區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用 課件 項(xiàng)目8、9 構(gòu)建聯(lián)盟鏈、智能合約與DAPP開發(fā)

項(xiàng)目8：構(gòu)建聯(lián)盟鏈項(xiàng)目8任務(wù)17：邏輯隔離聯(lián)盟鏈的搭建與部署任務(wù)18：物理隔離聯(lián)盟鏈的搭建與部署1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理6知識導(dǎo)圖知識目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)熟悉邏輯隔離聯(lián)盟鏈的概念和架構(gòu)熟悉邏輯隔離聯(lián)盟鏈的業(yè)務(wù)名稱和前置哈希熟悉物理隔離聯(lián)盟鏈的概念和架構(gòu)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度追根溯源的學(xué)習(xí)精神刻苦鉆研的精神教學(xué)目標(biāo)能夠搭建邏輯隔離聯(lián)盟鏈能夠搭建物理隔離聯(lián)盟鏈1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理61.邏輯隔離聯(lián)盟鏈的概述邏輯隔離聯(lián)盟鏈?zhǔn)切乱淮鷧^(qū)塊鏈中的一種業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)形態(tài)，它使用業(yè)務(wù)名稱函數(shù)和前置哈希函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈和上鏈后的數(shù)據(jù)分類管理，通過建立具有隔離特性的邏輯聯(lián)盟鏈可以高效支撐各類復(fù)雜業(yè)務(wù)在鏈上的大規(guī)模應(yīng)用。1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理62.前置哈希和業(yè)務(wù)名稱前置哈希在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)區(qū)塊都是數(shù)據(jù)的集合，而前置哈希是存儲在區(qū)塊中的其中一個(gè)字段，其指向前一個(gè)區(qū)塊。由于區(qū)塊是連續(xù)的，顧名思義，前置哈希便是記錄當(dāng)前區(qū)塊的上一個(gè)區(qū)塊的哈希值。通過前置哈希，很容易能把區(qū)塊的來源路徑溯源清楚。業(yè)務(wù)名稱業(yè)務(wù)名稱也是存儲于區(qū)塊中的其中一個(gè)字段，用來描述當(dāng)前區(qū)塊的唯一業(yè)務(wù)所屬。1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理63.邏輯隔離原理在開源區(qū)塊鏈公鏈網(wǎng)絡(luò)中，都是一個(gè)區(qū)塊連著一個(gè)下一個(gè)區(qū)塊最終形成單鏈條的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)數(shù)據(jù)龐大時(shí)，這種單鏈條形式不利于對數(shù)據(jù)的快速查詢，且單鏈條的邏輯結(jié)構(gòu)不適用于多方多鏈條的復(fù)雜業(yè)務(wù)場景。如圖所示3.邏輯隔離原理上圖所示，最上面一層的區(qū)塊連成一條聯(lián)盟鏈，每個(gè)區(qū)塊可以定制業(yè)務(wù)名稱，例如上圖中“電子1班”是班級鏈的業(yè)務(wù)名稱，該鏈中包括了班級所有學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生又通過“學(xué)號XXX”業(yè)務(wù)名稱形成學(xué)生鏈。這種邏輯隔離的鏈可以在一定程度上提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)查詢能力和業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力。任務(wù)實(shí)施LOGO詳細(xì)步驟請參考教材任務(wù)17的任務(wù)實(shí)施部分1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理64.物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)新一代區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)根據(jù)訪問權(quán)限分為私有數(shù)據(jù)和公有數(shù)據(jù)，公有數(shù)據(jù)指全鏈所有節(jié)點(diǎn)都可以訪問的數(shù)據(jù)，一般記錄在賬本服務(wù)器和級聯(lián)賬本服務(wù)器中。而私有數(shù)據(jù)是指僅能夠在本節(jié)點(diǎn)訪問的數(shù)據(jù)，記錄在私有賬本服務(wù)器中。