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第一篇 准备篇2

第1章 区块链概述2

1.1区块链的前世今生2

1.1.1区块链的历史起源——比特币2

1.1.2欢迎来到区块链的世界3

1.1.3区块链演进趋势4

1.2区块链概念5

1.2.1区块链本质6

1.2.2区块链工作原理6

1.2.3区块链技术特点7

1.2.4区块链层次模型8

1.2.5区块链共识算法8

1.2.6区块链并不一定去中心化9

1.3区块链技术平台10

1.3.1比特币10

1.3.2以太坊11

1.3.3瑞波13

1.3.4区块链商用平台：超级账本13

1.3.5区块链技术平台比较15

1.4区块链的商用之道15

1.4.1区块链的2.0时代：商用区块链15

1.4.2超级账本：商用区块链的“第五元素”17

1.4.3区块链的商业应用场景17

1.5本章小结18

第2章 超级账本初体验19

2.1基础环境安装19

2.1.1 Docker的安装和使用19

2.1.2 Docker Compose的安装和使用21

2.1.3下载超级账本源代码24

2.2超级账本部署调用24

2.2.1下载Docker镜像文件24

2.2.2部署超级账本网络25

2.2.3链码调用和查询26

2.2.4常见错误27

2.3节点的配置参数传递规则29

2.4本章小结31

第二篇 核心篇34

第3章 超级账本的系统架构34

3.1系统逻辑架构35

3.2网络节点架构37

3.3典型交易流程39

3.3.1创建交易提案并发送给背书节点39

3.3.2背书节点模拟交易并生成背书签名41

3.3.3收集交易的背书42

3.3.4构造交易请求并发送给排序服务节点43

3.3.5排序服务节点对交易进行排序并生成区块45

3.3.6排序服务节点以广播给组织的主节点45

3.3.7记账节点验证区块内容并写入区块45

3.3.8在组织内部同步最新的区块49

3.4消息协议结构49

3.4.1信封消息结构49

3.4.2配置管理结构51

3.4.3背书流程结构52

3.5策略管理和访问控制56

3.5.1策略定义及其类型56

3.5.2交易背书策略57

3.5.3链码实例化策略60

3.5.4通道管理策略61

3.6本章小结63

第4章 基于Gossip的P2P数据分发64

4.1概述64

4.2超级账本中的Gossip协议65

4.3成员认证及身份管理67

4.4节点启动及成员管理67

4.5主节点选举过程68

4.6基于反熵的状态同步69

4.7数据传播过程70

4.8多通道的支持70

4.9消息的验证策略71

4.10消息的多路分用及分区73

4.11和Gossip相关的配置参数76

4.12本章小结77

第5章 分布式账本存储78

5.1概述78

5.2读写集79

5.2.1交易模拟和读写集79

5.2.2交易验证和世界状态更新80

5.2.3模拟和验证示例80

5.3账本编号81

5.4账本数据81

5.4.1账本数据存储82

5.4.2账本数据读取83

5.4.3交易模拟执行84

5.5区块索引84

5.5.1文件位置指针85

5.5.2索引的同步过程86

5.6状态数据87

5.6.1 LevelDB88

5.6.2 CouchDB89

5.6.3基于状态数据的区块验证91

5.7历史数据92

5.8数据恢复92

5.9本章小结93

第6章 集成共识机制的排序服务94

6.1概述94

6.1.1共识算法的类型95

6.1.2 Hyperledger Fabric 1.0的共识机制96

6.2实现数据隔离的多通道97

6.2.1排序服务的初始化99

6.2.2通道的创建101

6.2.3通道的更新105

6.2.4通道的加入107

6.2.5通道的查询107

6.3可插拔的排序服务108

6.3.1排序服务接口108

6.3.2基于单进程的排序服务110

6.3.3基于Kafka的排序服务110

6.3.4链消息过滤器122

6.4本章小结124

第7章 实现数据隔离的多链及多通道125

7.1数据存储对多链的支持126

7.1.1账本数据126

7.1.2索引数据126

7.1.3状态数据127

7.1.4历史数据127

7.2链码对多链的支持128

7.2.1链码的生命周期管理128

7.2.2链码和背书节点的通信129

7.2.3链码的部署和调用130

7.3多通道对多链的支持131

7.4命令行和SDK对多链的支持132

7.5关于系统链132

7.6本章小结132

第8章 基于数字证书的成员管理服务133

8.1实现成员管理的MSP133

8.1.1 MSP成员的验证133

8.1.2 MSP的目录结构134

8.1.3 MSP的配置最佳实践140

8.2颁发数字证书的Fabric CA142

8.2.1概述142

8.2.2 Fabric CA服务端的安装部署143

8.2.3 Fabric CA服务端的操作使用148

8.3本章小结158

第9章 支持多种语言的智能合约159

9.1概述160

9.2链码的生命周期管理160

9.2.1链码的生命周期160

9.2.2应用程序和链码的交互流程164

9.2.3背书节点接收应用程序的请求处理165

9.2.4采用上下文实现交易的模拟执行166

9.2.5链码消息的数据分发166

9.2.6链码运行环境的管理168

9.3内置的系统链码172

9.3.1生命周期管理系统链码173

9.3.2配置管理系统链码180

9.3.3查询管理系统链码182

9.3.4交易背书系统链码182

9.3.5交易验证系统链码184

9.4链码的相互调用184

9.5背书节点和链码的有限状态机185

9.5.1背书节点和链码之间的事件188

9.5.2背书节点的有限状态机189

9.5.3链码的有限状态机190

9.6本章小结192

第三篇 应用篇194

第10章 超级账本的应用开发模型194

10.1应用开发模型194

10.2应用程序开发的SDK194

10.2.1概述195

10.2.2 SDK规范195

10.2.3应用场景介绍204

10.3链码的开发和调试210

10.3.1链码需要实现的接口210

10.3.2链码的SDK提供给链码的接口212

10.3.3链码开发的注意事项214

10.3.4链码的调试215

10.4本章小结216

第11章 从零开始部署超级账本网络217

11.1准备超级账本运行环境217

11.1.1超级账本运行环境217

11.1.2编译超级账本镜像文件224

11.2快速构建超级账本网络227

11.2.1下载BYFN的代码227

11.2.2 BYFN脚本介绍227

11.2.3生成网络初始化配置228

11.2.4启动超级账本网络230

11.2.5关闭超级账本网络235

11.3逐步建立超级账本网络236

11.3.1生成MSP证书236

11.3.2生成排序服务创世区块236

11.3.3生成通道配置创世区块236

11.3.4定义组织锚节点237

11.3.5启动超级账本网络237

11.3.6创建并加入通道238

11.3.7安装和实例化链码240

11.3.8执行链码查询243

11.3.9执行链码调用244

11.4本章小结245

第12章 超级账本的应用开发实例246

12.1票据背书场景介绍246

12.1.1票据关系人247

12.1.2票据行为分类247

12.1.3基于区块链技术的数字票据249

12.2票据背书需求分析250

12.3票据背书架构设计251

12.3.1票据背书的分层架构252

12.3.2票据背书的数据模型253

12.4票据背书实现254

12.4.1应用程序实现254

12.4.2链码功能实现275

12.5票据背书快速部署287

12.6票据背书展示288

12.6.1系统登录288

12.6.2发布票据288

12.6.3我的票据289

12.6.4发起票据背书289

12.6.5待签收票据列表290

12.6.6签收票据背书290

12.6.7拒收票据背书291

12.7本章小结292

附录A术语表293

附录B超级账本的实用工具297

参考文献308