區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用 教案 李建輝 項目1-5 初識區(qū)塊鏈1.0教學(xué)設(shè)計- 中文智能合約編程語言基礎(chǔ)

博學(xué)谷：讓IT教學(xué)更簡單，讓IT學(xué)習(xí)更有效PAGE12PAGE1《區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：

7日星期二課題名稱項目1初識區(qū)塊鏈1.0計劃課時2課時教學(xué)引入?yún)^(qū)塊鏈起源于比特幣開源項目，2008年10月，中本聰發(fā)布了堪稱比特幣圣經(jīng)的白皮書——《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，首次提出基于密碼學(xué)原理的電子支付方式的比特幣概念，從此開啟了區(qū)塊鏈技術(shù)的新天地。本章將從區(qū)塊鏈概念開始，帶大家認(rèn)識比特幣區(qū)塊鏈，進(jìn)而熟悉區(qū)塊鏈的基本知識。教學(xué)目標(biāo)了解區(qū)塊鏈的起源；掌握第一代區(qū)塊鏈的特征；熟悉比特幣測試鏈的搭建和部署；熟悉比特幣測試鏈的常用命令。教學(xué)重點比特幣測試鏈的搭建和部署；教學(xué)難點區(qū)塊鏈的架構(gòu)原理教學(xué)方式課堂教學(xué)以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過程一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)基于Ubuntu16.4操作系統(tǒng)，請讀者自行在本地電腦中安裝好Ubuntu系統(tǒng)。通過搭建比特幣測試網(wǎng)絡(luò)、安裝比特幣客戶端并完成測試幣在線交易，了解第一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的起源、部署及交易方法。二、新課講解知識點1-區(qū)塊鏈的起源什么是比特幣什么是區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈的分類私有鏈許可鏈聯(lián)盟鏈知識點2-區(qū)塊鏈的工作原理區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)①區(qū)塊頭②區(qū)塊體創(chuàng)世區(qū)塊區(qū)塊鏈的工作過程知識點3-區(qū)塊鏈技術(shù)的特征去中心化自治性開放性信息不可篡改匿名性知識點4-比特幣客戶端常用命令bitcoin-cligetwalletinfo 查看錢包信息bitcoin-clilistreceivedbyaddress1true 獲取所有錢包地址及其賬號名bitcoin-cligetbalance 查看錢包余額bitcoin-cligetnewaddress賬號名 生成錢包賬號的地址bitcoin-cligetreceivedbyaddress錢包地址 查詢指定地址錢包收到幣的數(shù)量bitcoin-cligetaccountaddress"" 查看默認(rèn)錢包地址bitcoin-cliencryptwallet密碼 加密錢包bitcoin-cliwalletpassphrasechange原密碼新密碼 修改錢包密碼bitcoin-cliwalletlock 鎖定錢包bitcoin-cliwalletpassphrase密碼解鎖時間 解鎖錢包，其中解鎖時間單位是秒bitcoin-clibackupwallet備份文件名 備份錢包文件bitcoin-cliimportwallet備份文件名 導(dǎo)入備份文件，需要先解鎖錢包bitcoin-clidumpwallet文件名 導(dǎo)出所有錢包地址和私鑰到指定文件，需要先解鎖bitcoin-cliimportwallet文件名 導(dǎo)入錢包和私鑰，需要先解鎖bitcoin-clidumpprivkey錢包地址 導(dǎo)出指定錢包地址的私鑰bitcoin-cliimportprivkey錢包私鑰賬號名true 導(dǎo)入指定錢包私鑰bitcoin-cligetaccount錢包地址 獲取指定錢包地址的賬號名bitcoin-clilistaddressgroupings 獲取本節(jié)點所有錢包的賬號名及余額三、任務(wù)實施在Ubuntu16.4操作系統(tǒng)中，下載并安裝比特幣客戶端；創(chuàng)建并編寫比特幣配置文件；后臺啟動比特幣客戶端；測試幣體驗并查看相關(guān)信息。四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成測試幣區(qū)塊鏈的部署和常用命令的使用。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。教學(xué)后記《區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：