4.1公有數(shù)據(jù)和私有數(shù)據(jù)4.物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)新一代區(qū)塊鏈物理隔離聯(lián)盟鏈由6種節(jié)點(diǎn)共同搭建。主鏈服務(wù)器預(yù)言合約服務(wù)器智能合約服務(wù)器賬本服務(wù)器級聯(lián)賬本服務(wù)器私有賬本服務(wù)器等。4.2節(jié)點(diǎn)的類型和功能1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理65.信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步在新一代區(qū)塊聯(lián)盟鏈中，所有的節(jié)點(diǎn)必須指定一個(gè)上鏈節(jié)點(diǎn)才能夠同步賬本，上鏈節(jié)點(diǎn)可以是主鏈服務(wù)器節(jié)點(diǎn)或者私有賬本服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際需要在配置文件中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置即可。例如，在部署系統(tǒng)時(shí)，對智能合約服務(wù)器、預(yù)言合約服務(wù)器等節(jié)點(diǎn)配置文件中都將其上鏈節(jié)點(diǎn)設(shè)置為主鏈服務(wù)器。任何節(jié)點(diǎn)必須成為信任節(jié)點(diǎn)之后，才有權(quán)限參與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的記賬，只有系統(tǒng)管理員才能添加信任節(jié)點(diǎn)，信任節(jié)點(diǎn)被添加到聯(lián)盟鏈后，各節(jié)點(diǎn)通過百分百共識算法自動同步賬本。5.1信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步1邏輯隔離聯(lián)盟鏈概述2前置哈希和業(yè)務(wù)名稱3邏輯隔離原理目錄CONTENTS信任節(jié)點(diǎn)與賬本同步54物理聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)物理隔離的原理66.物理隔離的原理所謂物理隔離，就是通過在不同物理機(jī)上部署記賬節(jié)點(diǎn)的方式來達(dá)到數(shù)據(jù)的物理隔離。在新一代區(qū)塊鏈的物理隔離聯(lián)盟鏈中，記賬節(jié)點(diǎn)可以部署在不同的物理機(jī)器上，而記賬節(jié)點(diǎn)與上一級記賬節(jié)點(diǎn)通過IP地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)并且通過信任節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入機(jī)制來獲得記賬權(quán)。物理隔離拓?fù)淙鐖D所示6.1物理隔離原理任務(wù)實(shí)施LOGO詳細(xì)步驟請參考教材任務(wù)18的任務(wù)實(shí)施部分謝謝觀看項(xiàng)目9：智能合約與DAPP開發(fā)項(xiàng)目9任務(wù)19：工程款智能合約實(shí)戰(zhàn)任務(wù)20：基于Java的抽獎智能合約實(shí)戰(zhàn)任務(wù)21：新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)DAPP開發(fā)體驗(yàn)1智能合約概述2智能合約編寫與執(zhí)行3基于Java智能合約編寫與執(zhí)行目錄CONTENTSDAPP開發(fā)方法54DAPP概述知識導(dǎo)圖知識目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)了解智能合約的特性熟悉智能合約的編寫、執(zhí)行規(guī)則熟悉基于Java的智能合約的編寫、執(zhí)行規(guī)則熟悉DAPP開發(fā)方法能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度追根溯源的學(xué)習(xí)精神刻苦鉆研的精神教學(xué)目標(biāo)能夠編寫、執(zhí)行智能合約能夠編寫、執(zhí)行基于Java的智能合約能夠開發(fā)簡易DAPP1智能合約概述2智能合約編寫與執(zhí)行3基于Java智能合約編寫與執(zhí)行目錄CONTENTSDAPP開發(fā)方法54DAPP概述1.智能合約概述智能合約概念由NickSzabo于1995年首次提出，所謂的智能合約其實(shí)質(zhì)就是信息化的合同，區(qū)塊鏈中可以通過智能合約在沒有第三方的情況下進(jìn)行可信交易，且這些交易可追蹤并不可逆轉(zhuǎn)，智能合約規(guī)則公開透明，合約內(nèi)的規(guī)則以及數(shù)據(jù)對外部可見，所有交易公開可見，不會存在任何虛假或者隱藏的交易。