Hyperledger Fabric 分享文档
2019-03-31 本文已影响0人
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关于超级账本
Fabric 项目介绍
- IBM 发起,Linux基金会托管
- 企业级联盟链基础设施
- 可插拔的共识机制(solo, kafka ....)
- 多链接多通道隔离(1.0 以后)
Fabric 系统架构
系统架构网络拓扑
网络拓扑- 客户端(应用程序/SDK/命令行工具) 此节点不能独立存在,必须连接到Peer或者Orderer节点才能发挥作用,比如连接到Peer进行交易模拟执行,连接到Orderer节点进行通道创建
- Peer(Anchor/Endorser/Committer)
- Anchor 组织中的锚节点(主节点) ,一个组织内只有一个,唯一与Orderer进行通信的节点,如果宕机下线 则选举新的锚节点
- Endorser 背书节点,模拟交易执行,对执行结果签名背书,为交易做担保。背书节点不是一个固定的节点类型,他是与fabric的智能合约绑定的,每一个智能发布在区块链的时候,都会设置专门的背书策略。指定交易由哪些节点背书之后才是有效的。
- Committer 每一个Peer节点都是 Committer ,用于验证从Orderer收到的区块,验证区块和交易的有效性。验证完成后记录到本地,如果交易有效则同时更改状态数据。
- Orderer 排序好的交易打包为区块分发,solo模式只有一个节点开发测试使用,使用Kafka,每个Orderer都是Kafka的生产者和消费者。目前这两种排序都不支持拜占庭容错,PBFT 暂未实现(最新1.4)
- CA(可选)
交易读写集
- 交易模拟 -> 读写集(RWSet)
- 读集:读取的已提交的状态键(值)
- 写集:将要更新的状态键值对
- 写集:状态键值对删除标记
- 写集:多次更新以最后一次为准
- 版本号:二元组(区块高度,交易编号)
多通道数据隔离(下图所示)
image.png一组业务逻辑创建一个通道,各个组织可以订阅自己需要的通道,任何发往该通道的交易都会发往该节点,通道之间相互隔离,但是每个组织可以选择多个通道
账本存储
账本存储- 世界状态
- 交易执行后的所有键的最新值
- 显著提升链码执行效率
- 状态是所有交易日志的快照,可随时重构
- LevelDB or CouchDB 可以在每次启动时切换不同的DB
- 历史数据索引(可选)
- 某键在某区块的某条交易中被改变
- 只记录改变动作,不记录具体改变
- 历史读取->历史数据索引 + 区块读取
- LevelDB 组合键
区块存储
- 区块以文件块形式存储(blockfile_xxxx)
- 文件块大小(硬编码)
- 账本最大容量:64M * 1000000
关于读写集与指令集的比较
fabric使用读写集的原因:因为fabric的交易是分阶段的,交易模拟负责执行,交易验证负责验证
优点:交易模拟时可以并发执行速度快,交易验证时简单
缺点:存储占用空间大,比如对一个数据+1,指令集存储+1指令,而读写集存储+1之后的值
同时读写集的缺点引发了账本裁剪等问题
Fabric 智能合约
- Fabrice 应用层基石(中间件)
- 独立的Docker执行环境
- 背书节点gRPC连接(只有背书节点才运行链码)
- 生命周期管理
- 打包(智能合约代码编译)
- 安装(打包好的文件传输到背书节点)
- 实例化
- 升级
- 交互
交互流程
智能合约交互超级账本是一个明星项目,可以看到参与者有开源界顶级组织Linux基金会,以及商业界的顶级机构IBM、Inter... 等公司,其中IBM是贡献最多的,我们这次主要也是IBM的项目Fabric。因为大家都是做公链,炒币过来的,所以这里需要说明一下,喜欢以价值互联网标榜的公链不同,hyperledger是一个联盟链,核心目的是 (建立信任、责任和透明度,同时简化业务流程和法律限制),在这里面发币成为了次要的东西,所以这个正真顶级开发阵容的区块链,在链圈不怎么被炒币的人关注。
因为没有币不够性感~
交易读写集
身份:主要是身份验证,有节点证书,和用户证书,每套证书又包含通信证书,签名证书,ca证书等
账本:主要是区块查询,可以通过区块号,hash,交易id 等为索引进行查询,依据通道或者账本的信息,不同通道是不同文件夹存储,世界状态中是按照通道名进行组合key划分
交易:修改区块链数据,交易背书后被提交到排序节点,再到排序节点再打包区块全网分发
智能合约:函数声明,交易是函数调用
成员服务:提供证书,用于交易加密,签名 等
共识服务:三阶段 背书交易提案,排序节点排序,区块广播
告诉区块链,读了什么,写了什么,删除了什么
读写集验证:只和读集有关于写集无关
世界状态:(k1,1,v1) (k2,1,v2) (k3,1,v3) (k4,1,v4) [key, value, version]
交易1: Write(k1, v1`), Write(k2, v2`)
交易2: Read(k1), Write(k3,v3`)
交易3: Write(k2, v2``)
交易4: Write(k2, v2```), Read(k3)
交易5: Write(k5, v5), Read(k4)