前言

2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念，在随后的几年中，区块链成为了电子货币比特币的核心组成部分：作为所有交易的公共账簿。2017年笔者的很多朋友已经在关注区块链技术领域，笔者也在各种技术峰会上分享过多次区块链技术实现细节，在线上也组织了几个区块链技术群。笔者发现有相当多的朋友询问如何深入学习区块链实现技术，但目前市面上很多的资料都仅介绍区块链上的某部分技术，比如加密货币交易、智能合约开发等，并没有完整介绍公链的技术实现。在一次技术峰会演讲后与北京邮电大学区块链实验室的老师交流，受到陈萍老师的鼓励，想到编写一本系统性介绍公链开发的书籍，对学习区块链的初学者会有帮助，于是便开始组织本书的写作。

本书的目标是引导读者全面了解区块链技术实现原理，笔者也一直坚信，了解某一系统最直接的方式就是研读它的源码，所以本书并不是只介绍区块链技术，而是深入分析其背后的实现原理。通过阅读本书，读者可以全面地了解一条公链的技术实现。本书基于比原链的源代码进行分析，比原链是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，是国内优秀的公链，目前比原链的代码量不多，而且源码结构清晰，特别适合初学者学习。

本书主要内容包括：

第1章介绍公链设计架构，使读者能够宏观地了解区块链技术架构。

第2章介绍比原链相关的交互工具，包括交互工具的操作及代码实现。

第3章介绍比原链的核心进程bytomd，包括启动过程中的初始化等操作。

第4章介绍API Server实现及原理。详解HTTP请求的完整生命周期，并介绍区块链相关的API接口设计。

第5章和第6章详细介绍区块链核心部分，包括区块、区块链、交易的核心数据结构，以及UTXO模型、隔离见证、交易脚本、验证等概念的实现。

第7章和第8章详细讲解比原链智能合约以及智能合约在BVM虚拟机上运行的过程。

第9章介绍区块链钱包的基本概念，包括密钥、账户、资产管理、交易管理等，以及钱包的备份和恢复方式。

第10章详解区块链P2P分布式网络实现原理，以及Kademlia结构化网络算法的实现。

第11章介绍数据持久化存储，以及区块与交易的缓存和存储过程。

第12章和第13章详解PoW与PoS共识机制以及挖矿相关的概念和流程。

第14章介绍区块链技术未来的发展趋势，我们相信区块链能够为人类做出重大贡献。

本书适合区块链开发者、Go语言开发者阅读。由于时间与水平比较有限，我们在编写本书时也难免会出现一些纰漏和错误。读者可以随时通过邮箱weilandeshanhuhai@126.com与我们联系，希望和大家一起学习与讨论区块链技术。

本书在写作过程中得到很多人的帮助，特别是郜策宇、陆志亚、王庆华，在此深表感谢。尤其感谢比原链技术团队设计了这样一个优秀的公链，给区块链社区做出了贡献。

郑东旭

2019年3月14日