English version · 从这里开始:什么是区块链
区块链学习 · 学习目录
学习区块链,可以从共享记录和授权开始,再逐步理解共识、应用、安全与实际判断。相比记住一个平台名称,更重要的是知道系统能够保证什么,以及哪些地方仍然依赖人员、机构或外部服务。
本目录整理eduKateSG逐步建设中的双语学习内容。英文文章配有简体中文对应篇。下面展示的是学习结构,并不表示所有规划中的课程都已上线。文章完成发布和检查后,目录会加入相应链接。
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本篇目录
- 1. 基础与技术全景
- 2. 密码学基础
- 3. 分布式系统与共识
- 4. 交易与执行
- 5. 架构与扩容
- 6. 互操作与基础设施
- 7. 钱包、安全与隐私
- 8. 代币与数字价值
- 9. 治理与中国语境
- 10. 应用与实践判断
- 怎样使用这套内容
- 基础参考资料
- 从零开始:先学习基础与密码学,再进入共识主题。
- 理解一个应用:学习交易、架构与基础设施,然后画出它的依赖关系。
- 评估风险:先理解安全、隐私与治理,再判断产品宣传。
- 规划项目:通过最后一个模块,把区块链与更简单的替代方案比较。
1. 基础与技术全景
理解区块链记录什么、规则允许什么,以及参与者如何维护被接受的共同历史。区分区块链、数据库、加密货币交易平台和一般分布式系统。
核心问题是:究竟需要解决什么共享记录问题?先说明谁写入、谁核验、谁有决定权,再讨论平台。
BC003: 分布式系统与区块链:额外规则改变了什么
BC004: 共享记录为什么需要信任模型
BC005: 区块链发展史:从数字现金到可编程系统
BC006: 区块链在更大技术体系中的位置
BC007: 节点、客户端与点对点网络
BC008: 区块、交易与状态的含义
BC009: 公有链、私有链与联盟链
BC010: 什么时候适合使用区块链
2. 密码学基础
学习哈希、数字签名和密码学承诺。理解为什么文件指纹不是加密,为什么有效签名不能证明外部声明一定真实。
核心问题是:这项密码学检查具体支持哪一个判断?答案应比“安全”“已验证”这样的笼统说法更精确。
BC011: 区块链中的密码学保障与威胁模型
BC012: 密码学哈希:数据指纹与保密性的区别
BC013: 公钥、私钥与数字签名
BC014: 如何验证区块链包含证明:根值、区块头与最终性
BC015: 地址、密钥派生与身份
BC016: 审查区块链密钥生成:熵、克隆与失败处理
BC017: 区块链文档流程如何选择加密、哈希与签名
BC018: 零知识证明:一个证明究竟证明什么
BC019: 多重签名、门限签名与共同控制
BC020: 后量子密码学与区块链迁移
3. 分布式系统与共识
理解消息延迟、故障、冲突请求,以及避免冲突结果与持续推进之间的差别。比较协议假设,不把工作量证明或权益证明当成完整设计说明。
核心问题是:出现哪些故障时,参与者仍能达成一致?又在什么情况下可能停止推进?
BC021: 如何读懂区块链共识主张:有效性、分叉选择与最终性
BC022: 网络分区中的两个区块链节点:视图、链头与重新连接
BC023: 如何诊断区块链进展:最终性停滞、交易缺席与检查点冲突
BC024: 女巫攻击与无许可参与:为什么身份数量不等于票数
BC025: 工作量证明与累计工作量:目标值、尝试次数及有效分支
BC026: 权益证明、验证者与罚没:如何阅读参与行为背后的证据
BC027: 如何阅读拜占庭投票证书:签名者、权重与轮次锁定
BC028: 最终性、确认数与链重组:接收者的交易状态时间线
BC029: 分叉选择与检查点恢复:如何确立节点的起点
BC030: 不靠单一分数衡量区块链去中心化
4. 交易与执行
跟随授权、排序、状态变化和执行过程,比较交易模型,理解智能合约在获得共同认可的输入后能够执行哪些规则。
核心问题是:这条指令执行后改变了什么?哪些权限使它能够执行?
BC031: 从用户意图到交易证据:构造、授权与执行
BC032: UTXO 交易与找零输出:跟踪记录,而不只看余额
BC033: 账户状态与交易 nonce:如何排列同一发送者的指令
BC034: 交易池与区块纳入:先比较两个节点,再判断交易状态
BC035: Gas 上限、已用 Gas 与费用:核对一笔交易的资源预算
BC036: 区块链虚拟机:让两个验证者重放同一组输入
BC037: 把智能合约读成状态机:核对调用者、条件与边界
BC038: 合约存储、事件与索引:核对同一记录的三种视图
BC039: 诊断失败的区块链交易:区分拒绝、回退与调用边界
BC040: 区块链预言机:相信外部事实之前,先检查报告
5. 架构与扩容
区分执行、结算、数据可用性和存储。理解把工作移到另一层后,成本、核验方式和恢复依赖会怎样变化。
核心问题是:哪些保证来自底层网络,哪些又依赖额外的运营者或软件?
