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本書從區(qū)塊鏈、Rust語言講起，到基于Rust的網(wǎng)絡編程，再到使用Rust實現(xiàn)一個區(qū)塊鏈原型，最后講解基于Rust和Substrate的區(qū)塊鏈開發(fā)實例，內容循序漸進，結構清晰合理。本書分為基礎技術和高級應用兩部分。第1～3章為基礎技術部分，主要介紹了區(qū)塊鏈基礎、Rust語言的語法特征和高級特性，包括所有權、切片和泛型等，并給出了充足的案例。第4～8章為高級應用部分，在Rust工程化的基礎上實現(xiàn)了一個區(qū)塊鏈原型，并使用Substrate框架簡化了區(qū)塊鏈開發(fā)流程，以實現(xiàn)快速開發(fā)；還通過豐富的實例，進一步鞏固讀者對Rust和區(qū)塊鏈相關知識的理解。本書著重介紹基本概念和基本原理，側重應用實操，突出工程實踐，力圖做到基本概念準確、條理清晰、內容精練、重點突出、理論聯(lián)系實際。

本書可作為軟件工程、計算機科學與技術、工程管理、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術等專業(yè)的區(qū)塊鏈相關課程教材，也可供相關領域的科技人員參考使用。

【章名目錄】

第 1章緒論

第 2章 Rust語言基礎

第3章 Rust語言進階

第4章初識Substrate框架

第5章賬戶地址與共識機制

第6章交易、存儲與鏈下操作

第7章智能合約

第8章 Substrate開發(fā)實例Substrate Kitties

【詳細目錄】

第 1章緒論

1.1 區(qū)塊鏈的產生、發(fā)展階段與分類 1

1.1.1 區(qū)塊鏈的產生 1

1.1.2 區(qū)塊鏈的發(fā)展階段 2

1.1.3 區(qū)塊鏈的分類 4

1.2 區(qū)塊鏈的基礎技術 6

1.2.1 區(qū)塊鏈的相關概念 6

1.2.2 密碼學基礎 7

1.2.3 共識算法 9

1.2.4 智能合約 11

1.2.5 P2P網(wǎng)絡 12

1.3 代表性系統(tǒng)與框架 14

1.3.1 比特幣系統(tǒng) 14

1.3.2 以太坊 16

1.3.3 超級賬本 17

1.3.4 長安鏈 19

1.3.5 Substrate和Polkadot網(wǎng)絡 20

1.4 Rust環(huán)境安裝與配置 21

1.4.1 在Windows上安裝Rust 21

1.4.2 在Linux或macOS上安裝Rust 23

1.4.3 安裝Visual Studio Code 23

1.4.4 第一個Rust項目 24

1.4.5 認識Cargo 25

1.5 本章小結 26

1.6 習題 26

第 2章 Rust語言基礎

2.1 Rust語言簡介 27

2.1.1 Rust的主要設計目標 27

2.1.2 Rust適用的應用開發(fā)場景 27

2.2 通用的編程概念 28

2.2.1 變量 28

2.2.2 數(shù)據(jù)類型 28

2.2.3 函數(shù) 30

2.2.4 控制流 31

2.3 所有權 33

2.3.1 變量與數(shù)據(jù)交互的方式 34

2.3.2 引用與借用 35

2.3.3 切片 37

2.4 Rust結構體 38

2.4.1 結構體類型的定義 38

2.4.2 結構體類型變量的定義 39

2.4.3 結構體類型變量的引用 39

2.4.4 結構體方法 39

2.5 Rust枚舉 40

2.5.1 枚舉類型的定義 40

2.5.2 使用枚舉 41

2.5.3 Option枚舉 43

2.5.4 match語句 43

2.6 本章小結 46

2.7 習題 46

第3章 Rust語言進階

3.1 Rust組織管理 48

3.1.1 Rust中模塊的定義 48

3.1.2 公開的模塊和公開的函數(shù) 50

3.1.3 創(chuàng)建公有的結構體和枚舉 50

3.1.4 use關鍵字 51

3.2 通用的集合類型 52

3.2.1 Vector 52

3.2.2 字符串 54

3.2.3 散列表 57

3.3 泛型與Traits 59

3.3.1 泛型 59

3.3.2 Traits 61

3.4 Rust多線程并發(fā)編程 62

3.5 用于區(qū)塊鏈開發(fā)的Rust包 63

3.6 本章小結 66

3.7 習題 66

