Ficha Unidade Curricular (FUC)
Informação Geral / General Information
Carga Horária / Course Load
Área científica / Scientific area
Ciências e Tecnologias da Informação
Departamento / Department
Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação
Ano letivo / Execution Year
2024/2025
Pré-requisitos / Pre-Requisites
Conhecimentos básicos de programação. Conhecimentos básicos de leitura e compreensão da língua inglesa.
Objetivos Gerais / Objectives
O objetivo da unidade curricular (UC) é apresentar aos participantes conceitos emergentes de blockchain, tecnologias de registo descentralizado (DLT), moeda digital, smart contract, Wallet digital baseada em blockchain, identidade auto-soberanas digital, divulgação selectiva. A UC também fornece uma visão geral das tendências futuras e pesquisas em andamento nessa área nova e de rápido crescimento: - Estudar os princípios, problemas de pesquisa e aplicações relacionadas; - Adquirir experiência com tecnologias e plataformas blockchain e DLT; - Ajudar os alunos a desenvolver capacidades de auto-estudo para que possam acompanhar as tecnologias, ferramentas e técnicas em rápida mudança nessa área de conhecimento.
Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes
OA1. Identificar abordagens, tecnologias, ferramentas e técnicas mais usadas em blockchain (BC) e DLT. OA2. Adquirir espírito crítico quanto aos constrangimentos no design, implementação e exploração de soluções BC e DLT. OA3. Diferenciar os conhecimentos adquiridos dos sistemas de registo descentralizados, BC, Web3, moeda virtual, identidades auto-soberanas digital, Wallet digital baseada em blockchain, smart contracts, divulgação selectiva. OA4. Compreender as especificações de referência, protocolos de BC e DLT. OA5. Especificar, desenhar e implementar uma aplicação prática na área de DLT ou BC, ou em alternativa preparar um trabalho teórico-prático de análise aprofundado sobre técnicas, métodos, ferramentas, casos de aplicação de blockchain, DLT. OA6. Desenvolver aptidões sociais e interpessoais (competências transversais ou soft skills), nomeadamente Resolução de Problemas, Trabalho em Equipa, Colaboração, Observação e Discussão Crítica Construtiva.
Conteúdos Programáticos / Syllabus
CP1 [Introdução a Blockchain (BC)] Conceitos principais e uma visão geral sobre: 1) Transações; 2) Blocos; 3) Hashes; 4) Consensos; 5) Verificação e confirmação de blocos. CP2 [Aplicações de BC] Vários exemplos de aplicações de casos reais, como: logística, mercado da energia, gestão de identidade, gestão da propriedade intelectual, execução automática de contratos, micropagamentos, Cripto Moeda e outros CP3 [Tecnologias de registo descentralizado (DLTs)] Conceitos, funcionamento e evolução. Diferentes tipos de DLTs. Plataformas e aplicações de DLTs. Plataforma Ethereum - Visão geral. Desafios e a sua evolução futura. CP4 [Smart Contracts] Conceitos, funcionamento e casos de aplicação. CP5 [Identidade Digital e Credenciamento] Informações Pessoais Identificáveis (PII), Credenciais Verificáveis (VC), Identificadores Descentralizados (DIDs) CP6 [Conceitos avançados de BC] Evolução de BC, DLT, divulgação selectiva Zero-Knowledge Proofs e a Privacidade
Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes
Os CP1, CP3, CP5 e CP6 estão associados aos OA1, OA3 e OA4 que referem “Identificar abordagens, tecnologias, ferramentas e técnicas mais usadas em BC e DLT” e “Diferenciar os sistemas DLT, BC, Web3, moeda virtual, identidades auto-soberanas digital, Wallet digital baseada em BC, smart contracts, divulgação selectiva” e “Compreender as especificações de referência e protocolos BC e DLT” respectivamente. Quanto aos CP2 e CP4, estes relacionam-se com os OA2, OA5 e OA6 que referem “Adquirir espírito crítico quanto aos constrangimentos no design, implementação e exploração de soluções BC e DLT”, “Especificar, desenhar e implementar uma aplicação de DLT ou BC, ou um trabalho teórico-prático de análise aprofundado sobre técnicas, métodos, ferramentas, casos de aplicação de BC, DLT” e “Desenvolver aptidões sociais e interpessoais (competências transversais ou soft skills), nomeadamente Resolução de Problemas, Trabalho em Equipa, Colaboração, Observação e Discussão Crítica Construtiva.”
