区块链理论与技术

课程编码：180086085404P3006Y 英文名称：Blockchain: Theory and Technology 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：孙毅等

本课程是面向计算机软件与理论研究生的专业课。本课程系统地讲授区块链的有关理论、技术及其主要应用，并涉及区块链研究的前沿领域与最新进展。本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，领会区块链中安全机制的设计思想，学会用“区块链思维”分析与设计各行业的应用方案。
通过上述内容的学习，系统地掌握区块链技术的基本内容与方法，了解区块链技术的主要应用领域。

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第一章 区块链概述
第1节 区块链的价值 1.0学时
第2节 区块链起源 1.0学时
第3节 区块链发展现状 1.0学时
第二章 区块链技术基础
第1节 区块链基本原理 1.0学时
第2节 区块工作流程 1.0学时
第3节 区块链认识误区 1.0学时
第三章 区块链应用
第1节 应用场景选择 1.0学时
第2节 金融领域 0.5学时
第3节 政务领域 0.5学时
第4节 民生领域 0.5学时
第5节 其他领域 0.5学时
第四章 密码学
第1节 区块链与密码学 1.0学时
第2节 Hash函数 0.5学时
第3节 公钥密码体制 0.5学时
第4节 数字签名 0.5学时
第5节 钱包及密钥管理 0.5学时
第五章 区块和交易结构
第1节 区块链数据结构 1.0学时
第2节 创世交易及区块 0.5学时
第3节 交易结构 1.0学时
第4节 交易数据解读 0.5学时
第六章 共识机制
第1节 共识机制简介 0.5学时
第2节 POW机制与比特币挖矿 0.8学时
第3节 POS机制 0.7学时
第4节 BFT类共识 1.0学时
第七章 智能合约
第1节 输入和输出脚本 1.0学时
第2节 标准交易脚本 1.0学时
第3节 智能合约 1.0学时
第八章 P2P网络
第1节 P2P网络协议 1.0学时
第2节 网络节点与网络发现 1.0学时
第3节 P2P网络实现 1.0学时
第九章 技术挑战
第1节 性能优化 1.0学时
第2节 跨链 0.7学时
第3节 监管与隐私 0.7学时
第4节 与其他技术融合 0.6学时
第十章 区块链开发
第1节 比特币应用环境 1.0学时
第2节 以太坊应用环境 0.5学时
第3节 超级账本应用环境 0.5学时
第4节 第三方库的使用 0.5学时
第5节 区块链开发环境 0.5学时
第十一章 以太坊
第1节 以太坊智能合约简介 1.0学时
第2节 以太坊虚拟机 1.0学时
第3节 智能合约 1.0学时
第十二章 超级账本
第1节 超级账本项目 1.0学时
第2节 Fabric项目 2.0学时
第十三章 比特币架构分析
第1节 搭建应用开发环境 1.0学时
第2节 区块链浏览器 1.0学时
第十四章 总结与展望
第1节 总结 1.0学时
第2节 未来展望 1.0学时

孙毅，中国科学院计算所研究员，区块链实验室主任，中国计算机学会区块链专委会副主任，科技部、网信办、工信部区块链专家组委员，研究方向区块链和分布式应用，发表论文100余篇，申请专利50余项，参与制定区块链和互联网国际标准5项。
贾林鹏副研究员长期从事区块链性能优化、跨链互操作等区块链关键技术研究与系统研发工作，近年来在IEEE TPDS、IEEE TC、IEEE ICDCS、软件学报等国内外知名期刊及会议上发表论文23篇，并获得中国计算机学会（CCF）区块链专委会评选的2024年度中国区块链技术领域（中文）优秀论文（每年仅一篇，唯一第一作者）、2019年CCF区块链技术大会最佳论文等奖项。主持国家重点研发计划“区块链”重点专项课题与子课题各1项（千万级1项），作为课题骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市科技计划专项重点课题（北京市首个区块链重点项目）等项目12项。