區(qū)塊鏈理論與實戰(zhàn)教學(xué)大綱

院系：日M：月日

課程代碼

課程名稱區(qū)塊鏈技術(shù)

英文名稱BlockdiainTechnology

學(xué)分?jǐn)?shù)2.0周學(xué)時2+2

■通識教育專項□核心課程□通識教育選修口大類基礎(chǔ)□專業(yè)必修因?qū)I(yè)選修□其

課程性質(zhì)

他

區(qū)塊鏈技術(shù)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對區(qū)塊鏈技術(shù)的全面理解和應(yīng)用能力。理解區(qū)塊鏈技術(shù)

的基本原理，掌握區(qū)塊鏈開發(fā)技能，理解區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景，分析區(qū)塊鏈的撻戰(zhàn)和未

來發(fā)展，培養(yǎng)團(tuán)隊合作和解決問題的能力。通過達(dá)到以上教學(xué)目的，該課程旨在為學(xué)

教學(xué)目的

生提供一個全面了解區(qū)塊鏈技術(shù)并具備應(yīng)用能力的基礎(chǔ)，為他們在未來的職業(yè)發(fā)展和

創(chuàng)新中奠定堅實的基礎(chǔ)。

本課程介紹區(qū)塊鏈基礎(chǔ)知識，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，區(qū)塊鏈開發(fā)工具和編程語言，智

能合約和鏈碼，區(qū)塊鏈應(yīng)用場景，區(qū)塊鏈安全與隱私保護(hù)，區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)與前沿技

基本內(nèi)容術(shù)，實踐項目和案例分析。

簡介

基本聶求：

1.基礎(chǔ)知識要求：學(xué)生應(yīng)具備計算機(jī)科學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、網(wǎng)絡(luò)

通信和編程等。對密碼學(xué)和分布式系統(tǒng)的基本概念有一定了解將是一個優(yōu)勢。

2.掌握區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式，包括節(jié)點(diǎn)、對等網(wǎng)絡(luò)和廣播通信等基本概念。理解區(qū)塊鏈網(wǎng)

絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，包括防止雙花攻擊、5戰(zhàn)攻擊和拜占庭容錯等問題。

3.深入研究區(qū)塊鏈中所涉及的密碼學(xué)原理和加密算法，如非對稱加密、哈希函物、數(shù)字簽名和

零知識證明等。

4.學(xué)習(xí)使用區(qū)塊鏈開發(fā)工具和平臺，如以太坊、HyperledgerFabric和EOS等，掌握它們的

架構(gòu)、功能和使用方法。

授理方式：

1.機(jī)房授課：通過投影儀展示教學(xué)內(nèi)容、演示實例代碼，并現(xiàn)場解答學(xué)生的問題。2.在線授課：

利用教學(xué)平臺或視頻會議工具進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)。通過共享屏幕、在線白板和實時聊天等功能，教師

可以展示教學(xué)內(nèi)容、演示代碼，并與學(xué)生進(jìn)行互動交流。

主講教師簡介

各主講教師均為具有深厚專業(yè)知識和豐富實踐經(jīng)驗的專家，專注于分布式系統(tǒng)和區(qū)塊鏈技術(shù)的研

究。具有豐富的專業(yè)背景、實踐經(jīng)驗和教學(xué)方法。參與多個區(qū)塊鏈項目的開發(fā)和實施，在區(qū)塊

鏈技術(shù)的設(shè)計、安全性和性能優(yōu)化等方而有著深入的研究和實踐經(jīng)驗。

教學(xué)內(nèi)容安排（教學(xué)日歷）：

一

周

畏課時司備

次教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)課程作業(yè)

