区块链：密码共识原理、产业与应用(博文视点出品)

刘昌用 

北京大学经济学博士，知密大学发起人，重庆工商大学区块链经济研究中心主任。2013年进入区块链领域，国内较早系统研究比特币和区块链经济问题的学者， 比特币现金（BCH）的早期推动者。巴比特、链得得、金色财经专栏作者，币看K站特邀站长。在重庆、深圳、广州等地主办多期区块链研修班。

胡森森  

北京理工大学计算机科学与技术工学博士，公派代尔夫特理工大学联合培养博士，重庆工商大学讲师。主持参与多项国家自然科学与社会科学基金项目，出版专著两部。主要研究领域：区块链背景下的信息管理技术、智能数据分析技术等。

钟廷勇 

经济学博士,美国得克萨斯大学访问学者，重庆工商大学MPAcc教育中心主任，《Asia Review of Accounting》主编助理，美国会计学会会员、欧洲会计学会会员、中国会计学会会员，出版学术专著3部，主要研究领域为公司金融、私募股权和区块链会计。

袁俊 

重庆大学计算机软件与理论专业硕士，重庆工商大学教师，重庆市“互联网+”专家咨询委员会成员，重庆市网商协会咨询专家。

本书是一本以区块链为主题背景，讲解密码共识原理、产业和应用的图书。

全书主要内容共分为 9 章，其中第 1 章讲解了区块链和密码共识的关系；第 2～3章主要讲解了密码共识的核心、重要的技术演进，如分布式账本、工作量证明、智能合约、侧链等内容；第 4～5 章讲解了密码共识的资产谱系和产业生态，如密码货币、开发平台、各种应用流通产业等内容；第 6～7 章讲解了密码共识的基础设施建设，如货币、开发平台、操作系统和文件系统等内容；第 8～9 章讲解了密码共识在金融保险领域、信息存证领域和物流、物联领域的应用，如跨境结算、供应链金融、个人征信、会计审计和物流系统、物联网等内容。

全书用生动的语言和精彩的案例将区块链的理论和应用娓娓道来，贴合当前行业发展现状，为该行业的快速发展贡献自己的力量。本书不仅适用于学习区块链知识的入门者，相关行业从业人员，也适用于互联网行业从业人员。

