區塊鏈核心算法解析(金融科技叢書) epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024
發表於2024-12-23
區塊鏈核心算法解析(金融科技叢書) epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024
《區塊鏈核心算法解析》主要介紹區塊鏈中超級重要的概念:共識在各種應用場景中的實現機製。《區塊鏈核心算法解析》是目前已麵世書籍中對共識概念解析中至*威、至全麵的一本。目標讀者為區塊鏈學習及研究人員,以及實際開發區塊鏈係統的工程人員。在原著基礎上,翻譯版將增加解讀及部分代碼實現。
本書主要介紹區塊鏈中超級重要的概念:共識在各種應用場景中的實現機製。本書是目前已麵世書籍中對共識概念解析中至**、至全麵的一本。目標讀者為區塊鏈學習及研究人員,以及實際開發區塊鏈係統的工程人員。在原著基礎上,翻譯版將增加解讀及部分代碼實現。
RogerWattenhofer博士是瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETHZurich)的一名教授。在這之前,他曾在美國布朗大學(BrownUniversity)及微軟研究院工作。他的研究興趣主要包括容錯分布式係統、高效的網絡算法,以及加密貨幣。截至本書齣版,他已發錶瞭250多篇學術論文。
譯者簡介:
陳晉川,香港理工大學博士,中國人民大學信息學院副教授,碩士生導師,曾作為訪問學者先後在微軟亞洲研究院和德國烏爾姆大學工作。目前研究方嚮為大數據管理、區塊鏈。
薛雲誌,中國科學院軟件研究所博士,清華大學MBA,中國科學院軟件研究所副研究員,碩士生導師,研究方嚮為人工智能、軟件工程。
林強,律師、專利代理人,中國科學院軟件研究所計算機應用碩士。執業領域為知識産權法,尤其是專利谘詢、申請、管理和權利行使。於2004年加入北京東方億思,一直緻力於幫助許多財富500強跨國公司管理他們在中國的專利組閤。近年來,還幫助一些互聯網巨頭和國內初創企業建立、管理全球專利組閤。
祝慶,計算機科學碩士研究生,畢業於中國科學院研究生院。現任職於中國工商銀行總行,之前在甲骨文Oracle、IBM、Teradata等公司擔任首席企業架構師、項目總監等職位,在金融電信媒體行業有多年行業經驗。
介紹區塊鏈應用的書籍非常多,而從理論、技術層麵介紹區塊鏈的書比較少。很高興看到有這樣一本從理論、技術層麵介紹區塊鏈的書籍齣版。希望大傢能耐心讀讀這本書,更深入地理解區塊鏈技術,從而有助於推動區塊鏈技術的發展和應用。
——高盧麟博士中國互聯網協會副理事長,美國芝加哥馬歇爾法學院客座教授
本書著眼於區塊鏈的核心問題——拜占庭共識,針對不同的應用場景,介紹瞭適用的分布式共識算法。書中包含瞭很多算法及證明,深入剖析瞭共識算法的核心思想。譯者除原稿翻譯之外,還增加瞭譯者自己不少的注釋,對書中的算法、公式進行注解。另外,書中還單獨增加瞭兩章新的內容。一章是介紹Paxos算法的發展史和在工業界的應用情況,另一章是對比分析當前主流的兩個共識機製,比特幣的PoW和私有鏈的PBFT。現在都講究“混搭”,這本譯著也是一種形式的混搭。
——杜小勇中國計算機學會數據庫專委會主任,教育部數據工程與知識工程重點實驗室主任
《區塊鏈核心技術解析》以共識機製為主體,係統介紹瞭區塊鏈所涉及的各種關鍵定理和證明,也給齣瞭相應算法。難能可貴的是,作者還結閤實例講述瞭不同場景下的共識機製的設計方法。這是一本關於區塊鏈核心技術的係統論著,對於區塊鏈科研和應用人員都具有很高的參考價值。
——戴斌國防科技大學機電工程與自動化學院副總工程師
第1章
1.1 分布式係統是什麼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 本書概覽. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
第2章 容錯問題和Paxos 算法
2.1 客戶端/服務器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Paxos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
延伸閱讀:Paxos漫談
第3章 共識機製
3.1 兩個朋友約飯局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2 共識. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.3 共識的不可能性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 隨機共識. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.5 共享硬幣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
第4章 拜占庭協定
4.1 有效性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 有多少個拜占庭節點. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.3 國王算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.4 “輪”數的下界. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.5 異步模式下的拜占庭協定算法. . . . . . . . . . . . . . 56
第5章 認證的協定
5.1 利用認證的協定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.2 Zyzzyva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
第6章 仲裁係統
6.1 負載和工作量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 網格仲裁係統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3 容錯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.4 拜占庭仲裁係統(Byzantine Quorum Systems) . . . . . . 92
第7章 zuì終一緻性以及比特幣
7.1 一緻性、可用性,以及分區. . . . . . . . . . . . . . . . 102
7.2 比特幣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
7.3 智能閤約(Smart Contracts) . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.4 弱一緻性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
延伸閱讀:PoW vs. BFT
第8章 分布式係統
8.1 一緻性哈希(Consistent Hashing) . . . . . . . . . . . . . 128
8.2 超立方體網絡(Hypercubic Networks) . . . . . . . . . . . 131
8.3 DHT & Churn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
推薦序I
毫無疑問,互聯網是20世紀zuì偉大的發明之一。隨著信息、通信技術的蓬勃發展,互聯網已滲透到生産、貿易、通信、學習、娛樂等人們生活的幾乎所有方麵,更使很多方麵産生瞭革命性的變化。近十年
來,在互聯網的基礎上,移動互聯網、物聯網,乃至智能互聯網得到瞭新的發展。人工智能、深度學習、機器學習等一係列技術和理論的新發展,又促使互聯網應用麵臨更加蓬勃發展的新局麵。在眾多的互聯網新應用中,不得不提及區塊鏈。
仿佛一夜之間,互聯網創業圈和金融圈都在談論區塊鏈。堅信者認為,去中心化的、不可篡改的分布式賬本,能夠重構金融體係,甚至重塑整個社會。不知區塊鏈之父當初是否曾預見到如今區塊鏈的熱度?
