区块链技术是一种全新的分布式基础架构和计算方式，《区块链共识算法原理及应用——以多标识网络体系管理系统为例》着重阐述区块链系统中的共识算法理论及其场景应用。《区块链共识算法原理及应用——以多标识网络体系管理系统为例》共分7章。第1章介绍区块链的发展过程和基本知识。第2～5章介绍传统分布式系统的一致性算法和典型区块链系统的共识机制，并详细介绍基于投票和信任的两种共识算法。第6章介绍融合区块链的拟态分布式安全存储系统。第7章介绍基于联盟链共识的共管共治多标识网络体系管理系统。

目录
序
前言
第1章 区块链基础 1
1.1 区块链简介 1
1.1.1 区块链起源——比特币 1
1.1.2 区块链定义 2
1.1.3 区块链特点 2
1.2 区块链发展演进路径 3
1.2.1 可编程货币 4
1.2.2 可编程金融 5
1.2.3 可编程社会 5
1.2.4 区块链底层平台 6
1.2.5 区块链分层架构 9
1.3 区块链关键技术 10
1.3.1 数据组织结构 11
1.3.2 分布式账本 11
1.3.3 共识机制 12
1.3.4 加密机制 13
1.3.5 智能合约 16
1.4 区块链与共识 17
1.5 本章小结 18
参考文献 18
第2章 传统分布式一致性算法 20
2.1 分布式同步系统共识 20
2.1.1 系统模型 20
2.1.2 共识问题 21
2.1.3 崩溃故障下的共识 23
2.1.4 拜占庭故障下的共识 26
2.2 分布式异步系统共识 34
2.2.1 共识问题 34
2.2.2 带故障检测器的共识 36
2.2.3 随机化共识 38
2.2.4 匿名异步共识 42
2.3 状态复制协议——Paxos 44
2.4 本章小结 46
参考文献 46
第3章 典型区块链共识机制 48
3.1 共识评价模型 48
3.1.1 分布式一致性条件 48
3.1.2 共识算法的安全性 49
3.1.3 共识算法的维度分析 51
3.2 主流区块链共识机制 52
3.2.1 PoW共识 52
3.2.2 PoS共识 54
3.2.3 DPoS共识 56
3.2.4 RPCA共识 58
3.2.5 PBFT共识 59
3.2.6 PoV共识 64
3.2.7 CoT共识 66
3.3 主流区块链共识机制分类 66
3.4 区块链共识机制评估 68
3.5 本章小结 72
参考文献 73
第4章 基于投票证明的共识算法—PoV 75
4.1 算法思想 75
4.2 网络模型 78
4.2.1 问题描述 78
4.2.2 安全模型 79
4.2.3 身份模型 80
4.3 PoV共识过程 83
4.3.1 共识整体框架 83
4.3.2 激励机制 89
4.3.3 投票证明协议 91
4.4 PoV共识细节 92
4.4.1 消息类型 92
4.4.2 区块数据结构 93
4.4.3 共识任职周期 94
4.4.4 普通区块和特殊区块 95
4.4.5 创世区块 100
4.4.6 隐式二阶段提交 102
4.4.7 随机数产生算法 104
4.5 PoV共识实例 106
4.6 PoV共识分析 110
4.6.1 共识的正确性 110
4.6.2 共识的安全性 120
4.6.3 共识的性能 128
4.7 本章小结 129
参考文献 130
第5章 基于信任的共识算法—CoT 131
5.1 网络模型 131
5.2 CoT共识过程 132
5.2.1 共识整体框架 132
5.2.2 节点间信任关系的量化 133
5.2.3 信任关系图和信任矩阵 134
5.2.4 全网节点的信任值 136
5.2.5 区块生成协议 138
5.3 CoT共识分析 141
5.3.1 共识的正确性 141
5.3.2 共识的安全性 142
5.3.3 共识的性能 142
5.4 本章小结 143
参考文献 144
第6章 融合区块链的拟态分布式安全存储系统 145
6.1 背景介绍与需求分析 145
6.1.1 拟态存储 146
6.1.2 拟态存储日志系统需求 147
6.1.3 区块链日志研究现状 149
6.2 拟态分布式安全存储系统 150
6.2.1 系统原理 150
6.2.2 系统架构 151
6.2.3 功能点定义 152
6.2.4 系统特点 157
6.3 区块链日志系统的设计与开发 158
6.3.1 基于PoV共识算法的日志系统架构 158
6.3.2 区块链服务器搭建 159
6.3.3 日志采集单元 167
6.4 本章小结 168
参考文献 169
第7章 基于联盟链共识的共管共治多标识网络体系管理系统 170
7.1 背景介绍与需求分析 170
7.1.1 应用需求 170
7.1.2 国外研究现状 171
7.1.3 国内研究现状 173
7.2 新型多标识网络体系管理系统 175
7.2.1 多标识网络体系 175
7.2.2 系统架构 176
7.2.3 标识解析业务机理 176
7.3 核心模块 179
7.3.1 多标识寻址过程 179
7.3.2 内容中心网络寻址过程 181
7.3.3 PoV区块签名机制 197
7.3.4 标识数据存储机制 198
7.4 本章小结 200
参考文献 200