精通区块链编程：加密货币原理、方法和应用开发（原书第2版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

区块链的热度无须赘言。该书从基础技术层面解读开放区块链编程技术在金融领域的应用原理、实践及趋势。本书主要面向程序员，书中详细介绍了加密货币的原理、使用方法，以及如何开发与之相关的软件。对希望理解比特币及加密货币内在工作机制的非程序员读者们，本书前几章还深入介绍了比特币概念及其原理。

前言1

第1章 比特币介绍9

1.1 比特币是什么9

1.2 比特币历史11

1.3 比特币的使用、用户及用户场景12

1.4 入门13

1.4.1 选择比特币钱包13

1.4.2 快速入门15

1.4.3 获取比特币17

1.4.4 查询比特币当前价格18

1.4.5 发送和接收比特币18

第2章 比特币的工作原理21

2.1 交易、区块、挖矿和区块链21

2.1.1 比特币概述21

2.1.2 购买一杯咖啡22

2.2 比特币交易24

2.2.1 交易输入和输出24

2.2.2 交易链25

2.2.3 找零25

2.2.4 常见的交易形式26

2.3 交易的构建27

2.3.1 获取正确的输入27

2.3.2 创建交易输出29

2.3.3 将交易加入账簿30

2.4 比特币挖矿31

2.5 在区块中挖掘交易32

2.6 消费交易33

第3章 比特币核心客户端：参考实现35

3.1 比特币开发环境36

3.2 从源码编译比特币核心36

3.2.1 选择比特币核心版本37

3.2.2 配置比特币核心生成38

3.2.3 生成比特币核心可执行文件40

3.3 运行比特币核心节点41

3.3.1 首次运行比特币核心42

3.3.2 配置比特币核心节点43

3.4 比特币核心客户端应用程序编程接口（API）46

3.4.1 获得比特币核心客户端状态信息47

3.4.2 探究和解码交易48

3.4.3 探究区块50

3.4.4 使用比特币核心的编程接口51

3.5 其他替代客户端、库和工具包54

3.5.1 C/C++类54

3.5.2 JavaScript类54

3.5.3 Java类54

3.5.4 Python类54

3.5.5 Ruby类55

3.5.6 Go类55

3.5.7 Rust类55

3.5.8 C#类55

3.5.9 Objective-C类55

第4章 密钥和地址56

4.1 简介56

4.1.1 公钥密码学和加密货币57

4.1.2 私钥和公钥58

4.1.3 私钥58

4.1.4 公钥60

4.1.5 椭圆曲线密码学60

4.1.6 创建公钥63

4.2 比特币地址64

4.2.1 Base58和Base58Check编码66

4.2.2 密钥的格式69

4.3 用Python实现密钥和比特币地址74

4.4 高级密钥和地址78

4.4.1 加密私钥（BIP-38）78

4.4.2 P2SH和多重签名地址79

4.4.3 靓号地址80

4.4.4 纸钱包85

第5章 钱包88

5.1 钱包技术概述88

5.1.1 非确定性（随机）钱包89

5.1.2 确定性（种子）钱包90

5.1.3 分层确定性钱包（BIP-32/BIP-44）90

5.1.4 种子和助记词（BIP-39）91

5.1.5 钱包 佳实践91

5.1.6 使用比特币钱包92

5.2 钱包技术细节93

5.2.1 助记词编码标准（BIP-39）93

5.2.2 从种子中创造HD钱包99

5.2.3在网店中使用扩展公钥103

第6章 交易108

6.1 简介108

6.2 交易细节108

6.3 交易的输出和输入110

6.3.1 交易输出111

6.3.2 交易输入113

6.3.3 交易费117

6.3.4 把交易费加到交易中118

6.4 交易脚本和脚本语言120

6.4.1 非图灵完备性121

6.4.2 无状态验证121

6.4.3 脚本构建（锁定与解锁）121

6.4.4 P2PKH124

6.5 数字签名（ECDSA）126

6.5.1 数字签名如何工作127

6.5.2 验证签名128

6.5.3 签名散列类型（SIGHASH）129

6.5.4 ECDSA数学131

6.5.5 随机性在签名中的重要性132

6.6 比特币地址、余额和其他摘要133

第7章 高级交易及脚本136

