摘要：这是本人发布在GitHub上的《从比特币到Web 3——去中心化系统的技术原理与架构演进》一书的目录，供各位参考。除第9章《DeFi 协议与金融机制设计》在头条未能审核通过，其他内容均已在头条发布。如有兴趣和需要，第9章内容可到知乎查阅。未经本人允许，禁止商业

这是本人发布在GitHub上的《从比特币到Web 3——去中心化系统的技术原理与架构演进》一书的目录，供各位参考。除第9章《DeFi 协议与金融机制设计》在头条未能审核通过，其他内容均已在头条发布。如有兴趣和需要，第9章内容可到知乎查阅。未经本人允许，禁止商业使用。

自序 2

第1章 去中心化与信任的重构 3

1.1 中心化信任机制的局限 3

1.1.1 从加密朋克到赛博货币 3

1.1.2 信任危机的历史与案例 5

1.1.3 中心化架构的三重瓶颈 7

1.2 比特币的信任创新与制度实验 9

1.2.1 建立在密码学 + 博弈机制基础上的“去信任”系统发明 10

1.2.2 比特币的制度构造解析 11

1.2.3 思想演化与现实影响 14

1.3 Web 1.0到Web 2.0再到Web 3 的演化路径 16

1.3.1 Web 1.0 16

1.3.2 Web 2.0 19

1.3.3 Web 3 21

1.3.4 批判视角与挑战声音 25

1.4 Web 3 栈的概念、架构、争议与未来图景 27

1.4.1 Web 3技术架构的典型分层 27

1.4.2 基础设施与范式转移的动因 30

1.4.3 争议与路径分歧 33

1.4.4 未来技术、制度与思想的三维演化 35

本章小结 37

第2章 密码学基础与共识机制 39

2.1 非对称加密、哈希函数与Merkle树 39

2.1.1 密码学在区块链中的角色定位 39

2.1.2 以RSA和ECC为代表的非对称加密 41

2.1.3 哈希函数的单向性、抗碰撞性和雪崩效应 44

2.1.4 Merkle树结构与验证逻辑 47

2.2 公私钥签名验证与交易结构 50

2.2.1 公钥、私钥与地址生成 50

2.2.2 数字签名与验证流程 53

2.2.3 以比特币为例的交易数据结构 56

2.3 共识机制的分类与基本模型 59

2.3.1 “共识”在去中心化系统中的含义 60

2.3.2 PoW机制详解 62

2.3.3 PoS与变体机制 64

2.3.4 PBFT与拜占庭容错算法 67

2.4 FLP不可能定理与拜占庭容错问题 70

2.4.1 分布式系统的根本性难题 70

2.4.2 拜占庭将军问题与容错模型 73

2.4.3 现代BFT算法演化 76

本章小结 80

第3章 比特币系统详解 82

3.1 UTXO数据模型与交易链 82

3.1.1 账户模型与UTXO模型的对比与取舍 82

3.1.2 UTXO链与交易历史追踪 84

3.1.3 一个典型比特币交易的生命周期 88

3.2 区块结构与Nakamoto共识稳定性 92

3.2.1 区块组成与元数据结构 92

3.2.2 Nakamoto最长链规则的设计哲学 94

3.2.3 分叉与最终性概率 97

3.3 矿工激励、难度调整与分叉机制 100

3.3.1 挖矿原理与工作量证明 100

3.3.2 挖矿激励机制与减半周期 102

3.3.3 难度调整算法（Difficulty Adjustment） 104

3.3.4 分叉的分类与治理含义 108

3.4 比特币脚本语言与Taproot升级 110

3.4.1 Bitcoin Script 的设计哲学 110

3.4.2 脚本验证流程与安全性 113

3.4.3 Schnorr签名与Taproot升级成为比特币演进的里程碑 115

本章小结 119

第4章 以太坊与智能合约平台 121

4.1 EVM架构与运行模型 121

4.1.1 以太坊的设计目标与范式跃迁 121

4.1.2 EVM（Ethereum Virtual Machine）结构概览 124

4.1.3 智能合约运行生命周期 128

4.2 账户模型（EOA与合约账户）与Gas定价 131

4.2.1 账户类型与状态结构 131

4.2.2 交易结构与发送流程 134

4.2.3 Gas机制与资源定价模型 137

