DAG區(qū)塊鏈技術：原理與實踐

序一 

序二 

序三 

序四 

前言 

第1章　區(qū)塊鏈基礎1 

1.1　區(qū)塊鏈簡介1 

1.1.1　基本概念1 

1.1.2　分類3 

1.1.3　應用與價值3 

1.2　區(qū)塊鏈相關技術簡介4 

1.2.1　底層通信技術4 

1.2.2　共識技術6 

1.2.3　智能合約6 

1.2.4　加密與簽名6 

1.2.5　匿名保護7 

1.3　DAG區(qū)塊鏈8 

1.3.1　起源8 

1.3.2　DAG區(qū)塊鏈與單鏈技術的對比8 

1.3.3　DAG區(qū)塊鏈的優(yōu)勢與價值9 

1.4　本章小結10 

第2章　DAG區(qū)塊鏈通信機制11 

2.1　計算機網(wǎng)絡的基本概念和技術11 

2.1.1　計算機網(wǎng)絡體系結構11 

2.1.2　P2P對等網(wǎng)絡19 

2.1.3　網(wǎng)絡安全技術24 

2.2　IOTA通信機制28 

2.2.1　網(wǎng)絡結構及特性28 

2.2.2　掩碼認證消息29 

2.2.3　交易隱私保護34 

2.3　Byteball通信機制37 

2.3.1　Byteball網(wǎng)絡結構37 

2.3.2　Byteball網(wǎng)絡節(jié)點通信協(xié)議38 

2.3.3　Byteball加密通信原理與實現(xiàn)40 

2.3.4　Byteball私有不可追蹤的支付41 

2.4　InterValue通信機制42 

2.4.1　網(wǎng)絡結構42 

2.4.2　大規(guī)模組網(wǎng)方法43 

2.4.3　匿名通信機制44 

2.4.4　跨鏈通信機制46 

2.5　本章小結49 

第3章　DAG區(qū)塊鏈的共識機制50 

3.1　IOTA共識機制50 

3.1.1　Tangle確認規(guī)則50 

3.1.2　輕量化的PoW52 

3.1.3　蒙特卡洛馬爾可夫鏈52 

3.1.4　雙花問題54 

3.2　Byteball共識機制56 

3.2.1　單元確認規(guī)則56 

3.2.2　主鏈57 

3.2.3　穩(wěn)定點擴展 58 

3.2.4　雙花問題58 

3.3　Hashgraph共識機制59 

3.3.1　Gossip協(xié)議59 

3.3.2　witness選擇60 

3.3.3　投票規(guī)則62 

3.3.4　雙花問題64 

第4章　DAG區(qū)塊鏈的智能合約65 

4.1　Byteball智能合約65 

4.1.1　Smart Payments簡介66 

4.1.2　Smart Payments原理68 

4.1.3　實戰(zhàn)Byteball智能合約75 

4.2　DAG圖靈完備智能合約探索86 

4.2.1　DAG圖靈完備智能合約的挑戰(zhàn)87 

4.2.2　Vite項目90 

4.2.3　InterValue項目92 

4.3　本章小結94 

第5章　DAG區(qū)塊鏈中的密碼學技術95 

5.1　DAG區(qū)塊鏈中的Hash函數(shù)95 

5.1.1　Hash函數(shù)的基本模型95 

5.1.2　SHA256密碼算法97 

5.1.3　SHA3計劃勝選Hash函數(shù)99 

5.1.4　中國商用密碼Hash函數(shù)SM3101 

5.1.5　Merkle哈希樹103 

5.2　DAG區(qū)塊鏈中的非對稱加密機制104 

5.2.1　RSA加密算法104 

5.2.2　EIGamal公鑰加密算法107 

5.2.3　橢圓曲線公鑰加密算法108 

5.3　區(qū)塊鏈中的數(shù)字簽名機制110 

5.3.1　RSA數(shù)字簽名110 

5.3.2　DSA數(shù)字簽名111 

5.3.3　ECDSA數(shù)字簽名112 

5.3.4　EIGamal數(shù)字簽名113 

5.3.5　SM2數(shù)字簽名114 

5.3.6　Schnorr數(shù)字簽名116 

5.3.7　特殊數(shù)字簽名117 

5.3.8　零知識證明122 

5.4　后量公鑰密碼體制124 

5.4.1　基于Hash函數(shù)抗量子密碼124 

