2024-2025年度安徽省职业院校技能大赛（中职组）竞赛规程-区块链技术与应用（师生同赛）

安徽省职业院校技能大赛赛项名称：区块链技术应用与维护(师生同赛)一、赛项信息赛项类别赛项组别(对应每个专业，明确涉及的专业核心课程)电子与信息大类(51)区块链技术应用程序设计高级应用、区块链核心技术、虚拟化及容器技术、区块链部署与运维、区块链应用设计与开发、智能合约开发、区块链项目综合实践。电子与信息大类(71)计算机应用页设计与制作、数据库应用与数据分析、础、路由交换技术、服务器配置与管理、综合布线设计与施工、Web前端开发技术基础、Linux操作系统应用基础、无线局域网技术。软件与信息服务计算机网络基础、操作系统基础、数据库应用技术、Web前端开发技术基础、面向对象程序设计、信息服务业务技能、软件测试。大数据技术应用据分析、数据采集与处理技术应用、数据可视化技术应用、Web前端开发技术基础、大数据编程基础。移动应用技术与应用、移动应用程序设计、移动应用测试、数据库应用与数据分析、Web前端开发技术基础、移动应用部署与服务。网络信息安全网络组建与安全维护、系统安全加固、网站建设与安全管理、数据库管理与安全维护、网络安全产品部署与调试、渗核心能力(对应每个岗位(群),明确核心能力要求)业面向区块链应用操作员、区块链工程技术人员等职业。1.具有区块链产品需求分析与方案设计的能2.具有区块链应用及智能合约设计与开发的3.具有区块链系统测试设计、执行与分析的4.具有区块链系统部署、维护和监控的能力；5.具有计算机软件前端与后端代码编写和调试的能力；6.具有计算机软件需求文档和设计文档撰写的能力；7.具有数字化技能，具备适应区块链产业发展新要求的能力；8.具有探究学习、终身学习和可持续发展的面向计算机维修工等职术等岗位(群)。1.具备熟练操作计算机和应用办公软件的能2.具备网络技术应用技能；3.具备数字媒体素材处理、简单的动画设计4.具备制作网页、管理网站的能力；5.具备一定的程序设计和利用数据库等工具进行数据分析的能力；护的能力；理、计算机和办公设备维修等职业，网络产品与维护、网站运行与维1.具备应用计算机网络、操作系统、计算机硬件、程序设计、综合布线、网络信息安全相关专业知识的能力；2.具备常用中小型网络规划与设计、中小型网络布线施工、网络设备安装及调试、服务器配置的能力；3.具备网络工程建设、网络系统集成、网络管理和维护等能力；4.具备网站及前端设计、网站运维能力，以及简单应用程序开发能力；的能力；面向计算机办公操作、数据处理、软件开发与岗位(群)。1.具备常用软件工具的使用能力；2.具备图形图像处理、网页设计与制作的能3.具备信息技术咨询服务、信息技术产品销售的能力；5.具备信息处理和存储支持服务的能力；6.具备初级软件开发、测试的能力；7.具备软件实施、运维服务的能力；面向数据采集与标注、数据处理与可视化等岗1.具备计算机组网的基本技能和网页制作的2.具备开发简单应用程序的能力；分析的能力；5.具备简单数据分析与可视化的能力；1.具备数据库应用和数据分析的能力；2.具备移动应用素材处理的能力；3.具备设计与制作移动终端网页、应用界面等的能力；4.具备初级移动应用程序设计和前端开发的5.具备移动应用系统部署、测试与运维的能6.具备移动应用产品营销与推广的能力；维护、网络安全产品技1.具备中小型网络互联与网络设备基础安全配置的能力；2.具备初步系统及应用服务基础安全配置与防护的能力；3.具备网站搭建和基础安全防护的能力；4.具备常用数据库系统搭建及基础安全防护的能力；的能力；6.具备使用工具对网络系统和应用服务进行初步渗透测试的能力；二、竞赛目标安徽省职业院校技能大赛区块链技术应用与维护赛项是紧密围绕发展的指导意见》核心要求，聚焦于“加强区块链职业技术教育，培教育大会精神，以推进“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”全面提高技术技能人才培养质量等重要文件展需求。践操作能力，新技术运用能力和就业竞争力。其次，赛事的举办也能够为全省职业教育师生提供交流平台，起到检验职业院校教学改革成果的作用，有利于提升安徽省职业教育水平，为数字经济创新提供强有力的三、竞赛内容在数字经济快速发展的时代背景下，区块链技术以其去中心化、不可篡改、透明可追溯等特性，正逐步成为推动社会各行各业转型升级的关键力量。本赛项以区块链基础与应用为主题，参照我国区块链工程技术人员岗位要求所具备的能力与知识进行设计，竞赛内容以行业实际业务为基础，包括工作任务展示和实操技能考核两大部分。