區塊鏈:33篇經典區塊鏈論文：只有不到1%的人讀過5篇以上

區塊鏈行業中，很多開發者都是半路出家的，想要成為區塊鏈的「正規軍」并非易事。

不少人想到要向學術界“取取經”。看看學術界是怎樣培養區塊鏈人才的？學術圈又如何入門區塊鏈？

為此南加州大學教授BhaskarKrishnamachari結合自己的授課經驗，為我們帶來了這份來自學術界的區塊鏈入門圣經。

讓我們看看，南加州大學教授的書單上，都有哪些必讀資料吧。

在我的區塊鏈學習和教學生涯中，我精心挑選并標注了一些令人眼前一亮，值得一讀的論文和文獻，現在將它們整理出來，希望它們可以幫你撥開眼前迷霧，幫你了解區塊鏈和去中心賬本技術的起源以及最新的研究成果。

區塊鏈技術的初學者往往會淹沒在各種想法、協議標準、白皮書的汪洋大海中，而且初學者往往缺乏鑒別的能力，因而通常會在那些毫無干貨的“垃圾”中浪費過多的時間。

這也是我剛入門時的寫照，在我這兩年的學習中，通過不斷踩坑鍛煉了我的鑒別能力，到現在我已經能很好地確定和理解區塊鏈領域中的主次。

這兩年里，我還在南加州大學開設了一門區塊鏈的課程，并面向研究生創建了一個區塊鏈研究的讀書小組。在教學生涯中，我積累了很多的經驗，并將這些經驗整理成了本篇文章。

我認為，區塊鏈初學者最開始應該學習大而廣的區塊鏈知識，打好基礎后再選擇一個感興趣的方向深入研究，這樣能激發初學者更多的可能。

因此在本篇文章中我對各個區塊鏈協議雨露均沾，并沒有針對某個主流的區塊鏈“打破砂鍋問到底”。

現在讓我們開始吧~

入門：那些必讀的白皮書

這一部分都是經典的區塊鏈開山之作，相信讀完了這些你就會對區塊鏈有了初步的了解。

1.《比特幣：一個點對點的電子現金系統》：中本聰在2008年發表的這篇論文開創了區塊鏈的時代。論文中中本聰革命性地將哈希鏈、公鑰加密、使用工作量證明進行去中心化的共識、最長鏈機制、挖礦激勵等幾個核心要素有機結合，賦予區塊鏈巨大的能量。這篇論文可謂是所有區塊鏈從業者的入門必讀，當然了，如果你讀起來吃力的話，可以在網上找一下翻譯的版本。

A股收盤：深證區塊鏈50指數上漲1.33%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3273.33點，收盤上漲0.63%，深證成指報11306.53點，收盤上漲1.11%，深證區塊鏈50指數報3475.92點，收盤上漲1.33%。區塊鏈板塊收盤上漲1.66%，數字貨幣板塊收盤上漲1.55%。[2023/6/16 21:42:26]

*地址：

https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

區塊首尾相連就組成了區塊鏈

2.《以太坊：下一代智能合約和去中心化應用程序平臺》：準確地說，這是一本白皮書，它介紹了以太坊這個2015年面世的基于狀態機的第二代區塊鏈協議。以太坊擁有一個圖靈完備的虛擬機，它支持在區塊鏈上進行計算，并以”燃料費用”計價，用戶可以在以太坊上運行腳本，也就是我們常說的智能合約。

*地址：

https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper

3.《HyperledgerFabric：基于私有區塊鏈的去中心化操作系統》：這是一篇2018年發表的同行評審文章，它介紹了當下最受歡迎的私有區塊鏈HyperledgerFabric的架構。與比特幣和以太坊這些公有區塊鏈不同，私有區塊鏈是封閉的，只有得到許可的用戶才能參與其中。這篇文章論證了將交易的執行過程與交易的驗證過程分離，以及不等交易完成驗證就執行交易的好處。HyperledgerFabric的共識機制可以支持定制化，模塊化的設計。

