任任務書“區(qū)塊鏈技術應用”賽項樣題二2021年6月，文化和旅游部印發(fā)《“十四五”公共文化服務體系建設規(guī)劃》,提出“要以全國智慧圖書館體系建設項目為引領，運用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術，搭建一套支撐智慧圖書館運行的云基礎設施，打造面向未來的圖書館智慧服務體系和自有知識產(chǎn)權的智慧圖書館管理系統(tǒng)”?；谝陨媳尘靶枰覀冊O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進程中所遇到的數(shù)據(jù)安全難題、資源利用難題；在當今信息數(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憂，以及如何更好地管理和優(yōu)化數(shù)字資源的復雜性。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果用戶根據(jù)項目需求和團隊實際情況，選擇技術路線為fiscobcos、模塊一：區(qū)塊鏈產(chǎn)品方案設計及系統(tǒng)運維(35分)選手完成本模塊的任務后，將任務中設計結果、運行代碼、運行結果等截圖按要求進行提交。任務1-1:區(qū)塊鏈產(chǎn)品需求分析與方案設計【任務要求】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)絡圖書管理注冊系統(tǒng)(也就是區(qū)塊鏈)。通過對業(yè)務需求的功能分析，可以更好的服務系統(tǒng)的開發(fā)流程。基于應用程序的功能需求設計文檔，完善功能需求設計文檔，具體要求如下：(1)根據(jù)功能需求設計文檔中的功能需求表畫出整體業(yè)務流程圖；(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1-2:區(qū)塊鏈系統(tǒng)部署與運維子任務1-2-1:搭建區(qū)塊鏈系統(tǒng)【任務要求】機構A、B、C希望同時構建一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，其網(wǎng)絡端口要求如下：請基于提供的Linux操作系統(tǒng)和相關軟件包，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1-2-2:控制臺配置與使用【任務要求】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)設置為500000000,并驗證。子任務1-2-3:區(qū)塊鏈系統(tǒng)擴容【任務要求】采用群組架構的網(wǎng)絡中，根據(jù)業(yè)務場景的不同，可存在多個不同的賬本，區(qū)塊鏈節(jié)點可以根據(jù)業(yè)務關系選擇群組加入，參與到對應賬本的數(shù)據(jù)共享和共識過程中?；谝淹瓿傻膮^(qū)塊鏈系統(tǒng)，現(xiàn)為機構A擴容一個新節(jié)點(newnode),端口號依次為30400,20400,8040,具體內容如下：(4)將新節(jié)點作為觀察節(jié)點加入group1當中，并驗證是否加入成功。子任務1-2-4:區(qū)塊鏈可視化平臺搭建【任務要求】WeBASE是在區(qū)塊鏈應用和區(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用戶身份驗證設置為“mysql_native_password”,并設置密碼為“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1-3:區(qū)塊鏈系統(tǒng)測試子任務1-3-1:區(qū)塊鏈系統(tǒng)壓力測試【任務要求】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測試工具通過調用HelloWorld合約，新建一條默認鏈(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1-3-2:智能合約安全漏洞測試【任務要求】智能合約漏洞事件嚴重威脅著區(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。基于給定的智能合約代碼，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后，將任務中設計結果、運行代碼、運行結果等截圖粘貼至作答區(qū)并提交。任務2-1:智能合約設計【任務要求】根據(jù)區(qū)塊鏈圖書管理系統(tǒng)功能需求設計文檔的描述，畫出業(yè)務系統(tǒng)的時序圖。具(1)請根據(jù)該項目智能合約的設計梳理出業(yè)務邏輯的時序圖任務2-2:智能合約開發(fā)子任務2-2-1:圖書信息(Book)合約接口編碼【任務要求】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2-2-2:學生信息(Student)合約接口編碼【任務要求】(1)編寫添加學生借閱記錄接口，將圖書地址添加到合約中：functionaddRecords(address_book)public{子任務2-2-3:圖書管理員(Librarian)合約接口編碼【任務要求】(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)圖書編號刪除對應的圖書信息，并將記錄中后續(xù)functiondeleteBook(uint256_bookNumber)public{(3)編寫查詢學生借閱記錄的接口，根據(jù)學生id,查詢該學生借閱過的所有圖書functiongetStudentRecords(stringmemory_id)publicviewrequire(address(students[_id])!=address(0),"無效的學生地址")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，,學生歸還圖書，完成相應操作的上鏈：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2-2-4:智能合約編譯與部署【任務要求】(2)調用圖書管理智能合約的接口，完整驗證業(yè)務流程。任務2-3:智能合約測試【任務要求】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)塊鏈應用系統(tǒng)開發(fā)(30分)選手完成本模塊的任務后，將任務中設計結果、運行代碼、運行結果等截圖粘貼至作答區(qū)并提交。任務3-1:區(qū)塊鏈應用前端開發(fā)子任務3-1-1:圖書管理系統(tǒng)庫存管理界面開發(fā)【任務要求】實現(xiàn)圖書庫存管理功能，具體展示內容有序號，書名，作者，當前借閱狀態(tài)等#入厚#入厚0已借出子任務3-1-2:圖書管理系統(tǒng)借閱模塊前端開發(fā)【任務要求】結合給定區(qū)塊鏈業(yè)務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，查詢相應圖書的借閱歷史信息；0姓名學號地址2.根據(jù)輸入的學生編號，查詢相應借閱歷史信息；當前學生信閱量：1國0u77bellddd371#0adle143cd49b8≤20子任務3-1-3:圖書管理系統(tǒng)借閱消息通知功能開發(fā)【任務要求】結合給定區(qū)塊鏈業(yè)務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還書學任務3-2:區(qū)塊鏈應用后端開發(fā)使用Java-SDK與區(qū)塊鏈進行交互，將Solidity調用的文件，實現(xiàn)區(qū)塊鏈編程。智能合約轉譯為可供Java子任務3-2-1:創(chuàng)建學生【任務要求】使用Java語言編寫后端代碼進行交互，創(chuàng)建學生信息，要求如下：1.函數(shù)成功創(chuàng)建學生信息；2.函數(shù)有調用異常處理，若合約交互失敗需返回失敗原因。子任務3-2-2:創(chuàng)建圖書【任務要求】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)有調用異常處理，若合約交互失敗需返回失敗原因。子任務3-2-3:圖書列表【任務要求】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3-2-4:借閱圖書【任務要求】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3-2-5:歸還圖書【任務要求】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3-2-6:監(jiān)聽圖書管理系統(tǒng)借閱事件【任務要求】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