Бакалавриат 2024/2025

Децентрализованные системы

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

Язык: русский

Кредиты: 4

Программа 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

• Практическая работа
• Проектная работа

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 3rd module
  Итоговая оценка это k*0.2 + p*0.4, где k это количество сданных практических работ и p это балл за проектную работу.

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Shapiro, M., Preguiça, N., Baquero, C., & Zawirski, M. (2011). A comprehensive study of Convergent and Commutative Replicated Data Types. Https://Hal.Inria.Fr/Inria-00555588 ; [Research Report] RR-7506, Inria – Centre Paris-Rocquencourt; INRIA. 2011, Pp.50.
• Tanenbaum, A. S., & Steen, M. van. (2014). Distributed Systems: Pearson New International Edition : Principles and Paradigms (Vol. 2nd ed). Harlow, Essex: Pearson. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1418515
• Высоконагруженные приложения : программирование, масштабирование, поддержка, Клеппман, М., 2019

Рекомендуемая дополнительная литература

• Shapiro, M., Preguiça, N., Baquero, C., & Zawirski, M. (2011). Conflict-free Replicated Data Types. Https://Hal.Inria.Fr/Inria-00609399 ; [Research Report] RR-7687, INRIA. 2011, Pp.18.