*地址：

https://arxiv.org/pdf/1801.10228.pdf

HyperledgerFabric架構

4.《Tendermint：關于拜占庭容錯共識算法的最新進展》：這是一篇2018年發表的論文，文章中提出了簡化的拜占庭容錯共識協議。這個改進的協議需要多回合的執行，每一個回合都會有一個專門的提議者。協議為便于理解和實現做出了優化，在提議者不表現出惡意行為且通信不受影響的理想情況下，它只需執行三個回合就能達成共識。同時，文章中提供了協議正確性的形式化證明。

鴻海第二季度凈利潤333億元新臺幣:8月10日消息，鴻海發布第二季度財報，該公司第二季度凈利潤333億元新臺幣，預期為307.7億元新臺幣；第二季度營業利潤443億元新臺幣，預期為368.4億元新臺幣；第二季度每股收益2.40元新臺幣，預期為2.22元新臺幣。[2022/8/10 12:15:06]

*地址：

https://arxiv.org/pdf/1807.04938.pdf

5.《Swirlds哈希圖共識算法》：哈希圖是一個2016年提出的基于有向無環圖的協議，該共識協議使用了一個基于gossip的算法，可以提供可證明的拜占庭容錯共識。在理想沒有故障的情況下，該協議可以做到無需領導，異步且快速地建立共識，與其他協議相比，它可以以最少的通信量達到整體的排序。使用到有向無環圖的協議還包括IOTA，Spectre。

*地址：

https://www.swirlds.com/downloads/SWIRLDS-TR-2016-01.pdf

6.《Ouroboros：一個可證明安全的權益證明區塊鏈協議》：這篇2017年發表的論文介紹并從數學的角度分析了對應于區塊生成的按回合運行的同步協議Ouroboros，該協議以分批次的方式運行。Ouroboros專為被譽為區塊鏈3.0的Cardano區塊鏈開發。在每個回合的開始階段，權益相關者組成的委員會使用安全多方計算來為該時段選擇一個區塊生產者的隨機序列，并選取下一回合的委員會。每個用戶被選擇成為區塊生產者的概率取決于他所投入的權益。

*地址：

https://eprint.iacr.org/2016/889.pdf

Ouroboros上的分叉

7.《Algorand：加密貨幣高可拓展性拜占庭容錯共識協議》：Algorand發表于2018年，它提供了一種改進的拜占庭容錯協議機制，即使用可驗證隨機函數以隱秘且非交互的方式來選擇一部分用戶參與共識。這個協議參考了權益證明機制的思想，按照每個參與者投入的貨幣價值給予其相應的權重。該協議的亮點在于可擴展性，它可以支持很高的交易吞吐量并避免了工作量證明區塊鏈在計算上付出的昂貴代價。

Chia全網有效算力33.25EiB 挖礦產出2,751,251枚:金色財經報道，據chiaexplorer數據顯示，2022年1月5日，Chia當前全網有效算力為33.25EiB，目前XCH總量23,751,251枚，挖礦產出2,751,251枚。當前每天每TiB算力可產出0.0003個XCH,1TiB算力挖出1枚XCH需要花費約10年192天。行情顯示，當前XCH報價為98.21美元，日內跌幅5.12%。[2022/1/5 8:25:38]

*地址：

https://people.csail.mit.edu/nickolai/papers/gilad-algorand-eprint.pdf

8.《Avalanche：一種亞穩態的新共識協議》：這篇由匿名組織“火箭團隊”撰寫的論文于2018年發表。它提出了一種無需領導的，基于gossip協議，使用有向無環圖的概率共識協議。與其他區塊鏈協議相比，Avalanche協議表現出更好的通信復雜度，因而具有更強的可擴展性。同時，論文中還論證了協議的安全性和存活能力。然而，在Avalanche協議的設計中考慮到了女巫攻擊，但沒有考慮到區塊鏈的激勵機制。不過好在，基于有向無環圖的區塊鏈協議Perlin在Avalanche共識的基礎上解決了這些問題。

