2024年河北省職業(yè)院校技能大賽高職組區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用大賽樣題二

任任務(wù)書“區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用”賽項樣題二2021年6月，文化和旅游部印發(fā)《“十四五”公共文化服務(wù)體系建設(shè)規(guī)劃》,提出“要以全國智慧圖書館體系建設(shè)項目為引領(lǐng)，運用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)，搭建一套支撐智慧圖書館運行的云基礎(chǔ)設(shè)施，打造面向未來的圖書館智慧服務(wù)體系和自有知識產(chǎn)權(quán)的智慧圖書館管理系統(tǒng)”?；谝陨媳尘靶枰覀冊O(shè)計一個基于區(qū)塊鏈的智慧圖書館數(shù)字資源管理系統(tǒng)，將解決智慧圖書館建設(shè)進程中所遇到的數(shù)據(jù)安全難題、資源利用難題；在當(dāng)今信息數(shù)字化的時代，圖書館已經(jīng)演變成了數(shù)字資源的重要托管者和提供者。然而，隨之而來的是對數(shù)據(jù)安全和隱私的不斷擔(dān)憂，以及如何更好地管理和優(yōu)化數(shù)字資源的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的圖書館管理系統(tǒng)難以有效解決這些問題，因此我們需要采用更加創(chuàng)新的方法來滿足不斷增長的數(shù)字資源管理需求。提交借閱申請?zhí)峤唤栝喩暾埞芾韱T圖書館借閱反饋審核結(jié)果用戶根據(jù)項目需求和團隊實際情況，選擇技術(shù)路線為fiscobcos、模塊一：區(qū)塊鏈產(chǎn)品方案設(shè)計及系統(tǒng)運維(35分)選手完成本模塊的任務(wù)后，將任務(wù)中設(shè)計結(jié)果、運行代碼、運行結(jié)果等截圖按要求進行提交。任務(wù)1-1:區(qū)塊鏈產(chǎn)品需求分析與方案設(shè)計【任務(wù)要求】傳統(tǒng)的圖書管理系統(tǒng)需要管理員來驗證和審閱，而在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的圖書管理系統(tǒng)中也是分為管理員、用戶、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)圖書管理注冊系統(tǒng)(也就是區(qū)塊鏈)。通過對業(yè)務(wù)需求的功能分析，可以更好的服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)流程?；趹?yīng)用程序的功能需求設(shè)計文檔，完善功能需求設(shè)計文檔，具體要求如下：(1)根據(jù)功能需求設(shè)計文檔中的功能需求表畫出整體業(yè)務(wù)流程圖；(2)根據(jù)系統(tǒng)背景描述和需求分析，畫出該系統(tǒng)的功能模塊圖。任務(wù)1-2:區(qū)塊鏈系統(tǒng)部署與運維子任務(wù)1-2-1:搭建區(qū)塊鏈系統(tǒng)【任務(wù)要求】機構(gòu)A、B、C希望同時構(gòu)建一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)端口要求如下：請基于提供的Linux操作系統(tǒng)和相關(guān)軟件包，按照要求完成區(qū)塊鏈系統(tǒng)搭建，要P2P端口channel端口rpc端口11112(1)在“/root/tools/”目錄下構(gòu)建區(qū)塊鏈節(jié)點，組網(wǎng)配置文件以“ipconf”(2)在“/root/tools/”目錄下啟動區(qū)塊鏈節(jié)點；(3)在“/root/tools/”目錄下查看節(jié)點(node0)的進程運行情況、節(jié)點連接狀態(tài)和共識狀態(tài)(要求節(jié)點狀態(tài)輸出信息不少于三條)。子任務(wù)1-2-2:控制臺配置與使用【任務(wù)要求】控制臺時區(qū)塊鏈系統(tǒng)重要的交互工具，它通過JavaSDK與區(qū)塊鏈節(jié)點建立連接，實現(xiàn)區(qū)塊鏈節(jié)點數(shù)據(jù)讀寫的訪問請求?；谝汛罱ǖ膮^(qū)塊鏈系統(tǒng)，為區(qū)塊鏈系統(tǒng)(node0)配置控制臺，使用控制臺與區(qū)塊鏈節(jié)點進行簡單交互，具體要求如下：(1)在/root/tools/目錄下配置控制臺相關(guān)證書，并啟動控制臺；(2)通過控制臺查詢節(jié)點版本信息；(3)使用控制臺部署HelloWorld合約；(4)使用控制臺分別完成HelloWorld合約的set(參數(shù)為FISCOBCOS)與get(5)查詢部署合約的區(qū)塊信息；(6)將交易執(zhí)行允許消耗的最大gas數(shù)設(shè)置為500000000,并驗證。