朱嘉伟，

　　火币集团COO，全球区块链领军人物，曾担任世界500强Oracle高管，为五道口金融学院、中信证券总部、清华大学、北京大学等50+家公司和高校特聘区块链讲师，在区块链安全和大数据应用领域有独到的见解，拥有丰富的公司管理、 数据分析实践经验及业务运营管理经验。

　　谭国斌，

　　虫洞社区联合创始人、CTO，前小米技术总监、前百度全栈工程师，拥有数十件国际和国内发明专利，10年互联网技术研发及管理经验。

　　区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网科技之后第四个*有潜力引发颠覆性革命的核心技术。在区块链迅速发展之时，我们究竟该如何快速学习和了解这项新兴技术？ 

　　《从0到1全面学透区块链》从区块链1.0、2.0时代开始，介绍了区块链的发展历史、比特币和以太坊的起源，详细讲述了数字货币的技术原理、典型的区块链技术架构、区块链技术可扩展分层模型，以及共识机制与共识算法、区块链项目的通证经济设计和典型案例分析。

　　通过阅读本书，你还将全方位了解区块链在全球的发展现状、区块链的产业生态、国内外各巨头公司的区块链布局，以及区块链+在金融、物联网等诸多传统行业中的实践与探索。

　　区块链的浪潮即将席卷我们的职业和生活的方方方面，本书将带你从0到1，全面学透区块链，坐上通向未来的高速列车。

　　区块链行业变化太迅速，每天都会有新概念出现。为此，嘉伟和虫洞社区发烧友，全新升级网络音频课程“从0到1，全面学透区块链”，改编成书《从0到1全面学透区块链》。本书总结了*新的行业发展，重点强化了知识内容的体系性，以学习者的视角勾勒了一条从不懂到了解的学习路径。
　　——火币集团创始人 李林

　　比特币和区块链，像一个技术幽灵，越来越多地进入我们的现实生活中，一步一步地改变着我们原有的很多不可动摇的观念。零基础入门区块链，我推荐虫洞社区与火币集团联合打造的《从0到1全面学透区块链》。
　　预祝所有学习者成为区块链的行家！
　　——蓝港互动董事长、火星财经创始人、共识实验室和极客邦合伙人 王峰

