Subject » BMEVITMDV04
Theoretical Background of Cryptocurrencies
Kriptovaluták elméleti háttere
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Kriptovaluták elméleti háttere
Theoretical Background of Cryptocurrencies
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVITMDV04 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
Ladóczki Bence
contact:
ladoczki.bence@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
1. Bevezető. Véges matematikai alapok, Galois elmélet. RSA algoritmus, Diffie-Hellman kulcs csere algoritmus. Titkosítási algoritmusok. Diszkrét logaritmus probléma és bonyolultságelmélet.
2. Az elliptikus görbék történelme. Elliptikus integrálok. Miért terjedt el az elliptikus görbe alapú kriptográfia? Mi a különbség a DSA és ECDSA algoritmus között? Hogyan jelennek meg ma a kriptográfiában?
3. Egységgyökök, Tate és Weil párosítás. Párosítás alapú kriptográfia és BLS algoritmus. A BLS algoritmus előnyei az RSA és ECDSA algoritmusokkal szemben. Aggregálhatósági tulajdonság és hatékony algoritmusok az ellenőrzésre.
4. Mit nevezünk pénznek és gazdasági értéknek? Hogyan formálódott a pénzről alkotott képünk a történelem során? A digitális aláírás és a blokkláncok alapjai. Bizánci tábornokok problémája. Elosztott főkönyv ötlete. A többség definíciója.
5. Konszenzus mechanizmusok a blokkláncok világában. A proof-of-work és a proof-of-stake algoritmusok ismertetése. Alternatív konszenzus mechanizmusok blokklánc hálózatokban (proof-of-spacetime, proof-of-coverage, stb.).
6. Az első digitális valuták alapötlete (eCash, stb.). Bitcoin és Ethereum ismertetése. A megjelenés háttere, alapvető különbségek, előnyök és hátrányok ismertetése. A piaci térnyerések dinamikája, avagy hogyan jelennek meg és tűnnek el a kriptovaluták.
7. Hogyan definiálták a többséget eredetileg a kriptovaluta hálózatokban? Honnan jött a proof-of-work algoritmus alapötlete (e-mail spam ellen való védekezés stb.)? A PoW algoritmus problémáinak ismertetése. Főbb támadási lehetőségek.
8. Európa energiakrízisben és az emiatt megtörtént PoW-PoS átállás az egyik legnagyobb kriptovaluta hálózatban. Hogyan definiálják a proof-of-stake alapú valuták esetében a többséget? A PoS algoritmus problémáinak ismertetése. Főbb támadási lehetőségek.
9. Az ethereum PoS algoritmusának részletes bemutatása. Milyen problémákat oldott meg, miket hozott be? A merge ismertetése.
10. Az atomi cserék ismertetése. Hogyan lehet harmadik fél nélkül blokklánc alapú vagyontárgyakat kicserélni? Miket kell megkövetelni a digitális aláírási algoritmusoktól heterogén blokkláncok közötti cserék lebonyolításához?
11. Az ethereum hálózatában az MEV probléma ismertetése. Nagyfrekvenciás kereskedés DeFi alapokon és arbitrázs botok az ethereum blokkláncon. Pump-and-dump sémák. Hogyan próbálnak védekezni az MEV ellen?
12. Bevezetés a blokklánc fejlesztésbe. Az ethereum kliensek ismertetése (lighthouse, prysm, stb.). Go és Rust alapok. Mi a különbség az execution és a consensus kliensek között? Milyen problémákat próbálnak jelenleg megoldani?
13. Skálázódási megoldások. Második szintű (Layer 2) blokkláncok koncepciójának ismertetése. Hogyan működnek a rollup-ok? Milyen sharding megoldások léteznek? Mi az a danksharding?
14. Kitekintés. Milyen irányba haladnak a blokkláncok. Van-e a PoW-nek jövője? Vajon a PoS a legjobb megoldás-e? Milyen jogi problémákat vetett fel a blokkláncok megjelenése?
2. Az elliptikus görbék történelme. Elliptikus integrálok. Miért terjedt el az elliptikus görbe alapú kriptográfia? Mi a különbség a DSA és ECDSA algoritmus között? Hogyan jelennek meg ma a kriptográfiában?
