《 信息技术导论》课程教案（第10次课） 区块链技术.docx

周课次 第 10 周 第 1 次课 学时 2学时 ?理论 □实验 教学章节/任务/模块 名称 第十章 区块链技术 教学目标 知识目标 了解比特币的相关概念 理解区块链的基本概念 了解区块链的核心技术 理解区块链的典型应用 2.能力目标 能阐述区块链的特性 能列举区块链的应用场景 3.素养目标 具有自觉遵循国家对区块链法律法规的意识 能体会区块链发展前景 教学条件、环境 无 教学重点 区块链的相关概念 区块链的典型应用 教学难点 区块链的核心技术 教学方法 讲授法，采用比较与比喻教学方式，提高学生的学习兴趣； 案例法，通过案例激发兴趣； 提问法，养成学生勤于思考的学习习惯； 教学内容与教学设计 【课前准备】通过超星平台下发本次课程的PPT 一、开课准备：介绍本次课程相关背景（5分钟） 二、新课导入（5分钟） 通过播放视频，我们可以看到比特币的价格暴涨暴跌，那么为何比特币会有如此高的价值，什么是数字货币，数字货币究竟有没有价值，本章主要对介绍数字货币以及数字货币背后的技术-区块链进行一个较为详细的介绍。 三、本课目标 知识目标：理解区块链的基本概念、理解区块链的典型应用。 四、知识精讲（70分钟） 【知识点1】比特币 比特币(BitCoin)是一种P2P形式的虚拟货币。 比特币是一种基于去中心化，采用点对点网络与共识主动性，开放源代码，以区块链作为底层技术的虚拟加密货币，由中本聪在2008年提出，2009年诞生。 2008年11月1日发表了一篇名为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的论文，描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。 【思政元素：我国对比特币交易监管】我国明令禁止数字币的交易。不要参与任何数字币的买卖活动。 【知识点2】区块链概念 区块链(BlockChain) ，是区块(Block) 和链(Chain)的直译，其数据结构如下图所示，即每个区块保存规定时间段内的数据记录，并通过密码学的方式，构建一条安全可信的链条，形成一个不可篡改、全员共有的分布式账本。是一种共享的分布式账本技术，是分布式数据存储、点对点传输、 共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。 区块：在区块链技术中，数据以电子记录的形式被永久储存下来，存放这些电子记录的文件我们就称之为“区块（block）”。 区块如何形成区块链：在区块链技术中，数据以区块的方式永久储存。区块按时间顺序逐个先后生成 并连接成链，每一个区块记录了创建期间发生的所有交易信息。区块链是一个链状结构，就必然存在链条的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值，新的区块会被创建出来，衔接在区块链的末尾。 【知识点3】区块链的核心技术 P2P网络 P2P网络技术是区块链系统连接各对等节点的组网技术，学术界将其翻译为对等网络，在多数媒体上则被称为“点对点”或“端对端”网络，是建构在互联网上的一种连接网络。 密码学 哈希算法、对称加密、非对称加密。 【案例互动】在P2P网络中，互不相识，接收方怎么知道是谁给自己发的信息呢？怎么判断信息在传输的过程中没有被修改过呢？ 分布式账本 分布式账本是一种数据库类型，可在分散网络的成员之间共享，复制和同步。分布式账本记录网络参与者之间的交易，例如资产或数据交换 共识机制 所谓共识，是指多方参与的节点在预设规则下，通过多个节点交互对某些数据、行为或流程达成一致的过程。共识机制是指定义共识过程的算法、协议和规则。区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果 智能合约 它以计算机指令的方式实现了传统合约的自动化处理。简单讲，智能合约就是双方在区块链资产上交易时，触发执行的一段代码，这段代码就是智能合约。“智能合约程序不只是一个可以自动执行的计算机程序，它本身就是一个系统参与者，对接收到的信息进行回应，可以接收和储存价值，也可以向外发送信息和价值。这个程序就像一个可以被信任的人，可以临时保管资产，总是按照事先的规则执行操作。 【知识点4】区块链的应用 数字人民币（英文简称：e-CNY）是由中国人民银行发行的数字形式的法定货币，由指定运营机构参与运营并向公众兑换 金融领域：以跨境支付案例来解释数字货币在金融领域的应用。 物流领域：溯源防伪等 【知识点5】区块链的发展 重庆市的区块链的发展：重庆市区块链产业发展三年行动计划》首次发布。 重工：软件学院的软件工程研究所