本书是河南省“十四五”普通高等教育规划教材，以高素质应用型复合人才培养为目标，以智能财税科技应用为主线，以税控技术与区块链应用为切入点，以“立体”教材的形式，按照由浅入深、从易到难的规律，在概述防伪税控系统的基本组成、适用范围、系统简介、功能架构、区块链技术及其对税控的支撑作用等基础知识后，对增值税发票税控系统企业端和税务端及全电发票用到的主要技术进行分析；以 QR 码为例详述二维码的基本原理、编程实现方法及其在增值税发票领域的应用；从多角度讲解税控技术的实现途径和应用；最后阐述了区块链的基础知识、核心技术及应用案例。
       本书紧贴现实，适应数字经济时代的需求，充分体现现代技术赋能财税领域的新业态；案例源自企业真实业务，突出实际应用，适合作为应用型本科、职业教育本科智能财税、财税科技等相关课程的教材，也可作为工程技术人员的参考书。

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近年来，随着新一代信息技术的快速发展，数字经济发展迅猛，基于传统经济运行模式的现有税收征管体系难以适应数字经济的发展要求，税收与税源背离、数字化新税制等问题亟待解决。用现代信息技术完善税收征管流程，提升税收征管质效，推动税收征管向数字化、智能化、科学化、规范化方向发展势在必行。在此背景下，为适应科技进步和社会经济发展趋势，顺应数字中国和数字政府建设要求，满足高等院校“计算机 +财税”“财税 + 科技”“智能财经”等跨学科、高素质、应用型技能人才培养的需要，特编写了本书。

本书具有如下特点：

（1）突出应用—内容坚持“理论以必需、够用为度，实践以实际应用为目的”的原则，围绕税控专用设备、加密、二维码、区块链技术及实际应用，体现“计算机 + 财税”“财税 + 科技”复合、应用型特点。

（2）紧跟时代步伐—以税控、区块链技术应用为主线，以增值税电子发票（含全电发票）的网上申领、在线开具、加密存储、移动交付、真伪核验等应用流程为线索，内容涵盖电子发票、全电发票相关的加解密、二维码、标签及区块链等关键技术。

（3）真实案例—以云南省的“区块链商户平台”为案例，讲述基于区块链技术的商户注册与登录、基于移动终端的发票开具、查询统计、真伪核验等应用并以区块链财政电子票据为例讲述。

本书由河南职业技术学院孙飞显和河南牧业经济学院焦阳任主编，河南财政金融学院黄勇、李坡涛和开封大学李俊州任副主编。具体分工如下：孙飞显编写第 3 章和第 4 章，焦阳编写第 1 章、2.3 节，黄勇编写第 7 章，李坡涛编写 2.1 节、2.2 节和第 5 章，李俊州编写第 6 章、第 8 章和附录。全书由孙飞显负责审核、统稿和定稿。本书提供电子课件、习题答案等资源，读者可以登录中国铁道出版社教育资源数字化平台（http://www.tdpress.com/51eds/）下载。

本书在编写过程中参考了国家财政部、国家税务总局、航天信息股份有限公司、国家信息安全技术研究中心、国家税务总局云南省税务局、腾讯、深圳高灯计算机科技有限公司等企事业单位及一些国内外学术专著、教材和相关研究成果，在此向相关作者表示诚挚的感谢！中国铁道出版社有限公司的编辑为本书的出版倾注了大量心血，在此，表示诚挚的谢意。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，还请学界广大同仁不吝赐教。

编 者

2023 年 5 月

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第1章 绪 论
1.1？ 防伪税控系统概述  1
1.1.1 防伪税控系统的基本组成 1
1.1.2 防伪税控系统的适用范围 2
1.1.3 防伪开票子系统简介 2
1.1.4 防伪税控系统的功能架构 4
1.2？ 区块链技术及其对税控的支撑作用 5
1.2.1 区块链概述 5
1.2.2 区块链技术在税务管理中的作用 7
1.2.3 国外“区块链 + 税务”探索与实践  8
1.2.4 国内“区块链 + 税务”探索与实践  8
习题与实践 10