7日星期二課題名稱項目2認(rèn)識區(qū)塊鏈2.0計劃課時6課時教學(xué)引入以太坊是在第一代區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)上，為了方便開發(fā)者使用區(qū)塊鏈進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)而誕生，以太坊被公認(rèn)為第二代區(qū)塊鏈，核心要點就是提出了一套智能合約理論和開發(fā)環(huán)境，讓開發(fā)者只需專注智能合約的業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)，從而打開區(qū)塊鏈在其他領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)壁壘。教學(xué)目標(biāo)了解以太坊的發(fā)展歷程；掌握以太坊的相關(guān)概念；熟悉以太坊的開發(fā)工具；了解智能合約編寫規(guī)則；熟悉智能合約的編譯、部署及執(zhí)行方法。教學(xué)重點以太坊網(wǎng)絡(luò)的搭建和部署；教學(xué)難點以太坊的架構(gòu)原理教學(xué)方式課堂教學(xué)以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過程第1-2課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)在Windows系統(tǒng)環(huán)境中完成，首先下載Windows版本的以太坊Geth和Go語言安裝包并安裝Geth和Go語言，其次修改配置文件完成本地以太坊私有鏈簡易部署，最后啟動區(qū)塊鏈節(jié)點并體驗使用命令查看賬戶等信息。二、新課講解知識點1-以太坊簡介什么是以太坊以太坊發(fā)展歷程知識點2-以太坊相關(guān)概念智能合約賬戶交易以太坊網(wǎng)絡(luò)知識點3-以太坊開發(fā)工具GethMistEthereum-WalletGanache-cliTruffleRemix-ideRemix-appMetaMaskWeb3.js三、任務(wù)實施下載并安裝Geth；下載并安裝Go語言環(huán)境；創(chuàng)建創(chuàng)世區(qū)塊；啟動區(qū)塊鏈節(jié)點;查詢賬戶信息;創(chuàng)建賬號;退出.四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成以太坊網(wǎng)絡(luò)的部署和常用命令的使用。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第3-4課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)通過使用在線IDE工具Remix編寫、部署、執(zhí)行智能合約，體驗代幣發(fā)行與交易的過程。二、新課講解知識點1-Remix簡介Remix簡介；創(chuàng)建工作區(qū)；創(chuàng)建合約；編輯合約內(nèi)容知識點2-智能合約編寫快速入門狀態(tài)變量；字符串變量；結(jié)構(gòu)體；數(shù)組和公共數(shù)組；函數(shù)；事件。知識點3-智能合約的編譯和部署智能合約編譯的方法智能合約部署的方法三、任務(wù)實施編寫代幣合約；編譯代幣合約；部署及執(zhí)行合約；①設(shè)定環(huán)境及賬戶；②部署合約；③查詢賬戶余額；④轉(zhuǎn)移代幣。四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成智能合約的部署和執(zhí)行。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第5-6課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)通過編寫投票智能合約，掌握Solidity語言控制結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。二、新課講解知識點1-投票智能合約簡介知識點2-Solidity控制結(jié)構(gòu)條件語句；循環(huán)語句；三、任務(wù)實施編寫代幣合約；編譯代幣合約；部署及執(zhí)行合約；四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成投票智能合約的編寫、編譯、部署和執(zhí)行。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。教學(xué)后記《區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：

7日星期二課題名稱項目3認(rèn)識識區(qū)塊鏈3.0計劃課時4課時教學(xué)引入?yún)^(qū)塊鏈3.0是以HyperledgerFabric為代表的聯(lián)盟鏈，F(xiàn)abric是由IBM等主導(dǎo)開發(fā)的一個超級賬本，而鏈碼是運行在Fabric網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的智能合約。本章從Fabric的發(fā)展歷程及核心優(yōu)勢，鏈碼的運行方式和生命周期等方面，簡要介紹Fabric網(wǎng)絡(luò)部署和鏈碼編寫及運行方法。教學(xué)目標(biāo)了解區(qū)塊鏈3.0的發(fā)展歷程；熟悉Fabric的體系架構(gòu)；熟悉Fabric的核心優(yōu)勢；了解鏈碼的概念和分類；掌握鏈碼的運行方式；熟悉鏈碼的生命周期。教學(xué)重點Fabric網(wǎng)絡(luò)的搭建和部署；教學(xué)難點Fabric鏈碼交易的原理教學(xué)方式課堂教學(xué)以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過程第1-2課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)在Ubuntu16.4操作系統(tǒng)環(huán)境下，首先安裝python3、docker、docker-compose、go和Fabric，配置并完成Fabric測試網(wǎng)絡(luò)的簡易部署。二、新課講解知識點1-Fabric簡介Fabric起源Fabric概述Fabric節(jié)點知識點2-Fabric的體系架構(gòu)成員管理區(qū)塊服務(wù)鏈碼服務(wù)知識點3-Fabric的核心優(yōu)勢三、任務(wù)實施更新python默認(rèn)指向python3；安裝Docker；安裝docker-compose；安裝go語言環(huán)境;安裝Fabric;啟動網(wǎng)絡(luò)。