区块链技术原理与应用 教案全套 项目1--11 初识区块链1.0教学设计--- 国产加密链式数据库.docx
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1、区块链技术原理与应用钵程名锦;栽例/微:锻偏号期:_秋婶驳名:课题名称项目1初识区块链1.0计划课时2课时教学引入区块链起源于比特币开源项目,2008年IO月,中本聪发布了堪称比特币圣经的白皮书一一比特币:一种点对点的电子现金系统,首次提出基于密码学原理的电子支付方式的比特币概念,从此开启了区块链技术的新天地。本章将从区块链概念开始,带大家认识比特币区块链,进而熟悉区块链的基本知识。教学目标 了解区块链的起源; 掌握第一代区块链的特征; 熟悉比特币测试链的搭建和部署; 熟悉比特币测试链的常用命令。教学重点比特币测试链的搭建和部署;教学难点区块链的架构原理教学方式课堂教学以PPT讲授为主,并结合
2、多媒体进行教学教学过程一、通过任务导入的方式导入新课本任务基于Ubntul6.4操作系统,请读者自行在本地电脑中安装好Ubuntu系统。通过搭建比特币测试网络、安装比特币客户端并完成测试币在线交易,了解第一代区块链系统的起源、部署及交易方法。二、新课讲解知识点区块链的起源(1)什么是比特币(2)什么是区块链(3)区块链的分类私有链许可链联盟链知识点2-区块链的工作原理(1)区块链结构区块头区块体(2)创世区块(3)区块链的工作过程知识点3-区块链技术的特征(1)去中心化(2)自治性(3)开放性(4)信息不可篡改(5)匿名性知识点4-比特币客户端常用命令(1) bitcoin-cligetwal
3、letinfo查看钱包信息(2) bitcoi11-cliIistreceivedbyaddress1true获取所有钱包地址及其账号名(3) bitcoin-cligetbaIance查看钱包余额(4) bitcoin-cligetnewaddress账号名生成钱包账号的地址(5) bitcoin-cligetreceiVedbyaddress钱包地址查询指定地址钱包收到币的数量(6) bitcoin-cligetaccountaddress查看默认钱包地址(7) bitcoin-cliencryptwallet密码加密钱包(8) bitcoi11-cliwalIetpassphrasech
4、ange原密码新密码修改钱包密码(9) bitcoin-cliwalIetlock锁定钱包(10) bitcoin-cliwalIetpassphrase密码解锁时间解锁钱包,其中解锁时间单位是秒(11) bitcoin-clibackupwallet备份文件名备份钱包文件(12) bitcoin-cliimportwallet备份文件名导入备份文件,需要先解锁钱包(13) bitcoin-clidumpwallet文件名导出所有钱包地址和私钥到指定文件,需要先解锁(14) bitcoin-cliimportwallet文件名导入钱包和私钥,需要先解锁(15) bitcoin-clidumpp
5、rivkey钱包地址导出指定钱包地址的私钥(16) bitcoin-cliimportprivkey钱包私钥账号名true导入指定钱包私钥(17) bitcoin-cligetaccount钱包地址获取指定钱包地址的账号名(18) bitcoin-cliIistadclressgroupings获取本节点所有钱包的账号名及余额三、任务实施(1)在UbUntUI6.4操作系统中,下载并安装比特币客户端;(2)创建并编写比特币配置文件;(3)后台启动比特币客户端;(4)测试币体验并查看相关信息。四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业参照任务实
6、施部分,完成测试币区块链的部署和常用命令的使用。预习下节课的内容。教学后记区块链技术原理与应用钵程名锦;栽例/微:锻偏号期:_秋婶驳名:课题名称项目2认识区块链2.0计划课时6课时教学引入以太坊是在第一代区块链的基础上,为了方便开发者使用区块链进行应用开发而诞生,以太坊被公认为第二代区块链,核心要点就是提出了一套智能合约理论和开发环境,让开发者只需专注智能合约的业务逻辑开发,从而打开区块链在其他领域的应用开发壁垒。教学目标 了解以太坊的发展历程; 掌握以太坊的相关概念; 熟悉以太坊的开发工具; 了解智能合约编写规则; 熟悉智能合约的编译、部署及执行方法。教学重点以太坊网络的搭建和部署;教学难点
7、以太坊的架构原理教学方式课堂教学以PPT讲授为主,并结合多媒体进行教学教学过程第1-2课时一、通过任务导入的方式导入新课本任务在Windows系统环境中完成,首先下载Windows版本的以太坊Geth和Go语言安装包并安装Geth和Go语言,其次修改配置文件完成本地以太坊私有链简易部署,最后启动区块链节点并体验使用命令查看账户等信息。二、新课讲解知识点卜以太坊简介(4)什么是以太坊(5)以太坊发展历程知识点2-以太坊相关概念(4)智能合约(5)账户(6)交易(7)以太坊网络知识点3-以太坊开发工具(6) Geth(7) Mist(8) Ethereum-Wallet(9) Ganache-Cl
