和分享的是区块链知识，写作的内容都是我喜欢和感兴趣的，这样两相抵消，还是可以接受的。
最困难的其实是如何安排撰写专栏内容的时间，因为平时也有任务在身，中间还常常需要出差。我犹记得，“互联网身份与区块链数字身份”这一章是我在从纽约到东京的飞机上完成的，还有几部分内容都是在飞机上进行写作的。
就这样，我投入了几乎全部的业余时间进行专栏的写作。经常在晚上八九点下班后，还要继续码字到凌晨一两点。
在最后写关于搭建迷你区块链的两章内容时，我更是花费了颇多精力。因为要快速搭建一个迷你区块链，需要先构思好框架再验证设计，然后进行代码实践。短期的工作量暴增——最后一章花费了整个周末的时间才完成。
写作区块链的文章并不是一件简单的事情，我需要先进行分析、验证，再总结归纳，中间常常要停下来查阅不少参考资料来进行充分的论证，这些都很费时间。不过，这对我而言是十分有益的一件事，其实也是对自身知识的一个整体梳理的过程。
俗话说，“授人以鱼，不如授人以渔”，你可以从本书中按图索骥，自己挖掘出更有深度的区块链内容，这也是我的初衷。
最后，感谢编辑的辛苦审稿校对，感谢极客时间，感谢电子工业出版社，感谢所有为本书提供过技术支持的同事与同仁们。

陈浩
2018年6月


前言
为何写作本书
当下，区块链毫无悬念一跃成为最火热的词汇，让无数技术人的视线迅速聚焦于此。然而，与区块链概念如火如荼地传播相比，区块链技术与实践确实稍显冷门，即便高薪哄抢，技术人才也依然十分紧缺。
与此同时，新手想入门区块链，却茫然不解，不知道从何处下手，也不知道需要了解什么概念；想系统学习，然而动辄上万的学费门槛却让人望而却步。
在我最早接触区块链的时候，中文资料还非常稀少，所以研究起来特别费时费力。如今区块链大火，相关的中文资料也丰富了很多，你在网络上搜寻区块链的入门资料，也能找到个八九不离十。那为什么我会写这样一本书呢？我的考虑主要基于以下几点。
?	区块链的网络资料虽然丰富，但同时意味着内容繁杂错乱，不够系统。
?	多数资料可能已经过时。目前币圈和链圈经常自我调侃“圈内一天，人间一年”，可见这个行业变化之快。
?	区块链行业急速发展，经常会出现观点相互冲突、结论莫衷一是的情况。初学者在入门学习已是一头雾水的情况下，更是苦恼不堪。
?	区块链在技术上的复杂性没有人工智能高，却与其他学科有较多的交叉，容易带来跨学科的理解误区，读者经常容易管中窥豹。
因此，作为圈子里的人，我想借本书给大家一个系统性了解和学习区块链知识的途径。一方面，我希望国内的技术中坚力量能够通过本书了解区块链，并学为己用，在各自的领域内大显身手；另一方面，我也希望大家在学习区块链时能有个好的开始，少走弯路。
本书立足于区块链技术，但并不局限于某个特定的领域，而是延伸到区块链的各个方面，让你形成一个比较完整的区块链知识体系。希望本书可以使你能从零开始，构建起一个比较完整的区块链知识体系。除了基础部分，本书还会深入讲解目前区块链的一些核心技术，以及数字货币交易平台的原理。另外，书中也会谈到区块链在当下互联网中的实践与应用。最后，本书还会手把手地带你构建出自己的迷你区块链。
主要模块
本书分五个模块进行讲解。
?	浅谈区块链基础。作为本书的第一篇内容，本篇将为你学习础的区块链知识做铺垫，帮助你从零开始，搭建区块链基础框架，为后续技术知识的摄入做好预备。
?	深入区块链技术。作为上一篇内容的技术延伸，本篇重点介绍区块链的技术层面，其中涵盖了P2P网络、共识算法与分布式一致性算法、加密与UTXO、智能合约，以及以太坊、EOS、BTS、IOTA、Cardano等流行的创新型项目，还会介绍若干从国内发起的国际区块链项目。
?	数字货币与数字资产。本篇作为区块链在金融方向上的延伸，重点介绍区块链第一大应用——数字货币，接着介绍区块链Token的设计与趋势，并会拓展介绍数字货币交易平台。
?	区块链与当下互联网。本篇内容结合了作者的从业经验与思考，更为深入地讲解区块链的实践内容，其中涉及区块链与云计算、数字身份、供应链、数字货币钱包服务等内容，以及区块链技术的未来发展趋势。
?	如何从业区块链。本篇内容会从从业者的角度，结合作者自己的思考，谈谈区块链人才需求，聊聊区块链从业者的一些经验，并手把手教你编写出自己的迷你区块链。
读者会在书中找到一些常见疑问的答案，例如，区块链通常是用什么编程语言编写的，区块链从业需要了解哪些知识，如何评判一个区块链项目的好坏，区块链技术的发展前景如何。
对于技术学习者，本书会先适度讲解基本原理，争取做到即使略过某一章节也不会影响后续内容。但是，从技术学习上来看，仅凭理论上的讲解是不够的，所以，也特别推荐读者进行源码实践。目前，比特币已有C++等各种主流语言的实现版本，你可以首先运行一个钱包来直观感受一下，比如创建一个账户并尝试发送交易，之后再来读本书，一定会理解得更为深入。
区块链技术入门后，通常会遇到一个比较陡峭的学习曲线，这并不是技术深度造成的，而是区块链代币掺杂到技术中造成的。所以，建议配合白皮书、开发者文档、GitHub上的项目文档来阅读本书，在这个过程中让动手实践与阅读学习并行起来。
由于区块链的发展日新月异，而且受时间和个人水平所限，书中分享的知识难免有所纰漏。但本书会把我理解和分析的过程都呈现给读者，相信读者可以根据本书内容进行延伸研究。
最后，希望本书能帮助读者系统地理解区块链。同时，也希望在这个对区块链技术的认知没有达成共识的“乱世”里，你能具备独立思考区块链的能力，并将其运用到自己的业务场景里，甚至借此找到属于自己的区块链机遇。
读者对象
?	学习区块链的入门者，技术人员或非技术人员均可。
?	希望了解区块链发展前沿概念，全面梳理区块链知识结构的区块链从业者。
?	希望系统学习区块链技术的区块链领域技术人员。
?	不具有区块链从业经验，希望进一步了解区块链的产品经理、编辑或记者。
?	希望深刻理解区块链内涵、对区块链有浓厚兴趣的人。
致谢
本书能够完成，首先要感谢极客邦科技为我提供了一个写作平台，感谢电子工业出版社为出版本书付出的努力，感谢马越的大力支持，感谢所有参与本书的编辑们；感谢初夏虎和蒋佑明，早期我从他们身上学到了很多区块链知识；最后感谢黄连金、段新星、季宙栋对本书的支持！
说明
本书提及的市值时间点及各项目排名均以本书完稿日期为准。

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