3. Egységgyökök, Tate és Weil párosítás. Párosítás alapú kriptográfia és BLS algoritmus. A BLS algoritmus előnyei az RSA és ECDSA algoritmusokkal szemben. Aggregálhatósági tulajdonság és hatékony algoritmusok az ellenőrzésre.
4. Mit nevezünk pénznek és gazdasági értéknek? Hogyan formálódott a pénzről alkotott képünk a történelem során? A digitális aláírás és a blokkláncok alapjai. Bizánci tábornokok problémája. Elosztott főkönyv ötlete. A többség definíciója.
5. Konszenzus mechanizmusok a blokkláncok világában. A proof-of-work és a proof-of-stake algoritmusok ismertetése. Alternatív konszenzus mechanizmusok blokklánc hálózatokban (proof-of-spacetime, proof-of-coverage, stb.).
6. Az első digitális valuták alapötlete (eCash, stb.). Bitcoin és Ethereum ismertetése. A megjelenés háttere, alapvető különbségek, előnyök és hátrányok ismertetése. A piaci térnyerések dinamikája, avagy hogyan jelennek meg és tűnnek el a kriptovaluták.
7. Hogyan definiálták a többséget eredetileg a kriptovaluta hálózatokban? Honnan jött a proof-of-work algoritmus alapötlete (e-mail spam ellen való védekezés stb.)? A PoW algoritmus problémáinak ismertetése. Főbb támadási lehetőségek.
8. Európa energiakrízisben és az emiatt megtörtént PoW-PoS átállás az egyik legnagyobb kriptovaluta hálózatban. Hogyan definiálják a proof-of-stake alapú valuták esetében a többséget? A PoS algoritmus problémáinak ismertetése. Főbb támadási lehetőségek.
9. Az ethereum PoS algoritmusának részletes bemutatása. Milyen problémákat oldott meg, miket hozott be? A merge ismertetése.
10. Az atomi cserék ismertetése. Hogyan lehet harmadik fél nélkül blokklánc alapú vagyontárgyakat kicserélni? Miket kell megkövetelni a digitális aláírási algoritmusoktól heterogén blokkláncok közötti cserék lebonyolításához?
11. Az ethereum hálózatában az MEV probléma ismertetése. Nagyfrekvenciás kereskedés DeFi alapokon és arbitrázs botok az ethereum blokkláncon. Pump-and-dump sémák. Hogyan próbálnak védekezni az MEV ellen?
12. Bevezetés a blokklánc fejlesztésbe. Az ethereum kliensek ismertetése (lighthouse, prysm, stb.). Go és Rust alapok. Mi a különbség az execution és a consensus kliensek között? Milyen problémákat próbálnak jelenleg megoldani?
13. Skálázódási megoldások. Második szintű (Layer 2) blokkláncok koncepciójának ismertetése. Hogyan működnek a rollup-ok? Milyen sharding megoldások léteznek? Mi az a danksharding?
14. Kitekintés. Milyen irányba haladnak a blokkláncok. Van-e a PoW-nek jövője? Vajon a PoS a legjobb megoldás-e? Milyen jogi problémákat vetett fel a blokkláncok megjelenése?
A
hallgatók bevezetése a kriptográfiába és azon ismeretek átadása,
amelyek szükségesek lehetnek azon hallgatóknak, akik a jövőben
blokklánc alapú szoftveres megoldásokat kívánnak majd kutatni. A
blokkláncok evolúciójának bemutatása a bitcointól kezdve
napjaink blokklánc technológiájának ismertetésén keresztül
egészen a legkifinomultabb támadásokra is kitérve. Módszerek,
algoritmusok valamint heurisztikák bemutatása a modern
blokkláncokat érintő problémák megoldására.
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Előadás.
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Alapvető matematika, elosztott rendszerek, kriptográfiai
alapismeretek
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Alapvető matematika, elosztott rendszerek, kriptográfiai
alapismeretek
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
General rules
Követelmények:
A szorgalmi időszakban: nincs
A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga
Elővizsga: a szorgalmi időszak utolsó hetében
Pótlási lehetőségek:
TVSz szerint.
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Nincs.
p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: justify; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.cjk { font-size: 12pt; so-language: hu-HU }p.ctl { font-size: 12pt }
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.