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图书介绍


区块链核心算法解析(金融科技丛书)

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[美] Roger,Wattenhofer 著,陈晋川 等 译



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发表于2022-09-29

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店铺: 中邮图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:7121313288
商品编码:13872654661
丛书名: 金融科技丛书
出版时间:2017-08-01

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具体描述

编辑推荐

适读人群 :目标读者为区块链学习及研究人员,以及实际开发区块链系统的工程人员,高校学生、老师等。

《区块链核心算法解析》主要介绍区块链中超级重要的概念:共识在各种应用场景中的实现机制。《区块链核心算法解析》是目前已面世书籍中对共识概念解析中至*威、至全面的一本。目标读者为区块链学习及研究人员,以及实际开发区块链系统的工程人员。在原著基础上,翻译版将增加解读及部分代码实现。

内容简介

本书主要介绍区块链中超级重要的概念:共识在各种应用场景中的实现机制。本书是目前已面世书籍中对共识概念解析中至**、至全面的一本。目标读者为区块链学习及研究人员,以及实际开发区块链系统的工程人员。在原著基础上,翻译版将增加解读及部分代码实现。

作者简介

  RogerWattenhofer博士是瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHZurich)的一名教授。在这之前,他曾在美国布朗大学(BrownUniversity)及微软研究院工作。他的研究兴趣主要包括容错分布式系统、高效的网络算法,以及加密货币。截至本书出版,他已发表了250多篇学术论文。

  译者简介:

  陈晋川,香港理工大学博士,中国人民大学信息学院副教授,硕士生导师,曾作为访问学者先后在微软亚洲研究院和德国乌尔姆大学工作。目前研究方向为大数据管理、区块链。

  薛云志,中国科学院软件研究所博士,清华大学MBA,中国科学院软件研究所副研究员,硕士生导师,研究方向为人工智能、软件工程。

  林强,律师、专利代理人,中国科学院软件研究所计算机应用硕士。执业领域为知识产权法,尤其是专利咨询、申请、管理和权利行使。于2004年加入北京东方亿思,一直致力于帮助许多财富500强跨国公司管理他们在中国的专利组合。近年来,还帮助一些互联网巨头和国内初创企业建立、管理全球专利组合。

  祝庆,计算机科学硕士研究生,毕业于中国科学院研究生院。现任职于中国工商银行总行,之前在甲骨文Oracle、IBM、Teradata等公司担任首席企业架构师、项目总监等职位,在金融电信媒体行业有多年行业经验。


精彩书评

  介绍区块链应用的书籍非常多,而从理论、技术层面介绍区块链的书比较少。很高兴看到有这样一本从理论、技术层面介绍区块链的书籍出版。希望大家能耐心读读这本书,更深入地理解区块链技术,从而有助于推动区块链技术的发展和应用。

  ——高卢麟博士中国互联网协会副理事长,美国芝加哥马歇尔法学院客座教授


  本书着眼于区块链的核心问题——拜占庭共识,针对不同的应用场景,介绍了适用的分布式共识算法。书中包含了很多算法及证明,深入剖析了共识算法的核心思想。译者除原稿翻译之外,还增加了译者自己不少的注释,对书中的算法、公式进行注解。另外,书中还单独增加了两章新的内容。一章是介绍Paxos算法的发展史和在工业界的应用情况,另一章是对比分析当前主流的两个共识机制,比特币的PoW和私有链的PBFT。现在都讲究“混搭”,这本译著也是一种形式的混搭。

  ——杜小勇中国计算机学会数据库专委会主任,教育部数据工程与知识工程重点实验室主任


  《区块链核心技术解析》以共识机制为主体,系统介绍了区块链所涉及的各种关键定理和证明,也给出了相应算法。难能可贵的是,作者还结合实例讲述了不同场景下的共识机制的设计方法。这是一本关于区块链核心技术的系统论著,对于区块链科研和应用人员都具有很高的参考价值。

  ——戴斌国防科技大学机电工程与自动化学院副总工程师


目录

第1章
1.1 分布式系统是什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 本书概览. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

第2章 容错问题和Paxos 算法
2.1 客户端/服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Paxos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
延伸阅读:Paxos漫谈

第3章 共识机制
3.1 两个朋友约饭局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2 共识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.3 共识的不可能性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 随机共识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.5 共享硬币. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

第4章 拜占庭协定
4.1 有效性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 有多少个拜占庭节点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.3 国王算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.4 “轮”数的下界. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.5 异步模式下的拜占庭协定算法. . . . . . . . . . . . . . 56

第5章 认证的协定
5.1 利用认证的协定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.2 Zyzzyva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

第6章 仲裁系统
6.1 负载和工作量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 网格仲裁系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3 容错. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.4 拜占庭仲裁系统(Byzantine Quorum Systems) . . . . . . 92

第7章 zuì终一致性以及比特币
7.1 一致性、可用性,以及分区. . . . . . . . . . . . . . . . 102
7.2 比特币. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
7.3 智能合约(Smart Contracts) . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.4 弱一致性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

