02.Fabric1.0架构简介

陈述

如果说以比特币为代表的货币区块链技术为 1.0，以以太坊为代表的合同区块链技术为 2.0，那么实现了完备的权限控制和安全保障的 Hyperledger 项目毫无疑问代表着区块链技术 3.0 时代的到来。

Fabric1.0架构简介

Fabric架构的核心包括三部分：

• Identity - 身份管理
• Smart Contact - 智能合约
• Ledger及Transactions - 账本和交易

Identity

Identity，也就是身份管理，Fabric是目前为止在设计上最贴近联盟链思想的区块链。联盟链考虑到商业应用对安全、隐私、监管、审计、性能的需求，提高准入门槛，成员必须被许可才能加入网络。Fabric成员管理服务为整个区块链网络提供身份管理、隐私、保密和可审计的服务。成员管理服务通过公钥基础设施PKI和去中心化共识机制使得非许可的区块链变成许可制的区块链。

Smart Contract

Fabric的智能合约smart contract称为链码ChainCode，是一段代码，它处理网络成员所同意的业务逻辑。和以太坊相比，Fabric链码和底层账本是分开的，升级链码时并不需要迁移账本数据到新链码当中，真正实现了逻辑与数据的分离。

链码可采用Go、Java、Node.js语言编写。链码被编译成一个独立的应用程序，fabric用Docker容器来运行chaincode，里面的base镜像都是经过签名验证的安全镜像，包括OS层和开发chaincode的语言、runtime和SDK层。一旦chaincode容器被启动，它就会通过gRPC与启动这个chaincode的Peer节点连接。

Ledger | Transactions

Fabric使用建立在HTTP/2上的P2P协议来管理分布式账本。采取可插拔的方式来根据具体需求来设置共识协议，比如PBFT，Raft，PoW和PoS等。

Ledger

账本Ledger主要包含两块：blockchain和state。blockchain就是一系列连在一起的block，用来记录历史交易。state对应账本的当前最新状态，它是一个key-value数据库，Fabric默认采用Level DB, 可以替换成其他的Key-value数据库，如Couch DB。举个例子。我们采用区块链实现一个弹珠交易的系统。我们开发了一个Chaincode, 每个弹珠有以下几个属性：Name, owner, color, size. 可以定义一个JSON对象，用name做KEY, JSON对象做Value，存储在Level DB或者CouchDB中。

Transactions

Fabric上的transction交易分两种，部署交易和调用交易。

• 部署交易

  把Chaincode部署到peer节点上并准备好被调用，当一个部署交易成功执行时，Chaincode就被部署到各个peer节点上。好比把一个web service或者EJB部署到应用服务器上的不同实例上。

• 调用交易

  客户端应用程序通过Fabric提供的API调用先前已部署好的某个chaincode的某个函数执行交易，并相应地读取和写入K-V数据库，返回是否成功或者失败。

APIs,Events,SDKs

站在程序猿的角度Fabric开发主要包括客户端和服务器端应用程序的编写

• 服务器端

Fabric提供API方便应用开发，对服务端的ChainCode，目前支持用Go、Java或者Node.js开发。

• 客户端

对客户端应用，Fabric目前提供Node.js和Java SDK, Go SDK。未来计划提供Python，Fabric还提供RESTAPI。

对于开发者，还可以通过CLI快速去测试chaincode，或者去查询交易状态。在区块链网络里，节点和chaincode会发送events来触发一些监听动作，方便与其他外部系统的集成。