四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成Fabric網(wǎng)絡(luò)的部署和啟動。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第3-4課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)以官方提供的轉(zhuǎn)賬鏈碼案例，完成鏈碼的安裝和實例化，體驗鏈碼交易的流程和操作方法。二、新課講解知識點1-鏈碼簡介什么是鏈碼鏈碼的編寫語言知識點2-鏈碼的分類類型作用配置系統(tǒng)鏈碼(CSCC)Peer端的Channel配置生命周期系統(tǒng)鏈碼(LSCC)對用戶鏈碼的生命周期進(jìn)行管理查詢系統(tǒng)鏈碼(QSCC)提供賬本查詢API，如獲取區(qū)塊和交易等信息背書管理系統(tǒng)鏈碼(ESCC)負(fù)責(zé)背書(簽名)過程，并可以支持對背書策略進(jìn)行管理驗證系統(tǒng)鏈碼(VSCC)處理交易的驗證，包括檢查背書策略以及多版本并發(fā)控制知識點3-鏈碼的運行方式將節(jié)點加入通道鏈碼打包鏈碼安裝鏈碼實例化鏈碼調(diào)用知識點4-鏈碼的生命周期命令作用安裝（install）將已編寫完成的鏈碼安裝在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中實例化（instantiate）對已安裝的鏈碼進(jìn)行實例化升級（upgrade）對已有鏈碼進(jìn)行升級，鏈代碼可以在安裝后根據(jù)具體需求的變化進(jìn)行升級打包（package）對指定的鏈碼進(jìn)行打包的操作簽名（singnpackage）對已打包的文件進(jìn)行簽名三、任務(wù)實施生成構(gòu)件；創(chuàng)建排序通道創(chuàng)世區(qū)塊；定義錨節(jié)點；節(jié)點加入通道；安裝鏈碼；調(diào)用鏈碼。四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成鏈碼的安裝和執(zhí)行。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。教學(xué)后記《區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：

7日星期二課題名稱項目4新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)概述計劃課時6課時教學(xué)引入新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)由辰宜科技研發(fā)，于2018年5月公開發(fā)布，已經(jīng)平穩(wěn)運行3年多，是一個完全國產(chǎn)自主的區(qū)塊鏈操作系統(tǒng)，提供區(qū)塊鏈的搭建、智能合約中文編程語言及編譯運行環(huán)境、百分百共識機制、存儲海量數(shù)據(jù)的博流數(shù)據(jù)庫等核心功能。本章進(jìn)入新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的世界，了解新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的架構(gòu)、部署及基本使用方法。教學(xué)目標(biāo)了解新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的發(fā)展歷程和特征；熟悉新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安裝和部署；熟悉新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的用戶管理方法；熟悉新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的系統(tǒng)管理方法。教學(xué)重點新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署方法；教學(xué)難點新一代區(qū)塊鏈的系統(tǒng)架構(gòu)教學(xué)方式課堂教學(xué)以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過程第1-2課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)兼容Linux、Windows、IOS、Android和鴻蒙平臺，可以部署在Linux、Windows、IOS、Android和鴻蒙操作系統(tǒng)上面，本任務(wù)在Windows10操作系統(tǒng)環(huán)境下，完成新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署。二、新課講解知識點1-新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)簡介新一代區(qū)塊鏈的起源新一代區(qū)塊鏈的優(yōu)勢新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的工作原理知識點2-新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的架構(gòu)技術(shù)層管理層場景應(yīng)用層知識點3-新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署主鏈服務(wù)器部署賬本服務(wù)器部署級聯(lián)賬本服務(wù)器部署智能合約服務(wù)器部署預(yù)言合約服務(wù)器部署系統(tǒng)部署故障知識點4-新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署連接主鏈服務(wù)器連接合約服務(wù)器三、任務(wù)實施下載并安裝jdk；啟動主鏈數(shù)據(jù)服務(wù)器；啟動智能合約服務(wù)器；啟動預(yù)言合約服務(wù)器;使用新一代區(qū)塊鏈編輯器;上鏈及合約服務(wù)器設(shè)置;編寫第一個程序.