(in Polish) Kryptografia, Blockchain i Fintech

computer science

Master's seminars

Cryptography I 1000-2M12KI1

Classroom

The seminar focuses on issues related to cryptography and new financial technologies based on blockchain technology (so-called DeFi) and beyond. The topics of the presentations cover both the theory of cryptography (bordering on computational complexity theory and information theory), game theory, as well as more practical issues, including presentations on specific industrial projects.

We approach the aforementioned topics very broadly and adhere to the principle that it is more important for the presentation topics to be interesting than to strictly adhere to the official scope of the seminar.

Blockchain and Distributed Ledger Technologies (DLT) have gained immense popularity since the inception of the first virtual currency, Bitcoin. These solutions allow for the maintenance of a distributed open ledger of transactions without the need for a trusted third party (such as a traditional bank). Furthermore, many distributed ledgers support transaction scripts, enabling users to define complex payment rules and conditions. Some blockchains, such as Ethereum, allow for the definition of so-called smart contracts.

Financial tools and services based on the above technologies are often referred to as decentralized finance (DeFi) and represent the next phase of the financial revolution initiated by Bitcoin and Fintech technologies several years ago.

The seminar addresses issues related to these new financial technologies at the intersection with cryptography and game theory. The topics of the presentations cover both the theory of cryptography (at the boundary with computational complexity theory and information theory), game theory, and more practical issues, including presentations on specific industrial projects.

1.Information technologies used in cryptocurrencies

2. Smart contracts

3. Issues and technologies related to off-chain transactions

4. Security of blockchain-based solutions

5. Blockchain-based solutions in Industry 4.0

6. Blockchain and smart contract-based solutions in financial reporting and regulations

7. Blockchain and smart contract-based solutions in public and private banking

8. Ethical issues related to DeFi solutions

We treat the above topics very broadly and adhere to the principle that the interest of the presentation topics is more important than strictly adhering to the official seminar scope. The seminar will include presentations from external guests.

The literature is based on scientific publications (primarily articles published after conferences and in journals). Given the extremely rapid development of the field, new items will be proposed on an ongoing basis to the list below. Discussed items will also be expanded/modified continuously depending on the interests of the presenters and listeners:

- Dziembowski, S., Fabiański, G., Faust, S., & Riahi, S. (2021). Lower bounds for off-chain protocols: Exploring the limits of plasma. In 12th Innovations in Theoretical Computer Science Conference (ITCS 2021). Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum für Informatik.

- Dziembowski, S., Eckey, L., Faust, S., & Malinowski, D. (2019, May). Perun: Virtual payment hubs over cryptocurrencies. In 2019 IEEE Symposium on Security and Privacy (SP) (pp. 106-123). IEEE.

- A. Saifedean. Economics beyond financial intermediation: Digital currencies’ potential for growth, poverty alleviation and international development. https://ssrn.com/abstract=2832738.

- A. Anjum, M. Sporny, and A. Sill. Blockchain standards for compliance and trust. IEEE Cloud Computing, 4(4):84–90, 2017.

- Hany F Atlam, Ahmed Alenezi, Madini O Alassafi, and Gary Wills. Blockchain with internet of things: Benefits, challenges, and future directions. International Journal of Intelligent Systems and Applications, 10(6):40–48, 2018.

- Everett Muzzy, James Beck, and Tom Hay. DeFi report.

- L. M. Bach, Branko Mihaljevic, and Mario Zagar. Comparative analysis of blockchain consensus algorithms. In Karolj Skala, Marko Koricic, Tihana Galinac Grbac, Marina Cicin-Sain, Vlado Sruk, Slobodan Ribaric, Stjepan Gros, Boris Vrdoljak, Mladen Mauher, Edvard Tijan, Predrag Pale, and Matej Janjic, editors, 41st International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics, MIPRO 2018, Opatija, Croatia, May 21-25, 2018, pages 1545–1550. IEEE, 2018.

- Jorge Bernal Bernabe, Jose Luis Canovas, Jose Luis Hernandez Ramos, Rafael Torres Moreno, and Antonio F. Skarmeta. Privacy-preserving solutions for blockchain: Review and challenges. IEEE Access, 7:164908–164940, 2019.

- Yan Chen and Cristiano Bellavitis. Decentralized finance: Blockchain technology and the quest for an open financial system. Stevens Institute of Technology School of Business Research Paper, 2019.

- Philip Daian, Steven Goldfeder, Tyler Kell, Yunqi Li, Xueyuan Zhao, Iddo Bentov, Lorenz Breidenbach, and Ari Juels. Flash boys 2.0: Frontrunning in decentralized exchanges, miner extractable value, and consensus instability. In 2020 IEEE Symposium on Security and Privacy, SP 2020, San Francisco, CA, USA, May 18-21, 2020, pages 910–927. IEEE, 2020.

- ulian Grigo, Patrick Hansen, Dr. Anika Patz, and Viktor Von Wachter. Decentralized Finance (DeFi) – A new Fintech Revolution?

Zamierzone efekty kształcenia podzielone na trzy grupy: wiedza, umiejętności, kompetencje (lista efektów znajduje się w drugim załączniku)

Wiedza

1. Zna podstawowe i wybór zaawansowanych technologii informatycznych stosowanych w DeFi

2. Ma uporządkowaną wiedzę ogólną w zakresie stosowania najnowszych technologii informacyjnych w świecie finansów

3. Ma ogólną wiedzę na temat obecnych wyzwań badawczych w dziedzinie

Umiejętności:

1. Posiada pogłębioną umiejętność przygotowania wystąpień ustnych, w języku polskim i języku obcym, w zakresie informatyki lub w obszarze leżącym na pograniczu różnych dyscyplin naukowych (K_U11).

2. Potrafi opisywać wybrane problemy informatyczne i ich rozwiązania w sposób zrozumiały dla nieinformatyka; potrafi przygotować prezentację (artykuł) z użyciem narzędzi informatycznych (K_U12).

3. Potrafi przygotować (także w języku angielskim) opracowanie naukowe z wybranej dziedziny informatyki (K_U13).

4. Ma umiejętności językowe w zakresie informatyki zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2+ Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego (K_U14).

5. Potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia (K_U15).

Kompetencje:

1. Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia, w tym zdobywania wiedzy pozadziedzinowej (K_K01).

2. Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia danego tematu (w szczególności w kontaktach z nieinformatykiem) lub odnalezieniu brakujących elementów rozumowania (K_K02).

3. Potrafi pracować zespołowo, w tym w zespołach interdyscyplinarnych; rozumie konieczność systematycznej pracy nad wszelkimi projektami, które mają długofalowy charakter (K_K03).

4. Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień informatycznych (K_K06).

5. Rozumie potrzebę systematycznego zapoznawania się z czasopismami naukowymi i popularnonaukowymi w celu poszerzania i pogłębiania wiedzy (K_K08).

Rules for Grading:

- Presentation of the required number of papers, submission (and possible correction according to feedback) of their electronic versions and outlines. Some topics will be developed in two-person groups.

- Activity during classes.

- Meeting formal requirements (approval of the master's thesis topic in the 1st year, submission of the master's thesis in the 2nd year).