4.3 状态存储、事件机制与链重组处理 140

4.3.1 状态存储机制 140

4.3.2 日志与事件系统（Event / Log） 143

4.3.3 链重组（Chain Reorganization）与状态一致性 146

4.4 EIP演进过程与技术治理机制 148

4.4.1 EIP与ERC标准体系 148

4.4.2 社区治理结构与升级路径 151

4.4.3 技术升级的激励博弈 153

本章小结 155

第5章 智能合约开发与安全性分析 157

5.1 Solidity语法和开发工具 157

5.1.1 Solidity语言基础与版本管理 157

5.1.2 编译器与语言演进 162

5.1.3 在线与本地开发工具 165

5.1.4 合约部署与交互流程 168

5.2 合约设计模式 172

5.2.1 模块化与可维护性设计理念 172

5.2.2 Proxy模式详解 176

5.2.3 工厂模式与Clone合约 179

5.2.4 其他设计范式 181

5.3 常见攻击分析 184

5.3.1 重入攻击（Reentrancy） 184

5.3.2 溢出与下溢 187

5.3.3 闪电贷攻击（Flash Loan） 189

5.3.4 逻辑漏洞与配置错误 190

5.3.5 攻击面与攻击路径分类 192

5.4 安全审计流程与工具 195

5.4.1 安全开发生命周期（SDL）与风险评估流程 196

5.4.2 静态分析工具 198

5.4.3 审计报告撰写要点 201

5.4.4 社区最佳实践与合规指导 204

本章小结 206

第6章 钱包架构与账户抽象 208

6.1 钱包是用户与链的接口 208

6.1.1 钱包的基础定义与功能层 208

6.1.2 钱包在 Web 3 生态中的角色演变 209

6.1.3 钱包与账户的技术映射 210

6.1.4 钱包进化路径与多链兼容趋势 210

6.2 助记词与分层确定性钱包 212

6.3 钱包分类与架构差异 217

6.3.1 热钱包与冷钱包 217

6.3.2 硬件钱包原理与实现 220

6.3.3 多重签名钱包 222

6.4 合约钱包原理与代表性项目 224

6.4.1 合约钱包概念解析 225

6.4.2 代表性合约钱包项目 227

6.5 账户抽象的概念与演化路径 229

6.5.1 为什么需要账户抽象？ 229

6.5.2 账户抽象的定义与技术目标 231

6.6 ERC-4337的账户抽象标准化尝试 233

6.7 账户抽象的其他提案与对比 237

6.7.1 EIP-3074以OPCODE 方式实现账户抽象 237

6.7.2 EIP-5003、ERC-6900 等演化方向 239

6.8 钱包设计中的安全性与用户体验平衡 242

6.9 钱包未来演进方向与研究前沿 245

本章小结 247

第7章 DID与自主权的数字身份革命 250

7.1 DID 的基本概念与核心价值​ 250

7.1.1 从中心化身份到去中心化身份的演进​​ 250

7.1.2 DID 的技术特征​​ 253

7.1.3 DID 在 Web 3 中的战略地位​​ 255

7.2 DID 的技术标准与规范 257

7.2.1 W3C DID 规范解析​​ 257

7.2.2 DID Methods的设计与实现​​ 261

7.2.3 可验证凭证（VC）与可验证呈现（VP）​​ 264

7.2.4 去中心化标识符与区块链的绑定机制​​ 267

7.3 DID 的身份数据模型与存储​​ 269

7.3.1 身份数据的模块化设计​​ 269

7.3.2 分布式存储方案与链上锚定​​ 271

7.3.3 隐私保护设计​​ 273

7.4 DID 的验证与交互流程​​ 275

7.4.1 身份验证的核心机制​​ 275

7.4.2 DID 解析与解析器的设计​​ 278

7.4.3 用户与 DApp 的交互流程​​ 281

7.5 DID 的应用场景与实践案例​​ 284

7.5.1 DeFi 中的 KYC 与合规​​ 284

7.5.2 社交与内容平台的用户数据主权​​ 286

7.5.3 跨平台身份互操作​​ 288