第2章 增值税发票税控系统关键技术分析与应用12 
2.1？ 增值税发票税控系统（企业端）主要技术分析与应用 12
2.1.1 防伪税控开票子系统 12
2.1.2 金税盘技术分析与应用 14
2.1.3 税控盘技术分析与应用 15
2.1.4 报税盘技术分析与应用 16
2.1.5 税务 UKey 技术分析与应用  17
2.2？ 增值税防伪税控系统（税务端）主要技术分析与应用 18
2.2.1 税务发行子系统主要技术分析与应用 18
2.2.2 企业发行子系统主要技术分析与应用 21
2.2.3 认证报税子系统主要技术分析与应用 22
2.3？ 全电发票主要技术分析与应用 22
2.3.1 全电发票概述 23
2.3.2 全电发票二维码技术及其应用 24
2.3.3 全电发票标签技术 27
2.3.4 全电发票标签应用 29
习题与实践 30

第3章 加密技术及其在财税领域的应用 32 
3.1？ 数据加密技术基本知识 32
3.1.1 密码学基本概念 32
3.1.2 密码学的五元组 34
3.1.3 加解密及其实现过程 35
3.1.4 加密技术的实践应用 35
3.1.5 加密实施策略与建议 36
3.2？ 对称加密技术与应用 37
3.2.1 对称加密技术基本知识 37
3.2.2 对称加密的常见工作模式 38
3.2.3 DES  38
3.2.4 3DES 43
3.2.5 AES  45
3.3？ 非对称加密技术与应用 51
3.3.1 RSA  51
3.3.2 DSA  57
3.4？ 国密加密技术  60
3.4.1 国密加密概述 60
3.4.2 国密算法介绍 61
3.4.3 国密算法的安全性 61
3.4.4 国密算法的应用 62
3.5？ 密码技术发展趋势  62
3.5.1 抗量子攻击 62
3.5.2 基于格的密码 62
3.5.3 基于多变量的密码 63
3.5.4 基于编码的密码 63
3.5.5 基于杂凑函数的密码 63
习题与实践 63

第4章 二维码技术及其在财税领域的应用 65 
4.1？ 二维码技术基础知识 65
4.1.1 二维码的产生与发展 65
4.1.2 二维码的分类 68
4.1.3 二维码的结构 69
4.1.4 二维码的特点 71
4.1.5 二维码安全概述 71
4.2？ QR 码的数据编码原理与实例分析 71
4.2.1 QR 码的数据编码流程  71
4.2.2 QR 码的数据编码模式  72
4.2.3 结束符及其编码 75
4.2.4 位流到码字的转换 76
4.3？ QR 码的纠错码生成与实例分析 77
4.3.1 纠错码 77
4.3.2 纠错码字的生成 77
4.3.3 纠错码字生成实例 80
4.3.4 多纠错块的数据码字序列构造 81
4.4？ QR 码的格式信息生成与实例分析 82
4.4.1 格式信息计算 82
4.4.2 格式信息掩模 83
4.4.3 格式信息绘制 83
4.4.4 格式信息生成实例 84
4.5？ QR 码的版本信息生成与实例分析 84
4.5.1 版本信息的计算 85
4.5.2 版本信息的绘制 85
4.6？ QR 码符号字符的布置 86
4.6.1 符号字符布置路线 86
4.6.2 符号字符布置实例 86
4.7？ QR 码的掩模  87
4.7.1 掩模图形 87
4.7.2 掩模实例 88
4.8？ 二维码生成完整流程与实例 89
4.8.1 将定位图案放到二维码中（步骤 1） 89
4.8.2 进行数据编码（步骤 2） 89
4.8.3 添加纠错码（步骤 3） 90
4.8.4 将最终的数据编码按顺序放入二维码中（步骤 4） 90
4.8.5 添加格式信息并掩码（步骤 5） 91
4.9？ 二维码在发票上的应用 91
4.9.1 发票二维码概述 91
4.9.2 便捷开票二维码应用规范 94
4.9.3 发票二维码应用实例—开票二维码生成 95
4.9.4 发票二维码应用实例—电子发票交付 95
习题与实践 98

第5章  税控技术的典型实现途径.100 
5.1？ 税控开票机 101
5.1.1 卷式开票机 101
5.1.2 针式打印机 101
5.1.3 证卡打印机 104
5.2？ 税控收款机 104
5.2.1 BFC-616 税控收款机  106
5.2.2 税控卡 106
5.2.3 用户卡 106
5.2.4 税务管理卡 107
5.3？ 税控服务器 107
5.3.1 税控服务器概述 107
5.3.2 税控服务器的特点 107
5.3.3 税控服务器管理系统 107
习题与实践 109