智能合約的目的是提供優(yōu)于傳統(tǒng)合約的安全方法，并減少與合約相關(guān)的其他交易成本。1智能合約概述2智能合約編寫與執(zhí)行3基于Java智能合約編寫與執(zhí)行目錄CONTENTSDAPP開發(fā)方法54DAPP概述2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則智能合約編寫規(guī)則新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)的智能合約共由4部分組成：合約名稱、觸發(fā)機(jī)制、預(yù)置條件、合約內(nèi)容，必須嚴(yán)格按照順序進(jìn)行合約的編寫，智能合約編寫模板如下：智能合約名稱（合約名稱）觸發(fā)機(jī)制函數(shù)預(yù)置條件函數(shù)合約內(nèi)容合約主體合約上鏈2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則智能合約名稱：用來指定智能合約名稱，是編寫智能合約的必填項(xiàng)，參數(shù)為智能合約名稱。觸發(fā)機(jī)制函數(shù)：包括合約執(zhí)行時(shí)間函數(shù)和合約執(zhí)行次數(shù)函數(shù)，編寫智能合約時(shí)二者必須選其一，不能同時(shí)使用兩個(gè)。合約執(zhí)行時(shí)間函數(shù)：參數(shù)為合約開始執(zhí)行的時(shí)間，格式為“YYYY-MM-DD”，設(shè)置該函數(shù)后合約只能執(zhí)行一次。合約執(zhí)行次數(shù)函數(shù)可以設(shè)置合約執(zhí)行的次數(shù)，參數(shù)為允許智能合約執(zhí)行的最大次數(shù)。2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則預(yù)置條件函數(shù)：指用戶授權(quán)函數(shù)，也是編寫合約的必填項(xiàng)，有多少方參與則需要添加多少個(gè)該函數(shù)。用戶授權(quán)函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為合約參與方，為必填項(xiàng)，若填寫公鑰則為指定用戶，反之則為泛指用戶。第二個(gè)參數(shù)為變量的定義，為選填項(xiàng)，用于合約內(nèi)容的判斷和合約的執(zhí)行，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)的增減，如：用戶授權(quán)（"甲方"，"數(shù)值變量轉(zhuǎn)出金額，數(shù)值變量工程進(jìn)度"）。合約內(nèi)容函數(shù)：“合約內(nèi)容”作為合約主體內(nèi)容的開始標(biāo)識，無需填寫參數(shù)、無需添加括號，是整份合約的開始，為必填項(xiàng)?！昂霞s上鏈”作為合約的結(jié)束標(biāo)識，無需填寫參數(shù)，是整份合約的結(jié)束，為必填項(xiàng)?！奥募s方（）”為選填項(xiàng)，參數(shù)要求與用戶授權(quán)函數(shù)中第一個(gè)參數(shù)的值一致，只能在合約內(nèi)容中使用，使用后往下的函數(shù)都由該履約方執(zhí)行，直至履約方更換或合約結(jié)束為止。需要注意的是，不是所有函數(shù)都能在合約中使用，例如閃信功能就不能夠在智能合約中使用。2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則例6-1：編寫一個(gè)名稱為“數(shù)據(jù)上鏈合同”的智能合約，執(zhí)行次數(shù)為1次，參與方只有1個(gè)，且沒有指定公鑰，任何人都可以執(zhí)行該合約。智能合約名稱（"數(shù)據(jù)上鏈合同"）合約執(zhí)行次數(shù)（1）用戶授權(quán)（"甲方"，"文字變量上鏈文本"）合約內(nèi)容 履約方（"甲方"）準(zhǔn)備數(shù)據(jù)(上鏈文本)

顯示信息（數(shù)據(jù)上鏈（））合約上鏈（）2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則智能合約的執(zhí)行規(guī)則新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)通過合約授權(quán)函數(shù)執(zhí)行智能合約，參數(shù)為合約的哈希值，若合約的用戶授權(quán)函數(shù)中設(shè)置了變量，則參數(shù)中需要根據(jù)變量的數(shù)量填寫對應(yīng)的值，當(dāng)合約中所有參與方都授權(quán)合約后才會生效，且只有最后一個(gè)授權(quán)合約的參與方能看到執(zhí)行合約后生成的哈希值。合約授權(quán)的條件受合約上鏈時(shí)的設(shè)置控制，包括執(zhí)行方是否有指定、觸發(fā)機(jī)制的設(shè)置和預(yù)置條件的設(shè)置等。