区块链技术与应用实验报告(实验一)
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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
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
- 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
