前言

為什么要寫這本書

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)近兩年迅速“走紅”，身邊越來越多的朋友想了解區(qū)塊鏈技術(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)景。2017年一整年，筆者也在各種峰會(huì)上做過很多次區(qū)塊鏈的演講，約80%會(huì)議的聽眾是入門級(jí)別的，每次演講完，都會(huì)有聽眾詢問如何快速學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)。每當(dāng)有新的學(xué)生加入我們的實(shí)習(xí)生團(tuán)隊(duì)時(shí)，他們也會(huì)問筆者如何快速入門。通常筆者會(huì)回答他們“從以太坊白皮書、黃皮書看起”。但是，真正能幫助他們厘清這個(gè)技術(shù)的背景、原理、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和實(shí)戰(zhàn)要領(lǐng)的資料尚未系統(tǒng)化。為此，筆者也寫過一些講義以幫助大家理解，但是仍難以做到全面和系統(tǒng)。從那時(shí)起筆者就萌生了編寫一本系統(tǒng)深入的區(qū)塊鏈書籍的想法。但是由于工作繁忙，一直沒有付諸行動(dòng)。

隨著區(qū)塊鏈的升溫，想了解該技術(shù)的朋友持續(xù)增多。每天筆者的微信、信箱都會(huì)有來自同事、朋友的信息，他們都在咨詢?nèi)绾螌W(xué)習(xí)區(qū)塊鏈。于是，筆者覺得是時(shí)候?qū)懸槐咎剿骷夹g(shù)、指導(dǎo)開發(fā)的書了。

為什么選擇以太坊呢？首先，它是區(qū)塊鏈2.0的代表。其實(shí)“區(qū)塊鏈”這個(gè)詞脫離比特幣（區(qū)塊鏈1.0）而單獨(dú)被各行業(yè)重視與以太坊的產(chǎn)生分不開。以太坊是第一個(gè)通用的區(qū)塊鏈平臺(tái)，換句話說，用戶可以定義在區(qū)塊鏈上運(yùn)行什么和記錄什么。以太坊的公有鏈已經(jīng)運(yùn)行兩年多，整個(gè)社區(qū)不斷修補(bǔ)出現(xiàn)的問題，積極尋求優(yōu)化的途徑。盡管它不是完美的，但它是目前經(jīng)得起時(shí)間和應(yīng)用驗(yàn)證的最穩(wěn)定的系統(tǒng)。其他很多區(qū)塊鏈項(xiàng)目都或多或少受到以太坊的啟發(fā)。因此，系統(tǒng)學(xué)習(xí)以太坊可認(rèn)為學(xué)習(xí)其他系統(tǒng)打下非常好的基礎(chǔ)。其次，以太坊社區(qū)的建設(shè)比較完善和活躍，各個(gè)版本的代碼質(zhì)量較高，開發(fā)工具相對(duì)完善，應(yīng)用也有一定規(guī)模，這使得大家易于上手學(xué)習(xí)。再次，筆者團(tuán)隊(duì)的工作也是以以太坊為主。比如筆者團(tuán)隊(duì)在開發(fā)微軟的Coco區(qū)塊鏈平臺(tái)時(shí)，就以集成和優(yōu)化以太坊為coco第一版本的目標(biāo)。通過項(xiàng)目開發(fā)，筆者更加熟悉以太坊源碼，這樣也自然使得本書更加具體化。筆者曾在2017年翻譯了《區(qū)塊鏈項(xiàng)目開發(fā)指南》一書，該書介紹了以太坊開發(fā)相關(guān)知識(shí)，特點(diǎn)是覆蓋面比較廣，而本書會(huì)在深度上下工夫。因此，讀者可以“搭配”著學(xué)習(xí)。

本書將展現(xiàn)給讀者一個(gè)系統(tǒng)、全面的以太坊知識(shí)體系，以通俗易懂的語言結(jié)合直觀的圖示介紹每一個(gè)原理和工作流程，相信讀者通過本書的學(xué)習(xí)可輕松快速地入門以太坊開發(fā)。

本書特色

首先，為了增強(qiáng)知識(shí)結(jié)構(gòu)的凝聚性，本書沒有泛泛而談?wù)麄€(gè)區(qū)塊鏈，而是更加專注于以太坊公有鏈本身的技術(shù)。通過閱讀本書，讀者可以全面、深入地了解以太坊的頂層設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)原理、重要模塊的技術(shù)細(xì)節(jié)，以及智能合約的編寫與部署等重要概念和技術(shù)。這是本書與目前介紹區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)的書籍最大的不同。

其次，從技術(shù)深度上講，本書所涉及的內(nèi)容具有很好的層次性，既涵蓋初學(xué)者所需的基本概念，也包括以太坊DApp開發(fā)工程師感興趣的編程指南和代碼解析，此外對(duì)以太坊在性能和安全性方面所嘗試的改進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了前瞻性介紹，以供資深工程師和研究人員參考、探討。