5.4.2　基于糾錯碼抗量子密碼125 

5.4.3　多變量密碼125 

5.4.4　格密碼126 

第6章　DAG區(qū)塊鏈安全原理與實踐130 

6.1　區(qū)塊鏈安全介紹131 

6.1.1　背景131 

6.1.2　威脅模型132 

6.1.3　安全目標132 

6.2　數(shù)據(jù)安全與防護133 

6.2.1　交易匿名133 

6.2.2　隱私保護133 

6.3　算法安全與分析134 

6.3.1　簽名算法134 

6.3.2　共識機制135 

6.3.3　智能合約135 

6.4　代碼安全與緩解136 

6.4.1　模糊測試137 

6.4.2　符號執(zhí)行137 

6.4.3　自動化漏洞挖掘138 

6.4.4　攻擊緩解139 

6.5　基礎設施安全威脅與防護140 

6.6　典型漏洞分析與實踐141 

6.6.1　重入漏洞141 

6.6.2　訪問控制漏洞143 

6.6.3　整數(shù)溢出漏洞146 

6.6.4　底層函數(shù)返回值未檢查漏洞148 

6.6.5　拒絕服務漏洞149 

6.6.6　隨機性不當漏洞150 

6.6.7　提前交易漏洞151 

6.6.8　時間篡改漏洞152 

6.6.9　短地址漏洞153 

6.7　區(qū)塊鏈生態(tài)安全的未來155 

6.8　本章小結155 

第7章　IOTA詳解156 

7.1　IOTA原理分析156 

7.1.1　IOTA簡介156 

7.1.2　IOTA數(shù)據(jù)結構157 

7.1.3　IOTA系統(tǒng)穩(wěn)定性分析162 

7.1.4　IOTA安全性分析166 

7.2　IOTA實戰(zhàn)開發(fā)172 

7.2.1　IOTA錢包安裝 172 

7.2.2　IOTA API176 

7.2.3　IOTA私有測試鏈搭建180 

7.2.4　第一個簡單小程序184 

7.2.5　IOTA應用實例186 

第8章　Byteball詳解189 

8.1　Byteball原理分析189 

8.1.1　Byteball簡介189 

8.1.2　Byteball區(qū)塊鏈結構190 

8.1.3　Byteball地址和腳本192 

8.1.4　Byteball網(wǎng)絡結構199 

8.1.5　Byteball應用方法203 

8.2　Byteball實戰(zhàn)開發(fā)211 

8.2.1　Byteball安裝部署211 

8.2.2　Byteball應用實例218 

8.3　本章小結220 

第9章　InterValue詳解222 

9.1　InterValue原理分析222 

9.1.1　InterValue簡介222 

9.1.2　InterValue數(shù)據(jù)結構228 

9.1.3　InterValue共識機制233 

9.1.4　InterValue智能合約241 

9.1.5　InterValue安全機制245 

9.1.6　InterValue匿名通信技術250 

9.2　InterValue生態(tài)圈251 

9.2.1　InterValue跨鏈技術和多鏈融合252 

9.2.2　全節(jié)點適配器多鏈融合253 

9.2.3　InterValue跨鏈通信254 

9.2.4　InterValue跨鏈資產(chǎn)交換255 

9.2.5　InterValue跨鏈資產(chǎn)轉移256 

9.3　本章小結256 

第10章　DAG區(qū)塊鏈與區(qū)塊鏈3.0生態(tài)259 

10.1　DAG區(qū)塊鏈鏈上應用259 

10.1.1　分布式社交網(wǎng)絡應用259 

10.1.2　分歧合約應用260 

10.1.3　文件存儲網(wǎng)格應用261 

10.2　DAG區(qū)塊鏈應用場景262 

10.2.1　應用場景概述262 

10.2.2　實物資產(chǎn)交易確權264 

10.2.3　去中心化旅行服務平臺264 

10.2.4　資產(chǎn)分紅權利交易區(qū)塊鏈266 

第11章　DAG區(qū)塊鏈展望269 

11.1　從1.0到4.0269 

11.2　未來展望270