延伸阅读:PoW vs. BFT

第8章 分布式系统
8.1 一致性哈希(Consistent Hashing) . . . . . . . . . . . . . 128
8.2 超立方体网络(Hypercubic Networks) . . . . . . . . . . . 131
8.3 DHT & Churn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

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前言/序言

  推荐序I

  毫无疑问,互联网是20世纪zuì伟大的发明之一。随着信息、通信技术的蓬勃发展,互联网已渗透到生产、贸易、通信、学习、娱乐等人们生活的几乎所有方面,更使很多方面产生了革命性的变化。近十年

  来,在互联网的基础上,移动互联网、物联网,乃至智能互联网得到了新的发展。人工智能、深度学习、机器学习等一系列技术和理论的新发展,又促使互联网应用面临更加蓬勃发展的新局面。在众多的互联网新应用中,不得不提及区块链。

  仿佛一夜之间,互联网创业圈和金融圈都在谈论区块链。坚信者认为,去中心化的、不可篡改的分布式账本,能够重构金融体系,甚至重塑整个社会。不知区块链之父当初是否曾预见到如今区块链的热度?

  如今,比特币及其他虚拟货币已广泛流行,并且引起了监管当局的关注;政府、巨头和创业公司,也都积极参与到区块链的各种应用的探索中。然而,在互联网土壤上生长出的各种技术和应用中,区块链及其应用还很年轻。自2009年比特币诞生至今,也才仅7年,更不要说区块链在互联网金融领域和其他领域的应用。

  作为一个一直关注新技术发展的互联网“老兵”,我曾数次应邀参加中关村区块链产业联盟的活动,和互联网领域的年轻创业者、专家、学者一起,探讨、推动区块链的发展和应用。我们的年轻人,尤其是年

  轻的创业者,他们的大胆探索和勇于创新,令我感到欢欣鼓舞。

  目前,介绍区块链应用的书籍非常多,而从理论、技术层面介绍区块链的书比较少。很高兴看到有这样一本从理论、技术层面介绍区块链的书籍出版。希望大家能耐心读读这本书,更深入地理解区块链技术,从而有助于推动区块链技术的发展和应用。

  高卢麟博士

  中国互联网协会副理事长

  美国芝加哥马歇尔法学院客座教授

  推荐序II

  区块链(BlockChain)原本只是比特币网络的一种记账技术,近几年来却在金融、知识产权、数据交易、电子证照、慈善、新能源等领域引起了广泛的关注。为什么就突然“火”起来了?究其原因,我的理

  解是:dìyī,区块链具有去中心化的特征,不以参与交易的任何一方为中心。去中心化可以带来效率的提升和成本的降低,直接增加了企业的利润。第二,区块链具有去信任的特征,也就是假定参与交易的任何一方都不是可信任的。我们通过记录交易的信息,而且是不可抵赖的,来迫使交易各方遵守诚信。因此也可以说,区块链技术很好地回应了目前互联网的痛点——诚信问题。第三,区块链作为互联网的一种基础设施,也可以看作是一种分布式数据库,其核心就是参与交易的多方如何达成共识。在分布式数据库中,为了处理并发事务,需要在不同的节点上维护一个全局一致的状态,传统的做法是通过两阶段锁协议来实现。

  另一方面,通常大型应用会维护多个数据库副本,以实现数据库的恢复。在多个数据库副本之间维护一致的状态也是一个经典的难题,而解决这个难题的zuì佳算法实践正是本书中的重点内容——Paxos算法。这个算法在大数据管理时代更是大放异彩,在BigTable,Hadoop等多个大数据计算平台上得到应用。

  目前市场上关于区块链的书籍很多,但大多偏于介绍区块链的基础知识及应用前景,纯技术的书籍相对较少。本书着眼于区块链的核心问题——拜占庭共识,针对不同的应用场景,介绍了适用的分布式共识算法。书中包含了很多算法及证明,深入剖析了共识算法的核心思想。本书详细介绍了在不同应用场景下的分布式共识算法,包括单纯宕机错误(节点只可能发生宕机,但不会恶意犯错),拜占庭式错误节点(可以认为是恶意的节点,呈现任何行为),允许消息签名,仲裁系统,弱一致条件下的共识等,并介绍了分布式存储的一些基础知识(如一致性哈希)。书中提到的很多算法,特别是PBFT,目前是区块链的重要分支——联盟链的核心算法。

  对于从事区块链的研究者或工程技术人员来说,共识算法是需要认真弄清楚的内容。虽然存在不少开源的共识算法或区块链框架,但不同的应用对共识算法的要求是不一样的,应该根据应用的特点选择合

  适的共识算法,甚至对已有的共识算法做必要的剪裁。要做到这一点,就必须理解基础的分布式共识算法。而这就是本书的zuì大价值。

  本书译者之一,陈晋川博士,自2009年从香港理工大学毕业后加入中国人民大学,一直在我的研究团队里工作。在大数据、分布式数据管理等领域做出了不少优秀成果。晋川从去年开始 区块链核心算法解析(金融科技丛书) 电子书 下载 mobi epub pdf txt


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