Децентрализованные системы

Бакалавриат 2022/2023

Статус: Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент больших данных и информационного поиска

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 4-й курс, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Грищенко Виктор Сергеевич

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 44

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Распределённые системы строят, когда других опций нет - это значительно сложней систем централизованных. Тот же Internet создали под угрозой атомной войны, ни много ни мало. Распределённые системы, однако, обладают уникальными возможностями: масштабируемостью, открытостью, исключительной живучестью. Целью курса является ознакомить слушателей с широким набором технологий построения децентрализованных и распределённых систем, а также сетевых протоколов в целом, а также выработать необходимый минимум практических навыков. Курс рассчитан на один семестр и состоит из одной пары теории и одной пары практики в неделю. Студенты должны сделать командный проект - распределённую систему любого типа.

Цель освоения дисциплины

В целом, студент должен чётко представлять шаги и приёмы разработки сетевых протоколов и общее устройство популярных децентрализованных систем.

Планируемые результаты обучения

По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ инцентивизации
По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ коллаборации
По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ консенсуса
По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ криптографии
По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ марштуризации
По результатам курса, у студентов должно быть понимание основ сериализации

Содержание учебной дисциплины

git: устройство, история и эволюция
BitTorrent: устройство, история и эволюция
BitCoin и блокчейны: устройство, история и эволюция
Основы криптографии
Основы форматов сериализации
Основы сетевых протоколов
Основы консенсуса: 2PC, 3PC, Paxos/Raft, PoW, PoS, PoX
Маршрутизация, перколация и топологии сетей
Микснеты и степени скрытности общения
Фаззинг форматов и протоколов
Комбинаторика сложности форматов и протоколов
Внутреннее устройство криптовалют
Языки и VM на блокчейне
DHT vs gossip vs HTTP на примере BitTorrent
IPFS и друзья: облако данных

Элементы контроля

Проверочные работы
Как правило, задача имеет характер checklist базовой грамотности: например, получить и расшифровать сообщение. Проводятся на семинаре.
Командный проект
Задача: в группе, за семестр сделать простую децентрализованную систему одного из рассматриваемых типов, либо изучить живую систему по данным сканирования, дампам, итд. В течение первого месяца студенты разбиваются на команды и берут либо придумывают проекты децентрализованных систем. К сессии проекты должны работать в своей основной функции.

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 3 модуль
0.3 * Проверочные работы + 0.7 * Командный проект

Программа дисциплины