第6章 区块链技术基础111
6.1？ 区块链的起源与发展历程  111
6.1.1 区块链的概念 111
6.1.2 区块链的起源 113
6.1.3 区块链的主要发展历程 113
6.2？ 区块链的分类与数据结构  114
6.2.1 区块链的分类 114
6.2.2 区块链的数据结构 116
6.2.3 区块链数据结构示例 120
6.3？ 区块链的系统架构  120
6.3.1 早期的区块链架构 120
6.3.2 数据资产管理区块链的系统架构 122
6.3.3 大数据治理区块链的系统架构 123
6.4？ 区块链的业务模型  124
6.4.1 价值模型 124
6.4.2 区块链模型 125
6.4.3 分配模型 127
6.4.4 经济模型 128
6.5？ 区块链面临的问题与发展趋势  128
6.5.1 区块链面临的问题 128
6.5.2 发展趋势 129
习题与实践 130

第7章 区块链核心技术 131 
7.1？ 区块链密码学  131
7.1.1 哈希计算 131
7.1.2 Merkle 树  133
7.2？ 区块链存储技术 135
7.2.1 区块链存储的工作方式 136
7.2.2 分布式文件系统 137
7.2.3 IPFS 的应用领域. 139
7.3？ 区块链共识机制 140
7.3.1 拜占庭容错机制 140
7.3.2 PoW 机制 143
7.3.3 PoS 机制  147
7.3.4 DPoS 机制  147
7.3.5 Ripple 机制 148
7.4？ 区块链智能合约 149
7.4.1 智能合约概述 150
7.4.2 智能合约平台 152
7.4.3 数字人民币智能合约 155
7.5？ 区块链网络技术 156
7.5.1 P2P 概述  156
7.5.2 区块链的 P2P 网络技术 157
7.5.3 P2P 网络构建  160
7.6？ 蚂蚁链技术概述 166
7.6.1 蚂蚁链逻辑架构 166
7.6.2 蚂蚁链共识算法 167
7.6.3 蚂蚁链通信网络 168
7.6.4 蚂蚁链智能合约 168
7.6.5 蚂蚁链隐私 173
7.6.6 蚂蚁链存储 174
7.6.7 蚂蚁链跨链 175
习题与实践 175

第8章  区块链应用案例177 
8.1？ 区块链技术应用概述 177
8.1.1 数字货币 177
8.1.2 金融资产交易结算 178
8.1.3 数字政务 179
8.1.4 存证防伪 179
8.1.5 数据服务 179
8.2？ 区块链电子合同 179
8.2.1 区块链电子合同平台的建设原则 180
8.2.2 区块链电子合同平台的参考架构 180
8.3？ 区块链电子发票—以云南省为例 187
8.3.1 区块链商户平台开票初始化准备 187
8.3.2 开票管理 194
8.3.3 券码核销 195
8.3.4 支付与发票管理 195
8.4？ 区块链财政电子票据 198
习题与实践 202

附录 A？ 利用 Python 中的 gmssl 库进行 SM4 算法的加解密  203
附录 B？ 使用 Java 实现区块链 205
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孙飞显，教授，工学博士，硕士生导师，任教于河南财政金融学院，河南省教育厅学术技术带头人，河南省教学标兵，主持省科技攻关、省基础与前沿技术研究计划项目10余项，主持省教育厅科学技术研究重点项目三项，参与完成国家自然科学基金、高等学校博士点专项科研基金、国家计算机网络与信息安全专项计划、国家863重点支持计划项目各一项。在国内外专业学术杂志及国际会议上发表论文50余篇，主编教材3部。焦阳，现任教于河南牧业经济学院，硕士，副教授，高级技师。河南省省级青年骨干教师，全国职业院校技能大赛先进工作者，校优秀教师。近年来发表EI、核心论文10余篇，担任主编及副主编教材多部，完成教科研项目20余项，获省级教学成果一等奖、二等奖、厅级科技成果一等奖等多个奖项。？

本书适合作为应用型本科、职业教育本科智能财税、财税科技等相关课程的教材，也可供计算机科学与技术、数据科学与大数据技术、智能科学与技术等计算机类本科专业学生开发、运维信息工程类项目参考。？