如今,比特幣及其他虛擬貨幣已廣泛流行,並且引起瞭監管當局的關注;政府、巨頭和創業公司,也都積極參與到區塊鏈的各種應用的探索中。然而,在互聯網土壤上生長齣的各種技術和應用中,區塊鏈及其應用還很年輕。自2009年比特幣誕生至今,也纔僅7年,更不要說區塊鏈在互聯網金融領域和其他領域的應用。
作為一個一直關注新技術發展的互聯網“老兵”,我曾數次應邀參加中關村區塊鏈産業聯盟的活動,和互聯網領域的年輕創業者、專傢、學者一起,探討、推動區塊鏈的發展和應用。我們的年輕人,尤其是年
輕的創業者,他們的大膽探索和勇於創新,令我感到歡欣鼓舞。
目前,介紹區塊鏈應用的書籍非常多,而從理論、技術層麵介紹區塊鏈的書比較少。很高興看到有這樣一本從理論、技術層麵介紹區塊鏈的書籍齣版。希望大傢能耐心讀讀這本書,更深入地理解區塊鏈技術,從而有助於推動區塊鏈技術的發展和應用。
高盧麟博士
中國互聯網協會副理事長
美國芝加哥馬歇爾法學院客座教授
推薦序II
區塊鏈(BlockChain)原本隻是比特幣網絡的一種記賬技術,近幾年來卻在金融、知識産權、數據交易、電子證照、慈善、新能源等領域引起瞭廣泛的關注。為什麼就突然“火”起來瞭?究其原因,我的理
解是:dìyī,區塊鏈具有去中心化的特徵,不以參與交易的任何一方為中心。去中心化可以帶來效率的提升和成本的降低,直接增加瞭企業的利潤。第二,區塊鏈具有去信任的特徵,也就是假定參與交易的任何一方都不是可信任的。我們通過記錄交易的信息,而且是不可抵賴的,來迫使交易各方遵守誠信。因此也可以說,區塊鏈技術很好地迴應瞭目前互聯網的痛點——誠信問題。第三,區塊鏈作為互聯網的一種基礎設施,也可以看作是一種分布式數據庫,其核心就是參與交易的多方如何達成共識。在分布式數據庫中,為瞭處理並發事務,需要在不同的節點上維護一個全局一緻的狀態,傳統的做法是通過兩階段鎖協議來實現。
另一方麵,通常大型應用會維護多個數據庫副本,以實現數據庫的恢復。在多個數據庫副本之間維護一緻的狀態也是一個經典的難題,而解決這個難題的zuì佳算法實踐正是本書中的重點內容——Paxos算法。這個算法在大數據管理時代更是大放異彩,在BigTable,Hadoop等多個大數據計算平颱上得到應用。
目前市場上關於區塊鏈的書籍很多,但大多偏於介紹區塊鏈的基礎知識及應用前景,純技術的書籍相對較少。本書著眼於區塊鏈的核心問題——拜占庭共識,針對不同的應用場景,介紹瞭適用的分布式共識算法。書中包含瞭很多算法及證明,深入剖析瞭共識算法的核心思想。本書詳細介紹瞭在不同應用場景下的分布式共識算法,包括單純宕機錯誤(節點隻可能發生宕機,但不會惡意犯錯),拜占庭式錯誤節點(可以認為是惡意的節點,呈現任何行為),允許消息簽名,仲裁係統,弱一緻條件下的共識等,並介紹瞭分布式存儲的一些基礎知識(如一緻性哈希)。書中提到的很多算法,特彆是PBFT,目前是區塊鏈的重要分支——聯盟鏈的核心算法。
對於從事區塊鏈的研究者或工程技術人員來說,共識算法是需要認真弄清楚的內容。雖然存在不少開源的共識算法或區塊鏈框架,但不同的應用對共識算法的要求是不一樣的,應該根據應用的特點選擇閤
適的共識算法,甚至對已有的共識算法做必要的剪裁。要做到這一點,就必須理解基礎的分布式共識算法。而這就是本書的zuì大價值。
本書譯者之一,陳晉川博士,自2009年從香港理工大學畢業後加入中國人民大學,一直在我的研究團隊裏工作。在大數據、分布式數據管理等領域做齣瞭不少優秀成果。晉川從去年開始
區塊鏈核心算法解析(金融科技叢書) epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024
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