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區塊鏈技術及應用

課程大綱

一、課程目的

區塊鏈技術及應用課程的主要目的是讓學生了解區塊鏈的起源、發展以及各行業的應用需求；理解和掌握區塊及鏈、密碼技術、共識機制、激勵機制、智能合約、P2P網絡等的基本原理和實踐應用，掌握比特幣、以太坊、Hyperledge fabric等區塊鏈技術的實踐應用；領會區塊鏈的設計思想，了解區塊鏈的發展趨勢在各行業的應用方案。

二、 課程性質

本課程為計算機科學與技術專業的專業選修課程，是掌握新一代信息技術必不可少的課程之一。

三、先修課程

　　本課程的先修課程:高級語言程序設計、計算機安全學、計算機網絡等。

四、課程內容

第1章 區塊鏈概述

（一）基本要求

1.掌握:區塊鏈思想，區塊鏈價值，區塊鏈技術原理；

2.理解:區塊鏈和信息安全、密碼技術的關系；

3.了解:區塊鏈的發展史、能解決的行業問題以及未來的發展趨勢。

（二）教學及考核內容

1. 構建誠信社會

2. 區塊鏈與密碼學

3. 區塊鏈技術原理

第2章 密碼學基礎

（一）基本要求

1.掌握:Hash函數，公鑰密碼體制，數字簽名，OpenSSL密碼庫；

2.理解:密碼算法的原理與應用，區塊鏈與密碼學的關系；

3.了解:密碼學與信息安全的關系。

（二）教學及考核內容

1. 區塊鏈與密碼學

2. Hash函數及算法實現

3. 公鑰密碼體制及算法實現

4. 數字簽名及算法實現

5. 密鑰管理

第3章 比特幣技術

（一）基本要求

1.掌握:編程實現創世區塊及索引；

2.掌握:編程實現交易，交易數據結構；

3.理解:交易原理；

4.理解:區塊及索引的數據結構；

（二）教學及考核內容

1. 比特幣技術原理

2.交易生成

3. 交易數據解讀

第4章 共識機制

（一）基本要求

1.掌握:典型共識算法及實現；

2.理解:分布式及共識機制的思想；

3.了解:零知識證明協議。

（二）教學及考核內容

1. 共識機制簡介

2. POW機制與比特幣挖礦

3. POS機制

4. DPOS機制

5. PBFT機制

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）教學及考核內容

1. 輸入和輸出腳本；

2. 標準交易腳本；

第6章 P2P網絡

（一）基本要求

1.掌握:P2P網絡協議及網絡編程；

2.理解:比特幣網絡；

（二）教學及考核內容

1. 網絡協議

2. 網絡節點

3. 網絡初始化、關閉

第7章 以太坊

（一）基本要求

1.理解:以太坊技術原理

2.理解:以太坊技術開發平臺

（二）教學及考核內容

1. 以太坊智能合約簡介

2. 以太坊虛擬機

第8章 Hyperledge Fabric超級賬本

（一）基本要求

1．了解超級賬本的發展情況

2. 理解超級賬本的原理

3. 了解超級賬本的應用場景

4. 掌握超級賬本的環境搭建

（二）教學及考核內容

1. 超級賬本項目

2. Hyperledge Fabric項目開發

五、教學方法和教學手段

1.線上課程為主，根據情況適時調整。

2.使用學者網平臺（管理）+騰訊課堂（直播）。

六、教材及教學參考資料

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

2.《區塊鏈:技術驅動金融》，阿爾文德·納拉亞南等，2016.08，中信出版社；

3.《以太坊技術詳解與實戰》，閆鶯等，2018.4，機械工業出版社；

4.《Hyperledge fabric技術內幕》，李鑫，2019.4，機械工業出版社。

七、考核方法及成績評定

1. 平時:40%（上課，作業）；

2. 期末:60%（考核方式待定）。