日期星期節(jié)次注

第一章比特幣

1?1比特幣概述

194-20三5-61.2比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.3比特幣交易

L4身份認(rèn)證

第二章以太坊

2.1以太坊賬戶

2.2以太坊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

294-22五1-2

2.2.1默克爾帕特里夏樹

2.2.2狀態(tài)樹

2.2.3交易樹與收據(jù)樹

2.3Ghost協(xié)議

2.3.1叔父塊規(guī)則習(xí)題2.1、

2.3.2獎勵公式2.2、2.3

3104-27=5-62.4以太坊挖礦2.4、2.5

2.4.1以太坊挖礦與比特幣挖礦2.6

2.4.2挖礦算法

2.4.3礦池

第三章區(qū)塊?安全的保障一毒理學(xué)

3.1密碼第法

3.3.1RSA算法密鑰生成過程

4104-29五1-23.3.2RSA算法的加密和解密

3.1.4橢圓曲線密碼算法

3.2數(shù)字簽名

3.3零知識證明

3.4QAP問題習(xí)題3.k

5115-4三5-63.5簡潔性問題3.2、3.3

3?6同志隱裁3.4

第四章分布式系統(tǒng)核心技術(shù)

4.1一致性問題

6115-6五1-2

4.1.1FLP不可能原理

4.1.2CAP原理

4.1.3ACID原則與多階段提交習(xí)題4.】、

4.2、4.5、

4.7

7126-115-6

8125-13五1-2

4.2經(jīng)典分布式共識算法

2

4.2.IPaxos算法與Raft算法

4.2.2拜占庭問題與PBFT算法

4.3區(qū)塊鏈共識機(jī)制

4.3.IPoW工作量證明

9135-18三5-64.3.2Pos工作量證明

4.3.3委任權(quán)益證明(DPoS)

第5章Fabric安裝與部署

五

1013M01-25.IHyperledgerFabric簡介

5.L1模塊化

5.L2許可和非許可區(qū)塊鏈

5.1.3智能合約

5.1.4隱私和保密性

5.2Fabric安裝與部署

5.2.1創(chuàng)建ubuntu20.04虛擬機(jī)

5.2.2安裝基礎(chǔ)軟件

5.2.3安裝G0語言

11145-25三5-6

5.2.4安裝Docker&DockeLcoopose

5.2.5拉取Fabric開源項目習(xí)題6.2

5.2.6bootstrap.shW本運(yùn)行

12145-27五1-2

5.海碼學(xué)實毆習(xí)題7.1、

5.3.1用Java構(gòu)建簡單區(qū)塊鏈7.3、7.13.

5.3.2SHA256哈希函數(shù)的具體實現(xiàn)7.14

13156-1三5-65.3.3區(qū)塊鏈存儲系統(tǒng)

5.4食品溯源習(xí)題8.1、

5.4.1項目環(huán)境8*3、8.7、

14156-3五1-2

5.4.2hyperledger-sinple-fqjp

5.5以太坊智能合約實驗

1516I三5-6

5.5.1實驗部分

5.5.2實驗1:開發(fā)第一個智能合約

Hellolorld

5.5.3實驗2:投票智能合約

16166-10五1-2總結(jié)

注：Ch本1R內(nèi)容開課前填寫，可以用艮據(jù)具體情況以相同格式添加或加頁。02“周次”為校教學(xué)日

歷規(guī)定的學(xué)期周次；。3“日期”伊03-12,月在前日在后；04“星期”為與日期對應(yīng)的星期幾，

用大寫一、二、二等；。5“節(jié)次”按小巾次填寫，如1-2、3-4、66、7-8等。

2

??

爆內(nèi)外討論修習(xí)、實及、體?環(huán)中量計I|）:

每周一次作業(yè)，第2周布置一個大作業(yè)。

作者

如需配備助教，注明助教工作內(nèi)容：

隨堂聽課，上機(jī)輔導(dǎo)，批改作業(yè)，監(jiān)考，批改試卷。

考核和評價方式（提供學(xué)生課程最終成績的分?jǐn)?shù)組成，體現(xiàn)形成性的評價過程）：

出勤10%

平時作業(yè)20%

大作業(yè)20%

期末考試（閉卷上機(jī)）50%

教材和教學(xué)參考資料包括作者'書名,出版社和出