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區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用

課程大綱

一、課程目的

區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用課程的主要目的是讓學(xué)生了解區(qū)塊鏈的起源、發(fā)展以及各行業(yè)的應(yīng)用需求；理解和掌握區(qū)塊及鏈、密碼技術(shù)、共識(shí)機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、智能合約、P2P網(wǎng)絡(luò)等的基本原理和實(shí)踐應(yīng)用，掌握比特幣、以太坊、Hyperledge fabric等區(qū)塊鏈技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用；領(lǐng)會(huì)區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)思想，了解區(qū)塊鏈的發(fā)展趨勢(shì)在各行業(yè)的應(yīng)用方案。

二、 課程性質(zhì)

本課程為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課程，是掌握新一代信息技術(shù)必不可少的課程之一。

三、先修課程

　　本課程的先修課程:高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)安全學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。

四、課程內(nèi)容

第1章 區(qū)塊鏈概述

（一）基本要求

1.掌握:區(qū)塊鏈思想，區(qū)塊鏈價(jià)值，區(qū)塊鏈技術(shù)原理；

2.理解:區(qū)塊鏈和信息安全、密碼技術(shù)的關(guān)系；

3.了解:區(qū)塊鏈的發(fā)展史、能解決的行業(yè)問題以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 構(gòu)建誠信社會(huì)

2. 區(qū)塊鏈與密碼學(xué)

3. 區(qū)塊鏈技術(shù)原理

第2章 密碼學(xué)基礎(chǔ)

（一）基本要求

1.掌握:Hash函數(shù)，公鑰密碼體制，數(shù)字簽名，OpenSSL密碼庫；

2.理解:密碼算法的原理與應(yīng)用，區(qū)塊鏈與密碼學(xué)的關(guān)系；

3.了解:密碼學(xué)與信息安全的關(guān)系。

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 區(qū)塊鏈與密碼學(xué)

2. Hash函數(shù)及算法實(shí)現(xiàn)

3. 公鑰密碼體制及算法實(shí)現(xiàn)

4. 數(shù)字簽名及算法實(shí)現(xiàn)

5. 密鑰管理

第3章 比特幣技術(shù)

（一）基本要求

1.掌握:編程實(shí)現(xiàn)創(chuàng)世區(qū)塊及索引；

2.掌握:編程實(shí)現(xiàn)交易，交易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

3.理解:交易原理；

4.理解:區(qū)塊及索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 比特幣技術(shù)原理

2.交易生成

3. 交易數(shù)據(jù)解讀

第4章 共識(shí)機(jī)制

（一）基本要求

1.掌握:典型共識(shí)算法及實(shí)現(xiàn)；

2.理解:分布式及共識(shí)機(jī)制的思想；

3.了解:零知識(shí)證明協(xié)議。

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 共識(shí)機(jī)制簡介

2. POW機(jī)制與比特幣挖礦

3. POS機(jī)制

4. DPOS機(jī)制

5. PBFT機(jī)制

第5章 智能合約

（一）基本要求

1.掌握:比特幣腳本編寫；

2.理解:智能合約原理及意義；

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 輸入和輸出腳本；

2. 標(biāo)準(zhǔn)交易腳本；

第6章 P2P網(wǎng)絡(luò)

（一）基本要求

1.掌握:P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)編程；

2.理解:比特幣網(wǎng)絡(luò)；

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

2. 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

3. 網(wǎng)絡(luò)初始化、關(guān)閉

第7章 以太坊

（一）基本要求

1.理解:以太坊技術(shù)原理

2.理解:以太坊技術(shù)開發(fā)平臺(tái)

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 以太坊智能合約簡介

2. 以太坊虛擬機(jī)

第8章 Hyperledge Fabric超級(jí)賬本

（一）基本要求

1．了解超級(jí)賬本的發(fā)展情況

2. 理解超級(jí)賬本的原理

3. 了解超級(jí)賬本的應(yīng)用場(chǎng)景

4. 掌握超級(jí)賬本的環(huán)境搭建

（二）教學(xué)及考核內(nèi)容

1. 超級(jí)賬本項(xiàng)目

2. Hyperledge Fabric項(xiàng)目開發(fā)

五、教學(xué)方法和教學(xué)手段

1.線上課程為主，根據(jù)情況適時(shí)調(diào)整。

2.使用學(xué)者網(wǎng)平臺(tái)（管理）+騰訊課堂（直播）。

六、教材及教學(xué)參考資料

1.《精通比特幣》（第2版），Andreas M.Antonopoulos；

2.《區(qū)塊鏈:技術(shù)驅(qū)動(dòng)金融》，阿爾文德·納拉亞南等，2016.08，中信出版社；

3.《以太坊技術(shù)詳解與實(shí)戰(zhàn)》，閆鶯等，2018.4，機(jī)械工業(yè)出版社；

4.《Hyperledge fabric技術(shù)內(nèi)幕》，李鑫，2019.4，機(jī)械工業(yè)出版社。

七、考核方法及成績?cè)u(píng)定

1. 平時(shí):40%（上課，作業(yè)）；

2. 期末:60%（考核方式待定）。