《拷问区块链》

想在未来的区块链时代胜出

既要透彻理解区块链的创新本质

更要清楚把握前进途中的难题和挑战

书名：拷问区块链

定价：49.8元

作者：【日】松尾真一郎 楠正宪 崎村夏彦 佐古和惠 佐藤雅史 林达也 古川谅 宫泽慎一

艾薇/译

出版社：东方出版社

出版日期：2019年8月

装帧：平装

IBSN：978-7-5207-0978-1

上架建议：科技

关键词：区块链  同步性 去中心化 分布式 扩展性 扩容 安全性 信任  去信任 隐私  DAO 拷问区块链 虚拟货币 日经BP社

我们既要彻底理解区块链的创新本质，也要清楚区块链的成功路上，人们需要面对的各种难题。要想成为区块链时代的王者，就必须脚踏实地努力。

1.本书为合著作品，作者中既有高校、研究所中的教授、资深研究人员，也有身处区块链技术应用前线的企业技术骨干。各位作者结合自身研究或应用的实际情况，提出、分析区块链所面临的难题，并探寻解决之道。

2. 内容务实

一本面向落地思考区块链技术的务实之作

3.权威专业

作者团队由常年从事加密、应用技术设计的研究者和供职于日本最前沿区块链企业的技术人员组成

区块链是技术。比特币仅仅是其潜力的首个主流体现形式。

——Bitcoin Chaser 创始人  Marc Kenigsberg

虽然多数技术倾向让周围的工人自动完成无意义的工作，但区块链的自动机制是去中心化的。区块链不会让出租车司机失业，而是让他们能直接与客户合作，最后 Uber 将无容身之处。  

——以太坊和 Bitcoin Magazine 联合创始人  Vitalik Buterin

楠正宪

Japan Digital Design CTO  国际大学GLOCOM 客座研究员。

松尾真一郎

乔治城大学教授  MIT 媒体实验室联络所长（金融加密方向）。

崎村夏彦

野村综合研究所 首席研究员。

佐古和惠

NEC 安全研究所 技术骨干。

古川谅

NEC 安全研究所 主任。

佐藤雅史

西科姆（SECOM）股份有限公司IS 研究所 交流平台事业部加密、认证基础小组主任研究员。

宫泽慎一

西科姆（SECOM）有限公司 IS 研究所通信平台部门  智能计算技术小组 主管研究员。

林达也

Lepidum 股份有限公司董事长  庆应义塾大学SFC 研究所 研究员。

如今，不仅硅谷在盯着区块链，全球范围内的创新者都在关注这一领域。作为一项极具潜力的技术，区块链有望成为未来社会的一项基础技术，但现阶段区块链技术尚处于初期发展阶段。本书首先介绍了区块链的基本知识和应用案例，提出区块链的现状中存在的问题，分析解决对策。

第1 章　全面认识区块链

区块链的种类　

区块链的数据结构

什么是真正的区块链

去中心化的要素　

网络参与者间的力量关系

亟待解决的难题

第2 章　共识达成机制——“工作量证明”

记录保存系统三要素　

保证一贯性的哈希链

如何预防数据管理员的不当行为　

加密难题　

以太坊与“智能合约”（Smart Contract）

区块链的公平与透明　

第3 章　比特币的创新本质

区块链成果几何

货币发行收益覆盖使用成本　

独立于国家规范之外　

兑换汇率“自成一派”　

对区块链的华丽误解

是否容许侵犯隐私　

通过算力打造安全体系的难度　

了解缺点，考虑用途　

第4 章　区块链的四大难题

区块链的特征　

四大问题　

第5 章　“去信任的区块链”只是幻想

“信任”就是“不确认”　

“被信任的系统”　

“信任框架”：不是大企业也可以获得信任　

中本聪的论文没有“去信任”字眼　

“去信任”只是幻想　

抛弃过高期待，探索现实用途　

第6 章　比特币的“共识”问题与拜占庭将军问题

比特币“想实现”什么　

比特币的“共识”= 复制（Replication）　

何为分布式系统的“共识”　

发表之初含糊不明的比特币“共识”　

一致性问题与拜占庭将军问题　

时常被忽略的“拜占庭难题”　

P2P 系统与“拜占庭难题”

比特币与“拜占庭将军问题”　

用户就运营方针达成共识的必要性　

明确“谁和谁”就“何事”达成了共识　

第7 章　比特币可以扩展吗

两种完全不同的扩展性问题　

比特币XT 的挫折与区块扩容的瓶颈　

SegWit ：区块承载更多交易　

分层改善扩展性的技术动态　

第8 章　比特币的意外陷阱

微小算力攻击庞大区块链——“Selfish mining（自私挖矿）”　

“Fast payment（快速支付）”的比特币双重支付问题和对策　

比特币的DoS 攻击和对策　

区块链安全性评价成果备受期待　

第9 章　区块链的重要问题——密钥管理

加密技术论点　

安装与运行问题　

什么是区块链的数字签名　

区块链的签名密钥与“资产”紧密相连　

密钥失效：PKI 的失效处理　

区块链没有失效处理　

区块链的密钥管理形式　

软件密钥管理　

设备密钥管理　

服务密钥管理　

密钥的备份

HSM ：更为严格的密钥管理　

签名密钥的所有者　

在线钱包与远程签名　

多重签名提案　

第10 章　比特币的加密技术终将被破解

数字签名与哈希链的作用　

数字签名转移面临的课题　

哈希链安全性降低的风险　

哈希函数的转移线索—— 长期签名技术　

长期有效的保障　

区块链哈希函数转移的注意要点　

实际转移中的注意事项——PKI　

实际转移中的注意事项——区块链　

第11 章　区块链技术的研发要避开哪些陷阱

“The DAO 事件”的教训

失去可用性

安全保护加密技术基础系统的五个层面

层间的“假定”可能成为陷阱

利用现有系统的智慧和标准　

第12 章　区块链带来的商机

全球热议的话题　

区块链的应急措施——“分叉（fork）”被频繁使用

不成熟的比特币社区　

全球区块链商机动态

金融领域是区块链的主战场

日本国内只关注“金融科技”和“私链”