BC041: 单体式与模块化区块链:厘清职责与信任边界
BC042: 比特币中谁负责什么?钱包、节点、区块生产者与 UTXO 集
BC043: 以太坊节点架构:辨清执行客户端、共识客户端与验证者的职责边界
BC044: Solana 并行执行:先看账户冲突,再看速度主张
BC045: Hyperledger Fabric 交易流程:背书、排序,以及没有生效的更新
BC046: 第一层、第二层与应用链:辨清每项安全保证来自哪里
BC047: 乐观 Rollup 的挑战机制:诚实观察者必须知道什么,并及时做什么
BC048: 有效性 Rollup 的证据:先验证状态主张,再重建状态
BC049: 区块链数据可用性:发布、抽样,以及仍然需要的归档
BC050: 支付通道与闪电网络:先读懂状态,再判断关闭结果
6. 互操作与基础设施
理解节点、访问服务、跨链桥,以及应用获取信息所需的基础设施。两个网络能够连接,不等于它们的安全假设完全相同。
核心问题是:在完整路径中,哪些环节必须保持可用,哪些参与者必须按规则行动?
BC051: 区块链基础设施依赖:找出界面背后的故障点
BC052: 跨链消息:判断目标链究竟可以接受什么
BC053: 比较区块链RPC答案:先对齐网络、区块和问题
BC054: 阅读区块浏览器:分清链上证据、解码与标签
BC055: 全节点、轻客户端与RPC:究竟由谁检查主张?
BC056: 区块链历史索引:证明数据集覆盖了所问的问题
BC057: 排序器、批次发布者与提议者:追踪谁控制顺序
BC058: MEV 与排序公平:队列改变后,谁得到好处?
BC059: 区块链基准测试:从提交到最终性,追踪同一批请求
BC060: 区块链服务监控:分清 RPC 陈旧、最终性延迟与索引落后
7. 钱包、安全与隐私
学习签名权限如何管理、为什么界面表达很重要,以及故障怎样发生在不同层面。区分信息公开与有效责任约束,也区分假名性与匿名性。
核心问题是:什么可能泄露、丢失或被误授权?系统如何恢复?
BC061: 为区块链发布构建威胁模型:风险路径与控制负责人
BC062: 钱包与托管:看清谁能行动、阻止和恢复
BC063: 区块链恢复:把丢失的能力与恢复证据对应起来
BC064: 账户抽象:追踪一项可编程账户操作
BC065: 代币授权:用额度账本追踪剩余权限
BC066: 区块链确认界面:核对显示意图与签名权限
BC067: 智能合约防御性测试:设计能识别错误结果的测试矩阵
BC068: 阅读区块链审计材料:代码版本、证明范围与升级权限
BC069: 区块链隐私:化名记录仍可能透露什么
BC070: 区块链事件桌面演练:谁能暂停什么,恢复需要证明什么
8. 代币与数字价值
学习代币接口、权利主张和托管安排,区分一条记录与法律上的权益。有关金融机制的内容服务于技术理解和风险识别,不提供购买建议或收益承诺。
核心问题是:这条记录代表什么权利?谁负责履行相应义务?
9. 治理与中国语境
查明升级权限、成员准入和争议处理机制。把技术能力与监管许可分开,并明确区分中国内地与其他司法辖区。
核心问题是:谁能改变规则?哪些现行官方文件适用于实际活动?政策说明需要标明日期,不能被理解为普遍的法律许可。
10. 应用与实践判断
根据明确需求评估文档溯源、凭证、物流等流程。把区块链与签名文档、审计日志和传统数据库放在一起比较。
核心问题是:新增的协作机制,是否以可以接受的总成本解决真实问题?恢复能力和隐私成本也必须计入。
怎样使用这套内容
每读完一篇,先用自己的话复述例子,再指出一项局限。如果说不出系统仍然依赖什么,可以先回到原文,不急着进入下一篇。练习采用假设记录,不需要真实资产、私钥或学生个人资料。
本目录用于导航,与教学文章分开。随着内容逐步完善,可以通过这里列出的已发布文章链接继续学习。
基础参考资料
基础术语可参考2018年10月发布的NIST IR 8202。许可型架构的具体例子可参考Hyperledger Fabric介绍。这些资料解释概念和设计,不会自动证明某个项目有用或符合适用规则。
整套内容贯穿同一个问题:谁能在什么规则下修改什么内容?如果他们失误或失效,又会怎样?