7.5.4 政府与企业级应用​​ 289

7.6 DID 的挑战与未来方向​​ 291

7.6.1 技术挑战​​ 291

7.6.2 监管与合规​​ 293

7.6.3 生态发展​​ 295

7.6.4 与其他技术的融合​​ 297

本章小结 299

第8章 Web 3 协议栈与用户交互层 301

8.1 DApp 前端、后端与链上部分的三层架构 301

8.1.1 DApp 定义与演化路径 301

8.1.2 DApp 的技术架构概览 304

8.1.3 以 Uniswap 和 Lens Protocol 为例的示例解析 308

8.1.4 DApp 的数据流与调用路径 313

8.2 区块链上的身份与命名系统 315

8.2.1 以太坊命名服务系统ENS 315

8.2.2 Soulbound Token 与声誉系统 318

8.3 去中心化存储与数据索引 321

8.3.1 为什么需要链下存储 321

8.3.2 IPFS 与 Filecoin的内容寻址与激励机制 324

8.3.3 数据索引协议The Graph 327

8.4 钱包交互标准与签名流程 332

8.4.1 钱包与 DApp 的通信桥梁 332

8.4.2 WalletConnect、MetaMask、RainbowKit 等标准 335

8.4.3 签名类型与 EIP 分化 337

8.5 用户体验与交互安全性分析 340

8.5.1 签名钓鱼成为Web 3 UX 的信任陷阱 340

8.5.2 权限管理与用户教育 342

8.5.3 钱包确认界面与 UX 改进路径 345

8.5.4 安全性增强方案探索 347

本章小结 350

第9章 DeFi 协议与金融机制设计 351

9.1 借贷协议设计原理 351

9.1.1 去中心化借贷的基本逻辑 351

9.1.2 抵押机制与清算路径 355

9.1.3 借贷利率模型 356

9.1.4 示例协议剖析 359

9.2 AMM 模型与 DEX 机制 362

9.2.1 去中心化交易的基本构成 362

9.2.2 AMM 模型比较与迭代 367

9.2.3 LP 的角色与激励设计 372

9.2.4 路由与聚合器协议 374

9.3 流动性激励、预言机机制与治理代币设计 376

9.3.1 流动性挖矿机制 376

9.3.2 预言机设计与数据安全 378

9.3.3 治理代币的功能、设计演进与系统性影响 381

9.4 经济安全性建模与攻击分析 382

9.4.1 去中心化协议的攻击面 382

9.4.2 闪电贷与 DeFi MEV 385

9.4.3 模型化分析方法 390

9.4.4 安全防御与设计范式 393

本章小结 395

第10章 链上治理与DAO制度设计 397

10.1 DAO 的基本概念与历史演进 397

10.1.1 什么是 DAO？ 397

10.1.2 历史回顾与典型案例 399

10.1.3 DAO 与传统组织的对比 402

10.2 DAO的组织结构与治理Token模型 404

10.2.1 DAO的模块化结构 404

10.2.2 治理 Token 的功能与设计 407

10.2.3 治理 Token 的风险与挑战 410

10.3 投票机制设计与激励博弈 412

10.3.1 投票机制类型 412

10.3.2 投票过程管理 414

10.3.3 投票激励机制 416

10.3.4 治理攻击分析 418

10.4 治理最小化与协议自治趋势 420

10.4.1 治理最小化的理念来源 420

10.4.2 治理参数的自动化调节机制 422

10.4.3 治理结构的渐进分权 424

10.5 DAO的法律结构与运营实践 426

10.5.1 DAO 的法律地位问题 426

10.5.2 法律包层与链下执行 428

10.5.3 DAO 的财务运营与会计问题 431

10.5.4 实践案例剖析 433

本章小结 437

第11章 RWA与链下世界的连接 438

11.1 链上金融为何需要RWA？ 438

11.1.1 去中心化金融的流动性瓶颈与纯加密资产局限 438

11.1.2 RWA 现金流、安全性与多样性的引入逻辑 440