7.1 简介136

7.2多重签名136

7.3 P2SH138

7.3.1 P2SH地址140

7.3.2 P2SH的优点140

7.3.3赎回脚本和标准确认141

7.4 数据记录输出（RETURN操作符）141

7.5时间锁143

7.5.1交易锁定时间143

7.5.2检查锁定时间验证144

7.5.3相对时间锁146

7.5.4 带nSequence的相对时间锁146

7.5.5 带CSV的相对时间锁147

7.5.6 过去中位时间148

7.5.7针对费用狙击的时间锁149

7.6 具有条件控制的脚本（条件语句）149

7.6.1带有VERIFY操作码的条件语句150

7.6.2 在脚本中使用流控制151

7.7复杂的脚本示例153

第8章 比特币网络155

8.1 点对点网络架构155

8.2 节点类型和角色156

8.3 扩展比特币网络158

8.4 比特币中继网络158

8.5 网络发现160

8.6 全节点163

8.7 交换“库存清单”164

8.8 简易支付验证（SPV）节点165

8.9 Bloom过滤器168

8.10 SPV节点如何使用Bloom过滤器171

8.11 SPV节点和隐私172

8.12 加密与认证连接173

8.12.1 Tor传输173

8.12.2 P2P认证和加密174

8.13 交易池174

第9章 区块链176

9.1 简介176

9.2 区块结构177

9.3 区块头177

9.4 区块标识符：区块头散列值和区块高度178

9.5创世区块179

9.6 链接区块链中的区块180

9.7 默克尔树182

9.8 默克尔树和简单支付验证186

9.9 比特币的测试链187

9.9.1 testnet—比特币的试验场187

9.9.2 segnet—隔离见证测试网189

9.9.3 regtest—本地区块链189

9.10 使用测试区块链进行开发190

第10章 挖矿和共识191

10.1 简介191

10.2 去中心化共识194

10.3 交易的独立校验195

10.4 挖矿节点196

10.5 打包交易至区块197

10.5.1 创币交易198

10.5.2 创币奖励与矿工费199

10.5.3 创币交易的结构201

10.5.4 创币交易数据202

10.6 构造区块头203

10.7 挖掘区块205

10.7.1 工作量证明算法205

10.7.2 难度目标值表示210

10.7.3 重定目标实现调整难度211

10.8 成功挖出区块213

10.9 验证新区块214

10.10 区块链的组装与选择214

10.11 挖矿和算力竞争221

10.11.1 随机数升位方案223

10.11.2 矿池223

10.12 共识攻击226

10.13 改变共识规则229

10.13.1 硬分叉229

10

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前言

我次偶遇比特币是在2011年年中，当时的反应大概是“哈！书呆子的钱嘛！”因为没能领会它的重要性，我忽视它长达六个月之久，而让我稍感宽慰的是，我认识的许多聪明绝顶的人也是这种反应。在一次邮件列表讨论时，我再次接触到比特币，于是决定阅读中本聪（Satoshi Nakamoto）写的白皮书，研究比特币的权威解释，看看到底是怎么一回事。我仍记得刚刚读完那九页内容的一刻，我才终于明白了：比特币不单单是一种数字货币，还是一种给货币及其他很多东西提供基础的信任网络。对“不是货币，而是去中心化信任网络”的领悟，让我开启了为期四个月的比特币沉醉之旅。我如饥似渴地寻找任何关于比特币的点滴信息，变得越来越着迷，每天都会花12个小时以上紧盯屏幕，竭尽所能地阅读、写作、学习和编程。从这段着魔的状态中走出来的时候，我的体重由于饮食没有规律而轻了20多磅，同时我也坚定了要全心投入比特币事业的决心。

随后的两年，我创立了一系列开发比特币相关服务和产品的公司，之后我决定写本书。书的主题就是激发了我疯狂的创造力并让我冥思苦想的比特币，它是我在继互联网之后遇到的 为振奋人心的技术。现在是时候跟更广大的读者分享我对这项惊人技术的热情了。

阅读对象

本书主要面向程序员。如果你能使用一门编程语言，本书将会告诉你加密货币的原理、使用方法，以及如何开发与之相关的软件。对希望理解比特币及加密货币内在工作机制的非程序员读者，本书前几章作为对比特币的深入介绍依然适用。