在工作任务展示部分，参赛选手围绕“技能水平、职业素养、应用价值、团队合作、创新创意”要素，自主进行内容设计，假定在1小时内2-4人团队可以完成的工作任务，主要介绍总体思路、技能要点、主要成果、项目创新等方面，介绍通过PPT展示。在实操技能考核部分，涵盖了共识算法、数字签名、数据结构和链上身份等四大模块内容。(一)共识算法是指在分布式场景中，多个节点为了达成相同的数据状态而运行的一种分布式算法。在分布式系统中，由于网络延迟、节点故障等原因，节点之间的数据状态可能会不一致。共识算法通过特定的规则和机制，使得节点在通信和协作的过程中能够达成共识，从而保证数据的一致性。区块链中的共识算法是一个核心内容，它在确保区块链网络的稳定运行和数据一致性方面发挥着至关重要的作用。例如，政务领域中的电子证照管理，通过共识算法可以确保电子证照的唯一性、真实性和不可篡改性，实现快速办证、安全存证，提高政务效率。实操技能考核中共识算法重点考察PoS、PBFT等主要共识算法的核心思想与(二)数字签名是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是使用块链中ECDSA等数字签名技术确保了交易的不可否认性和不可篡改性。止了双重支付攻击。实操技能考核中数字签名重点考察ECDSA等主要数(三)区块链数据结构是一种分布式、去中心化的链式结构，它以着至关重要的作用，它提高了区块链的数据验证效率、操技能考核中数据结构重点考察默克尔树等数据结构的基本原理及其(四)链上身份是通过区块链技术实现的一种新型身份验证方式。与传统的身份验证方式不同，链上身份不依赖于中心化的机构或数据用都需要进行身份验证和授权，而链上身份可以为用户提供一种安全、自主研发的密码杂凑算法，它是对SHA-256等国际标准算法的一种改进通过工作任务展示和实操技能两个部分的考核可以判断参赛选手原理应用系统评分数字签名用数据结构默克尔树等数据结构的基本原理及其在区块链中的应用SM2、SM3等国密算法在区块链身份标识方面的应用围绕"技能水平、职业素养、应用价值、说明：赛项整体时长为180分钟，其中实操技能考核模块160分钟，工作任务展示模块20分钟。(一)本赛项为团队赛，每参赛队参赛选手为教师1名，学生2名，(二)竞赛以院校为单位组队参赛，不得跨校。(三)赛项整体时长为180分钟，其中实操技能考核模块160分钟，(四)参赛选手须为职业院校教龄2年以上(含)的在职教师，参赛学生须为中职全日制在籍学生。更多竞赛方式以正式比赛通知为准。竞赛日程规划比赛限定在1天内进行，比赛场次为1场，竞赛时间为2.5小时，具体安排如下：日期时间内容检查并封闭赛场参赛队返回酒店竞赛场地检查、信息加密备区块链实操技能考核竞赛成绩评定、汇总闭幕式比赛比赛选手报名赛前1、参赛队伍(选手)使用报到时抽签的赛位号，入场时依据赛位号(赛位号由1位字母和2位数字组成)进行检录、查询赛场的位置，2、参赛选手须提前15分钟入场，入场必须佩戴参赛证并出示身份证等证件。不得私自携带任何软硬件工具(各种便携式电脑、各种移动存储设备等)、技术资源、通信工具。按赛位号入座，检查比赛所需竞始后，各参赛队伍(选手)通过赛位号找到比赛位，进行竞赛，按照竞作人员的帮助下进行处理。(注：竞赛过程中如果出现设备故障时，参身故障而耽误的时间，由大赛裁判组将该参赛队的比赛时间酌情增补);如非设备自身故障，则不予考虑。竞赛结束(或提前完成)后，参赛队4、本次大赛参赛作品的知识产权归参赛团队所有，大赛组委会有七、技术规范(一)技术规范遵循以下国际相关标准、国家相关标准和行业相关标准：序号标准号中文标准名称1质量管理体系2计算机软件文档编制规范3计算机软件测试编制规范4区块链技术人才培养标准5区块链工程技术人员国家职业技术技能标准6区块链应用操作员国家职业技能标准(二)设备使用与操作规范(1)计算机电源应保持良好，插座不得松动，发现有漏电现象应立即切断电源。(2)开机前应检查有无异常情况。(3)开机前先接电源、开外设，最后开主机。(4)不能带电插拔外设及主机。(5)如发现计算机有不正常现象时应立即停止操作，请裁判员(6)做好数据资料的保密工作。八、技术环境(一)竞赛环境(二)技术平台介绍1Linux操作系统2区块链赛教融合平台(师生同赛)软件竞赛服务器2CPU:40核心，2.7MHz内存：196GB数据盘：4TB网卡：千兆及以上1九、竞赛样题(1)区块头中的数据是对整个区块内容的概括。你需要使用Go语言，完善VSCode工作空间中(2)对任意给定的struct类型的Blo使用Go语言内置的crypto/sha256包中的SHA256哈希算法计算BlockHeader的数字指纹hash,作为(3)设计一个简单的PoW工作量证明的方法。