第4章初識Substrate框架

4.1 Substrate入門 68

4.1.1 Substrate的組成架構 68

4.1.2 使用Substrate框架構建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的方式 69

4.2 構建第一條Substrate鏈 70

4.2.1 環(huán)境配置 70

4.2.2 編譯啟動Substrate節(jié)點模板 72

4.2.3 使用前端模板交互 75

4.2.4 使用其他方式交互 78

4.2.5 節(jié)點模板的結構 82

4.3 為運行時導入一個Pallet 85

4.3.1 Pallet和Frame的概念 85

4.3.2 導入Nicks Pallet 86

4.3.3 設置Nicks Pallet 88

4.3.4 與Nicks Pallet交互 91

4.4 本章小結 94

4.5 習題 94

第5章賬戶地址與共識機制

5.1 密碼學基礎 95

5.1.1 加密算法 95

5.1.2 Substrate中的密碼學 97

5.2 賬戶、地址與密鑰 99

5.2.1 賬戶與地址結構 99

5.2.2 賬戶類型與密鑰 101

5.3 SS58地址規(guī)范 102

5.3.1 Subkey 102

5.3.2 地址格式與地址驗證 104

5.4 共識機制 106

5.4.1 分叉選擇與最終化 106

5.4.2 區(qū)塊生成與最終化 108

5.4.3 默認的共識機制 108

5.5 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡實驗 110

5.5.1 模擬網(wǎng)絡 110

5.5.2 創(chuàng)建專有網(wǎng)絡 114

5.5.3 創(chuàng)建許可網(wǎng)絡 116

5.6 本章小結 120

5.7 習題 120

第6章交易、存儲與鏈下操作

6.1 交易 121

6.1.1 交易的定義 121

6.1.2 交易池與交易優(yōu)先級 122

6.1.3 交易的生命周期 123

6.2 存儲 125

6.2.1 存儲的結構 125

6.2.2 存儲的使用 128

6.2.3 SCALE編解碼器 129

6.3 鏈下操作 132

6.3.1 鏈下操作的概念與原理 132

6.3.2 使用鏈下工作機提交交易 134

6.4 DApp開發(fā) 139

6.4.1 創(chuàng)建前的準備工作 139

6.4.2 創(chuàng)建PoE Pallet 140

6.4.3 與DApp交互 145

6.4.4 創(chuàng)建自定義前端 147

6.4.5 發(fā)布自定義的Pallet 151

6.5 本章小結 151

6.6 習題 152

第7章智能合約

7.1 智能合約簡介 153

7.1.1 智能合約的概念與優(yōu)勢 153

7.1.2 智能合約與運行時Pallet 154

7.1.3 Wasm、以太坊虛擬機與執(zhí)行器 156

7.2 ink!入門 160

7.2.1 為什么選擇Rust/ink!開發(fā)智能合約 161

7.2.2 環(huán)境安裝 163

7.2.3 ink!使用 164

7.2.4 智能合約模板解析 168

7.3 ink!實現(xiàn)ERC20標準代幣 171

7.3.1 ERC20標準 171

7.3.2 實驗指南 172

7.4 本章小結 179

7.5 習題 180

第8章 Substrate開發(fā)實例Substrate Kitties

8.1 開發(fā)概述 181

8.1.1 加密貓簡介 181

8.1.2 獲取開發(fā)模板 181

8.2 基礎功能開發(fā) 182

8.2.1 創(chuàng)建Pallet框架 182

8.2.2 定義相關的數(shù)據(jù)結構 184

8.2.3 定義存儲 186

8.2.4 生成函數(shù) 187

8.2.5 處理錯誤 188

8.2.6 測試功能 189

8.3 與鏈上玩家交互 190

8.3.1 設置價格 190

8.3.2 轉讓 191

8.3.3 出售與購買 192

8.3.4 繁殖 194

8.3.5 測試功能 194

8.4 本章小結 196

8.5 習題 196

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