子任務(wù)1-2-3:區(qū)塊鏈系統(tǒng)擴容【任務(wù)要求】采用群組架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)業(yè)務(wù)場景的不同，可存在多個不同的賬本，區(qū)塊鏈節(jié)點可以根據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)系選擇群組加入，參與到對應(yīng)賬本的數(shù)據(jù)共享和共識過程中。基于已完成的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，現(xiàn)為機構(gòu)A擴容一個新節(jié)點(newnode),端口號依次為30400,20400,8040,具體內(nèi)容如下：(4)將新節(jié)點作為觀察節(jié)點加入group1當(dāng)中，并驗證是否加入成功。子任務(wù)1-2-4:區(qū)塊鏈可視化平臺搭建【任務(wù)要求】WeBASE是在區(qū)塊鏈應(yīng)用和區(qū)塊鏈節(jié)點之間搭建的一套通用組件，能夠提高區(qū)塊鏈應(yīng)用的開發(fā)效率。為可視化分析鏈上數(shù)據(jù)和實時監(jiān)控區(qū)塊鏈系統(tǒng)，搭建區(qū)塊鏈(1)配置MySQL,將root用戶身份驗證設(shè)置為“mysql_native_password”,并設(shè)置密碼為“123456”;(2)修改配置文件，配置WeBASE子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲，基于已搭建的區(qū)塊鏈系統(tǒng)(3)啟動可視化平臺，并檢查各子系統(tǒng)進程；(4)WeBASE管理平臺的初始賬戶為admin,密碼為Abcd1234。任務(wù)1-3:區(qū)塊鏈系統(tǒng)測試子任務(wù)1-3-1:區(qū)塊鏈系統(tǒng)壓力測試【任務(wù)要求】Caliper是一個通用區(qū)塊鏈性能測試工具，能夠方便地對接多種區(qū)塊鏈平臺模擬合約轉(zhuǎn)賬及增刪改查的壓力測試，并輸出的可視化性能測試報告。使用Caliper測試工具通過調(diào)用HelloWorld合約，新建一條默認(rèn)鏈(單機4節(jié)點)來進行區(qū)塊鏈系統(tǒng)進行壓力測試，具體要求如下：(1)編寫核心測試用例代碼get.js和set.js(參數(shù)可自定義);(2)設(shè)置交易發(fā)送數(shù)量為1000,交易發(fā)送速率為100;(3)查看可視化測試報告。子任務(wù)1-3-2:智能合約安全漏洞測試【任務(wù)要求】智能合約漏洞事件嚴(yán)重威脅著區(qū)塊鏈生態(tài)安全，一旦智能合約部署到區(qū)塊鏈上，就很難甚至無法進行修補，常見的合約漏洞有整數(shù)溢出、重入攻擊、訪問控制等?；诮o定的智能合約代碼，使用truffle完成智能合約安全漏洞測試，具體要求(1)分析智能合約可能面臨的安全威脅問題；(2)在“Blocker.sol”合約中編寫攻擊合約，需先在構(gòu)造函數(shù)中初始化Blocker合約實例，并提供2個方法，分別對漏洞合約中的兩個競猜方法進行攻擊；(3)在“1_test.js”中編寫合約測試腳本，要求在每次測試前部署一個新的合約，并對合約攻擊進行測試。模塊二：智能合約開發(fā)與測試(30分)選手完成本模塊的任務(wù)后，將任務(wù)中設(shè)計結(jié)果、運行代碼、運行結(jié)果等截圖粘貼至作答區(qū)并提交。任務(wù)2-1:智能合約設(shè)計【任務(wù)要求】根據(jù)區(qū)塊鏈圖書管理系統(tǒng)功能需求設(shè)計文檔的描述，畫出業(yè)務(wù)系統(tǒng)的時序圖。具(1)請根據(jù)該項目智能合約的設(shè)計梳理出業(yè)務(wù)邏輯的時序圖任務(wù)2-2:智能合約開發(fā)子任務(wù)2-2-1:圖書信息(Book)合約接口編碼【任務(wù)要求】名稱類型說明圖書名稱圖書作者圖書編號圖書狀態(tài)圖書借閱記錄enumstates{Library,loaned}//圖書的當(dāng)前狀態(tài)，在(2)編寫添加圖書借閱記錄接口，將借書人的地址記錄到合約中：functionaddRecords(address_borrower)public{子任務(wù)2-2-2:學(xué)生信息(Student)合約接口編碼【任務(wù)要求】(1)編寫添加學(xué)生借閱記錄接口，將圖書地址添加到合約中：functionaddRecords(address_book)public{子任務(wù)2-2-3:圖書管理員(Librarian)合約接口編碼【任務(wù)要求】(1)編寫創(chuàng)建新圖書的接口，完成新圖書的創(chuàng)建以及合約狀態(tài)變量的修改：functioncreateBook(stringmemoryname,stringmemory_author,string(2)編寫刪除圖書的接口，根據(jù)圖書編號刪除對應(yīng)的圖書信息，并將記錄中后續(xù)functiondeleteBook(uint256_bookNumber)public{(3)編寫查詢學(xué)生借閱記錄的接口，根據(jù)學(xué)生id,查詢該學(xué)生借閱過的所有圖書functiongetStudentRecords(stringmemory_id)publicviewrequire(address(students[_id])!