区块链工程实验与实践

"1. 本书是国内为数不多的讲解区块链实验实践的教材。 2. 本书选择的区块链实验系统全面、具有代表性。 3.本书知识点的讲解由浅入深，实验指导清晰。 4. 本书适应面广，既可以作为大中专学生及研究生学生教材，也可以作为从业者的参考用书。"

本书内容包括9章。第1章为基于Go语言编写基本区块链，第2章为比特币客户端与回归测试网络，第3章为区块链浏览器与区块链钱包，第4章为以太坊客户端与分布式网络，第5章为IPFS-P2P私有网络搭建，第6章为超级账本项目Fabric实验，第7章为Solidity与智能合约在线编程，第8章为简单DApp的开发实践，第9章为自主设计实验，包括区块链共识算法实现与区块链扩容方案实现。本书可以作为计算科学、软件工程、信息安全、区块链工程等专业相关课程的配套教材，也可以作为区块链工程师的培训教材。

第1章 基于Go语言编写基本区块链 1
1.1 Go语言环境的配置 1
1.1.1 实验目的 1
1.1.2 实验环境 1
1.1.3 实验步骤 2
1.1.4 实验报告 2
1.2 Go语言入门 2
1.2.1 实验目的 2
1.2.2 原理简介 3
1.2.3 实验环境 6
1.2.4 实验步骤 6
1.2.5 实验报告 7
1.3 使用Go语言构建区块 8
1.3.1 实验目的 8
1.3.2 原理简介 8
1.3.3 实验环境 8
1.3.4 实验步骤 8
1.3.5 实验报告 9
1.4 使用Go语言实现一条区块链 9
1.4.1 实验目的 9
1.4.2 原理简介 9
1.4.3 实验环境 9
1.4.4 实验步骤 10
1.4.5 实验报告 10
1.5 添加工作量证明模块 10
1.5.1 实验目的 10
1.5.2 原理简介 10
1.5.3 实验环境 12
1.5.4 实验步骤 12
1.5.5 实验报告 12
1.6 阅读代码：添加数据库 13
1.6.1 实验目的 13
1.6.2 原理简介 13
1.6.3 实验环境 15
1.6.4 实验步骤 15
1.6.5 实验报告 15
1.7 拓展实验：添加命令行接口 16
1.8 本章实验报告模板 16

第2章 比特币客户端与回归测试网络 22
2.1 Bitcoin Core的安装和配置 22
2.1.1 实验目的 22
2.1.2 原理简介 22
2.1.3 实验环境 23
2.1.4 实验步骤 23
2.1.5 实验报告 27
2.2 远程调用搭建回归测试网络 27
2.2.1 实验目的 27
2.2.2 原理简介 27
2.2.3 实验环境 28
2.2.4 实验步骤 28
2.2.5 实验报告 32
2.3 拓展实验：利用回归测试网络模拟并测试复杂的区块链状态与功能 32
2.4 本章实验报告模板 32

第3章 区块链浏览器与区块链钱包 37
3.1 区块链浏览器的基本操作 37
3.1.1 实验目的 37
3.1.2 原理简介 38
3.1.3 实验环境 38
3.1.4 实验步骤 38
3.1.5 实验报告 44
3.2 利用区块链浏览器学习区块链账本层构造 44
3.2.1 实验目的 44
3.2.2 原理简介 44
3.2.3 实验环境 44
3.2.4 实验步骤 44
3.2.5 实验报告 48
3.3 利用区块链浏览器解析并学习以太坊合约层构造 48
3.3.1 实验目的 48
3.3.2 实验环境 48
3.3.3 实验步骤 48
3.3.4 实验报告 51
3.4 体验区块链钱包原理 51
3.4.1 实验目的 51
3.4.2 原理简介 51
3.4.3 实验环境 52
3.4.4 实验步骤 52
3.4.5 实验报告 54
3.5 拓展实验：批量获取并分析区块链元数据 54
3.6 本章实验报告模板 55

第4章 以太坊客户端与分布式网络 62
4.1 搭建分布式节点网络 62
4.1.1 实验目的 62
4.1.2 实验环境 62
4.1.3 实验步骤 62
4.1.4 实验报告 70
4.2 与控制台进行交互 70
4.2.1 实验目的 70
4.2.2 实验环境 70
4.2.3 实验步骤 70
4.2.4 实验报告 71
4.3 拓展实验：测试以太坊的吞吐率 72
4.4 本章实验报告模板 72

第5章 IPFS-P2P私有网络搭建 75
5.1 IPFS安装和P2P网络搭建 75
5.1.1 实验目的 75
5.1.2 原理简介 75
5.1.3 实验环境 76
5.1.4 实验步骤 76
5.1.5 实验报告 80
5.2 拓展实验：多人文件传输测试 80
5.3 本章实验报告模板 80

第6章 超级账本项目Fabric实验 84
6.1 Fabric环境的配置 84
6.1.1 实验目的 84
6.1.2 原理简介 84
6.1.3 实验环境 85
6.1.4 实验步骤 85
6.1.5 实验报告 88
6.2 first-network的启动和Channel的配置 88
6.2.1 实验目的 88
6.2.2 原理简介 89
6.2.3 实验环境 89
6.2.4 实验步骤 89
6.2.5 实验报告 91
6.3 链码的安装和实例化 91
6.3.1 实验目的 91
6.3.2 原理简介 92
6.3.3 实验环境 92
6.3.4 实验步骤 92
6.3.5 实验报告 93
6.4 拓展实验：使用CouchDB进行富查询 93
6.5 本章实验报告模板 93

第7章 Solidity与智能合约在线编程 97
7.1 Solidity基础入门 97
7.1.1 实验目的 97
7.1.2 原理简介 97
7.1.3 实验环境 101
7.1.4 实验步骤 101
7.1.5 实验报告 102
7.2 Solidity进阶：宠物成长系统 102
7.2.1 实验目的 102
7.2.2 原理简介 103
7.2.3 实验环境 105
7.2.4 实验步骤 105
7.2.5 实验报告 106
7.3 Solidity高阶理论 107
7.3.1 实验目的 107
7.3.2 原理简介 107
7.3.3 实验环境 111
7.3.4 实验步骤 111
7.3.5 实验报告 112
7.4 支付系统 112
7.4.1 实验目的 112
7.4.2 原理简介 112
7.4.3 实验环境 114
7.4.4 实验步骤 114
7.4.5 实验报告 114
7.5 “战斗”升级 114
7.5.1 实验目的 114
7.5.2 原理简介 114
7.5.3 实验环境 115
7.5.4 实验步骤 115
7.5.5 实验报告 115
7.6 拓展实验 115
7.6.1 ERC20代币合约 115
7.6.2 拍卖合约 116
7.7 本章实验报告模板 116

第8章 简单DApp的开发实践 125
8.1 简单DApp的搭建和测试 125
8.1.1 实验目的 125
8.1.2 原理简介 125
8.1.3 实验环境 126
8.1.4 实验步骤 126
8.1.5 实验报告 137
8.2 拓展实验：抵押机制和门限签名 138
8.3 本章实验报告模板 138

第9章 自主设计实验 144
9.1 共识算法的实现与测试 144
9.1.1 实验目的 144
9.1.2 实验概述 144
9.1.3 原理简介 144
9.1.4 实验环境 146
9.1.5 实验步骤 146
9.1.6 实验报告 149
9.2 区块链的瓶颈和扩容方案 149
9.2.1 实验目的 149
9.2.2 实验概述 150
9.2.3 原理简介 150
9.2.4 实验步骤 157
9.2.5 实验报告 158
9.3 本章实验报告模板 159
参考文献 160