区块链作为一种去中心化的创新技术,吸引了政务、金融、物流和学界的广泛关注和探索,近年来已成为全球互联网领域最炙手可热的热门技术之一。密码学作为网络空间安全的重要基石之一,由于在区块链中的综合运用而大放异彩。本课程旨在面向大众提供优质的学习资源,帮助他们通过区块链学习相关密码学技术的原理,在掌握密码学原理的基础上深入理解区块链的原理和应用机制,从而推动区块链中的密码学知识普及和潜在应用价值发掘。
课程以区块链在数字货币中的应用为主线,以面临问题和解决对策为导引,穿插讲解相关密码学技术原理及其在区块链中运用,主要包括以下四个方面内容。
(1)区块链与数字货币
在本节中,学生可以学习到区块链与数字货币的关系,比特币的重要历史事件,了解为什么要研究货币数字化,开启对如何将货币数字化和如何建立去中心化信任问题的思考。
(2)账户与签名数字化
在本节中,学生可以学习到账户与签名数字化的密码学解决方案——公钥密码,了解公钥密码的基本模型,领会多种公钥密码的数学基础,理解多种公钥密码的密钥生成机制和数字签名原理。
(3)账本完整性保护;
在本节中,学生可以学习到账本完整性保护的密码学解决方案——哈希函数,了解哈希函数的基本原理,探知分块组链、添加Nonce等机制对保护分布式账本完整性的原理,领会区块链对解决去中心化的信任问题的精妙。
(4)私钥机密性保护
在本节中,学生可以学习到账户私钥防盗的密码学解决方案——了解对称密码的基本模型,从凯撒、维吉尼亚等古典密码到DES、AES等现代分组密码,逐步探知安全加密算法的原理和应用模式。
本课程旨在面向大众提供优质的学习资源,帮助他们通过区块链学习相关密码学技术的原理,在掌握密码学原理的基础上深入理解区块链的原理和应用机制,从而推动区块链中的密码学知识普及和潜在应用价值发掘。
第一周 区块链与数字货币
第一讲 数字货币
第一周 单元测验
第二周 账户与签名数字化
第一讲 公钥密码与RSA
第二讲 幂模运算
第三讲 DSA数字签名方案
第四讲 椭圆曲线密码学
第二周 单元测验
第三周 账本完整性保护
第一讲 哈希函数
第二讲 挖矿
第三讲 冲突与双花攻击
第三周 单元测验
第四周 私钥机密性保护
第一讲 古典密码
第二讲 现代密码
第三讲 典型标准对称加密算法
第四讲 分组密码的应用模式
第四周 单元测验
由于课程主要面向大众,所以即便是零基础也可学习。
但如果学习过离散数学中的数论、抽象代数,或者学习过计算机网络,又或者学习过至少一种编程语言,那么就会更容易理解和掌握本门课的教学内容,但不是必须的。