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区块链在信息安全课程中的体验式教学探讨北方工业大学王宝成2018年4月14日初识区块链区块链与信息安全的关系区块链结合信息安全体验式教学探讨一、初识区块链2016年春2016年金秋10月2017年春2018年春节一、初识区块链2016年春比特币？？？商用密码产品公司，第一次从技术层面接触了区块链开始启动，但进展不大……2016年金秋10月一、初识区块链上市公司，第二次接触区块链时不我待，创立红亚太学链，定位：教育教学……（1）学习原理、研究源码（2）网络媒体，竞赛宣传（3）课程实验，落地应用2017年春一、初识区块链《区块链技术深度剖析》课程大纲、教学课件、实验大纲百度文库－2017.4CSDN－2017.4知乎－2017.11组织学生课堂体验：本科生、研究生一、初识区块链－2017年春一、初识区块链“红亚太学链”区块链教学课程和实训系统正式发布“红亚太学链”公众号发布2018年春节二、区块链与信息安全的关系区块链是与人工智能、大数据、云计算、物联网等并列的国家战略前沿技术，被写入了国务院“十三五”国家信息化发展规划。区块链作为比特币的底层技术和基础架构，本质上是由一串使用密码学方法产生的、从后向前按时间有序链接起来的数据区块组成的数据结构，每一个数据区块中包含了若干笔比特币交易的数据。区块链的应用已延伸到多个领域，将为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展带来新的机遇，有能力引发新一轮的技术创新和产业变革。什么是区块链？二、区块链与信息安全的关系区块链技术采用分布式和去信任中心的创新设计，基于密码学算法，通过生成具有时间戳印记和信息验证的相互关联的数据区块，形成可追溯、可验证、不可篡改、不可伪造的数据，从根本上保证了交易数据的完整性和安全性。因此，可以认为，区块链就是用信息安全的技术（主要是密码技术）来保障区块链的网络、交易数据的安全。区块链代表了密码学与信息安全领域数十年来研究与发展的又一次高潮！来源于信息安全、反哺信息安全。区块链与信息安全的关系二、区块链与信息安全的关系纵观人类发展史，可以认为：区块链，就是密码学加上当时的最先进科技。每个时代，密码学都可以借助那个时代的先进科技，产生新的加密方式，制造出那个时代的区块链技术，来保证信息传输的安全和可靠。而且，率先把密码学和先进科技结合起来的一方，能够占据那个时代的领先位置，对历史和文明产生重大的影响。如今，区块链之所以受到追捧，最关键的原因就是今天的数字科技让古老神秘的密码学焕发了生机，两者的结合，造就了区块链和比特币的神话。区块链：技术革命or密码学的小高潮？123凯撒大帝的“区块链”第一个把代换密码用于军事用途，并且依靠密码情报在军事上获胜：一流的情报和保密工作，是在战场上获胜的条件之一。一战和二战中得尤为突出。电报和无线电时代的“区块链”电报和无线电的新技术面前，盟军在情报破译方面的优势地位，以及德军采用不合格的加密情报系统，两者的叠加，决定了第一次世界大战的最终走势。希特勒的“区块链”希特勒采用了当时的杀手级武器—恩格玛密码机，拥有了当时世界上最安全的通讯系统，更快、更精准、更安全的方式向远在千里之外的将军下达战令。二、区块链与信息安全的关系中本聪的比特币公钥的发明，堪称是两千年以来密码学的最伟大成就，也是今天区块链和比特币的最重要基础技术之一，用于解决信任和安全。4区块链二、区块链与信息安全的关系没有任何一项技术是永恒不变的伟大。但要估算它的真正价值，要把它放到历史长河里去，看看它经不经得起更长时间的考验，历史总是重复上演的。所以，区块链只是密码学在互联网+时代的一次小高潮。密码学是信息安全的核心，作为信息安全专业来说，学习和应用区块链具有先天优势。目前国内外开设区块链课程的高校较少，而且大部分是侧重于金融角度。区块链：技术革命or密码学的小高潮？三、区块链结合信息安全体验式教学探讨在《应用密码学》的教学过程中，通过分析、分解区块链技术中涉及到的的密码学知识点，将区块链技术穿插在每一个密码学原理中。以《应用密码学》的专业知识为核心，区块链技术为应用，理论联系实际，引领学生学习并掌握相关密码算法的原理，进行《应用密码学》教育教学的改革尝试。在课程实验中，将对区块链知识点的源码拆解，提供给学生，让学生在密码学实验每一个实验中去验证、体验。区块链在《应用密码学》课程中的体验式教学三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－掌握区块数据结构三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－掌握区块数据结构三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－什么是区块链？三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－什么是区块链？去掉区块链众多的概念，首先应该看到的是，区块链是作为一种数据库出现的。三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－什么是区块链？区块区块头区块体包含包含版本号父区块哈希值UNIX时间戳目标值随机数1111交易包含交易数量包含版本号输入数量n11输出数量m锁定时间存储区块文件n1输入文件名偏移量输出Merkle根魔数以及区块大小前一输出哈希、索引解锁脚本序列号输出值锁定脚本文件名偏移量Value区块索引版本号Merkle根UNIX时间戳目标值随机数前区块哈希后区块哈希前区块索引*后区块索引*区块高度区块哈希值*Key区块哈希值三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－密码学知识点三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－密码学知识点三、区块链结合信息安全体验式教学探讨－密码学实验感谢聆听!