2.智能合約編寫、執(zhí)行規(guī)則登錄李四賬號，將例6-1的智能合約進(jìn)行授權(quán)執(zhí)行，代碼如下：登錄系統(tǒng)（"李四"，"123456")顯示信息（解析函數(shù)返回變量（取出合約哈希（）））文字變量合約哈希=返回_合約哈希顯示信息（合約授權(quán)（返回_合約哈希，"上鏈文本='這是智能合約執(zhí)行的數(shù)據(jù)上鏈'"））[{"合約授權(quán)":"授權(quán)合約成功！"},{"系統(tǒng)返回_0":"執(zhí)行合約成功！"},{"數(shù)據(jù)上鏈":"數(shù)據(jù)上鏈成功！","哈希值":"202106031012024434344556056502450624024424624445623263562263424622222546506222","區(qū)塊高度":"8","業(yè)務(wù)名稱":"cy_chain"}]合約執(zhí)行結(jié)果顯示如下任務(wù)實(shí)施LOGO詳細(xì)步驟請參考教材任務(wù)19的任務(wù)實(shí)施部分1智能合約概述2智能合約編寫與執(zhí)行3基于Java智能合約編寫與執(zhí)行目錄CONTENTSDAPP開發(fā)方法54DAPP概述3.Java智能合約編寫規(guī)則新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)中Java智能合約共由6部分組成：合約名稱、觸發(fā)機(jī)制、預(yù)置條件、合約內(nèi)容、合約內(nèi)容結(jié)束標(biāo)志、合約結(jié)束標(biāo)識，必須嚴(yán)格按照順序進(jìn)行合約的編寫，智能合約編寫模板如下：//設(shè)置合約名稱contractName(......)//觸發(fā)機(jī)制-設(shè)置合約執(zhí)行次數(shù)contractExeTimes(......)//觸發(fā)機(jī)制-設(shè)置合約執(zhí)行時(shí)間contractExeTime(......)//預(yù)置條件-設(shè)置用戶授權(quán)要素userWarrant(......)//設(shè)置合約內(nèi)容contractBegin(“executeUser(......)......”)//合約結(jié)束標(biāo)志contractEnd(......)3.Java智能合約編寫規(guī)則模板說明如下：1、智能合約名稱智能合約名稱函數(shù)“contractName()”指定智能合約名稱，是編寫智能合約的必填項(xiàng)，參數(shù)為智能合約名稱。2、觸發(fā)機(jī)制函數(shù)觸發(fā)機(jī)制函數(shù)包括合約執(zhí)行時(shí)間函數(shù)“contractExeTime()”和合約執(zhí)行次數(shù)函數(shù)“contractExeTimes()”，編寫智能合約時(shí)二者必須選其一，不能同時(shí)使用兩個(gè)。合約執(zhí)行時(shí)間函數(shù)參數(shù)為合約開始執(zhí)行的時(shí)間，格式為“YYYY-MM-DD”，設(shè)置該函數(shù)后合約只能執(zhí)行一次。合約執(zhí)行次數(shù)函數(shù)可以設(shè)置合約執(zhí)行的次數(shù)，參數(shù)為允許智能合約執(zhí)行的次數(shù)。3.Java智能合約編寫規(guī)則模板說明如下：3、預(yù)置條件函數(shù)預(yù)置條件函數(shù)指用戶授權(quán)函數(shù)“userWarrant()”，也是編寫合約的必填項(xiàng)，有多少方參與則需要添加多少個(gè)該函數(shù)。用戶授權(quán)函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為合約參與方，為必填項(xiàng)，若填寫公鑰則為指定用戶，反之則為泛指用戶。第二個(gè)參數(shù)為變量的定義，為選填項(xiàng)，用于合約內(nèi)容的判斷和合約的執(zhí)行，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)的增減，如：用戶授權(quán)（"甲方"，"數(shù)值變量轉(zhuǎn)出金額，數(shù)值變量工程進(jìn)度"）。3.Java智能合約編寫規(guī)則模板說明如下：4、合約內(nèi)容函數(shù)合約內(nèi)容“contractBegin()”作為合約主體內(nèi)容的函數(shù)，其只有一個(gè)參數(shù)，此參數(shù)包括了整份合約的內(nèi)容。履約方“executeUser()”為選填項(xiàng)，其以String類型作為“contractBegin()”的形參的一部分。“executeUser()”參數(shù)要求與用戶授權(quán)函數(shù)中第一個(gè)參數(shù)的值一致，只能在合約內(nèi)容中使用，使用后往下的函數(shù)都由該履約方執(zhí)行，直至履約方更換或合約結(jié)束為止。