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本书系统的阐述Cosmos的相关机制。
内容简介
本书围绕Cosmos项目展开，从预备基础理论、开发框架设计、开发框架应用三个层面阐述相关机制：在预备基础理论方面，介绍区块链项目的理论基础，包括密码学算法、拜占庭容错共识协议的基础知识、Tendermint共识协议以及权益证明机制原理；在开发框架设计方面，介绍Tendermint Core项目架构设计以及该项目提供的ABCI规范与实现原理，剖析Cosmos-SDK项目中提供的功能模块的原理与关键实现，包括权益证明机制以及IBC协议的实现；在开发框架应用方面，展示如何基于Tendermint Core项目构建分布式键值数据库应用，并以Cosmos网络的客户端Gaia的实现为例展示构建应用专属区块链系统的具体过程。
作者简介
作者温隆，密码学博士，山东大学网络空间安全学院企业合作导师，区块链系统与智能合约架构师。
章节目录
版权信息
序1
序2
前言
资源与支持
第1章 Cosmos网络介绍
1.1 区块链开发的技术挑战
1.1.1 开发周期与技术门槛
1.1.2 资源消耗与交易体验
1.1.3 链上扩容与跨链通信
1.2 Cosmos网络
1.2.1 Cosmos的解决方案
1.2.2 Cosmos Hub
1.2.3 Tendermint Core
1.2.4 Cosmos-SDK
1.2.5 IBC协议
1.3 小结
第2章 密码学算法
2.1 散列函数与Merkle树
2.1.1 散列函数简介
2.1.2 生日悖论原理
2.1.3 Merkle树构建
2.1.4 Merkle树证明构造
2.2 数字签名算法
2.2.1 循环群
2.2.2 素数域
2.2.3 椭圆曲线
2.2.4 ECDSA
2.2.5 Ed25519
2.2.6 公钥与地址
2.3 网络流量加密
2.4 小结
第3章 共识协议与区块设计
3.1 共识协议基础
3.1.1 半同步网络模型与BFT
3.1.2 拜占庭将军问题与CAP定理
3.2 PBFT共识协议
3.2.1 协议概述
3.2.2 视图转换
3.3 Tendermint共识协议
3.3.1 协议概述
3.3.2 锁定机制
3.3.3 解锁机制
3.4 共识协议比较
3.5 提案者轮换选择算法
3.6 区块结构
3.7 小结
第4章 Tendermint Core的架构设计
4.1 整体架构概览
4.1.1 基本概念
4.1.2 反应器简介
4.2 核心数据结构Node结构体
4.2.1 作为服务的Node结构体
4.2.2 可配置的Node结构体
4.2.3 作为对等网络节点的Node结构体
4.3 反应器（Reactor）
4.3.1 mempool.Reactor
4.3.2 evidence.Reactor
4.3.3 BlockchainReactor
4.3.4 consensus.Reactor
4.4 小结
第5章 ABCI
5.1 交易池连接
5.2 共识连接
5.3 查询连接
5.4 客户端与上层应用交互
5.4.1 Application接口与Client接口
5.4.2 进程内交互
5.4.3 套接字交互
5.5 实战
5.5.1 键值对读写实现
5.5.2 执行过程展示
5.6 小结
第6章 Cosmos-SDK的架构设计
6.1 Cosmos-SDK的模块化设计
6.1.1 AppModule接口
6.1.2 模块管理器
6.1.3 模块的源码组织
6.2 应用模板BaseApp
6.2.1 ABCI接口方法的实现
6.2.2 模块管理
6.3 可认证数据结构IAVL+树
6.3.1 节点设计
6.3.2 读写与遍历
6.3.3 证明机制
6.3.4 Cosmos-SDK中的IAVL+树
6.3.5 Cosmos-SDK中的剪枝选项
6.4 Cosmos-SDK的存储器设计
6.4.1 多重存储器 MultiStore
6.4.2 键值对存储器KVStore
6.4.3 存储器装饰器
6.4.4 瞬时存储数据库
6.5 小结
第7章 Cosmos-SDK的基本模块
7.1 账户与交易: auth模块
7.1.1 账户管理
7.1.2 标准交易
7.1.3 交易预检查
7.2 链上资产转移: bank模块
7.3 创世交易：genutil模块
7.4 链上参数管理: params模块
7.5 链上资产总量追踪：supply模块
7.6 链上状态一致性检查: crisis模块
7.7 链上治理：gov模块
7.7.1 提案创建与投票
7.7.2 提案的链上存储
7.7.3 提案的链上处理
7.8 节点升级：upgrade模块
7.8.1 升级计划与升级提案
7.8.2 执行升级计划
7.8.3 自动化升级
7.9 小结
第8章 Cosmos-SDK的PoS实现
8.1 PoS机制概述
8.2 Cosmos Hub的PoS机制
8.3 链上资产抵押：staking模块
8.3.1 验证者与链上资产抵押
8.3.2 重新委托与撤回委托
8.3.3 验证者状态切换
8.3.4 回调函数与模块交互
8.4 被动作恶惩罚：slashing模块
8.4.1 区块中的投票信息
8.4.2 被动惩罚设计理念
8.4.3 被动惩罚实现概览
8.5 主动作恶惩罚: evidence模块
8.5.1 双签作恶惩罚
8.5.2 惩罚机制小结
8.6 链上资产铸造：mint模块
8.7 链上奖励分发: distribution模块
8.7.1 奖励分发概述
8.7.2 F1奖励分发机制
8.7.3 F1奖励分发实现
8.8 小结
第9章 Cosmos-SDK的跨链通信
9.1 Tendermint Core轻客户端
9.1.1 轻客户端原理概述
9.1.2 故障模型与解决方案
9.1.3 轻客户端实现
9.1.4 Cosmos-SDK轻客户端
9.2 跨链通信原理与设计
9.2.1 跨链通信概述
9.2.2 中继者
9.2.3 轻客户端
9.2.4 连接
9.2.5 信道
9.2.6 跨链数据包
9.3 跨链通信示例
9.4 小结
第10章 Cosmos Hub的客户端Gaia
10.1 核心数据结构GaiaApp
10.1.1 编解码器初始化
10.1.2 BaseApp初始化
10.1.3 模块存储映射表初始化
10.1.4 模块Keeper初始化
10.1.5 模块管理器初始化
10.1.6 存储加载
10.2 gaiad与gaiacli
10.2.1 安装
10.2.2 单节点测试链
10.2.3 gaiacli的使用
10.3 区块的生命周期
10.3.1 链初始化
10.3.2 交易与区块构建
10.3.3 区块执行
10.4 Gaia的安全部署
10.4.1 远程签名部署
10.4.2 哨兵节点部署
10.5 小结
附录1 Cosmos-SDK与Cosmos Hub中的参数配置
附录2 Cosmos-SDK中的键值对
附录3 Cosmos-SDK中的不变量检查
区块链架构与实现：Cosmos详解是2021年由人民邮电出版社出版,作者温隆。
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