目录

1  区块链与密码共识 1
1．1  区块链与密码共识 2
1．1．1  区块链是一种经济组织模式 3
1．1．2  区块链是一种去中心化的经济组织模式 4
1．1．3  区块链适用于大规模的经济活动组织 4
1．1．4  区块链是由一组技术实现的 5
1．2  对区块链的常见误解 5
1．2．1  把狭义的“区块链”技术等同于区块链这种经济组织模式 6
1．2．2  把区块链技术的局部运用等同于区块链这种经济组织模式 6
1．2．3  强调区块链的技术属性而忽视其经济、社会与文化属性 7
1．2．4  夸大区块链去中心化的作用和影响 8
1．3 “区块链”应称为“密码共识” 9
1．3．1  分布式共识才是区块链的基本特征 10
1．3．2  非对称密码是分布式共识实现的核心技术 11
1．4  密码共识的本质是市场机制的升级 13
1．4．1  非对称密码使产权更明晰 13
1．4．2  分布式共识使市场更有序 13
1．4．3  密码共识弱化了市场的中心节点 14
1．4．4  密码共识是更加有序竞争的市场机制 14
1．5  密码共识市场经济的两大基石 15
1．5．1  基石一：无边界价值流通体系 15
1．5．2  基石二：无中心公共信息平台 16
1．6  密码共识有利于完善政府的经济职能 17
1．6．1  政府与市场是互补共生的两种经济组织模式 18
1．6．2  密码共识机制对政府经济职能提出更高要求 18
1．6．3  密码共识能提高政府服务市场的效率 19
1．6．4  密码共识机制能提高政府行政机制的运行效率 19
1．6．5  密码共识机制能有效推进反腐倡廉 19
1．7  密码共识应用的前景 20
1．7．1  密码共识搭建市场基础设施 20
1．7．2  密码共识搭建行业基础设施 22
1．7．3  密码共识搭建企业商业生态 23
2  密码共识的核心技术 25
2．1  分布式账本 26
2．2  哈希函数 29
2．3  区块链 32
2．4  非对称密码 35
2．4．1  比特币的地址和私钥 36
2．4．2  比特币支付的实现过程 38
2．5  工作量证明 39
2．6  密码共识的基本逻辑 44
2．7  核心技术进阶 45
2．7．1  进阶1：私钥、公钥与地址 45
2．7．2  进阶2：组织区块内部交易的默克尔树（Merkle Tree） 47
2．7．3  进阶3：一个真实的区块 47
2．7．4  进阶4：比特币的交易模式UTXO 48
2．7．5  进阶5：一个真实的交易 49
2．7．6  进阶6：分叉与最长链原则 51
3  密码共识的重要技术演进 54
3．1  POS（权益证明） 55
3．1．1  设计思路 55
3．1．2  设计理念的优势 56
3．1．3  POS机制的主要问题 58
3．2  DPOS（委托权益证明） 59
3．2．1  设计思路 59
3．2．2  设计理念的优势 60
3．2．3  DPOS的具体应用 61
3．3  智能合约 62
3．3．1  什么是智能合约 63
3．3．2  智能合约的本质 64
3．3．3  智能合约的工作原理 66
3．3．4  智能合约面临的挑战 68
3．3．5  智能合约应用案例 69
3．4  侧链 74
3．4．1  什么是侧链技术 74
3．4．2  技术原理 75
3．4．3  侧链典型应用案例 79
3．5  DAG链 81
3．5．1  DAG的性质 81
3．5．2  DAG链的工作原理 82
3．5．3  DAG链的共识机制 84
3．5．4  DAG链的应用 86
4  密码共识资产谱系 88
4．1  密码货币相关概念 89
4．2  参数修改币 91
4．3  共识改进币 92
4．3．1  POS（权益证明）共识――点点币PPCoin 93
4．3．2  DPOS（委托权益证明）――比特股Bitshare 93
4．4  功能拓展币 94
4．4．1  交易功能：BTS 94
4．4．2  匿名功能：Dash、Zcash、Monero 95
4．4．3  多层协议：ColoredCoins与MasterCoin 97
4．5  开发平台 98
4．5．1  以太坊（Ethereum，ETH） 98
4．5．2  量子链QTUM 101
4．5．3  EOS 102
4．6  分叉币 105
4．6．1  比特币分叉的缘由 105
4．6．2  历史性分叉：比特币现金（BCH） 107
4．6．3  分叉币的兴起 109
4．7  中心化密码货币 110
4．7．1  央行密码货币 111
4．7．2  瑞波币 113
4．8  无币区块链应用 114
4．8．1  比特信（Bitmessage） 114
4．8．2  超级账本 115
4．8．3  金链盟 115
4．8．4  无币对密码共识机制的影响 116
5  密码共识产业生态 119
5．1  基础产业 120
5．1．1  技术开发 120
5．1．2  矿业 121
5．1．3  公链与开发平台 123
5．2  流通产业 124
5．2．1  钱包 124
5．2．2  交易所 127
5．2．3  汇兑商 131
5．2．4  商户与电商平台 133
5．3  应用产业 134
5．3．1  金融应用 135
5．3．2  物联物流 136
5．3．3  信息存证 136
5．3．4  数字市场 137
5．3．5  公共服务 138
5．4  服务产业 138