需要注意的是，不是所有函數(shù)都能在合約內(nèi)容中使用，例如閃信功能就不能夠在智能合約內(nèi)容中使用。3.Java智能合約編寫規(guī)則模板說明如下：5、合約結(jié)束標(biāo)志“合約結(jié)束”作為合約內(nèi)容的結(jié)束標(biāo)識，無需填寫參數(shù)、無需添加括號，是整份合約內(nèi)容的結(jié)束，為必填項(xiàng)。6、合約上鏈“合約上鏈”作為合約的結(jié)束標(biāo)識，無需填寫參數(shù)，是整份合約的結(jié)束，為必填項(xiàng)。3.Java智能合約編寫規(guī)則例6-2：編寫一個(gè)名稱為“數(shù)據(jù)上鏈合同”的智能合約，執(zhí)行次數(shù)為1次，參與方只有1個(gè)，且沒有指定公鑰，任何人都可以執(zhí)行該合約。//智能合約名稱("數(shù)據(jù)上鏈合同")StringcontractName="數(shù)據(jù)上鏈合同";//合約執(zhí)行次數(shù)(1)IntegercontractExeTimes=1;/** *預(yù)置條件（用戶授權(quán)） *用戶授權(quán)("甲方","文字變量上鏈文本")*/Map<String,List<String>>preConditions=newHashMap<>(1);preConditions.put("甲方",Arrays.asList("文字變量上鏈文本"));3.Java智能合約編寫規(guī)則//合約內(nèi)容StringcontractContent=newStringBuffer( //履約方("甲方") BasicApiTemple.executeUser("甲方")) .append("\n") /** *文本上鏈 *準(zhǔn)備數(shù)據(jù)("上鏈文本") *顯示信息(數(shù)據(jù)上鏈()) */.append(BasicApiTemple.textOnChain("上鏈文本",null,null,null,null,null,null,null)).toString();//合約上鏈StringcontractOnChain=CyChainApi.contractOnChain(null,contractName,null,contractExeTimes,preConditions,contractContent);System.out.print(contractOnChain);3.Java智能合約編寫規(guī)則Java智能合約執(zhí)行規(guī)則新一代區(qū)塊鏈系統(tǒng)java智能合約編寫時(shí)通過合約授權(quán)函數(shù)“contractWarrant（）”執(zhí)行智能合約，參數(shù)為合約的哈希值登錄李四賬號，將例6-2的智能合約進(jìn)行授權(quán)執(zhí)行，代碼如下：Stringlogin=CyChainApi.login("李四","123456");System.out.print(login);//取出合約哈希StringgetContractHash=BasicApiTemple.getLatestContractHash();//解析函數(shù)返回變量StringparseFuncReturnVar=BasicApiVarTemple.parseFuncReturnVar(getContractHash);//顯示信息(解析函數(shù)返回變量(取出合約哈希()))StringparseContractHash=CyChainApi.printVar(parseFuncReturnVar);//合約授權(quán)參數(shù)值Stringparameters="上鏈文本='這是智能合約執(zhí)行的數(shù)據(jù)上鏈'";//顯示信息(合約授權(quán)(contractHash,parameters))StringcontractWarrant=CyChainApi.contractWarrant(contractHash,parameters);System.out.print(contractWarrant);任務(wù)實(shí)施LOGO詳細(xì)步驟請參考教材任務(wù)20的任務(wù)實(shí)施部分1智能合約概述2智能合約編寫與執(zhí)行3基于Java智能合約編寫與執(zhí)行目錄CONTENTSDAPP開發(fā)方法54DAPP概述4.

DAPP概述DAPP就是去中心化應(yīng)用，也叫做分布式應(yīng)用，指在底層區(qū)塊鏈平臺衍生的各種分布式引用，是區(qū)塊鏈的服務(wù)提供形式。DAPP之于區(qū)塊鏈就如同APP之于IOS和Android，APP就是把一段程序放到你手機(jī)的中，而DAPP也是把一段程序放到你的手機(jī)，DAPP甚至可以沒有程序，就是一個(gè)網(wǎng)頁頁面。DAPP與APP并不是取代關(guān)系，而是并存關(guān)系。因?yàn)镈APP直接和區(qū)塊鏈技術(shù)掛鉤，和交