超級(jí)賬本（hyperledger）是Linux基金會(huì)于2015年發(fā)起的推進(jìn)區(qū)塊鏈數(shù)字技術(shù)和交易驗(yàn)證的開(kāi)源項(xiàng)目。通過(guò)創(chuàng)建通用的分布式賬本技術(shù)，協(xié)助組織擴(kuò)展、建立行業(yè)專(zhuān)屬應(yīng)用程序、平臺(tái)和硬件系統(tǒng)來(lái)支持成員各自的交易業(yè)務(wù)。
公司專(zhuān)注于為企業(yè)提供成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、微信公眾號(hào)開(kāi)發(fā)、成都商城網(wǎng)站開(kāi)發(fā)，重慶小程序開(kāi)發(fā)，軟件按需網(wǎng)站制作等一站式互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)服務(wù)。憑借多年豐富的經(jīng)驗(yàn)，我們會(huì)仔細(xì)了解各客戶(hù)的需求而做出多方面的分析、設(shè)計(jì)、整合，為客戶(hù)設(shè)計(jì)出具風(fēng)格及創(chuàng)意性的商業(yè)解決方案，創(chuàng)新互聯(lián)公司更提供一系列網(wǎng)站制作和網(wǎng)站推廣的服務(wù)。
超級(jí)賬本(hyperledger)是Linux基金會(huì)于2015年發(fā)起的推進(jìn)區(qū)塊鏈數(shù)字技術(shù)和交易驗(yàn)證的開(kāi)源項(xiàng)目，30家初始企業(yè)成員(包括IBM、Accenture、Intel、J.P.Morgan、R3、DAH、DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等)。目標(biāo)是讓成員共同合作，共建開(kāi)放平臺(tái)，滿(mǎn)足來(lái)自多個(gè)不同行業(yè)各種用戶(hù)案例，并簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程。
hyperledger
當(dāng)下是區(qū)塊鏈快速發(fā)展的時(shí)代，各行各業(yè)包括醫(yī)療、文化、物聯(lián)網(wǎng)等等，都在尋求利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決各自的行業(yè)痛點(diǎn)。要支持各種行業(yè)的應(yīng)用，就意味著區(qū)塊鏈應(yīng)該具有企業(yè)級(jí)屬性，保密性和吞吐量都是要考慮的問(wèn)題。
超級(jí)賬本在區(qū)塊鏈中的位置：
- 比特幣- 代表數(shù)字貨幣、區(qū)塊鏈思想的誕生，提供了區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的原型
- 以太坊- 掙脫數(shù)字貨幣的枷鎖，智能合約的誕生，延伸了區(qū)塊鏈技術(shù)的功能
- 超級(jí)賬本- 進(jìn)一步引入權(quán)限控制和安全保障，首次將區(qū)塊鏈技術(shù)引入到分布式聯(lián)盟賬本的應(yīng)用場(chǎng)景。
鏈喬教育在線旗下學(xué)碩創(chuàng)新區(qū)塊鏈技術(shù)工作站是中國(guó)教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心開(kāi)展的“智慧學(xué)習(xí)工場(chǎng)2020-學(xué)碩創(chuàng)新工作站 ”唯一獲準(zhǔn)的“區(qū)塊鏈技術(shù)專(zhuān)業(yè)”試點(diǎn)工作站。專(zhuān)業(yè)站立足為學(xué)生提供多樣化成長(zhǎng)路徑，推進(jìn)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)體系。
超級(jí)賬本是Linux基金會(huì)發(fā)起的項(xiàng)目，意在提供一套企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈應(yīng)用框架，便于大家開(kāi)發(fā)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。
