DAG 區塊鏈技術：原理與實踐

曹源（Barton Chao，博士）
區塊鏈技術專家和網絡安全專家，從事區塊鏈技術研究與應用近10年，對DAG技術有深入研究，基於DAG技術的明星區塊鏈項目InterValue的創始人兼CEO。
西安電子科技大學區塊鏈應用與評測實驗室副主任、浙江大學計算機學院區塊鏈研究中心特聘研究員、湘江區塊鏈研究院副院長、矩陣數字經濟智庫專家成員。
此外，他還是北京理工大學機電學院特聘研究員、湘潭大學碩士生導師、湖南宸瀚信息科技有限公司董事長、哈希奈特（北京）科技股份有限公司董事長、四川宸瀚信息科技有限公司董事長、浙江物信科技有限公司董事長。

序一
序二
序三
序四
前言
第1章區塊鏈基礎1 
1.1區塊鏈簡介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區塊鏈8 
1.3.1起源8 
1.3.2 DAG區塊鏈與單鏈技術的對比8 
1.3.3 DAG區塊鏈的優勢與價值9 
1.4本章小結10 
第2章DAG區塊鏈通信機制11 
2.1計算機網絡的基本概念和技術11 
2.1.1計算機網絡體系結構11 
2.1 .2 P2P對等網絡19 
2.1.3網絡安全技術24 
2.2 IOTA通信機制28 
2.2.1網絡結構及特性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網絡結構37 
2.3.2 Byteball網絡節點通信協議38 
2.3.3 Byteball加密通信原理與實現40 
2.3.4 Byteball私有不可追踪的支付41 
2.4 InterValue通信機制42 
2.4.1網絡結構42 
2.4.2大規模組網方法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區塊鏈的共識機制50 
3.1 IOTA共識機制50 
3.1.1 Tangle確認規則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單元確認規則56 
3.2.2主鏈57 
3.2.3穩定點擴展58 
3.2. 4雙花問題58 
3.3 Hashgraph共識機制59 
3.3.1 Gossip協議59 
3.3.2 witness選擇60 
3.3.3投票規則62 
3.3.4雙花問題64 
第4章DAG區塊鏈的智能合約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區塊鏈中的密碼學技術95 
5.1 DAG區塊鏈中的Hash函數95 
5.1.1 Hash函數的基本模型95 
5.1.2 SHA256密碼算法97 
5.1. 3 SHA3計劃勝選Hash函數99 
5.1.4中國商用密碼Hash函數SM3101 
5.1.5 Merkle哈希樹103 
5.2 DAG區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區塊鏈中的數字簽名機制110 
5.3.1 RSA數字簽名110 
5.3.2 DSA數字簽名111 
5.3.3 ECDSA數字簽名112 
5.3.4 EIGamal數字簽名113 
5.3.5 SM2數字簽名114
5.3.6 Schnorr數字簽名116 
5.3.7特殊數字簽名117 
5.3.8零知識證明122 
5.4後量公鑰密碼體制124 
5.4.1基於Hash函數抗量子密碼124 
5.4.2基於糾錯碼抗量子密碼125 
5.4.3多變量密碼125 
5.4.4格密碼126 
第6章DAG區塊鏈安全原理與實踐130 
6.1區塊鏈安全介紹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數據安全與防護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整數溢出漏洞146 
6.6.4底層函數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區塊鏈生態安全的未來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數據結構157 
7.1.3 IOTA系統穩定性分析162 
7.1.4 IOTA安全性分析166 
7.2 IOTA實戰開發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區塊鏈結構190 
8.1.3 Byteball地址和腳本192 
8.1.4 Byteball網絡結構199
8.1.5 Byteball應用方法203 
8.2 Byteball實戰開發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數據結構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生態圈251 
9.2.1 InterValue跨鏈技術和多鏈融合252 
9.2.2全節點適配器多鏈融合253 
9.2.3 InterValue跨鏈通信254 
9.2.4 InterValue跨鏈資產交換255 
9.2.5 InterValue跨鏈資產轉移256 
9.3本章小結256 
第10章DAG區塊鏈與區塊鏈3.0生態259 
10.1 DAG區塊鍊鍊上應用259 
10.1.1分佈式社交網絡應用259 
10.1.2分歧合約應用260
10.1.3文件存儲網格應用261 
10.2 DAG區塊鏈應用場景262 
10.2.1應用場景概述262 
10.2.2實物資產交易確權264 
10.2.3去中心化旅行服務平台264 
10.2.4資產分紅權利交易區塊鏈266 
第11章DAG區塊鏈展望269 
11.1從1.0到4.0269 
11.2未來展望270