怎样把握机会，笑到最后　

第13 章　未来区块链

重新思考区块链的完善程度　

世界技术开发为基础领域注入动力

学术合作不断加速　

学术界正式研究区块链

中立性学术活动的兴起

国际标准化工作刚刚开始，就已暗含玄机

急速发展的技术与限制措施的关系

后记

作者介绍

近年来，“区块链”这一技术关键词受到极大关注，公众对区块链带来的创新充满期待。尤其是2015年以后，甚至有人吹捧“区块链”是“颠覆性的技术”，堪比曾经的互联网革命。

区块链的对象不只限于金融领域

2008年，中本聪发表了比特币论文，这也被视作区块链的起源。最初，区块链技术作为改变金融的新技术而备受瞩目。2015年，随着各国纷纷考虑规范、限制加密货币，人们开始探索限制范围以外的其他应用，因而比特币的核心技术——区块链受到更多关注，其优良的性能及应用的可行性也获得了认可。除了金融科技（FinTech）领域，公众希望区块链能在更多领域大展拳脚。各国对区块链的研究广泛而活跃，以全球性金融机构和IT供应商为核心，不少企业、甚至政府机构都参与其中。

然而，区块链技术的成熟度还存在诸多疑问。有人指出，现在的区块链技术不过相当于20世纪80年代后半期的互联网初期水平。2016年6月18日（日本时间），一起区块链事故震惊世人。分布式自治组织（Distributed Autonomous Organization，以下简称The DAO）基于区块链平台——以太坊（Ethereum）而搭建，当天“The DAO”的服务器遭遇攻击，大量虚拟货币被盗取。“The DAO”的运行基于以太坊的程序代码，是一种分布式自治型投资基金。黑客利用代码的漏洞，对薄弱环节发起猛攻。风波过后，以太坊社区加强了安全防护，这也是重新审视区块链技术和问题的一大契机。

到了2017年，各种ICO（Initial coin Offering）项目募集了巨额事业资本，区块链重新获得关注。伴随着比特币的价格暴涨和社区分裂，区块链相关的众多问题也陆续浮出水面。

现状与2000年的互联网泡沫如出一辙

正如互联网将以前由中心化组织（如电电公社和NTT）控制的通信主导权赋予普通市民一样，区块链技术有可能将之前中心化组织控制的数据存储权赋予普通大众。正因如此，不仅硅谷在盯着区块链，全球范围内的创新者都在关注这一领域。

　 日本电信电话公社（Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation）。

　 日本电报电话公司（Nippon Telegraph & Telephone）。

回首互联网的发展历史，当下的区块链发展略有些冒失的意味。 阿帕网（Advanced Research Projects Agency Network, 以下简称ARPANET）诞生20年后，互联网才踏上商业化的进程。互联网商业化10年后，领英（LinkedIn）等社交网络服务（Social Networking Services，以下简称SNS）才登上历史舞台。积累技术、实现创新需要一定的时间积累，然而区块链的发展却跳过了诸多步骤，现在业界对区块链的追捧，简直与2000年的互联网泡沫如出一辙。

与曾受追捧的ATM（Asynchronous Transfer Mode，非同步通信模式）相比，互联网更加冗长，人们普遍认为它发展不起来。但是有人坚信互联网能带来创新的民主化，他们一边保护这种可能性，一边解决了互联网的技术问题。

吸取互联网的教训

纵观时下，不少打着区块链幌子的活动都是“拉大旗作虎皮”，单纯被商机和金钱迷惑，其实并未理解区块链的本质价值。这也增加了风险，容易诱发互联网泡沫那样的悲剧。我们既要彻底理解区块链的创新本质，也要清楚区块链的成功路上，人们需要面对的各种难题。要想成为区块链时代的王者，就必须脚踏实地努力。这也是回顾互联网的起源、发展后所得出的宝贵历史教训。

笔者写作本书的目的在于揭示区块链时代的本质，为大家在新时代大展拳脚提供必要视角。日本的IT行业错过了互联网、软件时代的“规则改变（Game Change）”，面临区块链的大潮，希望各位读者认真思考存在的问题，把握时代本质，在大浪淘沙中顽强生存。

本书结构

本书首先介绍了区块链的基本知识和应用范例，从区块链的现状入手，提出问题，介绍探讨中的解决方向。本书的编写采用接力形式，整个团队都是常年从事加密、应用技术设计的研究者和技术人员。

希望本书为读者提供符合技术特性、活学活用的有益材料，帮助大家深入了解未来社会活动的基础——区块链技术。

本书以日经BP社IT综合网站“IT pro”的Web连载《区块链真的改变世界吗》为基础。连载从2016年6月持续到2017年2月，着眼于区块链技术的本质和问题。连载中介绍的不少问题至今仍未解决，不少问题浮出水面，发生在你我身边，体现出连载的高度价值。

可以说，区块链的世界是变幻莫测的。本书加入了连载结束后的最新动态，介绍了亟待处理、“问题解决”重要性不断增加的区块链技术，丰富充实内容，最终付梓成册，希望本书对看过连载的各位读者也能有所裨益。