假设目标target难度值为int类型的count,数据为string类型的data,根据指定的nonce初始值，要求计算hash值前count位为0。请完善CalculatePow()方法内部的实现，直到满足要求的hash值，返回满足该条1.在计算哈希值时，需要先将字符串转换为字节数组，使用SHA256算法计算哈希值后，返回长|度为32的字节数组。2.在计算哈希值时，区块头中的各字段转换成二进制表示时，需要以小端(LittleEndian)形3.参赛选手无需通过代码在控制台打印任何信息，判题脚本仅会检验CalculateBlockHash()和CalculatePow()方法的正确性，从而判定选手得分。4.在编写go语言代码时，可使用如下的import语句导入相应的库：)二、版权交易合约的编写、部署和调用你需要编写一个智能合约，用于记录版权信息并实现版权所有者的转移。请在VSCode工作空间中JavaScript语言编写deploy.js文件，完成copyright.sol合约的部署和调用，满足以下要求：(1)你需要编写deploy.js文件和deplpy.sh脚本来部署并调用合约，实现相应功能，包括添加作品、转移所有权等。在编写中，系统可以帮助创建两个(2)将合约部署后的地址写入VSCode工作空间中的contract_address文件中。提示：脚本来启动该区块链节点。3.合约的编译生成ABI和bytecode是通过solc现，本说明已经提供了deploy.sh脚本的参考，具体实现时注5.在JavaScript代码中可以使用如下的方式导入相应的依赖npxsolc--bin--abi-obui里的部分方法，实现以下任务：(1)对任意给定的string类型的privStr,请完善PrivateKeyFromString()方法内部的实现，过椭圆曲线中的ScalarBaseMult方法从私钥计算公钥，并将[]byte类型的公钥作为publicKeyFromPrivateKey()的返回值。的比特币地址作为publicKeyFromPrivateKey()的返回值。注意：1.本题涉及的椭圆曲线可用elliptic.P256()获得其实例。2.本题中，公钥PublicKey是由椭圆曲线点X坐标和Y坐标的[]byte类型拼接而来，可使用append(pkX.Bytes(),pkY.Bytes()...)来3.BitcoinKeys结构体的描述如下：PrivateKey*ecdsa.Pri}4.参赛选手无需通过代码在控制台打印任何信息，判题脚本仅会检验PrivateKeyF5.在编写go语言代码时，可使用如下的import语句导入相应的)学生需要在pow.go中补充下面的代码//CalculateBlockHashbinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header.Vbuf.Write(header.PrevBlobuf.Write(header.Merkbinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header.Timestamp.binary.Write(buf,binary.LittleEndian,headebinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header}//计算PoW的方法funcCalculatePow(datastring,targets//进行PoW挖矿//组装待哈希数据hashData:=fmt.Sprintf("%s%d",data,//计算哈希值hash:=sha256.Sum256([]byte(hashD//将哈希值转换为16进制字符串hexHash:=hex.EncodeToString(has//判断是否满足难度值要求ifhexHash[:count]==target{fmt.Printf("PoW挖矿成功，nonce为：%d,哈希值为：%s\n",noncebreak}//尝试下一个nonce值//Readbinandabifiletoobject;namesofthesolcjs-generatedficonstbytecode=fs.readFileSync('build/Copyright_sol_Copyright.bin').toString();JSON.parse(fs.readFileSync('build/Copyright_sol_Copyright.abi').tconstkey=fs.readFileSync("/opt/geth/data/keystoreconstname=fs.readFileSync("/opt/geth/naconstauthor=fs.readFileSync("/opt/getconstprovider=newethers.IpcSocketProvider("/opt/geth/dataconstwallet=ethers.Wallet.fromEncryptedJsonSync(key,"");constaccount=wallet.connect(proviconstmyContract=newethers.ContractFactory(abi,bytecode,account);//Ussingasync-awaitfordeploymethod//Ifyourcontractrequiresconsconstcontract=awaitmyCoconsole.log(awaitcontract.getAddress());console.log(awaitcontract.deploymentTransaction().getTransaction());awaitcontract.waitForDeployconstindex=res.funcPrivateKeyFromString(privStrstresult,err:=hex.DecodeString(pr}}//从私钥生成公钥funcpublicKeyFromPrivateKvarkeyNew=new(ecdsa.PkeyNew.PublicKey.Curve=elliptic.keyNew.D=new(big.Int).SetBytes(prvarpkX,pkY=keyNew.ScalarBaseMult(privKey)PublicKey:=append(pkX.B//计算比特币地址func(b*BitcoinKeys)GetAddress()[]byte//1.ripemd160(sha256(publickeripPubKey:=Generat//2.最前面添加一个字节的版本信息获得versionPublickeyHashversionPublickeyHash:=append([]byte{VERSION},ripPubKey[:]...)//3.sha256(sha256(versionPublickeyHash))取最后四个字节的值tailHash:=CheckSumHash(versionPublickeyHash)//4.拼接最终hashversionPublickeyHash+checksumfinalHash:=append(versionPu//进行base58加密样题二(1)对任意给定的struct类型的BlockHeader,请完善CalculateBlockHash()方法内部的实现，使用Go语言内置的crypto/sha256包中的SHA256哈希算法计算BlockHeader的数字指纹hash,(2)设计一个简单的PoW工作量证明的方法。假设目标target难度值为int类型的count,数据为string类型的data,根据指定的nonce初始值，要求计算hash值前count位为0。请完善CalculatePow()方法内部的实现，直到满足要求的hash值，返回满足该条件的int类型的nonce。1.在计算哈希值时，需要先将字符串转换为字节数组，使用SHA256算法计算哈希值后，返回长|度为32的字节数组。3.参赛选手无需通过代码在控制台打印任何信息，判题脚本仅会检验CalculateBlockHash()和CalculatePow()方法的正确性，从而判定选手得分。4.在编写go语言代码时，可使用如下的import语句导入相应的库：)你需要编写一个智能合约，用于记录版权信息并实现版权所有者的转移。请在VSCode工作空间中JavaScript语言编写deploy.js文件，使用solidity语言编写copyright.sol合约，完成合约的(1)在copyright合约中，你需要定义一个名为Work的结构体，包括三个变量：name:字符串类型，记录版权作品名称author:字符串类型，记录作品作者信息owner:地址类型，记录版权持有人的以太坊地址该合约应包括一个数组，用于记录所有的版权作品。该数组的访问权限应设置为PaddWork:用于添加一个新的版权作品。这个函数应接受两个参它应创建一个新的Work结构体，并将其添加到版本作品数组中。这个函数应该回一个uint类型的workIndex作为作品的序号。