8、i(10) Truffle(11) Remi-ide(12) Remix-app(13) MetaMask(14) Web3.js三、任务实施(5)下载并安装Geth;(6)下载并安装GO语言环境;(7)创建创世区块;(8)启动区块链节点;(9)查询账户信息;(10)创建账号;(11)退出.四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业参照任务实施部分,完成以太坊网络的部署和常用命令的使用。A预习下节课的内容。第3-4课时一、通过任务导入的方式导入新课本任务通过使用在线IDE工具RellIiX编写、部署、执行智能合约,体验代币发行与交易的过程。二
9、、新课讲解知识点I-Remix简介(1)RenIiX简介;(2)创建工作区;(3)创建合约;(4)编辑合约内容知识点2-智能合约编写快速入门(1)状态变量;(2)字符串变量;(3)结构体;(4)数组和公共数组;(5)函数;(6)事件。知识点3-智能合约的编译和部署(1)智能合约编译的方法(2)智能合约部署的方法三、任务实施(1)编写代币合约;(2)编译代币合约;(3)部署及执行合约;设定环境及账户;部署合约;查询账户余额;转移代币。四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业 参照任务实施部分,完成智能合约的部署和执行。 预习下节课的内容。第5
10、-6课时一、通过任务导入的方式导入新课本任务通过编写投票智能合约,掌握S。Iidity语言控制结构的应用。二、新课讲解知识点1-投票智能合约简介知识点2-Solidity控制结构(1)条件语句;(2)循环语句;三、任务实施(1)编写代币合约;(2)编译代币合约;(3)部署及执行合约;四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业 参照任务实施部分,完成投票智能合约的编写、编译、部署和执行。 预习下节课的内容。教学后记区块链枝术原理与应用锦稔名铢:粽钵/起:耀偏学期:_秋婶驳名:课题名称项目3认识识区块链3.0计划课时4课时教学引入区块链3.0是以
11、HyperledgerFabric为代表的联盟链,Fabric是由IBM等主导开发的一个超级账本,而链码是运行在FabriC网络节点中的智能合约。本章从Fabric的发展历程及核心优势,链码的运行方式和生命周期等方面,简要介绍Fabric网络部署和链码编写及运行方法。教学目标 了解区块链3.0的发展历程; 熟悉Fabric的体系架构; 熟悉FabriC的核心优势: 了解链码的概念和分类; 掌握链码的运行方式: 熟悉链码的生命周期。教学重点Fabric网络的搭建和部署;教学难点Fabric链码交易的原理教学方式课堂教学以PPT讲授为主,并结合多媒体进行教学教学过程第1-2课时一、通过任务导入的方
12、式导入新课本任务在Ubuntu16.4操作系统环境下,首先安装PythOn3、dockerdocker-COmPoSe、go和Fabric,配置并完成FabriC测试网络的简易部署。二、新课讲解知识点I-Fabric简介(6) Fabric起源(7) Fabric概述(8) Fabric节点知识点2-Fabric的体系架构(8)成员管理(9)区块服务(10)链码服务知识点3-Fabric的核心优势三、任务实施(12)更新python默认指向python3;(13)安装DoCker;(14)安装docker-compose;(15)安装g。语言环境;(16)安装Fabric;(17)启动网络。四
13、、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业参照任务实施部分,完成Fabric网络的部署和启动。A预习下节课的内容。第3-4课时、通过任务导入的方式导入新课本任务以官方提供的转账链码案例,完成链码的安装和实例化,体验链码交易的流程和操作方法。二、新课讲解知识点1-链码简介(5)什么是链码(6)链码的编写语言知识点2-链码的分类类型作用配置系统链码(CSCC)Peer端的Channel配置生命周期系统链码(LSeC)对用户链码的生命周期进行管理查询系统链码(QSCC)提供账本查询API,如获取区块和交易等信息背书管理系统链码(ESCC)负责背书(签
14、名)过程,并可以支持对背书策略进行管乃验证系统链码(VSCQ处理交易的验证,包括检查背书策略以及多版本并发1涮知识点3-链码的运行方式(3)将节点加入通道(4)链码打包(5)链码安装(6)链码实例化(7)链码调用知识点4-链码的生命周期命令作用安装(install)将已编写完成的链码安装在网络节点中实例化(instantiate)对已安装的链码进行实例化升级(upgrade)对已有链码进行升级,链代码可以在安装后根据具体需求的变化进行升级打包(package)对指定的链码进行打包的操作签名(SingnPaCkage)对已打包的文件进行签名三、任务实施(4)生成构件;(5)创建排序通道创世区块;
