区块链技术原理与应用教学教案.docx

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1、区块链技术原理与应用2023年11月7日星期二课题名称项目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，并结合多媒体进行教学教

2、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-cligetwalletinfo查

3、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-cliwalIetpassphrasechange原密码新

4、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-clidumpprivkey钱包

5、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施部分，完成测试

6、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2023年11月7日星期二课题名称项目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；教学难点以太坊的架构原理教学方式课堂教学

7、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-Cli(10) Truffle(11

8、) 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、新课讲解知识点I-Remix简

9、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5-6课时一、通过任务导入的方式导

10、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。教学后记区块链技术原理与应用2023年11月7日星期二课题名称项目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HyperledgerFabric为代表的联盟链

11、，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、通过任务导入的方式导入新课本任务在Ubuntu16.4操作系统环

12、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、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的

13、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(签名)过程，并可以支持对背书策略进行管乃验证系统链

14、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；(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2023年11月7