　　通证与区块链的关系
　　通证与区块链是两件不同的事情，但是彼此之间是最佳拍档。
　　通证是区块链最具特色的应用，如果不发Token，区块链的魅力和威力就会大打折扣。不发通证的区块链，和一个分布式数据库没有多大差别。
　　区块链是后台技术，而通证是前台经济形态，两件事情完全独立，但同样重要。区块链为通证提供了坚实的信任基础，它所达到的可信度，是任何传统中心化基础设施都提供不了的，《经济学人》杂志的文章曾把区块链称为“信任的机器”。我们可以从以下几点进行分析。
　　第一，区块链是一个天然的密码学基础设施，在区块链上发行和流转的通证，从“DNA”里就带着密码学的烙印，通证代表着权益，而密码学可以为权益提供最可靠、最坚不可摧的保护。所以区块链上的通证天然就是密码学意义上的安全可信。
　　第二，区块链是一个交易和流转的基础设施。通证之“通”，就是要具有高流动性，快速交易、快速流转、安全可靠，而这恰恰就是区块链的一个根本能力。有人说区块链是互联网TCP/IP之上的价值交换协议，不管这种说法是否全面，它至少准确地把握了一点，即区块链是最适合于进行价值交换的基础设施。
　　第三，区块链是去中心化的，这使得人为篡改记录、阻滞流通、影响价格、破坏信任的难度大大提升。
　　第四，通证要有内在价值和使用价值，而区块链通过智能合约，可以为通证赋予丰富的、动态的用途。
　　并不是所有的应用都有必要放在区块链上，例如聊天、玩游戏、听音乐、写博客、上网的程序等。有必要放在区块链上的应用就是涉及价值交换、权益管理之类的应用。
　　5.5.6  通证经济是下一代互联网的数字经济
　　一直以来，IT技术界痴迷于互联网的底层技术，区块链作为下一代互联网的基础设施，被认为重要程度高于通证本身。但随着区块链的发展，我们发现正是通证及通证经济规则促进了比特币、以太坊的繁荣。
　　通证经济的重要性比区块链的基础设施更加重要。二十年来的互联网“眼球经济、流量经济、粉丝经济”等的价值重构和价值创造的速度及规模都远远超过互联网基础设施。
　　通证立足于实体经济，又为实体经济服务。通证思维与现在的币圈思维有根本的不同。通证是要用起来的，而现在大多数的币，都是没有用的，甚至就不考虑能有什么用。通证启发和鼓励大家把各种权益证明比如门票、积分、合同、证书、点卡、证券、权限、资质等全部拿出来通证化（Tokenization），放到区块链上流转，放到市场上交易，让市场自动发现其价格，同时在现实经济生活中可以消费和验证，是可以用的东西，这是紧贴实体经济的。
　　因此，所谓通证经济就是把通证充分用起来的经济。
　　通证经济为什么能够带来新一轮数字经济革命？下面从以下几个方面进行分析。
　　第一，供给侧。通证的供给充分市场化，高度自由。任何人、任何组织、任何机构都可以基于自己的资源和服务能力发行权益证明，而且通证是运行在区块链上，随时可验证、可追溯、可交换的，其安全性、可信性、可靠性是以前任何方式都达不到的。所以每一个组织和个人现在都可以很轻松地把自己的承诺书面化、“通证化”、市场化。这是人类社会迫切需要的能力。
　　第二，流通速度。区块链上的通证可以比以前的卡、券、积分、票快几百～几千倍地流转，而且由于密码学的应用，这种流转和交易极其可靠，纠纷和摩擦将成几百～几千倍地降低。如果说在传统经济时代，衡量整个社会经济发展的一个重要指标是货币流转速度，而在互联网经济时代衡量一个国家、一个城市发达程度的一个重要指标是网络流量，那么在互联网+经济时代，通证的总流通速度将成为最重要的经济衡量指标之一。当我们每个人、每个组织的各种通证都在飞速流转、交易的时候，我们的生产和生活方式将完全改变。
　　第三，价格发现。由于通证高速流转和交易，每一个通证的价格都将在市场上迅速得到确定，这就是通证经济看不见的手，它比今天的市场价格信号要灵敏和精细许多倍，它将把有效市场甚至完美市场推到每一个微观领域中。
　　第四，通证应用。它是围绕通证的智能合约应用。仅此一项，就可以激发出千姿百态的创新，它创造的创新机遇、掀起的创新浪潮，将远远超过先前计算机和互联网时代的总和。
　　基于这四点认识，我们坚信，通证是将我们导向下一代互联网新经济的关键。
　　5.6  通证的设计
　　以比特币为例，通证设计分为四个步骤。
　　（1）解决什么问题？
　　比特币想做的是去中心化的点到点支付系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何传统的金融机构。
