2026年中银杯湖北省职业院校技能大赛高职组区块链技术应用任务书

2026年中银杯湖北省职业院校技能大赛高职组区块链技术应用任务书

气候变化是全球面临的重大环境挑战之一。人类活动，特别是化石燃料的燃烧，导致了温室气体（主要是二氧化碳）的排放增加，进而引发全球气温上升、海平面上升和极端天气事件频发。国际社会已经达成共识，需要减少温室气体排放来应对气候变化。因此各国纷纷提出碳达峰与碳中和目标，碳交易作为实现这一目标的重要手段，其重要性日益凸显。然而，传统的碳排放权交易市场存在信息不对称、交易成本高、透明度不足等问题。区块链技术的出现，以其去中心化、不可篡改、可追溯等特性，为解决这些问题提供了创新方案。

1. 用户注册
   1.1. 普通用户注册
    企业或个人用户（以下简称“普通用户”）在区块链平台S上提交注册申请，提供必要的信息和证件材料。这些信息包括用户的基本信息、联系电话和公司名称等。
   1.2. 管理员注册
    平台管理者（以下简称“管理员”）在系统中注册，负责平台的管理和监督工作。管理员的身份信息经过严格验证，以确保管理者的合法性和公正性。
2. 管理员审批
   o 管理员在区块链平台S上审核普通用户的注册申请，核实其提交的信息。审核通过后，普通用户正式成为平台的注册用户。
   o 管理员的审核和审批过程记录在区块链上，保证透明度和审计追踪。
3. 碳配额的发放
   3.1. 无偿发放
    政府机构根据国家或地区的碳减排目标，为符合条件的普通用户无偿分配一定数量的碳配额。无偿发放的碳配额记录在区块链上，并分配到相应用户的账户中。
   3.2. 有偿拍卖
    除了无偿发放的碳配额，平台还会进行有偿拍卖，向用户出售额外的碳配额。拍卖由管理员组织，所有用户都可以通过区块链平台进行竞标。
    拍卖结束后，成功竞标的用户会根据竞标结果支付相应的费用，碳配额自动分配到其账户中。拍卖的过程和结果同样记录在区块链上，确保公开透明。
4. 碳配额交易
   o 普通用户之间可以通过区块链平台进行碳配额的交易。用户A可以将多余的碳配额出售给需要更多配额的用户B。
   o 交易过程由智能合约自动执行，确保交易的公平和及时性。交易步骤包括：
    用户A发布出售碳配额的请求，包含配额数量和价格。
    用户B选择接受请求，并支付相应的款项。
    智能合约验证交易双方的身份和资产情况后，自动将碳配额从用户A的账户转移到用户B的账户，并将款项从用户B的账户转移到用户A的账户。
   o 所有交易记录都会在区块链上公开，防止任何形式的欺诈或错误。
5. 碳配额的抵消
   o 普通用户可以选择使用持有的碳配额来抵消自身的碳排放。抵消的过程由区块链平台自动处理，确保记录的准确性和可信性。
   o 抵消过程完成后，相关信息（包括抵消的碳排放量、使用的碳配额数量等）会记录在区块链上，形成不可篡改的记录。

模块一：区块链产品方案设计及系统运维（35分）

选手完成本模块的任务后，将任务中软件建模图、配置文件、运行结果等截图（截图内容清晰且完整）和文字内容粘贴至客户端桌面【工位号文件夹\模块一提交结果.docx】中对应的任务序号下。

任务1-1：区块链产品需求分析与方案设计

1. 根据区块链双碳交易系统项目背景描述，对区块链双碳交易系统进行需求分析，完成以下任务：
   （1）编写用户群体需求分析，明确系统用户群体及其需求；
   （2）绘制系统UML用例图，用例图中包含系统参与角色以及用例。
2. 依据区块链双碳交易系统业务流程，使用Visio绘制业务系统功能图；

任务1-2：区块链系统部署与运维

围绕区块链双碳交易系统部署与运维需求，进行项目相关系统、节点以及管理工具的部署工作。通过监控工具完成对网络、节点服务的监控。最终根据业务需求规范，完成系统日志、网络参数、节点服务等系统结构的维护。
（1）根据参数与端口设置要求，部署区块链系统并验证；
（2）根据参数与端口设置要求，部署区块链网络管理平台并验证；
（3）基于区块链系统相关管理平台，按照任务指南实施系统运维工作并验证；
（4）基于区块链系统相关监管工具，按照任务指南对区块链系统进行监管。
子任务1-2-1： 搭建区块链系统并验证
基于给定服务器环境以及软件（地址“/root/tools”），搭建单机、单机构、两群组、四节点的区块链系统并验证，具体工作内容如下：

