精通区块链编程

前言1

第1章 比特币介绍9

1.1 比特币是什么9

1.2 比特币历史11

1.3 比特币的使用、用户及用户场景12

1.4 入门13

1.4.1 选择比特币钱包13

1.4.2 快速入门15

1.4.3 获取比特币17

1.4.4 查询比特币当前价格18

1.4.5 发送和接收比特币18

第2章 比特币的工作原理21

2.1 交易、区块、挖矿和区块链21

2.1.1 比特币概述21

2.1.2 购买一杯咖啡22

2.2 比特币交易24

2.2.1 交易输入和输出24

2.2.2 交易链25

2.2.3 找零25

2.2.4 常见的交易形式26

2.3 交易的构建27

2.3.1 获取正确的输入27

2.3.2 创建交易输出29

2.3.3 将交易加入账簿30

2.4 比特币挖矿31

2.5 在区块中挖掘交易32

2.6 消费交易33

第3章 比特币核心客户端：参考实现35

3.1 比特币开发环境36

3.2 从源码编译比特币核心36

3.2.1 选择比特币核心版本37

3.2.2 配置比特币核心生成38

3.2.3 生成比特币核心可执行文件40

3.3 运行比特币核心节点41

3.3.1 首次运行比特币核心42

3.3.2 配置比特币核心节点43

3.4 比特币核心客户端应用程序编程接口（API）46

3.4.1 获得比特币核心客户端状态信息47

3.4.2 探究和解码交易48

3.4.3 探究区块50

3.4.4 使用比特币核心的编程接口51

3.5 其他替代客户端、库和工具包54

3.5.1 C/C++类54

3.5.2 JavaScript类54

3.5.3 Java类54

3.5.4 Python类54

3.5.5 Ruby类55

3.5.6 Go类55

3.5.7 Rust类55

3.5.8 C#类55

3.5.9 Objective-C类55

第4章 密钥和地址56

4.1 简介56

4.1.1 公钥密码学和加密货币57

4.1.2 私钥和公钥58

4.1.3 私钥58

4.1.4 公钥60

4.1.5 椭圆曲线密码学60

4.1.6 创建公钥63

4.2 比特币地址64

4.2.1 Base58和Base58Check编码66

4.2.2 密钥的格式69

4.3 用Python实现密钥和比特币地址74

4.4 高级密钥和地址78

4.4.1 加密私钥（BIP-38）78

4.4.2 P2SH和多重签名地址79

4.4.3 靓号地址80

4.4.4 纸钱包85

第5章 钱包88

5.1 钱包技术概述88

5.1.1 非确定性（随机）钱包89

5.1.2 确定性（种子）钱包90

5.1.3 分层确定性钱包（BIP-32/BIP-44）90

5.1.4 种子和助记词（BIP-39）91

5.1.5 钱包最佳实践91

5.1.6 使用比特币钱包92

5.2 钱包技术细节93

5.2.1 助记词编码标准（BIP-39）93

5.2.2 从种子中创造HD钱包99

5.2.3在网店中使用扩展公钥103

第6章 交易108

6.1 简介108

6.2 交易细节108

6.3 交易的输出和输入110

6.3.1 交易输出111

6.3.2 交易输入113

6.3.3 交易费117

6.3.4 把交易费加到交易中118

6.4 交易脚本和脚本语言120

6.4.1 非图灵完备性121

6.4.2 无状态验证121

6.4.3 脚本构建（锁定与解锁）121

6.4.4 P2PKH124

6.5 数字签名（ECDSA）126

6.5.1 数字签名如何工作127

6.5.2 验证签名128

6.5.3 签名散列类型（SIGHASH）129

6.5.4 ECDSA数学131

6.5.5 随机性在签名中的重要性132

6.6 比特币地址、余额和其他摘要133

第7章 高级交易及脚本136

7.1 简介136

7.2多重签名136

7.3 P2SH138

7.3.1 P2SH地址140

7.3.2 P2SH的优点140

7.3.3赎回脚本和标准确认141

7.4 数据记录输出（RETURN操作符）141

7.5时间锁143

7.5.1交易锁定时间143

7.5.2检查锁定时间验证144

7.5.3相对时间锁146

7.5.4 带nSequence的相对时间锁146

