区块链原理与应用 教学大纲

区块链原理与应用课程教学大纲CourseOutline课程基本信息（CourseInformation）课程代码（CourseCode）NIS3607*学时（CreditHours）48*学分（Credits）3.0*课程名称（CourseTitle）（中文）区块链原理与应用（英文）Blockchain:PrinciplesandApplications*课程性质（CourseType）专业必修授课对象（TargetAudience）本科生/研究生*课程简介（Description） 区块链是依托加密数字货币发展兴起的新型分布式信息技术，核心可实现去中心化场景下的可信分布式共识。作为一门交叉性前沿技术，区块链以密码学为核心基础，深度融合分布式计算、计算机网络、博弈论、经济学等多学科理论知识。目前，区块链技术应用场景已全面拓展至数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易、政务服务等多个关键领域，产业落地规模持续扩大。 本课程所属研究方向覆盖网络空间安全多个核心领域，是网络空间安全学科前沿发展的重要分支，兼具理论研究价值与工程实践价值。课程立足前沿技术发展趋势，系统梳理区块链核心理论、关键技术与落地应用，兼顾基础知识讲解与工程能力培养，适配新时代信息技术与网络安全领域人才培养需求。 本课程旨在帮助学生系统构建区块链技术的完整知识体系，夯实区块链基础理论功底。通过课程学习，学生可精准掌握去中心化、分布式共识等核心思想，熟练掌握区块链协议设计所需的基础算法与理论工具。同时，引导学生了解行业主流区块链架构与技术体系，建立区块链安全分析思维，具备基础的区块链系统认知与开发实践能力，为后续从事区块链技术研发、安全分析、场景应用等相关工作奠定坚实基础。*课程简介（Description） Blockchainisanewgenerationdistributedinformationtechnologythatemergedalongsidecryptocurrencies.Itscorecapabilityistoachievetrusteddistributedconsensusindecentralizedscenarios.Asaninterdisciplinarycuttingedgetechnology,blockchaintakescryptographyasitsfoundationalcornerstoneanddeeplyintegratesmultidisciplinarytheoriesincludingdistributedcomputing,computernetworks,gametheoryandeconomics.Atpresent,applicationscenariosofblockchaintechnologyhaveexpandedcomprehensivelytomanykeysectorssuchasdigitalfinance,InternetofThings,intelligentmanufacturing,supplychainmanagement,digitalassettradingandgovernmentservices,withcontinuouslygrowingindustrialdeploymentscale. Theresearchareacoveredbythiscoursespansmultiplecoredomainsofcyberspacesecurity.Itconstitutesanimportantfrontierbranchofthecyberspacesecuritydiscipline,withboththeoreticalresearchvalueandengineeringpracticalvalue.Followingstateofthearttechnologicaltrends,thiscoursesystematicallyorganizescoretheories,keytechnologiesandrealworldapplicationsofblockchain.Itbalancesfundamentalknowledgeinstructionandengineeringcompetencetraining,soastomeetthetalenttrainingrequirementsforinformationtechnologyandcybersecurityinthenewera. Thiscourseintendstohelpstudentsbuildacompleteandsystematicknowledgeframeworkofblockchaintechnologyandconsolidatetheirtheoreticalfundamentals.Uponcompletingthecourse,studentswillgainsolidmasteryofcoreconceptssuchasdecentralizationandtrusteddistributedconsensus,aswellasthebasicalgorithmsandtheoreticaltoolsrequiredforblockchainprotocoldesign.Furthermore,studentswillgetacquaintedwithmainstreamblockchainarchitecturesandtechnicalstacksintheindustry,developthemindsetforblockchainsecurityanalysis,andacquirebasiccapabilitiesinblockchainsystemcomprehensionanddevelopmentpractice.ThislaysasolidfoundationfortheirfutureworkinblockchainR&D,securityanalysis,scenarioorientedapplicationandrelatedfields.课程教学大纲（coursesyllabus）*学习目标(LearningOutcomes)1．理解区块链技术的基本概念和基本原理；2．掌握区块链技术的核心算法、协议以及分析方法；3．了解区块链的典型应用场景；4．熟悉实际的区块链系统，能够开发与实现基于区块链的应用。*教学内容、进度安排及要求(ClassSchedule&Requirements)教学内容学时基本要求区块链技术的基本概念简介2了解比区块链的发展历史，了解区块链技术的核心特点与基本原理区块链的密码算法基础6掌握区块链所用的典型密码算法,了解散列函数、公钥密码等算法的原理与实现比特币系统介绍6了解比特币的基本原理，网络结构、账户模型以及交易模型分布式系统与共识协议4了解分布式系统的基本特征，掌握分布式系统网络模型、用户模型以及对于共识协议的影响工作量证明共识协议6了解工作量证明协议的原理，掌握工作量证明协议安全性分析方法，了解工作量证明共识协议的后续扩展联盟链共识协议6了解联盟链的特