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超级账本Fabric教程:超级账本入门

2018-12-12 10:51:19 华尔街之狼

一、超级账本简介

是一个带有可插入各种功能模块架构的区块链实施方案,目标是打造成一个由全社会共同维护的开源超级账本。由Linux 基金会的开源项目,全称是Hyperledger Fabric)是区块链的商用平台。开源地址:https://github.com/hyperledger。

超级账本Fabric入门教程

 

二、为什么用超级账本?

  • 会员众多:包括Cisco、 IBM、 Intel、 J. P. Morgan、 荷兰 银行、 SWIFT 等。
  • 拥抱监管和审查。
  • 良好的扩展性,可插入各种功能模块。
  • 成员管理
  • 身份管理
  • 网络隐私
  • 保密和审查
  • 智能合约
  • JAVA
  • GO
  • NODEJS
  • 其它
  • 在fabric中成为链码
  • 在沙箱中运行
  • 链码语言
  • 支持事件
  • 适合企业级应用

     

    传统的业务模型很难做到跨机构的交易被一个互信的机构监督执行。每个交易方都有自己独立的账本。发生交易时各自更改,造成账本同步的成本高昂且效率低下。仅有少数的中心系统,所以商业网络比较脆弱。fabric提供了授权维护账本的机制,因此相对保证了数据的私密,公司作为上市主体,以盈利为目的,不可能所有的数据都公开。那么超级账本作为联盟链供企业使用比较合适。企业级区块链四大平台要素:1. 共享账本 2. 共识 3. 隐私和保密 4. 智能合约。 当前公链比如以太坊eos等其它三点都能满足唯独隐私没法保证,另外效率普遍不高,没有最终确定性,又是被极客们主导的,不符合商业主流趋势,从而也限制了企业性质的应用。

    企业级商用区块链网络比较适合使用联盟链和许可制。这样在一个限定的范围内,只有授权的节点和用户才能参与到交易和智能合约的执行中 来,而任何匿名节点或非授权用户均被拒绝服务。从团体联盟的角度 来看,这增加了区块链网络的安全可靠。 当前,在欧美主流的区块链应用大部分是行业链或者是联盟 链,也就是某一个行业的上下游,或者核心企业联合 起来,一起构建的半公开化的区块 链。从这个角度讲,超级账本具备成为未来最主要商用区块链技术平台的 潜力,值得技术开发人员花时间和精力进行学习和研究。

  • 商用场景
  • 金融

    对银行、保险、清算、股权登记 交易、信用评级、公证等 领域,既需要绝对的 可信任,也需要隐私保密,所以特别适合区块链 应用。比如可以模仿数字货币交易所做一套区块链股权登记和交易 平台。

     

  • 产业互联网
    • 供应链

      提供深度回溯、查询等核心功能,实现信息公开透明,出了问题可以依此来追 责。附加值较高的 食品、药品和 疫苗、零部件生产检测结果等都可以使用区块链。 * 共享模式

  • 传统行业

 

三、超级账本特性

  • 用go语言开发
  • 更适合联盟链
  • 需要在容器里运行
  • 应用场景: 构建 商品 溯源、 贸易 融资、 信用证、 供应 链 以及企业贷款
  • 是对传统区块链模型的革新
  • 提供 一个 针对 身份 识别、 可 审计、 隐私 安全 和 健壮 的 模型
  • 可插拔的共识算法及共识模型
  • 智能合约

 

四、Fabric安装和调用

Fabric依赖docker容器, 因此需要先安装和配置docker.(请参考docker的章节)

下载超级账本源代码

1.如果没有安装git则执行

sudo apt install git

2.通过git安装

部署调用

  • 下载Docker镜像文件
  • 进入目录: cd fabric/ scripts
  • 修改读写权限 chmod +x bootstrap.sh
  • 改写.sh文件
    • Mac:sed -i '' 's/ curl/# curl/ g' bootstrap.sh
    • 其它: sed -i 's/ curl/# curl/ g' bootstrap.sh
  • 执行下载: ./bootstrap.sh
  • 体验部署过程

     

    • 下载一个简单的例子
      • git clone https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git
    • 进入目录并执行
      • cd fabric- samples/ basic-network docker-compose -f docker-compose.yml up -d
    • 查看启动的容器
      • 会输出以下内容: localhost: basic- network clarity$ docker ps CONTAINER ID IMAGE NAMES efddfbf4fc0a hyperledger/ fabric- peer: x86_ 64- 1. 0. 0 peer0. org1. example. com 606d13c1e7a2 hyperledger/ fabric- couchdb: x86_ 64- 1. 0. 0 couchdb d8c870db8634 hyperledger/ fabric- ca: x86_ 64- 1. 0. 0 ca. example. com c6f25a5e6fd6 hyperledger/ fabric- tools: x86_ 64- 1. 0. 0 cli a5f6331c5bc5 hyperledger/ fabric- orderer: x86_
    • 创建通道,加入通道
      • 加入 通道

        peer channel join -b mychannel.block

      • 创建通道

        peer channel create -o orderer. example. com: 7050 -c mychannel -f /etc/ hyperledger/ configtx/ channel. tx

      • 切换 环境 到 管理员 用户 的 MSP, 进入 Peer 节点 容器 peer0. org1. example. com

        docker exec -it -e "CORE_ PEER_ MSPCONFIGPATH=/ etc/ hyperledger/ msp/ users/ Admin@ org1. example. com/ msp" peer0. org1. example. com bash