　　当前互联网上的金融交易，借助于可信赖的第三方，比如国家强制性机构银行，和国家授权的支付宝、微信等，是一种中心化的“基于信用的模式”，既然基于信用，则需要持续不断地维护信用，其成本非常巨大。
　　对比特币而言，它不再基于信用而是基于密码学原理，使得虚拟交易可以在双方达成一致、直接支付，不需要第三方参与。
　　我们可以把比特币理解成一个软件在计算机上运行，它的核心功能就是维护一个账本，这个账本与现实中账本的不同之处在于，比特币世界里每个节点都有一本账本，每本账本上记录的交易都是一样的，这样就不会有人提出异议了。
　　（2）梳理参与的角色
　　在比特币相关的从业者中，有代码的开发者，有矿工，也有普通的代币持有者。
　　（3）定义协作规则
　　由于比特币交易记录需要大家必须诚实地记账，因而矿工之间的协作就显得尤为重要。
　　试想，有一笔交易产生了，并广播给全网，现在A、B、C三个人都收到了这个交易信息，都可以对交易加盖时间戳，然后将区块打包到链上，那么A、B、C到底谁有记账权呢？此时需要有一个共识机制，在全网达成共识，比特币需要引入工作量证明的竞争机制，就如同长跑一样，谁第一个撞线，就给谁记账的权利。那么怎样制造一个所有人都参与长跑的场景呢，比特币是借用算力进行穷举计算，有概率性地碰撞出所需要的值，由于算力不同，A、B、C三人是有先后顺序的，第一个满足要求的人拥有下一个区块的记账权，这样就达成了共识。
　　如果B通过工作量证明脱颖而出，拿到了记账权，而他又对交易记录进行了恶意篡改，怎么办呢？
　　由于有工作量机制的存在，B 拿到了记账权，同时他付出了电力成本和算力成本，并且篡改比特币的某一笔交易，需要连带修改之后的所有交易，会带来更大的成本支出。当作恶成本远远大于篡改记录所得的利益时，就如同花100块钱的成本去违法地赚1块钱，他还会选择作恶么？
　　工作量证明机制简单来讲就是提升了作恶的成本，让作恶的投入产出比低于做诚实节点的投入产出比，这就是中本聪运用经济模型的点睛之笔。
　　打包成区块后向全网广播，不是说这个区块在记账完成后就是有效的，还是要经过“多数人即正义”的验证的，当且仅当包含在该区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的，其他节点才认同该区块的有效性。“所有交易都有效”“之前未存在过”这两点就是指，全网节点验证交易和验证时间戳绝大多数都被验证通过后，区块方可被承认。
　　接受新区块的方法就是在这个区块末尾制造新区块，用以延长该区块。这个设计也很巧妙，目的就是促使生成一条最长链，并且最诚实、最可信，因为只有接受度最高的区块链才会被延长。
　　那么，比特币是怎么解决双花问题的呢？老样子，多数即可信。第一，所有交易要对全网公开，所有人都可以追溯每一笔交易的来龙去脉，无法造假。第二，每笔交易都有一个时间戳，这样就能确定先后顺序，形成时间序列交易链。第三，绝大多数的节点承认交易是首次出现的。
　　（4）根据贡献度设置多层次激励机制
　　不同参与者的贡献权重，在不同时间会有变化，可以根据需要设计激励机制。
　　比特币系统里的激励机制有两种。一是新区块奖励，每个新区块的产生伴随着新增比特币的奖励，用于补贴工作量证明所产生的成本；二是交易费，用于补贴交易确认所产生的成本。
　　比特币设定的总量为2100万个，总量是固定的，也没有设置预挖机制。每个新区块的产生伴随新增比特币奖励。刚开始每个新区块的奖励是50个比特币，大概4年减半一次，一直到2140年全部奖励完。
　　新区块奖励是为了吸引早期的开发者，比特币网络发展到一定阶段，新区块奖励可以逐步减半，最后比特币网络稳定之后，可以直接取消新区块奖励，靠交易费奖励就可以维护系统的稳定。
　　比特币优秀的通证方案设计，是比特币社区不断发展壮大的重要原因，比特币的通证经过了十年时间的验证，这样的一套经济系统的设计值得所有区块链项目参考。
　　最后总结一下，通过对比特币通证方案的了解，我们看到比特币在通证方案的三个核心要素方面，都进行了巧妙的设计。在发行与分配方面，比特币总量恒定，每4年奖励减半。在激励和惩罚机制方面，使用PoW机制，矿工可以收取手续费，手续费根据供需关系来决定，作恶成本巨大，避免了作恶的可能。在保值增值设计方面，比特币的通证设计为其本身提供了价值存储能力，来保证比特币的增值或者保值。
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第1章  初识比特币