再次，本書不僅介紹以太坊本身技術(shù)細(xì)節(jié)，還加入筆者在開發(fā)中的經(jīng)驗(yàn)和技巧。比如在部署以太坊的時(shí)候可以手工操作，也可以用腳本在“云”上操作，其中腳本也分享給大家借鑒。

最后，本書的文字力求簡(jiǎn)潔、樸實(shí)且準(zhǔn)確，可讀性較強(qiáng)。

讀者對(duì)象

□ 區(qū)塊鏈開發(fā)初學(xué)者

□ 區(qū)塊鏈應(yīng)用架構(gòu)師

□ 開發(fā)應(yīng)用架構(gòu)師

□ 區(qū)塊鏈產(chǎn)品經(jīng)理

□ 其他對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)感興趣的人員

如何閱讀本書

本書分為10章，下圖比較清晰地展示了各章的主題。

第1章從區(qū)塊鏈背景知識(shí)講起，包括區(qū)塊鏈基本原理及應(yīng)用，使得初學(xué)者和開發(fā)者都能對(duì)區(qū)塊鏈有整體性了解。然后引出為什么需要以太坊以及以太坊的基本知識(shí)，這為后面章節(jié)的閱讀提供整體形象的鋪墊。

第2章介紹以太坊的組成、關(guān)鍵概念和技術(shù)。本章比較重要，其后介紹的內(nèi)容都將以本章的概念為基礎(chǔ)。因此，必須仔細(xì)閱讀。

第3章介紹不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)類型，以及如何部署不同類型的區(qū)塊鏈。建議讀者在閱讀本章時(shí)也能同時(shí)跟著書中介紹的部署步驟進(jìn)行操作，以更好地理解以太坊網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本章將介紹一些部署的竅門及腳本樣例，相信一定能為大家的學(xué)習(xí)提供幫助。

第4章介紹智能合約和以太坊虛擬機(jī)的原理。了解該原理，可為接下來第5章學(xué)習(xí)開發(fā)智能合約打好基礎(chǔ)。

第5章和第6章詳細(xì)地介紹具體編寫智能合約的方法以及案例詳解。建議讀者在閱讀這兩章時(shí)能同步操作，一起編寫、編譯、部署合約，達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效率和理解深度。

第7章介紹以太坊上數(shù)字資產(chǎn)定義的原理和方法，其中包括近期火爆的CryptoKitties（養(yǎng)貓游戲）的ERC 721代幣合約標(biāo)準(zhǔn)的介紹。到這里為止，讀者可以開始編寫自己的以太坊應(yīng)用了。

第8章將進(jìn)一步對(duì)查看、分析以太坊公有鏈數(shù)據(jù)的工具和方法進(jìn)行介紹。

第9章和第10章探討區(qū)塊鏈和以太坊的前沿技術(shù)。這兩章會(huì)對(duì)以太坊在性能優(yōu)化和隱私保護(hù)方面的技術(shù)進(jìn)行介紹和討論。這些技術(shù)尚處于比較初級(jí)的階段，讀者可以一邊閱讀一邊思考，并提出自己的想法和建議。

勘誤和支持

由于筆者的水平和時(shí)間有限，加之以太坊技術(shù)更新迭代快，書中難免存在一些不準(zhǔn)確的敘述，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。如果讀者朋友有更多的寶貴意見，歡迎通過郵箱EthereumDetail@hotmail.com聯(lián)系筆者，期待讀者朋友的真摯反饋，以在技術(shù)之路上互勉共進(jìn)。

本書的其他貢獻(xiàn)者

感謝我們團(tuán)隊(duì)李洋、張師銓、張憲、候冠豪、楊文彥、夏勁夫、周豪對(duì)本書內(nèi)容的貢獻(xiàn)！

致謝

筆者要特別感謝微軟亞洲研究院的周禮棟和洪小文院長(zhǎng)對(duì)筆者團(tuán)隊(duì)區(qū)塊鏈項(xiàng)目的指導(dǎo)和支持。感謝陳洋博士過去一年多在區(qū)塊鏈方面的共同探討。感謝楊懋、伍鳴、熊一遠(yuǎn)、黎強(qiáng)、周沛源、Thomas Moscibroda、張益肇、殷秋豐、田江森、程骉、黎江、梁戈碧、宋青見、桂柯里、石朝陽、張蓉等同事、領(lǐng)導(dǎo)和朋友的支持與鼓勵(lì)。感謝導(dǎo)師周傲英教授和周曉方教授指引方向。感謝同行的共同努力，感謝家人的支持！還要感謝V神Vitalik的支持與肯定。

最后還要感謝機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的高婧雅編輯對(duì)本書的全程支持和指導(dǎo)。她在本書的內(nèi)容組織和閱讀體驗(yàn)方面給我們提出十分寶貴的意見和設(shè)計(jì)方案，正是她的兢兢業(yè)業(yè)、一絲不茍的負(fù)責(zé)態(tài)度，保證了本書內(nèi)容的質(zhì)量和可讀性。

閆鶯