（1）搭建区块链网络，两个节点属于群组1，另外两个节点属于群组2，其他配置见节点配置表，运行搭建脚本后的输出结果截图保存；
（2）通过命令验证区块链节点进程运行状况，结果截图；
（3）通过命令验证区块链节点(node1)连接节点数和共识状态日志输出，结果截图。
子任务1-2-2：搭建区块链控制台并验证
基于给定服务器环境以及软件（地址“/root/tools”），搭建区块链控制台并开展相关运维工作，具体工作内容如下：
（1）配置控制台，管理相关证书并指定群组1启动，启动结果截图；
（2）使用控制台部署HelloWorld智能合约，结果截图；
（3）使用控制台依次调用HelloWorld智能合约的set与get操作，结果截图；
（4）将控制台从group1切换到group2，结果截图。
子任务1-2-3：区块链账户权限控制
基于已完成的区块链系统与控制台搭建工作，开展区块链账户权限管理等运维工作，具体内容如下：
（1）创建三个新的账户，并使用账户1(account1)登录群组1控制台，添加账户1(account1)、账户2(account2)和账户3(account3)为委员并验证，使用控制台验证委员列表结果截图保存；
（2）修改账户1的票数为2并验证，修改投票阈值为75%并验证，验证结果截图保存；
（3）撤销账户3(account3)的委员权限，设置账户3为运维角色并验证，验证结果截图保存。
子任务1-2-4：区块链网络运维
根据任务描述要求，完成网络配置与管理运维操作，具体内容如下：
（1）设置区块链系统黑名单，将node3设为node0的黑名单禁止连接，修改内容截图；
（2）通过给定工具（目录/root/tools）完成新节点（node4）创建，将新节点（node4）接入群组1和群组2使用控制台验证，接入群组的验证结果截图保存；
（3）在群组1中将node1设置为观察节点并验证观察节点列表，验证结果并截图。

任务1-3：区块链系统测试

基于WeBASE的部署脚本完成WeBASE环境搭建以及搭建结果验证，最后将执行结果截图保存。
(1)实现WeBASE平台部署，访问WeBASE管理平台首页，首页截图保存；
(2)使用WeBASE-Sign进行对数据E7ADBEE5908D进行签名，结果截图；
(3)使用WeBASE-Front查询机器历史性能信息，结果截图。

模块二：智能合约开发与测试（30分）

任务2-1：智能合约设计

根据区块链双碳交易系统需求分析和设计文档的描述，绘制智能合约UML时序图，编写该区块链产品的智能合约功能需求文档。具体要求如下：

1. 绘制区块链双碳交易系统智能合约的UML时序图；
2. 结合区块链双碳交易系统项目背景、概要设计、需求分析和功能设计等，编写区块链双碳交易系统的智能合约功能需求文档。

任务2-2：智能合约开发

使用Solidity语言进行智能合约开发，根据需求功能介绍在待补充源码中完成程序接口功能的编码，解决代码错误和警告，正确编译合约，功能调试正确，运行合约进行业务功能的验证，下列子任务中的合约编码表示合约中对应接口功能开发。
子任务2-2-1：角色访问控制合约开发
根据功能介绍在待补充源码中完成角色访问控制合约的编码，解决代码错误和警告，正确编译合约，功能调试正确。