7.5.5 带CSV的相对时间锁147

7.5.6 过去中位时间148

7.5.7针对费用狙击的时间锁149

7.6 具有条件控制的脚本（条件语句）149

7.6.1带有VERIFY操作码的条件语句150

7.6.2 在脚本中使用流控制151

7.7复杂的脚本示例153

第8章 比特币网络155

8.1 点对点网络架构155

8.2 节点类型和角色156

8.3 扩展比特币网络158

8.4 比特币中继网络158

8.5 网络发现160

8.6 全节点163

8.7 交换“库存清单”164

8.8 简易支付验证（SPV）节点165

8.9 Bloom过滤器168

8.10 SPV节点如何使用Bloom过滤器171

8.11 SPV节点和隐私172

8.12 加密与认证连接173

8.12.1 Tor传输173

8.12.2 P2P认证和加密174

8.13 交易池174

第9章 区块链176

9.1 简介176

9.2 区块结构177

9.3 区块头177

9.4 区块标识符：区块头散列值和区块高度178

9.5创世区块179

9.6 链接区块链中的区块180

9.7 默克尔树182

9.8 默克尔树和简单支付验证186

9.9 比特币的测试链187

9.9.1 testnet—比特币的试验场187

9.9.2 segnet—隔离见证测试网189

9.9.3 regtest—本地区块链189

9.10 使用测试区块链进行开发190

第10章 挖矿和共识191

10.1 简介191

10.2 去中心化共识194

10.3 交易的独立校验195

10.4 挖矿节点196

10.5 打包交易至区块197

10.5.1 创币交易198

10.5.2 创币奖励与矿工费199

10.5.3 创币交易的结构201

10.5.4 创币交易数据202

10.6 构造区块头203

10.7 挖掘区块205

10.7.1 工作量证明算法205

10.7.2 难度目标值表示210

10.7.3 重定目标实现调整难度211

10.8 成功挖出区块213

10.9 验证新区块214

10.10 区块链的组装与选择214

10.11 挖矿和算力竞争221

10.11.1 随机数升位方案223

10.11.2 矿池223

10.12 共识攻击226

10.13 改变共识规则229

10.13.1 硬分叉229

10.13.2 硬分叉：软件、网络、挖矿和链230

10.13.3 分离矿工和难度231

10.13.4 有争议的硬分叉232

10.13.5 软分叉232

10.13.6 对软分叉的批评234

10.14 使用区块版本发出软分叉信令234

10.14.1 BIP-34信令和激活234

10.14.2 BIP-9信令和激活235

10.15 共识软件开发237

第11章 比特币的安全239

11.1 安全原则239

11.1.2 安全地开发比特币系统240

11.1.3 信任根241

11.2 用户安全最佳实践241

11.2.1 比特币物理存储242

11.2.2 硬件钱包242

11.2.3 平衡风险243

11.2.4 分散风险243

11.2.5 多重签名和治理243

11.2.6 生存能力243

11.3 结论244

第12章 比特币应用245

12.1 简介245

12.2 基础模块（要素）245

12.3 源于基础模块的应用247

12.4 染色币248

12.4.1 使用染色币249

12.4.2 发行染色币249

12.4.3 染色币交易249

12.5 合约币252

12.6 支付通道和状态通道253

12.6.1 状态通道基本概念和术语254

12.6.2 简单支付通道示例254

12.6.3 制造无须信任的通道257

12.6.4 非对称可撤销承诺260

12.6.5 散列时间锁合约263

12.7 路由支付通道（闪电网络）264

12.7.1 闪电网络示例264

12.7.2 闪电网络传输和路由267

12.7.3 闪电网络优势269

12.8 结论270

附录A 比特币白皮书271

附录B 交易脚本语言操作符、常量和符号282

附录C 比特币改进建议287

附录D 隔离见证296

附录E Bitcore308

附录F pycoin库、实用秘钥及交易程序311

附录G 比特币浏览器命令320

......(更多)