transferOwnership:用于转移版权所有权。这个函数应接受两个参数，分别表示新的所有者地当前所有者，则应更改作品结构体中的owner变量。这个函数应该设置为Public。getOwner:用于获取一个版权作品的所有者。这个函数应接受一个参数，表示作品的索引。它应返回作品结构体中的owner变量。这个函数应该设置为Public可读。(4)将合约部署后的地址写入VSCode工作空间中的contract_address文件中。提示：1.系统已经提供了一个本地启动的geth以太坊区块链单节点，在VSCode加载时自动启动。2.本说明提供了deploy.js部分代码的参考，其中已经包含了如何使用geth节点、并获取私钥和待存证数据的方法。3.合约的编译生成ABI和bytecode是通过solc编译器进行的，此过程可在deploy.sh脚本中实现，本说明已经提供了deploy.sh脚本的参考，具体实现时注意调用文件的路径。4.本说明已经提供了合约Copyright.s5.本说明已经提供了合约ABI接口的参考6.在JavaScript代码中可以使用如下的方式导入相应的依赖{{}node/deployjs(3)对一个任意给定的(*big.Int,*big.Int)类型的公钥X坐标和Y坐标，请完善样题二答案//CalculateBlockHashbinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header.Vbuf.Write(header.PrevBlobuf.Write(header.Merkbinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header.Timestamp.binary.Write(buf,binary.LittleEndian,headebinary.Write(buf,binary.LittleEndian,header}funcCalculatePow(da//组装待哈希数据//将哈希值转换为16进制字符串fmt.Printf("PoW挖矿成功，nonce为：%d,哈希值为：%s\n",nonce,hexHash)}}}合约源码Copyright.sol//SPDX-License-Identifiestringname;//作品名称stringauthor;//作者名称}//添加一个版权作品WorkmemorynewWork=Work(_name,_author,msg.sender);uintworkIndex=works.length-1;}functiongetOwner(uint_workIndex)publicviewreturns(address){returnworks[_workIndex]}functiontransferOwnership(address_newOwner,uint_workIndex)public{emitOwnershipTransfer(works[_workIndex].ownerworks[_workIndex].owner=_}部署调用的deploy.jsJSON.parse(fs.readFileSync('build/Copyright_sol_Copyright.abi').toSconstkey=fs.readFileSync("/opt/geth/datconstname=fs.readFileSync("constauthor=fs.readFileSync(constprovider=newethers.IpcSocketProvider("/opt/geth/data/geth.ipc");constwallet=ethers.Wallet.fromEncrconstmyContract=newethers.ContractFactory(abi,bytecode,account);constcontract=awaitmyContract.console.log(awaitcontract.deploymentTransconstres=awaitcontract.addWork}学生需要在addr.go中补充以下代码//从指定字符串中生成私钥}}//入参-byte类型的私钥，入参格式，//从字节数组中恢复私钥keyNew.PublicKey.Curve=skeyNew.D=new(big.Int).SetBytes(varpkX,pkY=keyNew.ScalarBa}//入参格式-bigInt形式的公钥X,Y坐标，出参格式，addressaddr:=crypto.Instance.PubKeyToAddr九、赛项安全1、赛场的布置，赛场内的器材、设备符合国家有关安全规定，竞2、每组竞赛设备使用独立的电源，保障安全。