1. 实现授予指定账户account指定角色role功能。
   o 编写grantRole函数，进行权限验证，调用者必须拥有该角色role的管理员角色，否则抛出错误 AccessControl: sender must be an admin to grant，然后调用内部方法 _grantRole 实际授予角色。
   o 编写_grantRole函数，如果账户account尚未拥有该角色role，则将账户添加到该角色的 members 成员中，并触发 RoleGranted 事件。
   子任务2-2-2：碳凭证合约开发
   根据功能介绍在待补充源码中完成双碳交易合约的编码，解决代码错误和警告，正确编译合约，功能调试正确。
2. 编写构造函数实现RoleManagement和ERC1155合约的初始化，并设置ERC1155URIStorage._setBaseURI（传入的字符串类型参数值均为：“Carbon certificate”）。
3. 创建新的碳证并分配给指定账户。此方法使用修饰符进行修饰只有DEFAULT_ADMIN_ROLE角色可以调用。每次调用lastCarbonId状态变量自增。调用父合约 ERC1155 中的 _mint 方法，将新数量的碳证分配给 account。调用 _setURI 方法，为新创建的碳证设置 URI，传入新碳证 ID 和 note。返回新生成的碳证 ID lastCarbonId。
   子任务2-2-3：碳交易合约开发
4. 创建一个委托交易订单，可选择买入或卖出碳凭证。此方法使用修饰符进行修饰只有USER角色可以调用。交易状态必须是买入（TradingStatus.Buy）或卖出（TradingStatus.Sell），否则抛出错误CreditTrading: trading status error。每次调用_lastTradingId状态变量自增。如果 tradingStatus 为买入，则调用_account合约从调用者向本合约转移价格*数量的资金，并触发 BuyOrder 事件。如果 tradingStatus 为卖出，则调用 _carbonCredits 从调用者向本合约转移 carbonId 对应的 amount 数量的碳凭证，附加数据为空字符串 “”，触发 SellOrder 事件。将订单信息存入 _order[]映射当中，key为_lastTradingId。返回 _lastTradingId。
5. 编写购买碳凭证方法，即买入委托卖出的挂单。此方法使用修饰符进行修饰只有USER角色可以调用。订单状态必须为 TradingStatus.Sell，否则抛出错误 CreditTrading: trading status error。从 _order 中获取 tradingId 对应的订单信息，存储在局部变量order 中。将 _order[tradingId] 的 tradingStatus 更新为 TradingStatus.Finish。调用 _account 的 transferFrom 方法，从 msg.sender 向 order.owner 转移 order.price.mul(order.amount) 的资金。
   任务2-3：智能合约测试
   子任务2-3-1：角色访问控制合约测试
6. 定义合约部署夹具（deployAccount 函数）。获取 Hardhat 本地测试网络的 6 个默认账户owner, alice, bob, carol, dave, eve。获取 Account 合约的工厂对象，得到部署后的合约实例 account。将合约实例 account 和所有测试账户返回，供测试用例调用。
7. 测试mint方法。调用执行夹具deployAccount函数，获取部署好的合约实例 account 和管理员账户 owner。以管理员 owner 的身份，调用合约的 mint 方法铸造1000代币，接收者为owner。通过expect断言，验证owner余额为1000。

模块三：区块链应用系统开发（30分）

任务3-1：区块链应用前端功能开发

使用VsCode工具，在src\views\admin\QuotaManagement\index.vue文件中完成新建额度功能并按照下面新建额度的原型图的长度、宽度、行高、间距、文字样式、颜色等，完成新建额度页面的开发，且需要对新建额度做规则校验，校验结果如下图所示，将Web页面和代码截图保存（截图没有水印）；

任务3-2：区块链应用后端功能开发

任务3-2-1：创建交易信息表
创建表结构：新建表名为 t_transaction 的数据表，需包含以下 12 个字段及对应配置：
• 字段 1：id，数据类型为 int(11)，设置为非空（NOT NULL），开启自增属性（AUTO_INCREMENT），作为表的主键（PRIMARY KEY），索引类型使用 BTREE。
• 字段 2：index_id，数据类型为 int(11)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL。
• 字段 3：user_id，数据类型为 int(11)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “委托者”。
• 字段 4：quota，数据类型为 int(11)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “额度”。
• 字段 5：price，数据类型为 decimal(13, 2)（总长度 13 位，小数位 2 位），允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “价格”。
• 字段 6：delist，数据类型为 int(11)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “摘牌者”。
• 字段 7：type，数据类型为 int(4)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “0 买入 1 卖出”。
• 字段 8：total_value，数据类型为 decimal(13, 2)（总长度 13 位，小数位 2 位），允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “总价值”。
• 字段 9：create_time，数据类型为 datetime(0)（无小数位的日期时间类型），允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “创建时间”。
• 字段 10：status，数据类型为 int(4)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “交易状态”。
• 字段 11：deal_time，数据类型为 datetime(0)（无小数位的日期时间类型），允许为空（NULL），默认值设为 NULL，添加注释 “交易时间”。
• 字段 12：order_id，数据类型为 int(11)，允许为空（NULL），默认值设为 NULL。
任务3-2-2：账号注册与审核

1. 编写SysUserController接受页面请求，使用Get方式接收请求，并使用JSON或者实体类的方式接收请求数据，根据请求参数生成密钥后返回前端。
2. 编写SysUserController接受页面请求，使用Post方式接收页面请求，并使用JSON或者实体类的方式接收请求数据。如审核通过，调用合约校验账户信息，无误后修改状态为审核通过，如不通过直接修改状态为不通过，调用Mapper层方法保存到数据库中，将修改成功信息返回前端。

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