    • 退出 Peer 节点 容器
      exit
    • 进入 cli 容器 安装 链 码 和 实例 化
      进入容器
      docker exec -it cli/bin/bash
    • 安装链码
      peer chaincode install -n mycc -v v0 -p github.com/chaincode_example02
      实例化链码
      peer chaincode instantiate -o orderer. example. com: 7050 -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["init","a","100","b","200"]}'
    • 链码调用和查询
      peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["query","a"]}'

      • 模拟转账
        从“ a” 转移 10 到“ b”: peer chaincode invoke -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["invoke","a", "b"," 10"]}'
      • 在分别查询a和b的zhi
        peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":[" query"," a"]}' peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":[" query"," b"]}'
  • Fabric初体验
  • 配置bin目录的path
    为了让系统能够在任何地方识别bin里的内容,需要配置path:
    * 通过编辑器打开这个文件~/.bash_profile
    * 添加一行export PATH=<上一步下载的路径>/bin:$PATH
    * 再执行source ~/.bash_profile让配置生效
  • 最后,该脚本会将Docker Hub中的Hyperledger Fabric docker映像下载到本地Docker中,并将其标记为“最新”。
    注意:
    如果出现这种错误:
    ERROR: for orderer.example.com Cannot create container for service orderer.example.com: b'Conflict. The container name "/orderer.example.com" is already in use by container
    解决方案是:
    输入docker ps -a列出所有运行中的容器
    如果能搜索出容器,则执行docker ps -qa | xargs docker rm
    然后再执行docker-compose -f docker-compose.yaml up -d
    如果出现这个信息表示成功启动了fabric网络
  • 安装示例文件和images等
  • 下载hyperledger / fabric-samples 签出适当的版本标签
    将指定版本的Hyperledger Fabric二进制文件和配置文件安装到fabric-samples存储库的根目录中
    下载指定版本的Hyperledger Fabric docker镜像
  • 执行curl -sSL http://bit.ly/2ysbOFE | bash -s 1.3.0
    命令解析:
  • 执行bootstrap.sh文件
    该脚本将下载并提取设置网络所需的所有特定于平台的二进制文件,并将它们放入您在上面创建的目录中。
    其中bin目录它包含了以下文件:
    cryptogen,
    configtxgen,
    configtxlator,
    peer,
    orderer,
    idemixgen, and
    fabric-ca-client
  • 部署网络
  • 配置环境变量
    CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
    CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
    CORE_PEER_LOCALMSPID="Org1MSP"
    CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
  • 创建通道和创世区块
    根据之前生成的通道配置文件,创建通道export CHANNEL_NAME=superchannel peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c $CHANNEL_NAME -f ./channel-artifacts/channel.tx --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem
  • 加入通道peer channel join -b mychannel.block
  • 更新锚点
    peer channel update -o orderer.example.com:7050 -c $CHANNEL_NAME -f ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem
  • 安装链码
    所有准备完成之后,开始安装链码。
    分别支持三种语言:
    Golang
    peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p github.com/chaincode/chaincode_example02/go/
    Node.js
    peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -l node -p /opt/gopath/src/github.com/chaincode/chaincode_example02/node/
    Java
    peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -l java -p /opt/gopath/src/github.com/chaincode/chaincode_example02/java/
  • 实例化链码
    Golang
    peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -v 1.0 -c '{"Args":["init","a", "100", "b","200"]}' -P "AND ('Org1MSP.peer','Org2MSP.peer')"
    Node.js
    peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -l node -v 1.0 -c '{"Args":["init","a", "100", "b","200"]}' -P "AND ('Org1MSP.peer','Org2MSP.peer')"
    Java
    peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -l java -v 1.0 -c '{"Args":["init","a", "100", "b","200"]}' -P "AND ('Org1MSP.peer','Org2MSP.peer')"
  • 调用链码的函数
    先查询一下有多少值
    peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'
    然后转账一部分
    peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c '{"Args":["invoke","a","b","10"]}'
    最后再次查询
    peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'
    会发现数值已经发生了变化,表示转账成功
  • 定义锚点
    ../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org1MSP
    ../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org2MSP
  • 根据配置生成加密相关的材料../bin/cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml
  • 进入目录cd crypto-config
  • 生成的材料会放到crypto-config文件夹里,把当前的路径导出成全局变量export FABRIC_CFG_PATH=$PWD
  • 进入目录cd fabric-samples/first-network
  • 生成网络组件./byfn.sh generate
    这时会创建目录crypto-config并产生一些文件, 包括公私钥和证书等
  • 构建网络./byfn.sh up如果想用node生态使用./byfn.sh up -l node
    这一步是创建链码语言对应的镜像
  • 加密生成器
    我们将使用加密工具为我们的各种网络实体生成加密材料(x509证书和签名密钥)。
    这些证书代表身份,它们允许在我们的实体进行通信和交易时进行签名/验证身份验证。
  • 生成创世区块文件../bin/configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block
  • 生成通道配置文件export CHANNEL_NAME=superchannel && ../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel.tx -channelID $CHANNEL_NAME
  • 启动网络docker-compose -f docker-compose-cli.yaml up -d
  • 进入客户端docker exec -it cli bash
  • 开发应用
  • 注册之前先打开日志docker logs -f ca.example.com
  • 运行注册脚本node enrollAdmin.js
  • 应用开发模型

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