Chapter 01 前言：區塊鏈的誕生

1-1 用共識來信任

1-2 你的錢不是你的錢

1-3 Be your own bank

1-4 本書的架構



Chapter 02 打造一個簡易的區塊鏈

2-1 定義格式與架構

?交易的組成

?區塊鏈架構

2-2 產生創世塊與挖掘新區塊

?產生雜湊值(Hash)

?產生創世塊(genesis block)

?放置交易紀錄至新區塊中

?挖掘新區塊

?現在遇到的問題

2-3 難度調整與確認雜湊鏈

?調整挖掘難度

?計算帳戶餘額

?確認雜湊值是否正確

?測試一下

?目前的問題

2-4 公、私鑰與簽章

?非對稱式加密

?一個交易經過了哪些步驟？

?利用 RSA 加密產生公、私鑰與地址

?利用產生的公私鑰簽章後發送交易

?試著跑起整個鏈並發起交易

?目前的問題

2-5 節點與使用者的溝通

?前置作業

?Socket

?Thread

?Bitcoin 中的 Socket 與 Thread

?節點與客戶端的功能

?產生錢包地址與公私鑰

?初始化交易

?簽章交易

?控制流程

?實際操作

?查詢餘額

?發起交易

?確認是否有收到

2-6 節點間的同步與廣播

?節點的建置

?接受並判別訊息

?接收並驗證廣播的區塊

?如果廣播的區塊驗證通過，改挖掘下一塊

?挖掘到新區塊，廣播給其他節點

?執行我們的區塊鏈與雙節點

?現實中的網路

?網路的延遲

?節點不全然可信(reliable)

?完成簡易的區塊鏈了！



Chapter 03 密碼學初探

3-1 名詞簡介

?編碼

?亂碼

?Big5與UTF-8

?編碼的其他應用

?壓縮

?無失真壓縮

?失真壓縮

?霍夫曼(Hoffman) 編碼

?雜湊

?雜湊在區塊鏈上的功能

?雜湊的其他功能

?雜湊表(Hash Table)

?自製一個簡單的雜湊函數

?加密

?Kerckhoffss principle(柯克霍夫原則)

3-2 古典加密

?Caesar 加密

?Monoalphabetic 加密

?Vigenere Cipher aka Polyalphabetic 加密

?One-Time Pad(一次性密碼本)

?Rail-Fence Ciphers(柵欄加密法)

3-3 現代加密─ XOR 與 SPN 加密

?稍微現代一點的加密

?XOR Cipher

?Substitution-Permutation Network(SPN)

?SPN 演算法實作

?XOR Cipher

?S-boxes(替換盒)

?P-boxes(排列盒)

?加密：重複 XOR Cipher → S-boxes → P-boxes 的步驟

?解密：把加密的過程倒置過來

?測試一下加解密

?SPN 有滿足 Diffusion 跟 Confusion 嗎？

?SPN 與區塊鏈

?Feistel Cipher

?串流加密 vs 區塊加密

?串流加密

?區塊加密

?Electronic codebook(ECB)

?重放攻擊

?Cipher-block chaining(CBC)

?區塊鏈上的重放攻擊

?現代加密標準

?Data Encryption Standard(DES)

?Triple DES(3DES)

?Advanced Encryption Standard 加密(AES)

?Rijndael 演算法

?編碼、壓縮、雜湊、加密的比較

3-4 Merkle Tree

?為什麼不直接連接(concatenation)所有交易再 Hash？

?Merkle Tree 如何驗證交易

?Second preimage attack

?Bitcoin 中的 Merkle Tree

?Full Node

?SPV(Simplified Payment Verification) Node

3-5 非對稱加密與數位簽章

?對稱與非對稱加密

?對稱式加密

?非對稱式加密

?RSA 加密

?RSA 公私鑰的產生

?RSA 加密

?RSA 解密

?要如何攻擊RSA ？

?橢圓公式(Elliptic Curve Cryptography，ECC)

?橢圓公式概論

?橢圓公式的加法定理

?橢圓公式的離散

?橢圓公式的不可逆

3-6 零知識證明

?沒有隱私的交易

?零知識證明(Zero-Knowledge Proofs)

?同態隱藏(Homomorphic Hidings)