四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署和使用。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第3-4課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課李明同學(xué)想使用新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)，請幫助李明同學(xué)完成用戶的注冊、激活和登錄步驟，并體驗用戶查詢及修改等操作方法。二、新課講解知識點1-用戶類型普通用戶；管理員用戶；金融管理員用戶。知識點2-注冊用戶注冊普通用戶；知識點3-激活和禁止用戶激活用戶禁止用戶知識點4-登錄和退出系統(tǒng)登錄系統(tǒng)退出系統(tǒng)知識點5-查詢資料和更新資料查詢資料更新資料知識點6-取出公鑰和取出私鑰取出公鑰取出私鑰三、任務(wù)實施上鏈服務(wù)器及合約服務(wù)器設(shè)置；注冊用戶李明；登錄系統(tǒng)管理員賬號；激活李明的賬號；登錄李明賬號；查詢李明的用戶信息密碼修改；取出私鑰；更新資料信息；退出系統(tǒng)。四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，注冊用戶并查詢用戶相關(guān)信息查詢。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第5-6課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)通過相關(guān)函數(shù)的說明，了解區(qū)塊鏈系統(tǒng)的系統(tǒng)管理功能。二、新課講解知識點1-黑名單管理增加黑名單；刪除黑名單。知識點2-白名單管理增加白名單；刪除白名單。知識點3-信任節(jié)點管理增加信任節(jié)點；刪除信任節(jié)點。三、任務(wù)實施登錄金融管理員賬戶；將張三增加到白名單中；將李四增加到黑名單中；張三透支轉(zhuǎn)賬給李四；李四透支轉(zhuǎn)賬給張三四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成系統(tǒng)中黑白名單的管理。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。教學(xué)后記《區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：

7日星期二課題名稱項目5中文智能合約編程語言基礎(chǔ)計劃課時8課時教學(xué)引入2009年比特幣誕生，區(qū)塊鏈1.0時代進(jìn)入大眾視野，但此時區(qū)塊鏈的唯一應(yīng)用就是數(shù)字貨幣。區(qū)塊鏈2.0時代引入智能合約，主要使用Solidity語言編寫。到了區(qū)塊鏈3.0時代，由于采用了Docker技術(shù)，可以通過多種常用的高級語言編寫智能合約。而新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)，不僅支持多語言的編譯環(huán)境，同時提供了一套系統(tǒng)自帶的純中文智能合約編程語言。這套語言易懂、易學(xué)、易上手，大大降低了使用門檻，無編程基礎(chǔ)者也能輕松上手。本章介紹中文編程語言的基礎(chǔ)語法和使用規(guī)則。教學(xué)目標(biāo)熟悉中文編程語言的基本語法結(jié)構(gòu)和調(diào)試方法；掌握中文編程語言的數(shù)據(jù)類型和運算符；掌握中文編程語言的條件和循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握中文編程語言的函數(shù)。教學(xué)重點無教學(xué)難點無教學(xué)方式課堂教學(xué)以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過程第1-2課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課本任務(wù)通過編程的方式計算長為15、高為5的三角形的面積。二、新課講解知識點1-注釋單行注釋多行注釋知識點2-變量文字變量數(shù)值變量邏輯變量知識點3-數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換數(shù)值轉(zhuǎn)文字文字轉(zhuǎn)數(shù)值邏輯轉(zhuǎn)文字知識點4-關(guān)鍵字三、任務(wù)實施四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生解答問題并給予指導(dǎo)。五、布置作業(yè)參照任務(wù)實施部分，完成求三角形面積的編程。預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。第3-4課時一、通過任務(wù)導(dǎo)入的方式導(dǎo)入新課假設(shè)有A、B、C、D四個學(xué)生對學(xué)習(xí)方案進(jìn)行投票，由他們投票決定方案