Peer-to-Peer Systems and Blockchain

Mis à jour le

Responsable(s) : M. Stefano SECCI

  • Cours
Code Cnam : USEET4

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  • Durée : 45 heures
  • Package
  • 5 crédits

Présentation

Public, conditions d'accès et prérequis

Prérequis

  • Computer Networks.  
  • At least one programming language. 
  • Algorithmics. 

Objectifs

The student will acquire knowledge relative to the development of distributed systems, in particular of blockchain-based systems. 

At the end of the course, the student 

  • will be able to develop a distributed application. 
  • will be able to develop a smart contract. 
  • will be able to understand consensus mechanisms. 

Compétences et débouchés

Programme

Contenu

The course covers the following topics: 

  • Peer-to-peer Systems: general concepts, unstructured overlays: Flooding, Random Walks, Epidemic Diffusion, structured overlays: Distributed Hash Tables (DHT), Routing on a DHT, IPFS. 
  • Blockchains: basic concepts, basic cryptographic tools (digital signatures, cryptographic hash, Zero-Knowledge,..), data structures: Merkle trees, Merkle Patricia tries.  
  • Bitcoin: transaction and block structure.  Mining : Proof of Work, rewards. Bitcoin: attacks, 51%, double spending. Bitcoin: tracciabilità e mixing. Structure of the P2P network. 
  • Bizantine Fault-Tolerance (BFT) Consensus and BFT-based blockchains. 
  • Ethereum: smart contract, gas. Consensus: from PoW to PoS. Ethereum: Solidity, smart contracts programming. Smart contract security and attacks. 
  • Distributed Ledgers Applications: tokens (fungible and non-fungible), Self Sovereign Identity, Supply-chains. 
  • Scalability enhancement: Zero Knowledge rollup e optimistic roll-up, side chain, inter-chain protocols, channel networks (Lightning network). 

  complementary content:  

  • Peer to peer system: applications BitTorrent, a Content Distribution Network, implementation of the Kademlia  DHT.  

Modalités d'évaluation

At the end of the course, the student must submit the final project to be evaluated.