区块链的可扩展性及其在分布式系统中的基础

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区块链的可扩展性及其在分布式系统中的基础

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位教师：Vincent Gramoli

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作业

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该课程共有5个模块

区块链一旦大规模高效运行，有望颠覆各行各业。在本课程中，您将学习如何使区块链规模化。您将了解分布式计算的基础问题--共识，这是安全创建区块的关键。通过说明主流区块链的局限性，本课程将指出如何在安全性和效率方面改进技术。

本周，我们将开始探索区块链及其与分布式计算的关系。特别是，我们将学习区块链抽象的基础知识，以及机器之间达成共识的重要性，以降低攻击者两次花费相同资产的风险，这种不良情况被称为 "双重花费"。

涵盖的内容

7个视频4篇阅读材料1个作业1个讨论话题

7个视频总计29分钟

课程介绍4分钟
单元 1 简介1分钟
区块链的历史6分钟
什么是区块链？6分钟
双倍支出4分钟
模块 1 结论1分钟
访谈克里斯蒂安-卡钦（Christian Cachin）--密码学与量子计算8分钟

4篇阅读材料总计40分钟

如何浏览 MOOC10分钟
评估和活动概览10分钟
模块 1 进一步阅读10分钟
克里斯蒂安-卡钦的播客访谈10分钟

1个作业总计30分钟

第一单元测验30分钟

1个讨论话题总计15分钟

自我介绍15分钟

本周我们将了解经典区块链如何解决共识问题。我们将了解区块链系统必须考虑的故障和延迟，以及这些事件如何阻止机器达成共识。

涵盖的内容

10个视频2篇阅读材料1个作业1个讨论话题

10个视频总计41分钟

单元 2 简介1分钟
两种故障类型4分钟
共识问题的 3 个特性3分钟
不可能达成共识6分钟
工作证明和矿工的重要性6分钟
解决分叉问题6分钟
51% 攻击和网络延迟5分钟
幽灵协议5分钟
单元 2 结论1分钟
采访 Christian Cachin - Hyperledger Fabric 0.6 至 1.x 版4分钟

2篇阅读材料总计30分钟

必读：从区块链共识回到拜占庭共识20分钟
模块 2 进一步阅读10分钟

1个作业总计30分钟

第二单元测验30分钟

1个讨论话题总计15分钟

不解决共识问题，区块链能运行吗？15分钟

本周，我们将研究如何解决共识问题。为此，我们将首先研究如何在网络不能发生故障的情况下解决共识问题。随后，我们将学习如何在进程可能发生故障（首先是崩溃故障，然后是进程可以任意行为）的情况下解决共识问题。

涵盖的内容

7个视频1篇阅读材料1个作业1个讨论话题

7个视频总计23分钟

单元 3 简介1分钟
没有失败的共识5分钟
碰撞失败的共识5分钟
拜占庭式失败的共识2分钟
拜占庭宽容共识6分钟
单元 3 结论1分钟
采访 Christian Cachin - 使用 BFTSMaRt 拜占庭共识的 Fabric 原型3分钟

1篇阅读材料总计10分钟

单元 3 进一步阅读10分钟

1个作业总计30分钟

第 3 单元测验30分钟

1个讨论话题总计15分钟

恶意的学生15分钟

本周，我们将研究网络延迟如何影响区块链的安全性。我们将利用过去黑客窃取数字资产的网络攻击来说明这一点，每个区块链设计者都应该了解这些攻击。

涵盖的内容

6个视频4篇阅读材料1个作业1个讨论话题

6个视频总计22分钟

单元 4 简介1分钟
超越同步4分钟
平衡攻击4分钟
以太坊双倍消费4分钟
模块 4 结论2分钟
采访 Christian Cachin - 评估不同的区块链系统7分钟

4篇阅读材料总计65分钟

分布式系统的 8 个谬误20分钟
必读平衡攻击20分钟
必读：以太坊中的双重消费15分钟
模块 4 进一步阅读10分钟

1个作业总计30分钟

第 4 单元测验30分钟

1个讨论话题总计15分钟

以太坊安全吗？15分钟

本周，我们将探讨如何设计可扩展且安全的区块链算法。是什么让区块链算法具有可扩展性和安全性？为了安全起见，我们需要一种能在互联网上运行、不受意外通信延迟影响的共识算法。为了实现可扩展性，我们需要消除瓶颈。

涵盖的内容

9个视频5篇阅读材料2个作业2个讨论话题

9个视频总计29分钟

单元 5 简介1分钟
没有同步的共识3分钟
充分利用带宽4分钟
集合拜占庭共识问题4分钟
民主拜占庭容错7分钟
红肚皮区块链5分钟
单元 5 结论1分钟
采访 Christian Cachin - 拜占庭参与者不断发送无效请求怎么办？2分钟
课程摘要1分钟

5篇阅读材料总计75分钟

必读书目：DBFT15分钟
必读：评估红肚兜区块链20分钟
IEEE S&P 2021 大会预览讲座10分钟
单元 5 进一步阅读10分钟
可扩展性小组讨论20分钟

2个作业总计90分钟

第 5 单元测验30分钟
课程结束测验60分钟

2个讨论话题总计30分钟

区块链的可扩展性15分钟
带回家的信息15分钟

位教师

授课教师评分

(50个评价)

Vincent Gramoli

The University of Sydney

1 门课程13,635 名学生

提供方

The University of Sydney

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人们为什么选择 Coursera 来帮助自己实现职业发展

Felipe M.

自 2018开始学习的学生

''能够按照自己的速度和节奏学习课程是一次很棒的经历。只要符合自己的时间表和心情，我就可以学习。'

Jennifer J.

自 2020开始学习的学生

''我直接将从课程中学到的概念和技能应用到一个令人兴奋的新工作项目中。'

Larry W.

自 2021开始学习的学生

''如果我的大学不提供我需要的主题课程，Coursera 便是最好的去处之一。'

Chaitanya A.

''学习不仅仅是在工作中做的更好：它远不止于此。Coursera 让我无限制地学习。'

学生评论

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已于 Jun 20, 2022审阅

While it is a great learning experience, I would recomend adding some further details / explaination on algorithms, specially EIG, DBFT, BCA and BVBA in video format.

已于 Jun 18, 2023审阅

Some practical aspects through simulation/ emiulation could have been included to provide more benefits to learners.

已于 Aug 7, 2021审阅

New technology that it people need to know about block chain.

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