=address(0),"無效的學(xué)生地址")for(uinti=0;i<addrreturn(name,author,numberfunctionBorrowing(stringmemory①,uint256②)public{Bookbook=books[_bookNrequire(③<5,"已借閱5本圖書，不能繼續(xù)借閱");require(bookNumber<bookNumber,"無效的圖書編號")(5)編寫歸還圖書的接口，,學(xué)生歸還圖書，完成相應(yīng)操作的上鏈：functionreturnBook(stringmemory_id,uint256_bookNumber)pBookbook=books[_bookNumberequire(bookNumber<bookNumber,"無效的require(address(students[_id])!=address(0),"無require(①==address(stude子任務(wù)2-2-4:智能合約編譯與部署【任務(wù)要求】(2)調(diào)用圖書管理智能合約的接口，完整驗證業(yè)務(wù)流程。任務(wù)2-3:智能合約測試【任務(wù)要求】基于VSCODE加載的測試項目，補全位于test文件夾中Book.js文件，添加測試用模塊三：區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(30分)選手完成本模塊的任務(wù)后，將任務(wù)中設(shè)計結(jié)果、運行代碼、運行結(jié)果等截圖粘貼至作答區(qū)并提交。任務(wù)3-1:區(qū)塊鏈應(yīng)用前端開發(fā)子任務(wù)3-1-1:圖書管理系統(tǒng)庫存管理界面開發(fā)【任務(wù)要求】實現(xiàn)圖書庫存管理功能，具體展示內(nèi)容有序號，書名，作者，當(dāng)前借閱狀態(tài)等#入厚#入厚0已借出子任務(wù)3-1-2:圖書管理系統(tǒng)借閱模塊前端開發(fā)【任務(wù)要求】結(jié)合給定區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)需求和前端頁面示例，完成前端首頁頁面，具有如下功能：1.根據(jù)輸入的圖書編號，查詢相應(yīng)圖書的借閱歷史信息；0姓名學(xué)號地址2.根據(jù)輸入的學(xué)生編號，查詢相應(yīng)借閱歷史信息；當(dāng)前學(xué)生信閱量：1國0u77bellddd371#0adle143cd49b8≤20子任務(wù)3-1-3:圖書管理系統(tǒng)借閱消息通知功能開發(fā)【任務(wù)要求】結(jié)合給定區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)需求和前端頁面示例，完成前端頁面消息通知功能，具有如1.使用websocket與后端建立連接，即時展示借閱圖書通知信息；○借閱成功0還書學(xué)任務(wù)3-2:區(qū)塊鏈應(yīng)用后端開發(fā)使用Java-SDK與區(qū)塊鏈進行交互，將Solidity調(diào)用的文件，實現(xiàn)區(qū)塊鏈編程。智能合約轉(zhuǎn)譯為可供Java子任務(wù)3-2-1:創(chuàng)建學(xué)生【任務(wù)要求】使用Java語言編寫后端代碼進行交互，創(chuàng)建學(xué)生信息，要求如下：1.函數(shù)成功創(chuàng)建學(xué)生信息；2.函數(shù)有調(diào)用異常處理，若合約交互失敗需返回失敗原因。子任務(wù)3-2-2:創(chuàng)建圖書【任務(wù)要求】使用Java語言編寫后端代碼進行交互，創(chuàng)建圖書信息，要求如下：1.函數(shù)成功創(chuàng)建圖書信息；2.函數(shù)有調(diào)用異常處理，若合約交互失敗需返回失敗原因。子任務(wù)3-2-3:圖書列表【任務(wù)要求】開發(fā)圖書管理系統(tǒng)中的接口，根據(jù)系統(tǒng)中原有的代碼補充getAl1BookMessage接口，實現(xiàn)全部圖書信息的查詢；子任務(wù)3-2-4:借閱圖書【任務(wù)要求】開發(fā)圖書管理系統(tǒng)中的接口，根據(jù)系統(tǒng)中原有的代碼補充borrowing接口，實現(xiàn)子任務(wù)3-2-5:歸還圖書【任務(wù)要求】開發(fā)圖書管理系統(tǒng)中的接口，根據(jù)系統(tǒng)中原有的代碼補充returnBook接口，實現(xiàn)對圖書的歸還；子任務(wù)3-2-6:監(jiān)聽圖書管理系統(tǒng)借閱事件【任務(wù)要求】開發(fā)圖書管理系統(tǒng)中的接口，根據(jù)系統(tǒng)中原有的代碼補充監(jiān)聽借閱事件接口，實現(xiàn)對借閱圖書事件的實時監(jiān)聽，要求只監(jiān)聽借閱事件，對事件消息進行解