Avaliação / Assessment
Avaliação ao longo do semestre: - Participação individual em aula (10%): Envolvimento e contributos individuais dos estudantes nas discussões e em atividades práticas do projeto em grupos de estudantes. - Realização de 1 trabalho de grupo de estudantes com avaliação individual (total de 90%) com 1 apresentação intermédia (30%), 1 apresentação/demonstração final no final do semestre (30%) com entrega da apresentação e a entrega de relatório (30%). Sendo uma UC iminentemente prática de projeto, esta UC não contempla avaliação por exame. A avaliação em época especial considera um trabalho individual de projeto sobre tema relacionado a acordar com o docente, com apresentação e discussão oral (50%) e relatório (50%). A época especial é reservada a casos especiais previstos no Regulamento Geral de Avaliação de Conhecimentos e Competências (RGACC), Artigo 14.º Época especial: https://www.iscte-iul.pt/conteudos/estudantes/informacao-academica/regulamentos-formularios/1025/regulamentos
Metodologias de Ensino / Teaching methodologies
A metodologia adotada integra a teoria e a prática da atividade comunicativa em contexto colaborativo académico e profissional. As primeiras aulas expositivas proporcionam as bases teóricas sobre a importância dos conceitos e aplicações de DLT e Blockchain para a transformação digital em curso nas organizações, bem como a aplicação das técnicas, métodos e ferramentas para o desenho e o desenvolvimento de aplicações informáticas de DLT e Blockchain, podendo incluir apresentações de oradores convidados. As aulas seguintes envolvem trabalho e discussões em grupo, com o desenvolvimento práticos do projeto, interpretação e análise dos resultados, incentivando a análise crítica, o desenvolvimento e a aplicação progressiva das competências adquiridas. As atividades individuais de avaliação incluem a participação em aula e visam avaliar a aplicação dos conhecimentos e das competências desenvolvidas ao longo da UC. A estrutura da UC promove uma aprendizagem experiencial, permitindo aos estudantes, não apenas a compreensão teórica, mas também a aquisição de competências para o desenvolvimento de soluções aplicacionais e tecnológicas alinhadas com DLT e Blockchain. Aulas teórico-práticas (2 x 1,5 horas por semana). Serão utilizadas as seguintes metodologias de ensino-aprendizagem (ME): 1. Expositivas, para apresentação dos quadros de referência; 2. Participativas, com análise e discussão de situações reais aplicacionais; 3. Ativas, com realização de trabalho de projeto em grupo, apresentação, demonstração e discussão em sala. 4. Trabalho Autónomo: Além da assiduidade às aulas espera-se do aluno um tempo de trabalho autónomo de cerca de 12,5 horas semanais.
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes
Ainda que tenha uma primeira parte de aulas teóricas com componente expositiva, a metodologia de ensino-aprendizagem centra-se essencialmente em aulas teórico-práticas de projecto, estruturadas de acordo com os objetivos da UC. O facto de a aquisição de conhecimentos ser muito suportada por desenvolvimento de projeto e por experiências em grupo efectuados pelos/as estudantes potencia os objectivos associados às competências sociais e transversais (OA6). As discussões em grupo facilitam e incentivam a colaboração entre os/as estudantes. Nestas sessões teórico-práticas de projecto, os estudantes terão a oportunidade de analisar, debater, desenhar e implementar o projeto. Os restantes objectivos de aprendizagem (OA1 a OA5) são centrados em situações complexas reais do projeto, e são conseguidos porque se trata de uma UC muito focada no desenvolvimento de um projecto prático onde os/as estudantes têm de analisar e/ou implementar as soluções que concretizam os objectivos.
Observações / Observations
Alguma da documentação necessária ao acompanhamento dos conteúdos lecionados nesta unidade curricular está disponível na plataforma de e-learning (Moodle).
Bibliografia Principal / Main Bibliography
- Matteo Loporchio, Anna Bernasconi, Damiano Di Francesco Maesa, Laura Ricci, A survey of set accumulators for blockchain systems, Computer Science Review, Volume 49, 2023, 100570, ISSN 1574-0137, https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2023.100570. - Abdurrashid Ibrahim Sanka, Ray C.C. Cheung, A systematic review of blockchain scalability: Issues, solutions, analysis and future research, Journal of Network and Computer Applications, Volume 195, 2021, 103232, ISSN 1084-8045, https://doi.org/10.1016/j.jnca.2021.103232. - Nisanth Reddy Kasi, Ramani S, Marimuthu Karuppiah, Chapter 1 - Blockchain architecture, taxonomy, challenges, and applications, Editor(s): SK Hafizul Islam, Arup Kumar Pal, Debabrata Samanta, Siddhartha Bhattacharyya, In Hybrid Computational Intelligence for Pattern Analysis, Blockchain Technology for Emerging Applications, Academic Press, 2022, Pages 1-31, ISBN 9780323901932, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90193-2.00001-6.
Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography
- Abid Haleem, Mohd Javaid, Ravi Pratap Singh, Rajiv Suman, Shanay Rab, Blockchain technology applications in healthcare: An overview, International Journal of Intelligent Networks, Volume 2, 2021, Pages 130-139, ISSN 2666-6030, https://doi.org/10.1016/j.ijin.2021.09.005. - Garima Jain, Ankush Jain, 22 - Blockchain for 5G-enabled networks in healthcare service based on several aspects, Editor(s): Sudeep Tanwar, Blockchain Applications for Healthcare Informatics, Academic Press, 2022, Pages 471-493, ISBN 9780323906159, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90615-9.00018-9. - Md Didarul Islam, A survey on the use of blockchains to achieve supply chain security, Information Systems, Volume 117, 2023, ISSN 0306-4379, https://doi.org/10.1016/j.is.2023.102232. - Nur Fadhilah Mohd Shari, Amizah Malip, State-of-the-art solutions of blockchain technology for data dissemination in smart cities: A comprehensive review, Computer Communications, Volume 189, 2022, Pages 120-147, ISSN 0140-3664, https://doi.org/10.1016/j.comcom.2022.03.013. - Antonopoulos, Mastering Bitcoin:Programming the Open Blockchain, 2nd ed O'Reilly, 2017. ISBN: 978-1491954386 - Narayanan, et. al Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Intr. Princeton, 2016. ISBN: 978-0691171692 Jeff Reed, Smart Contracts: The Essential Guide to Using Blockchain Smart Contracts for Cryptocurrency Exchange .CreateSpace Ind. Publishing Platform (2016), ISBN-10: 1539457443 - Saifedean Ammous, The Bitcoin Standard: The Decentralized Alternative to Central Banking Hardcover , Publisher: Wiley; 1 ed (2018), ISBN-10:1119473861 - Andreas M. Antonopoulos, Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain, O?Reilly 2nd Ed, ISBN-13: 978-1491954386 - Nathaniel Popper , Digital Gold: Bitcoin and the Inside Story of the Misfits and Millionaires Trying to Reinvent Money, Publisher: Harper Paperbacks, 2016,ISBN-10: 006236250X - Daniel Drescher, Blockchain Basics: A Non-Technical Intr. in 25 Steps?from Paperback, .Apress; 1st ed, ISBN-10:1484226038 Exploiting Ripple Transaction Ordering For Fun And Profit http://availableimagination.com/exploiting-ripple-transaction-ordering-for-fun-and-profit/ - Decentralised Social Media, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/decentralised-social-media_en - The current state of interoperability between blockchain networks, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/current-state-interoperability-between-blockchain-networks_en - Blockchain Intellectual Property Management, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/intellectual-property-management_en Ripple Consensus Whitepaper https://ripple.com/files/ripple_consensus_whitepaper.pdf Mimblewimble. 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Soska et. al. https://www.usenix.org/system/files/conference/usenixsecurity15/sec15-paper-soska.pdf Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable. Eyal et. al. http://www.cs.cornell.edu/~ie53/publications/btcProcFC.pdf Bitcoin and The Age of Bespoke Silicon. Taylor. http://cseweb.ucsd.edu/~mbtaylor/papers/bitcoin_taylor_cases_2013.pdf PATRICIA - Practical Algorithm to Retrieve Information Coded in Alphanumeric, Donald Morrison, Journal of the ACM, 15(4):514-534, October 1968 Is Bitcoin a Real Currency? An Economic Appraisal (download linked file): http://www.nber.org/papers/w19747 A Design Principle for Hash Functions, Damgard. Cluster pub directory: ~/mark/pub/56600/pfds/Damgard.A.Design.Principle.for.Hash.Functions.pdf Blockchain tutorials: https://www.tutorialspoint.com/blockchain/index.htm https://www.javatpoint.com/blockchain-tutorial https://www.guru99.com/blockchain-tutorial.html
Data da última atualização / Last Update Date
2025-02-11