Fabric的基本概念
最開(kāi)始，應(yīng)用程序會(huì)選出一組peer來(lái)生成賬本更新提議。哪些peer會(huì)被選出來(lái)是依據(jù)的背書(shū)策略，這個(gè)背書(shū)策略決定了哪些組織需要在廣播賬本更新提議前對(duì)更新提議進(jìn)行背書(shū)。這會(huì)影響到共識(shí)方式，任何一個(gè)關(guān)心更新提議是否背書(shū)的組織都會(huì)在廣播給peer更新提議并被peer接受前確認(rèn)提議是否有背書(shū)。
peer對(duì)一個(gè)提議響應(yīng)進(jìn)行背書(shū)，就是把自己的數(shù)字簽名加入到響應(yīng)中，并用自己的私鑰對(duì)整個(gè)響應(yīng)簽名。背書(shū)內(nèi)容隨后可以被用于證明這個(gè)響應(yīng)是某個(gè)組織的peer生成的。在我們的例子中，如果peer P1屬于組織1(Org1)，那么背書(shū)E1就相當(dāng)于可以證明L1上的交易T1和響應(yīng)R1是由Org1的peer P1提供的。
當(dāng)應(yīng)用程序得到了足夠多的簽名的提議響應(yīng)時(shí)，第一階段就結(jié)束了。
我們注意到peer可能返回不同的信息，因此同一筆交易可能有不一致的返回信息。這可能由于響應(yīng)是在不同時(shí)間，不同peer，在不同賬本狀態(tài)下生成的，大多數(shù)情況下應(yīng)用程序可以多次請(qǐng)求更新的提議響應(yīng)。另外更嚴(yán)重，但概率很小的原因是因?yàn)殒湸a的不確定性導(dǎo)致的響應(yīng)不一致。不確定性是鏈碼和賬本的大敵，如果這種情況發(fā)生了，對(duì)提議交易來(lái)說(shuō)是很?chē)?yán)重的，不一致的提議響應(yīng)肯定不能提交到賬本中。一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)是不可能知道交易結(jié)果是非確定性的交易，在檢測(cè)到非確定性交易前，必須將交易匯總比較(嚴(yán)格地說(shuō)，即使這還不夠，但我們將此討論推遲到交易部分，其中詳細(xì)討論了非確定性)。
在第一階段結(jié)束時(shí)，如果應(yīng)用程序希望如此的話，可以放心丟棄不一致的響應(yīng)以提前結(jié)束交易流程。后面我們會(huì)看到如果應(yīng)用程序使用不一致的響應(yīng)提交到賬本時(shí)，會(huì)被拒絕。
過(guò)程2 打包
第二個(gè)交易流程是打包。Orderer節(jié)點(diǎn)這個(gè)過(guò)程關(guān)鍵的點(diǎn)，它接收來(lái)自很多應(yīng)用傳來(lái)的背書(shū)過(guò)的提議交易響應(yīng)。Orderer對(duì)交易進(jìn)行排序，并將大量的交易打包進(jìn)區(qū)塊，并準(zhǔn)備將區(qū)塊分發(fā)到所有連接到Orderer的peer，包括背書(shū)peer。
orderer的第一個(gè)角色就是打包賬本更新提議。在上圖的例子中，應(yīng)用A1發(fā)送給Orderer O1一個(gè)被E1和E2背書(shū)的交易T1。同時(shí)，應(yīng)用A2發(fā)送給Orderer O1一個(gè)被E1背書(shū)的交易T2。O1將A1傳來(lái)的交易和A2傳來(lái)的交易以及其它交易共同打包進(jìn)區(qū)塊B2。我們可以看到區(qū)塊B2里的交易排序是T1，T2，T3，T4，T6，T5，并不一定是按照到達(dá)orderer節(jié)點(diǎn)的順序(這個(gè)例子展示了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的orderer配置)。
Orderer節(jié)點(diǎn)會(huì)同時(shí)收到網(wǎng)絡(luò)Channel中不同應(yīng)用程序發(fā)送的賬本更新提議。Orderer節(jié)點(diǎn)的任務(wù)就是按照事先定義好的順序整理這些更新提議，并把它們打包進(jìn)區(qū)塊，為下一步的分發(fā)做準(zhǔn)備。這些區(qū)塊將構(gòu)成區(qū)塊鏈。一旦Orderer節(jié)點(diǎn)生成了期望大小的區(qū)塊，或者超過(guò)最大等待時(shí)間，Orderer會(huì)向連接到它特定Channel的Peer發(fā)送區(qū)塊。第三個(gè)過(guò)程會(huì)詳述這個(gè)流程。