?zk-SNARKs

?犯罪者的溫床

?幾種匿蹤性貨幣



Chapter 04 關於挖礦的兩三事

4-1 原理應用與礦池

?挖礦

?原生的挖礦

?挖礦方式演變

?挖礦硬體

4-2 抗ASIC 演算法

?Bitcoin 被 ASIC 攻陷

?用CPU 挖能挖多少？

?ASIC 帶來極度中心化的疑慮

?Ethereum 如何對抗 ASIC

?Dagger-Hashimoto 演算法

?有向無環圖(Directed Acyclic Graph，DAG)

?Hashimoto 演算法

?Dagger-Hashimoto

?其他種抗 ASIC 演算法

?究竟有沒有必要對抗 ASIC？

4-3 挖礦實戰

?如何開始挖礦

?選擇幣種/ 演算法

?ASIC 挖礦

?GPU 挖礦

?Nicehash 挖礦

?Ethereum 的算力預估

?選擇硬體

?CPU、RAM、SSD、網路

?主機板

?電源供應器(PSU)

?GPU

?選擇作業系統

?選擇挖礦軟體

?實際畫面

4-4 礦工間的戰爭

?壓低成本(電費)

?硬體調校

?契約用電與時間電價

?增加挖礦期望值

?挖空塊

?跳跳池

?跳跳池

?扣塊攻擊



Chapter 05 P2P 網路

5-1 網路架構種類

?傳統的網路架構

?Peer to Peer(P2P)網路

?P2P 網路的難題

?工作的分配

?P2P 網路的分類

?P2P 與區塊鏈

5-2 共識─拜占庭將軍問題

?拜占庭將軍問題

?拜占庭將軍問題與區塊鏈

?拜占庭容錯(BFT)演算法

?證明拜占庭容錯機制

?實用拜占庭容錯(PBFT)

?共識的形成與岔開

5-3 共識未能形成的插曲：暫時性分岔

?暫時性分岔(Temporary Fork)

?Bitcoin 中的最長鏈機制

?Ethereum 中的叔塊(Uncle block) 機制

?叔塊如何被定義

?如何計算叔塊獎勵

?叔塊對整體礦工的利益是好的嗎？

?51% 攻擊

5-4 共識未能形成的插曲：軟分岔與硬分岔

?升級之路上的岔路口

?從社群提案到接受

?BIP(Bitcoin Improvement Proposals)

?EIP(Ethereum Improvement Proposals)

?軟分岔(Soft Fork)

?硬分岔(Hard Fork)

?IFO(Initail Fork Offering)

?歷史上知名的硬分岔

?ETC 的分岔

?BCH 的分岔



Chapter 06 現實中的區塊鏈

6-1 區塊鏈與代幣的發展

?區塊鏈10、20、30

?區塊鏈10 ─ Bitcoin

?區塊鏈20 ─ Ethereum

?區塊鏈30 ─ IOTA？

?區塊鏈上代幣的實務發展

6-2 Bitcoin 與 Ethereum 的交易架構

?Bitcoin 的 UTXO 架構

?UTXO 如何預防雙花攻擊

?UTXO 的優點

?Ethereum 的 Account 架構

?Account 架構如何預防雙花攻擊

?Input Data

?Account 架構的優點

6-3 Bitcoin 的發展與路線之爭

?多重簽名

?隔離驗證(Segregated Witness，Segwit)

?閃電網路(Lightning Network)

6-4 用 Command Line 操作 Bitcoin

?操作 Bitcoin

?圖形化介面

?Bitcoin-core

?環境設定

?啟動與停止

?挖掘新區塊

?發起交易

?手動簽發一筆交易

?查詢 UTXO

?初始化一筆交易

?簽署這筆交易

?多重簽名

6-5 Ethereum 的 EVM 與智能合約

?圖靈完備性

?Ethereum Virtual Machine(EVM)

?Ethereum 的 Gas 機制

?智能合約(Smart Contract)

?Decentralized Application(DAPP)

6-6 基礎智能合約語法

?開發環境與使用

?合約架構

?變數型別

?運算子

?函式撰寫

?常用 contract/library

?智能合約範例

6-7 智能合約的使用與操作

?智能合約

?網頁與 Ethereum 的互動

?Metamask

?Web3js

?初始化並連接節點

?取得錢包餘額

?匯款

?使用智能合約



Chapter 07 踏入虛擬貨幣

7-1 相關媒體

?區塊客

?區塊勢

7-2 購置虛擬貨幣

?代購商

?國內交易所

?國外交易所

?冷錢包

7-3 常見交易方式

7-4 區塊鏈不可能三角

7-5 USDT 是泡沫嗎？