Блокчейн-разработка [GeekBrains] [2020]

Блокчейн-разработка [GeekBrains] [2020] Введение в блокчейн — систему распределённого реестра Расскажем об истории блокчейна, его развитии и основных продуктах. На практическом занятии вы получите опыт работы с блокчейном и попробуете воспользоваться криптографическими утилитами. Практическое занятие Работа с GPG: создание пары ключей, подпись, шифрование. Подключение к тестнету BTC, создание кошелька, работа с эксплорером. Работа с тестнетом Ethereum Основы криптографии Расскажем об основах криптографии: без неё невозможно создавать серьёзные проекты на блокчейн Понятие и история шифра, принцип Кирхгофа. Симметричное шифрование, шифр Вернама, поточные и блочные шифр. Хэш-функции: требования, принципы построения, примеры. Случайный оракул, подпись Лэмпорта, MAC, аутентифицированное шифрование. Защита хэш-функции и атаки на них. Шифрование с открытым ключом. Понятия группы, кольца, поля. Протокол шифрования RSA, протокол Диффи-Хеллмана, система Эль-Гамаля. Цифровые подписи, назначение и требования. Подпись ECDSA и Шнорра, протокол подписи RSA, подписи на основании хэш-функций. Представление о PKI — инфраструктуре открытых ключей. Архитектура узла сети блокчейн Рассмотрим верхнеуровневую архитектуру узла сети блокчейн, расскажем о принципах построения и взаимодействия подсистем. Организация транзакций в блоке, структура заголовка блока, лёгкие ноды. Адреса в Bitcoin и Ethereum. - Merkle Tree. - SegWit. Сетевой уровень взаимодействия Расскажем об организации P2P-взаимодействия. Часто блокчейн — это сеть без выделенного центра, поэтому принципы организации отличаются от архитектуры «клиент-сервер». P2P-сети: история, примеры, отличия от client-server. Проблемы адресации, bootstrapping P2P-клиента, announce vs request. Распространение информации в сети bitcoin, разница в распространении транзакций и блоков, дополнительные relay-сети, протоколы исключения некорректно работающих узлов. Практическое занятие: написание простейшей P2P-сети. Протоколы консенсуса В открытых блокчейн-системах могут попадаться недобросовестные участники. В открытых блокчейн-системах все узлы равноправны, но среди участников могут быть и недобросовестные. Поэтому как добросовестные участники сети могут прийти к общему выводу о состоянии системы - сложная задача. В модуле рассматриваются основные подходы к её решению Протокол BFT — задача о византийских генералах. Обзор протоколов Paxos и Raft, масштабирование протоколов. Протоколы Proof-of-Work, майнинг, атака 51%. Препятствия децентрализации в PoW-системах: ASIC, пулы. Меры противодействия централизации. Масштабирование и пересчёт сложности майнинга, coin hopping. Стратегии майнинга: форки, эгоистичный майнинг, выборочное включение транзакций, объединённый майнинг. Проблемы PoW. Протоколы Proof-of-Stake. Атаки: nothing-at-stake, grinding attack. Пулы в PoS-системах. Другие варианты консенсуса: Delegated PoS, Proof-of-Space, Proof-of-Authority, Hashgraph. Смарт-контракты Блокчейн как абстрактный автомат. Стековая машина bitcoin, скрипты bitcoin и их ограничения Смарт-контракты Ethereum, их примеры и уязвимости. Газ в сети Ethereum: проблема останова, EVM. Solidity. Смарт-контракты сети EOS Практическое занятие. Написание смарт-контрактов Ethereum Практическое занятие. Написание смарт-контрактов EOS Протоколы анонимизации Расскажем, как скрыть общеизвестные детали транзакций, но при этом предоставить доказательства их корректности. Кольцевые подписи, stealth-адреса, mix-in. Концепция «обязательств Педерсена», доказательства принадлежности интервалу. Анонимизация в Monero Криптовалюты Mimblewimble и Grin. Анонимизация в ZCash и представление о zk-SNARK Закрытые блокчейны и системы с разрешениями Расскажем, чем закрытые блокчейны отличаются от открытых, в каких случаях они полезны. Практика: работа с Hyperledger Fabric. Масштабирование сетей блокчейн Рассмотрим проблемы масштабирования на большое число клиентов. Оффчейн-протоколы. Lightning. Сайдчейны. Шардинг. Предполагаемые решения Ethereum 2.0, альтернативные решения. Пользовательские аспекты работы с блокчейном Разберём примеры организации клиентского программного обеспечения, а также правовые основы работы с криптоактивами. Кошельки и хранение ключей. Получение ключей из сид-фразы и иерархические детерминистские кошельки. Функционирование криптобирж. Устройство и проблемы смарт-контрактов, DAO, ICO, DeFi Правовые аспекты работы с блокчейном Заключение Рассмотрим направления развития блокчейна, подведём итог по пройденному курсу. Кому подойдет курс Junior-разработчикам Если вы занимаетесь разработкой и рассматриваете блокчейн как перспективное направление. Технический стек: знание языка для бэкенд-разработки (Java/Python/Go или любой другой), TCP/IP, Git, работа с командной оболочкой. Опытным разработчикам У вас есть навыки системного администрирования или бэкенд-разработки, вы хотите узнать больше о блокчейне Станьте блокчейн-разработчиком Вы получите максимум пользы от курса, если владеете хотя бы одним языком для бэкенд-разработки, знакомы с Git, имеете представление о работе сети. Также желателен минимальный навык работы с командной оболочкой. Актуальная программа Мы обновляем программу ежегодно: проводим исследования и учитываем требования работодателей. Практикующие преподаватели Они работают в реальных рыночных условиях. На их опыте построена учебная программа. Экспертиза Mail.ru Group Мы анализируем развитие наших продуктов и делимся с вами накопленными знаниями. Портфолио: - Создание смарт-контрактов - Проект на платформе Hyperledger Fabric