區(qū)塊中的交易排列順序和交易到達(dá)Orderer節(jié)點(diǎn)的順序沒(méi)有直接關(guān)系。交易在區(qū)塊中可以是任意的排列順序，這個(gè)次序就是交易執(zhí)行的順序。重點(diǎn)是有一個(gè)嚴(yán)格的交易排序，但具體是怎樣的排序并不重要。
區(qū)塊中的嚴(yán)格交易順序排列使得Fabric與公鏈中一筆交易可以被打包進(jìn)多個(gè)不同區(qū)塊的情況不同。在Fabric中，這不可能發(fā)生，由多個(gè)Orderer生成的區(qū)塊就是最終的區(qū)塊，因?yàn)榻灰妆粚?xiě)入?yún)^(qū)塊后，交易的位置順序就確定了。這意味著Fabric不會(huì)存在分叉。一旦交易被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊，以后就不能再重寫(xiě)了。
我們可以看到，peer是存儲(chǔ)賬本和鏈碼的，orderer完全不會(huì)存儲(chǔ)這些。每一筆交易到達(dá)orderer時(shí)，orderer只是機(jī)械的將交易打包進(jìn)區(qū)塊，而不會(huì)理會(huì)交易的價(jià)值，額度等。這是Fabric的一個(gè)重要特性，所有交易都會(huì)按照一個(gè)嚴(yán)格的順序進(jìn)行整理，沒(méi)有交易會(huì)被拋棄掉。
到第二階段結(jié)束時(shí)，我們可以了解到orderer的責(zé)任就是進(jìn)行必要的，簡(jiǎn)單的收集交易更新提議，將他們排序，打包進(jìn)區(qū)塊，準(zhǔn)備分發(fā)出去。
過(guò)程3 認(rèn)證
最后一個(gè)交易工作流程是分發(fā)和驗(yàn)證從orderer到peer的區(qū)塊，如果驗(yàn)證成功，將會(huì)被提交到賬本中。
特別的，在每個(gè)peer中，在區(qū)塊中的每一筆交易在更新到賬本之前都是驗(yàn)證過(guò)的，以保證所有交易都是由相關(guān)的組織背書(shū)過(guò)的。失敗的交易會(huì)保留，作為日后審查用，并不會(huì)更新到賬本中。
Orderer除了在過(guò)程2中的打包角色外，在過(guò)程3中還負(fù)責(zé)分發(fā)區(qū)塊到peer節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)例子中，O1分發(fā)區(qū)塊到P1和P2。P1處理區(qū)塊2，然后將區(qū)塊2添加到P1的賬本L1中。同時(shí)，P2處理區(qū)塊2，然后將區(qū)塊2添加到P2的賬本L1中。一旦操作完成，賬本L1在P1和P2中都被更新了，每個(gè)Peer都可以向連接到他們的應(yīng)用程序發(fā)送處理結(jié)果。
Orderer向連接到他的Peer分發(fā)區(qū)塊是過(guò)程3的開(kāi)始。連接到orderer節(jié)點(diǎn)的某個(gè)渠道的peer，會(huì)收到orderer生成的新區(qū)塊的一份拷貝。每個(gè)peer節(jié)點(diǎn)都會(huì)獨(dú)立的處理收到的區(qū)塊，但所有peer處理區(qū)塊的方式都是相同的。采用這種方式，不同peer中的賬本可以達(dá)成共識(shí)。并不是所有的peer都必須連接到orderer節(jié)點(diǎn)，peer和peer之間可以通過(guò)gossip協(xié)議來(lái)傳遞區(qū)塊，這樣peer也可以獨(dú)立的處理相同區(qū)塊。
