前言

随着互联网由信息网络到价值网络的转变，区块链技术因其“去中心、数据透明、可追溯、安全、匿名”等特点，被普遍认为是未来替代传统“信任中心”的有效解决方案，加上资本市场的推波助澜，引起了各行各业的关注和重视，掀起了学习区块链的热潮。然而目前市面上关于区块链的书籍多是商业类书籍，缺乏比较系统和学术意义的书籍。本书全面、系统、深入地介绍了区块链技术的原理、架构和应用，根据区块链技术的发展路线，分别阐述了区块链1.0比特币、区块链2.0以太坊和区块链3.0的基本原理、核心技术、架构特点和运行机制，总结了当前热门的数字货币和商业应用，深入分析了区块链常见问题，探讨了区块链与虚拟化、人工智能、物联网等新技术结合的概念、思路和关键技术，最后结合课题组目前正在进行的研究工作，介绍了深度学习常用的框架以及与区块链深度融合的几种方案。

全书分为9章。第1章介绍了区块链和数字货币的基本概念，首先分析了区块链技术的发展现状和应用场景，然后回顾了比特币和以太币的历史，并简单介绍了数字钱包以及数字货币的现状。第2章介绍了区块链的基础理论，分别对区块链的运行方式、体系结构、数据结构、哈希算法及安全机制、共识算法进行了详细阐述。第3章先从使用者的角度介绍了如何加入比特币网络，创建比特币账户，进行比特币交易，然后重点阐述了比特币底层技术，包括比特币的共识机制、安全机制，以及目前的扩容方案。第4章阐述了以太坊的基本原理、加密机制、共识机制及扩容方案，也介绍了智能合约的概念和去中心化应用的开发实例，同时也介绍了以太坊运行及开发环境。第5章介绍了区块链3.0的基本概念、关键技术与发展现状，并对商用操作系统（EOS）、艾达币（Cardano）、Zilliqa以及超级账本进行了详细的介绍和分析。第6章分析总结了当前热门的一些数字货币和商业应用，如瑞波币、波场币、AE币、IPFS、汗币等。第7章对区块链一些常见问题进行了深入分析，包括区块链分叉、51%攻击、交易费、跨链、可扩展性、中心化等问题。第8章探讨了当前学术研究领域的“区块链+新技术”的概念、思路和方案，阐述了各行业在推进的“区块链+新应用”的设计实现原理及其项目应用情况。第9章结合课题组目前正在进行的研究工作，介绍了深度学习的基本概念和关键技术以及移动端深度学习框架，并阐述了几种深度学习与区块链深度融合的方案。

本书的目的是给区块链学习者一个全面的、综合的介绍，偏向区块链的学术和技术内容。为便于读者有针对性地学习某些区块链知识点或掌握某些数字货币的原理，读者也可以根据自身需要，有选择性地阅读相关的章节。本书可作为学习区块链技术的参考书，或作为高等院校相关课程的教材，也可供从事区块链技术领域工作的工程技术人员阅读。

本书的编撰工作得到了北京邮电大学宋梅、张勇、满毅、王莉、滕颖蕾、刘洋、郭达、王小娟等教师的指点和帮助。刘雨童、刘晓伟、薛晨子、汪昭颖、顾博、屈银翔、郑颖、何欣等参与了本书部分内容的整理或校对工作，在此向他们表示衷心的感谢。

由于编者水平和视野所限，以及编写时间仓促，加之区块链技术发展一日千里，书中难免有疏漏和欠妥之处，恳请读者批评指正。

编著者

2019年6月