区块链技术深度剖析课程大纲_1.1

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1、课程名称：区块链技术深度剖析课程编码：课程学分：2学分课程学时：32学时适用专业：网络空间安全，信息安全《区块链技术深度剖析》TheDepthofAnalysisBlockchainTechnology教学大纲一、课程性质与教学目标性质：本课程属于网络空间安全专业的兴趣选修课程。本课程的主要目的是让学生学习和了解区块链的起源、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，掌握比特币源码及典型密码算法的应用；领会区块链中安全机制的设计

2、思想、区块链未来的应用价值和发展趋势。教学目标：让学生掌握区块链中安全设计与分析的基础知识，培养其应用区块链原理，准确分析各行业中存在的去中心化信任、公开透明、不可篡改、不可伪造以及跟踪溯源等安全问题，设计和使用区块链技术解决各行业应用问题。二、教学基本内容及基本要求通过课堂教学结合实践应用使学生了解区块链的发展及其研究的主要内容，掌握区块链的主要知识体系、基本理论；学会使用典型的密码算法，解决各行业应用的安全问题；通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考以及上机调试代码，了解区块链在各行业中的应用需求，能

3、够把密码思想融入到社会生活中，把密码工具应用到区块链系统中，解决一些实际问题。第1章区块链概述（一）基本要求1、掌握：区块链安全思想，区块链分类，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1.1构建信任社会1.2区块链与密码学1.3区块链技术原理第2章C++编程基础（一）基本要求1、掌握：比特币源码以及密码算法中用到的C++编程知识，OpenSSL、boost第三方库的使用；2、理解：密码算法安全编程的原理

4、；3、了解：密码算法安全编程的基本思想。（二）教学及考核内容2.1序列化2.2字节序2.3大数运算2.4C++编程基础2.5第三库的使用第3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3.1区块链与密码学3.2Hash函数及算法实现3.3公钥密码体制及算法实现3.4数字签名及算法实现第4章创世区块（一）基本要求1、掌握：编程实现创世区块及索引；2、

5、理解：区块及索引的数据结构；3、了解：（二）教学及考核内容4.1创世区块及索引生成4.2区块及索引数据解读第5章交易（一）基本要求1、掌握：编程实现交易，交易数据结构；2、理解：交易原理；3、了解：（二）教学及考核内容5.1交易生成5.2交易数据解读第6章共识机制（一）基本要求1、掌握：典型共识算法及编程实现；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6.1共识机制简介6.2POW机制与比特币挖矿6.3POS机制6.4DPOS机制第7章智能合约（一）基本要求1、掌握：

6、比特币脚本编写；2、理解：智能合约原理及意义；3、了解：（二）教学及考核内容7.1输入和输出脚本；7.2标准交易脚本；第8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；3、了解：（二）教学及考核内容8.1网络协议8.2网络节点8.3网络初始化、关闭第9章以太坊（一）基本要求1、掌握：2、理解：以太坊平台。3、了解：（二）教学及考核内容9.1以太坊智能合约简介9.2以太坊虚拟机第10章超级账本（一）基本要求1、掌握：2、理解：3、了解：（二）教学及考核内容10.1超级账

7、本项目10.2Fabric项目第11章比特币开发指南（一）基本要求1、掌握：比特币源剖架构剖析，Node.js开发；2、理解：3、了解：（二）教学及考核内容11.1搭建应用开发环境；11.2Node.js开发实战；第12章总结与展望（一）基本要求1、掌握：2、理解：3、了解：各国区块链相关政策法规。（二）教学及考核内容12.1总结；12.2未来展望。三、本课程与其它相关课程的联系与分工本课程为网络空间安全专业的选修课程，是学习区块链的基础，是网络空间安全专业从事区块链开发必不可少的课程之一。本课程的先修课

8、程：高级语言程序设计、信息安全数学基础、应用密码学。本课程的后续课程：无。四、实践性教学内容安排与要求与课堂讲授同步。五、课程各教学环节和各篇章(节)学时分配总学时为32学时，其中课程讲授32学时。课程各章节学时分配如下：教学内容讲授实验上机第一章区块链概述2第二章C++编程基础6第三章密码学基础6第四章创世区块2第五章交易2第六章共识机制2第七章智能合约2第八章P2P网络2第九章比特币开发指南2第十章以太坊2第十一章超级账本