*地址：

https://ipfs.io/ipfs/QmUy4jh5mGNZvLkjies1RWM4YuvJh5o2FYopNPVYwrRVGV

由Avalanche建造的有向無環圖

9.《大零幣Zerocash：來自比特幣的去中心化匿名支付》：2014年發表的這篇論文展示了如何使用零知識簡潔的非交互式知識論證來實現去中心化的匿名交易，其中交易的發起方、接收方、交易的金額都是保密的。

*地址：

http://zerocash-project.org/media/pdf/zerocash-oakland2014.pdf

10.《烏龜和野兔共識：針對激勵兼容，可擴展性的加密貨幣Meshcash框架》：這篇2017年發表的論文結合了基于工作量證明的公有區塊鏈拜占庭容錯共識協議與可能會出錯但運行快速的共識協議。該協議在降低平均共識建立時間的同時，即使在最壞的安全狀況下，它也能保證最終結果的一致性和不變性。它是一種區塊的有向無環圖協議。

BTC預計3天2小時后下調挖礦難度7.21%至13.33 T:金色財經報道，據BTC瀏覽器數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數為643筆。全網算力為100.03 EH/s，24小時交易速率為2.78 txs/s。當前全網難度為14.36 T，預計下次難度將下調7.21%至13.33 T，距離調整還剩3天2小時。[2021/7/15 0:53:14]

*地址：

https://eprint.iacr.org/2017/300.pdf

初級：那些必讀的論文

這一部分主要是區塊鏈各細分領域的研究成果，希望能夠幫助你找到自己的興趣點。

11.《比特幣閃電網絡(LightningNetwork)：可擴展的區塊鏈鏈下即時支付》：這篇2016年發表的論文講述了如何使用“第二層”微支付通道實現比特幣的鏈下交易。閃電網絡中的交易會被延時發送到區塊鏈主網上，從而使更快速，可拓展性更強的比特幣交易成為可能。）。

*地址：

https://lightning.network/lightning-network-paper.pdf

12.《原子交換》：一種在不同區塊鏈/去中心化賬本平臺之間交易加密貨幣的解決方案。

*地址：

https://en.bitcoin.it/wiki/Atomic_swap

13.《Cosmos：去中心化賬本網絡》：這篇論文提出使用基于Tendermint的集線器使不同的去中心化賬本可以使用跨區塊鏈通信協議相互發送交易。這項工作旨在提升不同區塊鏈平臺之間的互操作性，并簡化那些基于分片技術的可拓展性解決方案的部署。

*地址：

https://github.com/cosmos/cosmos/blob/master/WHITEPAPER.md

集線器和分區

14.《Truebit：區塊鏈的可擴展驗證解決方案》：這篇論文通過激勵機制以及使用一種新穎的驗證博弈來實現鏈下的計算驗證，從而在以太坊上實現了一個可拓展的計算框架。

ENJ價格上漲，今日漲幅達33.33%:根據幣安交易平臺數據顯示，ENJ最新成交價格為人民幣1.67元，24小時最高價達人民幣1.84元，最低價格為人民幣1.09元，24小時成交量為708.73BTC,漲幅達33.33%。據悉，Enjin是擁有1870萬用戶的社交游戲平臺，每月會產生數百萬美元的虛擬資產交易，ENJ是Enjin的ERC-20代幣，基于智能合約和SDK發行，希望解決虛擬資產的交易和所有權轉移，現實中真實資產與游戲、社區的整合，以及在一定程度上解決欺詐和高昂的交易費用。[2018/1/18]

*地址：

https://people.cs.uchicago.edu/~teutsch/papers/truebit.pdf

15.《Ripple共識協議》：一種使用可信的子網絡組旨在實現低延遲交易的拜占庭容錯共識協議。它最多可以在/5的參與者為惡意參與者的情況下建立共識，這個數據稍微弱于傳統拜占庭容錯共識協議的/3。目前Ripple共識協議已廣泛應用于金融行業。

*地址：

https://ripple.com/files/ripple_consensus_whitepaper.pdf

16.《Tezos：一個可以自我修正的加密賬本》：這份2014年發表的白皮書介紹了Tezos以管理為中心的理念。通過使用一個基于權益證明的種子產生協議，Tezos允許權益相關者為區塊鏈上的修正進行投票，甚至這個投票過程也可以被修正。2017年發表的一篇關于Tezos的最新論文介紹了其使用應用程序開發語言OCaml的設計和實現，以及其旨在促進交易的驗證并提供更高的安全性且具有形式化語義的智能合約開發語言Michelson。