11.1.3 从 NFT 到 RWA的资产 Token 化谱系 442

11.2 RWA资产的链上映射机制 445

11.2.1 Token 化资产的基本架构 445

11.2.2 RWA 的数字映射方式 452

11.2.3 链下事件与链上状态同步机制 455

11.3 法律包层、合规问题与审计机制 458

11.3.1 RWA规模化面临的合规挑战 458

11.3.2 法律包层机制解析 460

11.3.3 审计、托管与真实世界接口 462

11.4 链上RWA先锋项目案例分析 465

11.4.1 MakerDAO的RWA子金库机制 465

11.4.2 Centrifuge RWA资产池的模块化架构 467

11.4.3 Maple Finance 与链上信贷 469

11.4.4 新兴案例简览 471

11.5 RWA的可编程性与“链上执行”的挑战 474

11.5.1 可编程法律的愿景 475

11.5.2 可编程支付与收益分配机制 477

11.5.3 链下执行的“最后一公里问题” 479

11.6 RWA的制度意义与未来潜力 481

11.6.1 从链上金融走向链上制度 481

11.6.2 全球南方的新机会？ 483

11.6.3 与国家金融体系的协同与竞争 485

本章小结 487

第12章 零知识证明与隐私增强 489

12.1 零知识证明基础与主流构造 489

12.1.1 零知识证明的基本原理 489

12.1.2 zkSNARK 的数学构造与工程实现 493

12.1.3 zkSTARK 与新一代透明证明系统 496

12.1.4 Bulletproofs、Plonk、Halo 2等新型证明系统 498

12.2 匿名交易与隐私币机制解析 500

12.2.1 Tornado Cash链上匿名交易的典型路径 500

12.2.2 Zcash的隐私币架构与隐私设计 502

12.2.3 Aztec Protocol 与 Noir隐私合约的新路径 504

12.3 匿名性的链上设计挑战与监管张力 510

12.3.1 匿名性技术的设计维度与系统难题 511

12.3.2 匿名交易与全球监管冲突 514

12.3.3 可选择合规路径与未来设计方向 516

12.4 零知识证明在链下计算与 Rollup 中的应用 518

12.4.1 ZK-Rollup链上扩容的结构与工作原理 518

12.4.2 ZK-EVM的兼容性与工程挑战 521

12.4.3 ZK 在跨链与预言机中的应用拓展 523

12.4.4 ZK Coprocessor 与未来链下计算路径 525

本章小结 527

第13章 跨链互操作与未来范式 529

13.1 跨链互操作的技术背景与需求动因 529

13.1.1 链间孤岛问题与资产碎片化现状 529

13.1.2 跨链的核心问题与设计挑战 531

13.1.3 跨链设计模型分类 533

13.2 跨链桥与通用消息传递机制 537

13.2.1 跨链桥（Bridge）的工作机制与主流分类 537

13.2.2 主流桥接协议剖析 540

13.2.3 桥接机制的安全挑战与攻击案例 544

（3）社区与标准化动向 545

13.3 Cosmos IBC、Polkadot XCM 与模块化互操作设计 546

13.3.1 Cosmos 在跨链互操作中的架构优势与 IBC 协议分析 546

13.3.2 Polkadot 跨链互操作架构与标准化探索 548

13.3.3 Cosmos 与 Polkadot 跨链互操作架构的比较 551

13.4 Rollup设计与跨Rollup互操作问题 553

13.4.1 Rollup 的核心原理与技术分类 553

13.4.2 Rollup与L1的交互方式 556

13.4.3 跨 Rollup 通信的探索与难点 558

13.5 模块化区块链范式与未来互操作路径 560

13.5.1 模块化区块链概念解析 561

13.5.2 模块化架构下的互操作创新 563

13.5.3 Web 3 互操作的未来走向与标准化趋势 566

本章小结 568

后记：在浪潮与暗流之间 570

来源：高博士数字科技观察一点号