5．4．1  资讯 139
5．4．2  教育 140
5．4．3  社群 142
5．4．4  投资（针对区块链的创投基金） 143
6  密码共识基础设施 146
6．1  货币 147
6．1．1  实物货币 147
6．1．2  铸币 148
6．1．3  信用创造货币 148
6．1．4  纸币 148
6．1．5  法币 149
6．1．6  密码货币 150
6．2  开发平台：以太坊 151
6．2．1  以太坊基础入门 151
6．2．2  数据存储 152
6．2．3  智能合约 153
6．2．4  以太坊虚拟机 154
6．2．5  以太坊工作原理 156
6．2．6  智能合约范例：收益共享 158
6．3  操作系统EOS 159
6．3．1  EOS基础入门 160
6．3．2  EOS的共识算法 160
6．3．3  EOS与以太坊对比 161
6．4  文件系统IPFS 162
6．4．1  IPFS基础入门 163
6．4．2  IPFS解决方案 164
6．4．3  IPFS的技术架构 165
6．4．4  IPFS与区块链 168
6．4．5  Filecoin 169
6．4．6  IPFS的应用 170
6．5  Hyperledger 171
6．5．1  Hyperledger项目 172
6．5．2  体系结构 173
6．5．3  超级账本的典型需求 174
6．6  BaaS 176
6．6．1  腾讯云区块链服务 176
6．6．2  亚马逊AWS区块链服务 177
6．6．3  R3 Corda区块链服务 178
6．6．4  IBM-BaaS 178
6．6．5  微软Azure区块链服务与Coco平台 180
7  密码共识在金融保险领域的应用 182
7．1  跨境支付与结算 183
7．1．1  当前银行国际结算业务痛点 183
7．1．2  基于去中心化密码货币的跨境汇兑方案 184
7．1．3  基于联盟链的跨境结算方案 186
7．1．4  基于中心化密码货币的跨境结算方案 188
7．2  保险 189
7．2．1  密码共识机制解决保险业难题 189
7．2．2  阳光保险的“飞常惠航空意外险” 191
7．2．3  泰康保险基于超级账本的积分管理平台 192
7．2．4  安盛保险基于以太坊的自动理赔航空意外险Fizzy 193
7．2．5  中国人寿等7家保险公司区块链应用 193
7．3  供应链金融 195
7．3．1  供应链金融的产业特征 196
7．3．2  供应链金融的商业痛点 196
7．3．3  密码共识解决供应链金融痛点的逻辑 198
7．3．4  密码共识在供应链金融中的应用案例 199
8  密码共识在信息存证领域的应用 202
8．1  身份认证 203
8．1．1  生物识别技术＋区块链：提高身份识别准确度 204
8．1．2  大数据＋区块链：扩大身份认证范围 204
8．1．3  区块链＋新社会架构：提高身份认证效率 205
8．1．4  区块链＋身份认证接口：有效保护个人隐私所有权 205
8．2  资格认证 206
8．2．1  HIberton学校的学历认证 206
8．2．2  伊利诺伊州医疗服务提供商资格认证 207
8．2．3  麻省理工大学的学术认证 207
8．2．4  深圳沃通的电子认证服务 208
8．3  个人征信 208
8．3．1  密码共识机制 + 个人征信 209
8．3．2  信链：去中心化征信平台 210
8．4  版权保护 211
8．4．1  版权保护面临的主要问题 211
8．4．2  密码共识加强版权保护 213
8．4．3  案例：纸贵 215
8．4．4  案例：Blinded 216
8．4．5  Primas 216
8．4．6  INK 217
8．4．7  UIP 218
8．4．8  Monegraph 218
8．4．9 “我想我享”与中国平安的10亿元保额计划 219
8．5  信息交易 219
8．5．1  信息交易领域的痛点 219
8．5．2  密码共识重构信息交易体系 221
8．5．3  公信宝的基本功能 221
8．5．4  公信链（GXChain）的共识机制 223
8．5．5  GXS的经济模型 224
8．6  会计审计 224
8．6．1  区块链重建财务会计信息系统 224
8．6．2  管理会计应用区块链 225
8．6．3  区块链审计 227
9  密码共识在物流、物联领域的应用 233
9．1  物流系统与物联网应用密码共识的逻辑 234
9．1．1  密码共识在物流领域的应用逻辑 234
9．1．2  密码共识在物联网领域的应用逻辑 236
9．1．3  物联、物流与密码共识的协同 237
9．2  物联网 239
9．2．1  华为智能硬件 239
9．2．2  中兴移动智能井盖 239
9．2．3  MTC 240
9．3  共享云存储 240
9．3．1  链克与玩客云 241
9．3．2  链克的产生 242
9．3．3  链克的功能 242
9．4  防伪溯源 242
9．4．1  案例：京东品质溯源防伪联盟 243
9．4．2  案例：众安科技的区块链步步鸡 244
9．4．2  案例：蚂蚁金服做茅台酒的区块链防伪溯源 245
9．5  物流运输 245
9．5．1  案例：天猫区块链跨境物流 246
9．5．2  案例：沙师弟区块链物流 246
参考文献 248