封面故事

在群居生物物种中，切叶蚁表现出高度复杂行为的物种特征。但是群落中的每一只蚂蚁个体仅仅遵循一些社会互动和化学气味（即信息素）交换的简单规则。维基百科提到：“切叶蚁形成地球上仅次于人类的 为庞大且复杂的动物社会。”实际上，切叶蚁不吃叶子，而是使用叶子制造一种真菌来充当蚁群主要的食物来源。意识到了吗？它们在耕作！

虽然切叶蚁形成的是阶级社会，且依靠蚁后繁衍后代，但是在蚁群中不存在中央集权体制或领导人。通过切叶蚁我们可以看到，群落中数百万成员所展现的高度智能且复杂的行为是社会网络中个体互动这一性质的凸显。

大自然向我们证明，去中心化体制具有弹性并能创造出意想不到的复杂性和难以想象的精妙，而不需要中央集权体制、等级制度或复杂的组织结构。

比特币网络正是这样一个高度复杂的去中心化可信网络，能够支撑无数财务流程。然而，比特币网络的每一个节点都遵循一些简单的数学准则。节点间的相互作用促成并引起组织的复杂行为，而不是某个单一节点自身具有复杂性和可信性。就像蚁群一样，比特币的弹性网络是一个由众多遵循简单准则的简单节点所组成的弹性网络，这些简单的节点准则聚合在一起可以完成惊人的事情，而不需要任何中枢协调。

排版约定

本书采用以下排版约定：

斜体（Italic）

指示新的术语、URL链接、email地址、文件名和文件扩展名。

等宽体（Constant width）

用于程序清单的显示，也用于段落中涉及的程序要素，如变量或函数名、数据库、数据类型、环境变量、语句和关键字。

等宽粗体（Constant width bold）

显示需要由用户输入的命令和其他文字。

等宽斜体（Constant width italic）

显示需要由用户提供的或根据上下文环境修改的值。

这个标志表示提示或建议。

这个标志表示通用注释。

这个标志表示警告或提醒。

代码示例

本书示例是基于类Unix操作系统（例如Linux或Mac OS X）的命令行，用Python或C++编程语言来编写。全部代码段均可在GitHub主代码库中的code子目录获得。读者可以通过GitHub库（https://github.com/aantonop/bitcoinbook）创建自己的代码分支，尝试书中示例，或者提交代码更正。

所有代码段在大多数操作系统上都可以通过 小化安装对应语言的编译器和解释器来重现。在必要的地方，本书还提供了基本的安装指令以及每步指令输出的结果。

为了适应版面，本书重新格式化了部分代码段和代码输出。在所有此类例子中，每行代码以反斜杠（）字符和换行符分开。当你需要尝试这些示例时，请删除这两个字符把被分隔的两行重连起来，这样就可以得到与例子中一致的结果了。

本书所有代码段尽可能地采用实值计算，因此你可以通过重复构建本书提供的代码示例，用你自己写的代码计算出相同的结果。譬如，书中出现的私钥和对应的公钥及地址也都是真实存在的。示例中的所有交易、区块和区块链均被记录在实际的比特币区块链中，是公共账目的一部分，因而你可以在任何比特币系统中检查它们。

使用代码示例

本书的目的是帮助你完成工作。总之，你可以在程序和文档中使用本书的代码示例。除非你要复制代码的关键部分，否则不需要联系我们获得许可。例如，使用程序中的几段代码，或者引用本书及代码来回答问题是不需要获准的；而售卖或分发包含O扲eilly书中代码示例的光盘，或者将书中的大量代码合并于你的产品或文档则必须获得我们的许可。

我们鼓励但不强制要求你在引用本书时表明出处。书目引用格式通常包括书名、作者、出版商、ISBN。例如：“Mastering Bitcoin，Andreas M. Antonopoulos(O扲eilly, 2017)

书籍介绍

区块链的热度无须赘言。该书从基础技术层面解读开放区块链编程技术在金融领域的应用原理、实践及趋势。本书主要面向程序员，书中详细介绍了加密货币的原理、使用方法，以及如何开发与之相关的软件。对希望理解比特币及加密货币内在工作机制的非程序员读者们，本书前几章还深入介绍了比特币概念及其原理。