区块链技术与应用实验报告

Posted 2021-10-12 宝山的博客

文章目录

• 区块链技术与应用实验报告(实验一)
• • 关于作者
  • 作者介绍
  • 一、实验目的
  • 二、实验原理简介
  • 三、实验环境
  • 四、区块链基础概念
  • • 4.1 区块链简介
    • 4.2 比特币简介
  • 五、实验环境部署
  • • 5.1 实验环境说明
    • 5.2 软件安装
    • 5.3 配置环境变量
    • 5.4 win+R,输入cmd，回车进入命令行
    • 5.5 输入 bitcoind -version 测试是否安装成功
    • 5.6 打开创建一个记事本，输入内容 regtest=1，保存xx.conf
    • 5. 7 创建三个节点，同时运行，进行通信
    • • 5.7.1 配置文件 xx.conf 介绍
      • 5.7.2 此时实验准备的配置文件
      • 5.7.3 调用3次cmd ，分别运行以下命令
      • 5.7.4 查看3个节点连接正常的信息
  • 总结

区块链技术与应用实验报告(实验一)

关于作者

• 作者介绍

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  🍊 简介：云计算领域优质创作者🏆、学长的it故事 公众号创作者🎓、在校期间参与众多计算机相关的省赛、国赛，斩获系列荣誉。考取华为资深工程师、红帽工程师等系列认证。

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  让生命像一团热烈燃烧的火，直到死亡才能使它熄灭

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一、实验目的

• 实验目的

  # 掌握比特币客户端BitcoinCore的基本原理知识
  # 掌握比特币客户端BitcoinCore的安装与配置方法
  

二、实验原理简介

• 实验简介

  # bitcoin Core是比特币官方开发的节点客户端，提供了成为全节点所需的全面功能，并为比特币的开发、测试和实际运行提供了友好的工具，包含3个主要程序。
  
  (1) bitcoin-qt: 封装了完整的比特币全节点，并提供了一个带有GUI的钱包程序，可以实现交易数据可视化。钱包的“帮助”菜单中提供了控制台，以发布多类RPC命令，对普通用户更加友好。
  (2) bitcoind：提供了一个轻量级的封装好的比特币全节点，在部署后，可以通过向其发布RPC命令与之交互，对开发者更加友好。
  (3) bitcoin-cli：提供了通过命令行全节点发送RPC命令的功能，一般用于与bitcoind配合进行调试。
  
  借助前面建立的回归测试网络，可以采用bitcoin-cli向相关节点发布RPC命令与测试链进行交互。新打开一个命令行，输入如下命令，查看工具的使用方法。
  bitcoin-cli –h
  在每次使用bitcoin-cli时，同样需要使用”-datadir=<dir>”标记配置文件的路径，再承接要发送的RPC命令。例如，对于节点alice，我们希望查询其视角内与之相连的节点信息，则应该输入：
  bitcoin-cli –datadir=%appdata%\\bitocin\\alic\\ getpeerinfo
  

三、实验环境

• 实验环境

  # 实验环境
  本实验在PC机上即可进行，操作系统可以是Windows10或Linux。注意，在Linux系统中实验的部署方法类似甚至更方便，增加了对于-daemon命令(后台运行)的支持。
  
  # 这里使用 windows 平台做演示
  windows 10 专业版
  

四、区块链基础概念

4.1 区块链简介

• 2008年 11月 日裔美国人 —比特币的开发者兼创始者 中本聪 发表 比特币白皮书 ，提出了区块链的概念
• 区块链是 一种分布式共享账本 技术，记录了资产转移的过程、交易数据，具有数据库相似功能
• 它是一种点对点的关系，本质上是 去中心化、分布式的，主要1.0和2.0两个阶段
• 区块链的特点：去中心化、防篡改、防丢失、易溯源
• 区块链的关键技术：
  • 共识机制:
    • Pow:工作量证明
    • PoS：权益证明
    • DPoS:委任权益证明
    • PBFT：实用拜占庭容错算法
  • 智能合约：
  • 安全技术:
    • 哈希算法
    • 非对称加密算法(RSA、ECC)
  • 数据库存储：
  • 组网技术：
• 其它主流区块链平台：以太坊、超级账本、Corda、梧桐链

4.2 比特币简介

• 比特币 是区块链最成功的、最重要的应用
• 比特币是 基于密码学和 经济博弈的 一种数字加密货币，也是历史上首个经过 大规模长时间运作检验的虚拟货币系统。
• 算法处理流程：挖矿和 记账的过程
• 比特币 官网：官网

