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区块链入门--准备搭建自己的区块链

最近在B站上看到一个Hyperleger Fabric搭建自己的区块链的视频，把里面的内容整理了出来。个人认为其中如何下载安装Docker，利用Hyperleger中的插件，实际搭建的过程讲述的并不清楚，但是对于需要准备的知识这一部分还是大有裨益。

文章目录

    • 区块链技术简述
      • 技术名词
      • 区块链的类型 三种
      • 区块链特点
      • 区块链平台
      • 应用场景
    • 区块链技术组成部分
      • P2P网络协议
      • P2P网络实现
      • 密码学-Hash
      • 密码学-加解密算法
      • 账本结构
      • 共识算法（分布式一致性算法）
    • Hyperleger Fabric
      • 简介
      • 智能合约
      • 链码
      • 链码的编程接口
      • 环境
    • 区块链需要的相关知识：
    • 深入了解区块链

区块链技术简述

技术名词

交易，一次状态转移操作，在这里是一次对键值对的增删改查

区块，交易的集合，区块链网络中节点将他某一段时间内所有的交易打包，形成区块

链，区块的顺序排列，后一区块包括前一区块的哈希值

区块链的类型 三种

私有链 公有链 联盟链

区块链特点

去中心化，这一点存在争议，实际上取决于程度

去信任化，区块链形成后我们只需要信任相关的区块网络

数据共享

不可篡改，发起交易后不可以撤销

区块链平台

区块链1.0：数字货币时代 比特币

区块链2.0：引入智能合约到区块链，但是不能用于商业 以太坊

区块链3.0：我们的时代 eosio 企业级区块链操作系统

超级账本 Hyperleger

应用场景

去信任（去中介）

价值转移（而非拷贝）

数据共享，区块链之前数据共享有三种方式，中介机构保存，互相提供api互相调用，数据存储在第三方，区块链网络中每一个节点都是一致的，只需要访问自己维护的节点。

区块链技术组成部分

P2P网络协议

网络通信中所有的节点都是平等的，没有服务器没有客户端，或者都既是服务器又是客户端，迅雷采用的就是P2P技术。

回顾软件架构的发展：首先中心化，一个服务器多个客户端，系统的可靠性依赖于服务器的稳定性，后来是分布式，服务拆分，横向拓展，系统的可靠性依赖于分布式的容载恢复能力，服务的提供方依旧依赖于某一中心机构。去中心化所有人既是服务的又是客户端，生产者和消费者。

P2P网络实现

Hyperleger Fabric： gRPC对等服务

以太坊：Kad DHT技术

密码学-Hash

Hash：将不定长度的数据转化成固定长度的哈希值 应用最多的是SHA2-256

  • 正向快速、逆向困难
  • 输入敏感
  • 抗碰撞

密码学-加解密算法

对称加密：密钥相同、容易泄露 AES、DES等

非对称加密：公钥/私钥，效率低（RAS算法，椭圆曲线等）

账本结构

共识算法（分布式一致性算法）

强一致性：一般很难实现或实现后性能很差，因为需要大量的网络通信，不能用于商用

最终一致性算法：弱化后的分布式一致

CAP原理：一个分布式系统不可能同时满足一致性，可用性和分区容忍性，必须三者取其二

ACID原理：原子性，一致性，隔离性，持久性

目前共识算法认为有两个系列：Paxos，拜占庭容错，前者假设分布式系统中只有故障节点，没有恶意节点（故意制造错误信息）；后者既能容纳故障节点也能容纳恶意节点，一般分布式系统满足Paxos即可，但是区块链要满足拜占庭容错

区块链入门--准备搭建自己的区块链_第1张图片

Hyperleger Fabric

简介

IBM发起，Linux基金会托管，企业级联盟链基础设施，可拔插的共识机制（sols，kafka），多链多通道隔离，保障数据隐私，只存在相关参与主体中

智能合约

  • 合约协议的数字化代码表达
  • 分布式优先状态机，在一个分布式状态系统中，如果启动状态都一致，而且每个状态的改变状态都一样，最终肯定会得到一个一致的结果
  • 执行环境安全隔离、不受第三方干扰（EVM，Docker），不会受到人的意志影响，目前还无法实现自动化

链码

  • Fabric应用层的基石，必须写一个链码部署在Fabric上，最后基于Fabric提供的SDK，写一个应用程序与部署在区块链上的链码进行交互

链码的编程接口

  • Init()
  • Invoke() 两者都接收链码的SDK作为参数

环境

推荐使用centos，ubuntu，macOS，win10也行但不推荐，Docker环境支持
CSDN上使用centOS搭建Hyperleger fabric的文章较多，可以自行参考。
Fabric samples是GO语言项目，所以还要部署GO语言环境

区块链需要的相关知识：

GO
C++
Java
Python
系统架构
以太坊
Linux
hyperleger
JavaScript
Node.js
共识算法
密码学
分布式计算
智能合约
数据挖掘
后端思维
GO语言编程
区块链基础知识 Docker、git等

深入了解区块链

如果想更加深入了解区块链本身的相关基础，可以浏览笔者的另一篇文章

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