第1章  初识比特币 1

1.1  货币的起源与演变 2

1.2  区块链的诞生及发展 5

1.2.1  区块链技术的发展 5

1.2.2  比特币的三大特性及技术来源 8

1.2.3  比特币的发行和记账 11

1.3  比特币的技术原理 13

1.3.1  比特币的运行方式 13

1.3.2  比特币的密钥、地址及密码学 19

1.3.3  比特币的交易方式 24

1.3.4  比特币的区块链结构 28

1.3.5  比特币的高级交易 36

1.3.6  比特币的脚本 37

1.4  比特币价格的形成及其影响因素 40

1.4.1  比特币价格的影响因素 40

1.4.2  比特币价格的形成过程 40

1.4.3  比特币的场内价格和场外价格 43

1.5  比特币的问题挑战与竞争对手 43

1.5.1  比特币的问题挑战 43

1.5.2  比特币的竞争对手 46

第2章  区块链2.0时代 48

2.1  区块链的技术发展 49

2.1.1  区块链的技术发展概述 49

2.1.2  区块链2.0的典型代表 50

2.2  以太坊的诞生 54

2.2.1  少年天才V神 54

2.2.2  以太坊的诞生 55

2.2.3  以太坊的发展与规划 57

2.3  以太坊技术 60

2.3.1  以太坊的核心概念 60

2.3.2  以太坊的技术原理 68

2.3.3  以太坊的智能合约 72

2.3.4  以太坊的代币标准 77

2.4  以太坊的挑战与机遇 79

2.4.1  以太坊的主要问题 79

2.4.2  以太坊的解决方案 79

2.4.3  以太坊的应用与生态 81

2.5  以太坊的竞争对手 86

2.5.1  EOS 86

2.5.2  几个具有代表性的公链 89

第3章  下一代区块链新技术 92

3.1  当前区块链技术的主要瓶颈 93

3.1.1  区块链的三元悖论 93

3.1.2  区块链的TPS瓶颈 94

3.2  区块链技术可扩展方案分层模型 99

3.2.1  区块链技术可扩展方案分层模型综述 99

3.2.2  Layer 0——数据传输层 102

3.2.3  Layer 1——On-Chain层 103

3.2.4  Layer 2——Off-Chain层 104

3.3  Layer 0可扩展方案 104

3.3.1  中继网络（Relay Network） 104

3.3.2  OSI模型改进 106

3.3.3  Blockchain Distribution Network（BDN） 106

3.3.4  其他 107

3.4  Layer 1可扩展方案 108

3.4.1  网络层改进——分片（Sharding） 108

3.4.2  数据层改进 110

3.4.3  共识层改进 112

3.5  Layer 2可扩展方案 112

3.5.1  跨链 112

3.5.2  状态通道 114

3.5.3  其他 116

3.5.4  总结 117

第4章  区块链产业生态 121

4.1  比特币挖矿 122

4.1.1  矿工、矿池的概念 122

4.1.2  挖矿行业的发展历程 123

4.1.3  矿池的运营模式 129

4.2  加密数字货币钱包 132

4.2.1  加密数字货币钱包的概念及原理 133

4.2.2  加密数字货币钱包的分类 134

4.2.3  加密数字货币钱包的发展现状 140

4.2.4  主流钱包简介 145

4.3  数字货币交易所 146

4.3.1  数字货币交易所的定义 146

4.3.2  数字货币交易所的分类 147

4.3.3  数字货币交易所的商业模式 150

4.3.4  主流交易所简介 154

4.4  区块链生态服务 157

4.4.1  基础设施与平台 157

4.4.2  区块链行业服务 162

第5章  共识与治理 166

5.1  拜占庭将军问题 167

5.1.1  拜占庭将军问题的由来与含义 167

5.1.2  拜占庭将军问题的解决方法 168

5.2  共识机制与共识算法 171

5.2.1  共识机制 171

5.2.2  共识算法 173

5.3  区块链全球视野 191

5.3.1  国内巨头的区块链布局 191

5.3.2  国外巨头的区块链布局 198

5.3.3  稳定币和STO 208

5.4  区块链项目的社区治理 212

5.4.1  社区治理包括哪些方面 212

5.4.2  社区治理的重要组成部分 213

5.4.3  协议升级与营销推广的一般步骤 215

5.4.4  典型的社区治理模型 216

5.5  区块链项目的通证经济设计 217

5.5.1  什么是通证 217

5.5.2  什么是通证经济 219

5.5.3  通证经济的设计准备 219

5.5.4  通证经济设计的核心机制 220

5.5.5  通证与区块链的关系 221

5.5.6  通证经济是下一代互联网的数字经济 222

5.6  通证的设计 224

第6章  区块链+ 227

6.1  什么是区块链+ 228

6.1.1  区块链+的定义 228

6.1.2  关于区块链+的一些悖论与误解 231

6.2  区块链+为传统企业带来什么可能性 233

6.2.1  传统公司面临的困境 233

6.2.2  区块链+能够提供的价值 234

6.3  传统企业如何实现区块链+ 236

6.3.1  从0到1的区块链应用与区块链+的区别 236

6.3.2  传统公司开展区块链+的优势 238

6.4  如何设计一个好的区块链+ 239

6.5  如何判断一个区块链项目的好坏 242

6.6  区块链+的探索与尝试 247

6.6.1  金融领域 248

6.6.2  公共服务领域 249

6.6.3  信息安全领域 251

6.6.4  物联网领域 251

6.6.5  供应链领域 253

6.7  个人如何投身在区块链的大浪潮中 254

参考资料 259