竞赛选手在进行计算机编程或文档编辑时要及时保存，避免突然停电造3、按防火安全要求配置灭火器，并指定赛场安全责任人在紧急时候使用。4、赛场周围设立警戒线，防止无关人员进入，发生意外事件。5、场地布置划分区域，按安全要求设定疏散通道，并在墙面显著6、比赛期间所有进入赛区的车辆、人员需凭证入内，并主动向工7、赛项组委会在赛场人员密集、车流人流交错的区域，设置齐全(一)评分标准区块链实操技能考核(80分)实操技能考核模块PoS、PBFT等主要共识算法的核心思想与原理应用数字签名ECDSA等主要数字签名方案等原理及应用数据结构默克尔树等数据结构的基本原理及其在区块链中的应用SM2、SM3等国密算法在区块链身份标识方面的应用工作任务展示(20分)3.具备较高的技能操作水平及解决复杂问题2.展现学校对学生全面培养、基本素养培育和成长发展的3.展现职业教育育人成果，体现产教融合223.对推动产业转型升级、区域经济发展、乡村振兴、城市团队合作1.团队成员能够准确理解共同目标和任务，清楚自己的角2创新创意2.体现面向职业和岗位的创意及创新，侧重于工作流程创2(二)评分方法总成绩采用100分制，实操技能考核成绩占总成绩的80%,工作任务展示占总成绩的20%,总成绩为两者之和。(三)评分细则答完成后系统提供题目的验证功能，可以对题目中的若干步骤进行验价值、团队合作、创新创意”要素，自主进行内容设计，假定在1小时内1-3人团队可以完成的工作任务，主要介绍总体思路、技能要点、主要成果、项目创新等方面，介绍通过PPT展示。由现场评委老师进行现场打分。团队总分计算细则：每支参赛队伍中有教师1人、学生2人。师生需要共同参赛，完成答题。团队成绩由队伍的实操考核部分与工作任务展示模块加和求得。实操技能考核部分教师可以依据团队成员的特点和优势进行题目的分配，教师参与答题并且可以在答题过程中给予学生指导，三人共同完成实操部分的考核。团队在实操技能考核部分的得分由每人所答题部分的得分加和计算得出。例如实操技能考核部分共有6道大题，记为题1-题6,团队内协商分配教师答题1和题2,学生A答题3和题4,学生B答题5和题6,则实操技能考核部分的得分为教师和学生A、学生B所得分之和计算得到。当团队得分出现同分时，按照答题时间先后顺序进行排列，答题时间较短者排名靠前。本赛项设团体奖。以参赛队总数为基数，分设一、二、三等奖获奖比例分别为10%、20%、30%(四舍五入的形式保留小数点后两位),获得团体奖的参赛队队员获相应等级的奖项。1、竞赛期间如发生设备断电、故障等意外情况，发现者需第一时间报告现场裁判，现场裁判需及时确认情况并安排技术支持人员进行处理，同时登记详细信息，报裁判长批准后，可根据实际情况安排延长补足相应选手的比赛时间。2、竞赛现场预留足够的备份设备，当出现设备故障等情况时，经现场裁判和裁判长确认后由赛场技术支持人员予以及时更换。3、竞赛期间如发生重大意外伤害、重大疾病等重大事故，裁判长1、参赛队须知(1)参赛队名称统一使用各校代表队名称，不得使用其他组织或(2)参赛队按照大赛赛程安排，凭赛项组委会颁发的相关证件参(3)参赛队须为参赛师生购买人身意外伤害保险和医疗保险。(1)领队、指导教师须认真阅读相关文件精神，对选手竞赛进行(2)领队、指导教师须严格遵守赛场纪律，服从裁判，文明竞赛；(3)竞赛期间，指导教师不得进入候赛室、备赛室或赛场内进行(4)正式报名的领队、指导教师原则上不得更换；(5)竞赛期间各参赛队不得以任何形式向裁判透露参赛信息或沟(1)参赛选手需在报到时提供学生证明及身份证明；(2)参赛选手凭参赛证进入竞赛场地，竞赛期间应始终佩戴参赛(3)参赛选手不允许携带任何纸质资料、通讯工具和电子设备进入竞赛场地；(4)参赛选手在候赛室、备赛室和赛场内须服从工作人员调度，遵守赛场纪律，不得擅自离开指定区域；(5)在竞赛过程中，如有疑问，参赛选手应举手示意，裁判人员应予以解答，但选手不得对业务技能相关知识和操作询问裁判人员。确因计算机软件或硬件及竞赛用具故障，致使操作无法继续的，经裁判人员确认同意后，予以启用备用设备；(6)每一项竞赛环节，未经裁判员许可，参赛选手不得中途离场；比赛时间到，参赛选手应立即停止比赛。现场裁判可根据违规实际情况采取处罚措施；(8)参赛选手应尊重裁判，尊重对手，应服从裁判组的评判。对竞赛过程或结果如有异议，应由领队按规范程序和方式向赛项仲裁工作(9)参赛选手在竞赛期间未经赛项组委会批准，