Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

1. Bevezető. A Blockchain rendszerek fogalma, motivációja szektoronként, evolúciójuk fázisai. A "Blockchain forradalom"; ismert és tervezett alkalmazások és transzformatív hatásuk.

2. Bitcoin, mint az első Blockchain technológia. A Bitcoin "kriptopénz" motivációja, működésének bemutatása. A Proof of Work (PoW) konszenzus és tulajdonságai. Specializált mining: klaszterek, GPU és ASIC gyorsítás.

3. A Bitcoin mint kriptopénz. Használata, walletek, a Bitcoin piaca. Szabályozói környezet. Bitcoin-stílusú alternatív pénz rendszerek ("altcoin"-ok).

4. Blockchain-ek vizualizációja és elemzése. Vizualizációs és elemzési minták. Tranzakció-minták vizuális felismerése.

5. Smart contract-ok blockchaineken. Az Ethereum rendszer és smart contract támogatása. Programozási modell, példa smart contract-ok. Smart contractok veszélyei és formális vizsgálatuk.

6. Distributed ledger ("elosztott főkönyv") blockchain-ek. Zárt és jogosultságkezelt blockchain-ek és „business to business"/"shared ledger" alkalmazási mintáik. A Linux Foundation Hyperledger projektjének bemutatása. A Hyperledger Fabric plaform rendszermérnöki mélységű áttekintése. Nem-blokklánc DLT-k: a CORDA platform áttekintése.

7. Megvalósítási példák. Ethereum smart contract tervezése és megvalósítása. Okosszerződés („chaincode”) fejlesztés a Hyperledger Fabric platformon.

8. A Proof of Work-ön túl. Az elosztott konszenzus problémája. Konszenzusprotokollok és tulajdonságaik. PoW-helyettesítő protokollok Blockchain rendszerekben és alkalmazásuk oka. Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), Proof of Stake (PoS, Ethereum) és Proof of Elapsed Time (PoET, Intel Sawtooth Lake).

9. Blockchain rendszerek teljesítményelemzése. Motiváció, Blockchain rendszerek szolgáltatásminőségének fogalmai (Quality of Service metrikák). Szűk keresztmetszetek azonosítása mérések vizuális és statisztikai elemzése alapján, a Hyperledger fabric Blockchain példáján.

10. Üzleti folyamatok Blockchain alapokon. Üzleti folyamatok definíciója és végrehajtása blockchain technológia fölött, smart contract alapokon. Monitorozás, megfelelőségvizsgálat (compliance check) logok alapján. Esettanulmány: BPMN nyelv mintáinak smart contract alapú végrehajtása.

11. Blockchain technológiák a közigazgatásban és a közszolgáltatásokban. Szabványosítási törekvések.

12. A kiberfizikai rendszerek és a Blockchain konvergenciája. Szenzoradatok tárolásának, feldolgozásának és hozzáférésének kihívásai. Szenzor- és adatfúzió smart contractban. Technológiák és alkalmazások, „terepi" (in-field) blockchain-ek.

13. Elosztott főkönyvek üzleti logikájának magas szintű specifikációja; a DAML és a Hyperledger Concerto platformok. Blokklánc alapú alkalmazások privacy-jének, titkosságának és szolgáltatásbiztonságának end-to-end mérnöki tervezése.

14. Házi Feladatok bemutatása

a. A szorgalmi időszakban: egy házi feladat elkészítése. Házi feladat: egy önállóan elkészített „smart contract" implementációja, dokumentálása és bemutatása. A házi feladathoz kiadott feladat- és technológia-listától egyedi elbírálással lehetséges eltérés.

A félév végi jegy megszerzésének feltétele a házi feladat beadása és annak elfogadása. A félév végi jegyet a házi feladat értékelése határozza meg.

b. A vizsgaidőszakban: -

c. Elővizsga: -

A TVSZ szerint:

Házi feladat: a pótlási héten pótolható (különeljárási díj ellenében).

Az oktatókkal előre egyeztetett időpontban.

• World Economic Forum (2019): Building Value with Blockchain Technology: How to Evaluate Blockchain's Benefits. http://www3.weforum.org/docs/WEF_Building_Value_with_Blockchain.pdf
• M. Swan: "Blockchain: Blueprint for a New Economy", O'Reilly, 2015.
• Tapscott, D. Tapscott: "Blockchain Revolution: How the Technology Behind Bitcoin Is Changing Money, Business, and the World", Portfolio / Penguin, 2016.
• S. Nakamoto, "Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system." 2008.
• A Linux Foundation Hyperledger alprojektjeinek dokumentációja: https://www.hyperledger.org/
• Androulaki, E. et al. (2018): Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains. https://arxiv.org/abs/1801.10228
• Az Ethereum blockchain projekt dokumentációja: https://www.ethereum.org/
• Blockchain segédanyagok az IBM developerWorks-ön: https://developer.ibm.com/blockchain/
• A folyamatban lévő ISO szabványosítás (TC307) eredményei, lásd http://www.standards.org.au/OurOrganisation/News/Documents/Roadmap_for_Blockchain_Standards_report.pdf
• Az Egyesült Királyság kormányának tudományos irodája által készített elemzés: https://www.gov.uk/government/publications/distributed-ledger-technology-blackett-review
• Object Management Group: Cloud Customer Architecture for Blockchain. https://www.omg.org/cloud/deliverables/cloud-customer-architecture-for-blockchain.htm