HyperLedger Fabric 交易流程

在生产环境中，一个最小的Fabric联盟链网络由4个结点组成，如下图：

为了避免单点故障，进行结构冗余，每个节点的角色安排如下：

• 192.168.1.120 peer1, orderer1, zookeeper0, kafka0, ca1，
• 192.168.1.121 peer2, orderer2, zookeeper1, kafka1 ca2
• 192.168.1.122 peer3, zookeeper2, kafka2 ,ca3
• 192.168.1.122 peer4, kafka3  ca4, fabric浏览器

在Fabric中，本由一个节点处理的过程，在逻辑上被分解为不同的角色，每个角色承担不同的功能；节点（Peer）分解为背书节点（Endorser peer）和提交节点（Committer peer），为了达到处理的顺序性，提炼出排序（Orderer）角色，kafka是联盟链中负责共享机制，zookeeper是个分布式应用协调器，负责点到点数据传输，CA负责证书发放。 Fabric是应用于联盟链的场景，在处理每一笔交易时，每个环节上需要对交易信息进行权限校验。
       Fabric交易流程图如下所示：

交易过程详细流程：
     1) 应用程序客户端通过SDK调用证书服务（CA）服务，进行注册和登记，并获取身份证书；
     2) 应用程序客户端通过SDK向区块链网络发起一个交易提案（Proposal），交易提案把带有本次交易要调用的合约标识、合约方法和参数信息以及客户端签名等信息发送给背书（Endorser）节点。

     3) 背书（Endorser）节点收到交易提案（Proposal）后，验证签名并确定提交者是否有权执行操作，同时根据背书策略模拟执行智能合约，并将结果及其各自的CA证书签名发还给应用程序客户端。

     4) 应用程序客户端收到背书（Endorser）节点返回的信息后，判断提案结果是否一致，以及是否参照指定的背书策略执行，如果没有足够的背书，则中止处理；否则，应用程序客户端把数据打包到一起组成一个交易并签名，发送给Orderers。
     5) Orderers对接收到的交易进行共识排序，然后按照区块生成策略，将一批交易打包到一起，生成新的区块，发送给提交（Committer）节点；
     6) 提交（Committer）节点收到区块后，会对区块中的每笔交易进行校验，检查交易依赖的输入输出是否符合当前区块链的状态，完成后将区块追加到本地的区块链，并修改世界状态。

还有一个关于Fabric联盟链交易理解的说明：

这个示例中包含客户A和B，在进行萝卜买卖。他们各自有一个网络节点，通过节点他们发送交易并和账本进行交互。

首先，假设必要的条件：

该流程假设通道已建立并正常运行。用户已注册并使用组织认证授权（CA）登记，同时获得必要的加密材料来进行网络验证。

链码（包含一组代表萝卜市场初始状态的键值对）被安装在节点上并在通道上进行实例化。链码包含定义交易指令集合的逻辑和达成一致的萝卜价格。设置一项针对链码的背书策略，表明节点A和B都必须对任何交易进行背书。

1. 客户A发起交易

客户A发出萝卜购买请求。请求目标节点A和B，分别代表客户A和B。背书策略表明两个节点必须为任何交易进行背书，因而请求被发送到节点A和B。

接下来构建交易提案。一个以可用SDK（node, java, python）为支撑的应用利用有效的API来生成交易提案。这项提案作为调用链码功能的请求来完成数据到账本的读取和/或写入（即为资产写入新的键值对）。SDK有两个作用：把交易提案包装成合适架构格式的库（基于gRPC的协议缓冲）；使用用户的加密证书来创建交易提案的唯一签名。

2. 背书节点验证签名&执行交易

背书节点使用MSP验证签名并确定请求者是否被合理授权进行提案的操作（使用通道ACL）。背书节点以交易提案凭证为输入，基于当前状态的数据库执行来生成交易结果，输出包括反馈值、读取集合和写入集合。截止现在账本还未进行更新。这些值的集合，背书节点的签名以及是/否的背书声明一同作为“提案反馈”被传输回到SDK，SDK对应用消耗的载荷进行解析。

3. 审查提案反馈

应用对背书节点签名进行验证，比较提案反馈（链接到包含载荷代理的术语条款）来决定是否一致，指定的背书策略是否被执行（即节点A和B都进行了背书）。这种架构可以保证即使一个应用选择不进行反馈审查或者转发了没有背书的交易，背书策略依然会被节点执行并在验证提交阶段维持。

4. 客户组合交易背书

应用对交易提案进行广播，以“交易信息”对订购服务实现反馈。交易包含读/写集合，背书节点签名和通道ID。订购服务不读取交易细节，只是从网络中所有通道接收交易，根据每个通道按时间顺序调用，创建每个通道的交易区块。

5. 交易验证和提交

交易区块被发布到通道中的所有节点。区块中的交易被验证来确保背书策略被执行并且账本的读取集合变量没有发生变化，因为读取集合是执行交易生成的。区块中的交易被标记为有效或无效。

6. 账本更新

每个节点都把区块追加到通道的链中，对每项有效交易，写入集合被提交到当前状态的数据库。发出事务通知客户端应用，交易（调用）被永久追加到链中以及交易是有效或者无效的。