区块链技术及应用

课程大纲

一、课程目的

区块链技术及应用课程的主要目的是让学生了解区块链的起源、发展以及各行业的应用需求；理解和掌握区块及链、密码技术、共识机制、激励机制、智能合约、P2P网络等的基本原理和实践应用，掌握比特币、以太坊、Hyperledge fabric等区块链技术的实践应用；领会区块链的设计思想，了解区块链的发展趋势在各行业的应用方案。

二、 课程性质

本课程为计算机科学与技术专业的专业选修课程，是掌握新一代信息技术必不可少的课程之一。

三、先修课程

　　本课程的先修课程:高级语言程序设计、计算机安全学、计算机网络等。

四、课程内容

第1章 区块链概述

（一）基本要求

1.掌握:区块链思想，区块链价值，区块链技术原理；

2.理解:区块链和信息安全、密码技术的关系；

3.了解:区块链的发展史、能解决的行业问题以及未来的发展趋势。

（二）教学及考核内容

1. 构建诚信社会

2. 区块链与密码学

3. 区块链技术原理

第2章 密码学基础

（一）基本要求

1.掌握:Hash函数，公钥密码体制，数字签名，OpenSSL密码库；

2.理解:密码算法的原理与应用，区块链与密码学的关系；

3.了解:密码学与信息安全的关系。

（二）教学及考核内容

1. 区块链与密码学

2. Hash函数及算法实现

3. 公钥密码体制及算法实现

4. 数字签名及算法实现

5. 密钥管理

第3章 比特币技术

（一）基本要求

1.掌握:编程实现创世区块及索引；

2.掌握:编程实现交易，交易数据结构；

3.理解:交易原理；

4.理解:区块及索引的数据结构；

（二）教学及考核内容

1. 比特币技术原理

2.交易生成

3. 交易数据解读

第4章 共识机制

（一）基本要求

1.掌握:典型共识算法及实现；

2.理解:分布式及共识机制的思想；

3.了解:零知识证明协议。

（二）教学及考核内容

1. 共识机制简介

2. POW机制与比特币挖矿

3. POS机制

4. DPOS机制

5. PBFT机制

第5章 智能合约

（一）基本要求

1.掌握:比特币脚本编写；

2.理解:智能合约原理及意义；

（二）教学及考核内容

1. 输入和输出脚本；

2. 标准交易脚本；

第6章 P2P网络

（一）基本要求

1.掌握:P2P网络协议及网络编程；

2.理解:比特币网络；

（二）教学及考核内容

1. 网络协议

2. 网络节点

3. 网络初始化、关闭

第7章 以太坊

（一）基本要求

1.理解:以太坊技术原理

2.理解:以太坊技术开发平台

（二）教学及考核内容

1. 以太坊智能合约简介

2. 以太坊虚拟机

第8章 Hyperledge Fabric超级账本

（一）基本要求

1．了解超级账本的发展情况

2. 理解超级账本的原理

3. 了解超级账本的应用场景

4. 掌握超级账本的环境搭建

（二）教学及考核内容

1. 超级账本项目

2. Hyperledge Fabric项目开发

五、教学方法和教学手段

1.线上课程为主，根据情况适时调整。

2.使用学者网平台（管理）+腾讯课堂（直播）。

六、教材及教学参考资料

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

2.《区块链:技术驱动金融》，阿尔文德·纳拉亚南等，2016.08，中信出版社；

3.《以太坊技术详解与实战》，闫莺等，2018.4，机械工业出版社；

4.《Hyperledge fabric技术内幕》，李鑫，2019.4，机械工业出版社。

七、考核方法及成绩评定

1. 平时:40%（上课，作业）；

2. 期末:60%（考核方式待定）。