*地址：

https://tezos.com/static/white_paper-2dc8c02267a8fb86bd67a108199441bf.pdf

17.《EOS.IO》：EOS.IO是一個于2018年面世的加密貨幣和去中心化應用程序開發平臺。在共識機制方面EOS.IO使用了委托權益證明(DPOS)。為了提高區塊鏈的性能，消除用戶的手續費以及加入區塊鏈鏈下的治理，EOS.IO在去中心化的程度和安全性對鏈下治理的依賴程度上做出了折中。

*地址：

https://github.com/EOSIO/Documentation/blob/master/TechnicalWhitePaper.md

18.《Bancor協議》：這種復雜的協議可以以編程的方式計算盈虧，從而在通證的價格達到給定值時自動買入或賣出通證。

*地址：

https://storage.googleapis.com/website-bancor/2018/04/01ba8253-bancor_protocol_whitepaper_en.pdf

19.《通證注冊表1.1》：一個旨在創建并維持通證經濟的機制，用來激勵去中心化的管理。

*地址：

https://medium.com/@ilovebagels/token-curated-registries-1-1-2-0-tcrs-new-theory-and-dev-updates-34c9f079f33d

20.《Augur》：一個去中心化預言機和基于通證的預測市場平臺，Augur巧妙地設計了激勵機制來促使通證持有者提供誠實和準確的報告。

*地址：

https://www.augur.net/whitepaper.pdf

進階：那些必讀的研究成果

這一部分就是進階版了，主要是一些基于區塊鏈的解決方案和區塊鏈的最新研究成果。

21.Blockstack：一種區塊鏈的分層架構設計。

*地址：

https://blockstack.org/whitepaper.pdf

22.Plasma協議：智能合約的第二層可拓展性解決方案。

*地址：

https://plasma.io/plasma.pdf

23.雙重存款托管：一種在沒有可信任第三方的情況下買賣數字資產的解決方案。

*地址：

https://arxiv.org/abs/1806.08379

24.Holochain：一種基于代理的去中心化賬本解決方案。

*地址：

https://github.com/holochain/holochain-proto/blob/whitepaper/holochain.pdf

25.NEM：一種專為公有區塊鏈設計的重要性證明協議。

*地址：

https://www.nem.io/wp-content/themes/nem/files/NEM_techRef.pdf

26.Decred：一個混合了工作量證明和權益證明的共識機制。

*地址：

https://docs.decred.org/

27.流數據支付協議：一種應用層協議，主要用來進行加密貨幣小額支付和基于區塊鏈的存儲。

*地址：

http://anrg.usc.edu/www/papers/streamingDataPaymentProtocol_2018.pdf

28.DDM：一個去中心化的實時數據市場。

*地址：

http://blockchain.usc.edu/wp-content/uploads/2018/08/decentralized-data-marketplace-smart-cities.pdf

29.海洋協議：一個面向人工智能的去中心化數據和服務交換協議。

*地址：

https://oceanprotocol.com/tech-whitepaper.pdf

30.Mimblewimble/Grin：一個旨在提高區塊鏈交易效率和隱私性的提案，該提案的具體實施造就了一種新的區塊鏈協議。

*地址：

https://github.com/mimblewimble/docs/wiki/A-Brief-History-of-MimbleWimble-White-Paper

31.Bulletproofs：一種性能更好的零知識證明機制，在那些隱私交易中很有用。

*地址：

https://eprint.iacr.org/2017/1066.pdf

32.R3Corda：一種面向金融交易場景的去中心化賬本技術。

*地址：

https://medium.com/p/3c00dfc66404/edit

33.Dfinity：一個旨在構建去中心化虛擬區塊鏈計算機的協議。

*地址：

https://dfinity.org/static/dfinity-consensus-0325c35128c72b42df7dd30c22c41208.pdf

來來，看完了文章，來告訴營長，這些文章你讀過幾篇吧？

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