15、(6)定义锚节点;(7)节点加入通道;(8)安装链码;(9)调用链码。四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业 参照任务实施部分,完成链码的安装和执行。 预习下节课的内容。教学后记区块链技术原理与应用敖老世必钵德名锦:栽钵/假:耀钵号期:敖婶驳名:课题名称项目4新一代区块链系统概述计划课时6课时教学引入新一代区块链系统由辰宜科技研发,于2018年5月公开发布,已经平稳运行3年多,是一个完全国产自主的区块链操作系统,提供区块链的搭建、智能合约中文编程语言及编译运行环境、百分百共识机制、存储海量数据的博流数据库等核心功能。本章进入新一代区块链系
16、统的世界,了解新一代区块链系统的架构、部署及基本使用方法。教学目标 了解新一代区块链系统的发展历程和特征; 熟悉新一代区块链系统的安装和部署; 熟悉新一代区块链系统的用户管理方法; 熟悉新一代区块链系统的系统管理方法。教学重点新一代区块链系统的部署方法;教学难点新一代区块链的系统架构教学方式课堂教学以PPT讲授为主,并结合多媒体进行教学教学过程第1-2课时一、通过任务导入的方式导入新课新一代区块链系统兼容LinUx、WindoWs、IOS.AndrOid和鸿蒙平台,可以部署在LinUx、Windows、IOS、AndrOid和鸿蒙操作系统上面,本任务在WindOWSlo操作系统环境下,完成新一
17、代区块链系统的部署。二、新课讲解知识点1-新一代区块链系统简介(9)新一代区块链的起源(10)新一代区块链的优势(11)新一代区块链系统的工作原理知识点2-新一代区块链系统的架构(三)技术层(12)管理层(13)场景应用层知识点3-新一代区块链系统的部署(15)主链服务器部署(16)账本服务器部署(17)级联账本服务器部署(18)智能合约服务器部署(19)预言合约服务器部署(20)系统部署故障知识点4-新一代区块链系统的部署(1)连接主链服务器(2)连接合约服务器三、任务实施(18)下载并安装jdk;(19)启动主链数据服务器;(20)启动智能合约服务器:(21)启动预言合约服务器;(22)使
18、用新一代区块链编辑器;(23)上链及合约服务器设置;(24)编写第一个程序.四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业A参照任务实施部分,完成新一代区块链系统的部署和使用。预习下节课的内容。第3-4课时一、通过任务导入的方式导入新课李明同学想使用新一代区块链系统,请帮助李明同学完成用户的注册、激活和登录步骤,并体验用户查询及修改等操作方法。二、新课讲解知识点1-用户类型(7)普通用户;(8)管理员用户;(9)金融管理员用户。知识点2-注册用户(7)注册普通用户;知识点3-激活和禁止用户(8)激活用户(9)禁止用户知识点4-登录和退出系统(1)
19、登录系统(2)退出系统知识点5-查询资料和更新资料(1)查询资料(2)更新资料知识点6-取出公钥和取出私钥(1)取出公钥(2)取出私钥三、任务实施(10)上链服务器及合约服务器设置;(11)注册用户李明;(12)登录系统管理员账号;(13)激活李明的账号;(14)登录李明账号;(15)查询李明的用户信息(16)密码修改;(17)取出私钥;(18)更新资料信息;(19)退出系统。四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业参照任务实施部分,注册用户并查询用户相关信息查询。预习下节课的内容。第5-6课时一、通过任务导入的方式导入新课本任务通过相关函
20、数的说明,了解区块链系统的系统管理功能。二、新课讲解知识点1-黑名单管理(3)增加黑名单;(4)删除黑名单。知识点2-白名单管理(1)增加白名单;(2)删除白名单。知识点3-信任节点管理(1)增加信任节点;(2)删除信任节点。三、任务实施(4)登录金融管理员账户;(5)将张三增加到白名单中;(6)将李四增加到黑名单中;(7)张三透支转账给李四;(8)李四透支转账给张三四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业 参照任务实施部分,完成系统中黑白名单的管理。 预习下节课的内容。教学后记区块链技术原理与应用钵程名锦;栽例/微:锻偏号期:_秋婶驳名:
21、课题名称项目5中文智能合约编程语言基础计划课时8课时教学引入2009年比特币诞生,区块链1.0时代进入大众视野,但此时区块链的唯一应用就是数字货币。区块链2.0时代引入智能合约,主要使用Solidity语言编写。到了区块链3.0时代,由于采用了DoCker技术,可以通过多种常用的高级语言编写智能合约。而新一代区块链系统,不仅支持多语言的编译环境,同时提供了一套系统自带的纯中文智能合约编程语言。这套语言易懂、易学、易上手,大大降低了使用门槛,无编程基础者也能轻松上手。本章介绍中文编程语言的基础语法和使用规则。教学目标熟悉中文编程语言的基本语法结构和调试方法; 掌握中文编程语言的数据类型和运算符;
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