五、实验环境部署

5.1 实验环境说明

• 使用环境

  操作系统	软件版本
  windows 10 专业版	bitcoin-core-0.15.2

• 软件下载地址：bitcoin-core-0.15.2

• 

5.2 软件安装

• 安装介绍

  # 这里正常安装吧，没事要说明的，可以安装C盘，也可以安装其他盘。
  # 注意下宿主机是否 关闭防火墙
  

5.3 配置环境变量

• 打开你安装的路径，然后复制路径
• 点击此电脑、右键属性、高级系统设置、环境变量、找到 系统变量(S)里的PATH、后面输入;你安装的路径如：;D:\\bitcoin\\daemon
• 或者参考下图配置环境变量。
• 

5.4 win+R,输入cmd，回车进入命令行

• 进入命令行
• 

5.5 输入 bitcoind -version 测试是否安装成功

• bitcoind -version
• 

5.6 打开创建一个记事本，输入内容 regtest=1，保存xx.conf

• 1.先查看 bitcoin 安装目录在哪

• 

• 2. 尝试打开以上路径，新建文件bitcoin.conf，通过文本编辑器编辑，在文件第1行添加“regtest=1”，保存后调出CMD命令行，运行“bitcoind”命令，观察daemon文件夹的变化。

• 

  # 多了一个regtest 的目录，同时文件和bitcoin 目录文件一样的
  

5. 7 创建三个节点，同时运行，进行通信

5.7.1 配置文件 xx.conf 介绍

• 相关参数：

  # regtest=1
  开启回归测试网络的关键命令，若遗漏，则会自动连入主网，开始同步高达GB的区块数据。
  # port=XXXX
  这条命令用来配置节点连接时使用的网络端口，回归测试下默认为18444。如果设置多个节点同时运行，则需要自定义配置不同的端口，尽量避免与系统已有的服务发生冲突。
  # connect=<ip:port>和addnode=<ip:port>
  二者都是手动添加已知节点的手段，区别是：connect命令配置后，节点将只从配置的特定地址接收数据，拒绝其他节点的连接，而addnode命令没有此类限制。Addnode命令的IP地址在回归测试中一般设定为系统默认回送地址，即127.0.0.1。
  # server=0/1
  这条命令用来配置节点是否作为服务节点，即是否接受RPC命令，默认值为1，因此不用额外配置。
  # rpcport=XXXX
  这条命令配置RPC命令的监听端口。同样，如果设置多个节点同时运行，则需要自定义配置不同的端口，尽量避免与系统已有的服务发生冲突。
  # rpcuser=XXXXhe rpcpassword=XXX
  这条命令用来设定RPC的访问用户名和密码，是安全使用RPC命令的必备命令。即使是节点也不会希望自己的客户端莫名接受了他人的命令，从而失去钱包中的所有代币。
  配合以上命令，在回归测试网络中建立3个节点：alice、bob、network，并使它们相互连接，可以进行交互。
  
  

5.7.2 此时实验准备的配置文件

• 1.准备实验目录及文件

• 

• alice.conf 内容

  regtest=1
  port=22222
  rpcport=18332
  addnode=127.0.0.1:22224
  addnode=127.0.0.1:22226
                               
  

• bob.conf 文件内容

  regtest=1
  port=22224
  rpcport=18334
  addnode=127.0.0.1:22222
  addnode=127.0.0.1:22226                       
  

• network 文件内容

  regtest=1
  port=22226
  rpcport=18336
  addnode=127.0.0.1:22222
  addnode=127.0.0.1:22224                          
  

• 2.删除之前的bitcoin 目录，将准好好的文件目录复制到安装目录（C:\\Users\\hbs\\AppData\\Roaming）

5.7.3 调用3次cmd ，分别运行以下命令

• 1.将alice 节点运行

  # bitcoind -conf=%APPDATA%\\Bitcoin\\alice.conf -datadir=%APPDATA%\\Bitcoin\\alice
  

• 2.将bob 节点运行

  # bitcoind -conf=%APPDATA%\\Bitcoin\\bob.conf -datadir=%APPDATA%\\Bitcoin\\bob
  

• 3.将network 节点运行

  # bitcoind -conf=%APPDATA%\\Bitcoin\\network.conf -datadir=%APPDATA%\\Bitcoin\\network
  

此时，我们打开 C:\\Users\\hbs\\AppData\\Roaming\\bitcoin\\ 目录下的任何一个目录(alice、bob、network)，里面都有一个regtest的目录，里面类容是一样的

• 

5.7.4 查看3个节点连接正常的信息

• 随机打开一个目录，查看debug
• 

总结

初次环境搭建不难，只需要安装步骤去做即可，然后我们的实验一就完成了。写作不易，支持原创。欢迎读者点赞、收藏

区块链技术与应用实验报告 实验二

以梦为马,不负韶华,流年笑掷,未来可期!
                     —黄昏