收到一個(gè)區(qū)塊后，peer會(huì)按照交易在區(qū)塊中出現(xiàn)的順序依次處理。對(duì)于每一筆交易，peer會(huì)按照生成這筆交易的鏈碼背書(shū)策略檢查交易是否被與之相關(guān)組織的背書(shū)。例如，某些交易可能只需要一個(gè)組織背書(shū)，而另一些交易需要多個(gè)組織同時(shí)背書(shū)才有效。這個(gè)驗(yàn)證過(guò)程驗(yàn)證了所有相關(guān)組織產(chǎn)生的結(jié)果或者輸出是否一致。同時(shí)請(qǐng)注意，第三階段的驗(yàn)證和第一階段不同，階段一只是應(yīng)用程序收到背書(shū)節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)，判斷是否需要發(fā)送交易提議。如果應(yīng)用程序發(fā)送錯(cuò)誤的交易，違反了背書(shū)策略，在第三階段的驗(yàn)證過(guò)程中peer還是可以拒絕本次交易。
如果交易背書(shū)正確，peer將嘗試把交易提交到賬本中。為了能寫(xiě)賬本，peer必須進(jìn)行賬本一致性檢查，保證當(dāng)前賬本的狀態(tài)與賬本更新后的狀態(tài)一致。這個(gè)狀態(tài)并不總會(huì)是一致的，即使交易擁有完整的背書(shū)。舉個(gè)栗子，另外一筆交易可能已經(jīng)更新了賬本中的同一個(gè)資產(chǎn)，以至于我們正要更新的交易將永遠(yuǎn)不會(huì)被寫(xiě)入賬本。這樣的話，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的賬本必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)保持共識(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證方式是一樣的。
在peer驗(yàn)證完每筆獨(dú)立交易后，將更新賬本。失敗的交易會(huì)保存下來(lái)作為審查資料。這意味著peer中的區(qū)塊和從orderer中收到的區(qū)塊一致，除了區(qū)塊中指示交易成功或失敗的標(biāo)志。
我們也要注意到，第三階段并沒(méi)有執(zhí)行鏈碼，這一步只會(huì)在第一階段完成，這很重要。這意味著鏈碼只在背書(shū)節(jié)點(diǎn)可用，而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中都可用，這保證了鏈碼在背書(shū)組織中的安全及私密。這和收到鏈碼的執(zhí)行結(jié)果不同，執(zhí)行結(jié)果會(huì)分享到所有在Channel里的peer，不論他是否能背書(shū)交易。背書(shū)節(jié)點(diǎn)的這種設(shè)計(jì)方式是為了方便擴(kuò)展。
最后，每次區(qū)塊被提交到peer的賬本中時(shí)，這個(gè)peer會(huì)生成對(duì)應(yīng)的事件。區(qū)塊事件包含區(qū)塊的所有內(nèi)容，而區(qū)塊交易事件只包含簡(jiǎn)要信息，比如每筆區(qū)塊中的交易是否有效。由鏈碼的執(zhí)行而產(chǎn)生的鏈碼事件也可以在這個(gè)時(shí)候發(fā)布。應(yīng)用程序可以注冊(cè)這些事件，當(dāng)這些事件發(fā)生時(shí)，可以收到通知。這些通知在交易工作流程的第三階段和最后階段完成。
總的來(lái)說(shuō)，我們可以知道第三階段由orderer產(chǎn)生的區(qū)塊被不斷地同步到賬本中。區(qū)塊中交易的嚴(yán)格排序能讓每個(gè)peer在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中始終如一地驗(yàn)證交易并提交到賬本中。
Orderer和共識(shí)
整個(gè)交易工作流程被稱(chēng)為共識(shí)，因?yàn)樗衟eer都認(rèn)同交易的排序和內(nèi)容，在執(zhí)行過(guò)程中由orderer節(jié)點(diǎn)來(lái)協(xié)調(diào)。共識(shí)是多步驟的過(guò)程，應(yīng)用程序只會(huì)在共識(shí)過(guò)程結(jié)束時(shí)收到通知，但通知的時(shí)間在不同的peer上可能不同。
我們將會(huì)在后面更多的探討orderer，現(xiàn)在，把orderer僅僅當(dāng)做從應(yīng)用程序收集、分發(fā)賬本更新提議到peer，由peer進(jìn)行驗(yàn)證及更新賬本的過(guò)程。
重慶分公司
重慶分公司
