Fabric v1.x 私有数据（PrivateData）模型分析

一、私有数据机制介绍

对于一些组织来说，总会有一些机密数据，比如产品价格、用户电话、用户地址等信息，这些数据可能希望只被某几个组织知道，或者仅仅自己知道。可以将这些机密数据存储到私有数据库中，然后通过私有数据收集策略来定义有哪些peer有权获得这些私有数据，这些授权peer同样是将这些数据存储到私有数据库里，对于ordering来说，也只能看到私有数据的哈希。
另外私有数据同样是通过Gossip协议在peer间传输的。

二、私有数据的交易流程

在之前一篇文章中的交易流程章节分析了普通交易的详细流程。私有数据的交易流程与之相比有些许不同，具体流程如下：

1. 首先由client请求关于私有数据的交易提案；
2. 然后背书节点仿真执行交易，并把私有数据存储到一个临时数据库里；
3. 背书节点同时将这些私有数据通过gossip协议传播给其他有权限的记账节点，这些记账节点同样将私有数据存储到临时数据库里；
4. 传播到指定的数量后背书节点将结果进行签名，返回给client端的数据不包含私有数据，只会返回签名和私有数据key和value的哈希值；
5. client将提案的响应发送给ordering后，ordering无法看到私有数据的内容，只能看到一串哈希值；
6. 然后ordering将交易区块传输给记账节点，记账节点会进行一些验证，除了验证背书策略，还要验证ordering发送的哈希值与本地临时数据库里保存的私有数据是否匹配，如果验证成功，记账节点就会将临时数据库中的数据正式存储到私有数据库里；
7. 记账节点存储完成后会通知客户端记账的情况。

根据上述的步骤整理出交易流程图：

三、私有数据集合配置

在chaincode实例化的时候需要指定私有数据收集策略配置文件路径，需要在配置文件中指定名称、收集策略、传播的节点数量、私有数据保存时间等选项，具体实例如下所示：

[
    {
        "name": "collectionMarbles",
        "policy": "OR('Org1MSP.member', 'Org2MSP.member')", // Org1和Org2都有权限访问
        "requiredPeerCount": 0, // Endorsing peer返回执行结果前必须传播给Committing peer的节点最小数量
        "maxPeerCount": 3,    // 最多要传播的节点数量
        "blockToLive":1000000,    // 私有数据需要在DB里保存的时间，超过这个期限私有数据会自动销毁
        "memberOnlyRead": true    // 只有策略定义的member可以访问
    },
    {
        "name": "collectionMarblePrivateDetails",
        "policy": "OR('Org1MSP.member')",    // 只有Org1可以访问
        "requiredPeerCount": 0,
        "maxPeerCount": 3,
        "blockToLive":3,
        "memberOnlyRead": true
    }
]

四、私有数据存储的代码分析

下面是私有数据保存的代码实现，第一段代码使用“collectionMarbles”配置来存储私有数据，包括Name、Color、Size、Owner这些隐私级别较低的数据，根据上面的配置可知，组织Org1MSP和Org2MSP的成员都可以访问这些数据，具体代码如下所示：

// ==== Create marble object, marshal to JSON, and save to state ====
marble := &marble{
    ObjectType: "marble",
    Name: marbleInput.Name,
    Color: marbleInput.Color,
    Size: marbleInput.Size,
    Owner: marbleInput.Owner,
}
marbleJSONasBytes, err := json.Marshal(marble)
// === Save marble to state ===
err = stub.PutPrivateData("collectionMarbles", marbleInput.Name, marbleJSONasBytes)

第二段代码使用“collectionMarblePrivateDetails”配置存储私有数据，包括price这种隐私级别较高的数据，根据上面的配置可知，只有Org1MSP的成员可以访问，具体代码如下所示：

// ==== Create marble private details object with price, marshal to JSON, and save to state ====
marblePrivateDetails := &marblePrivateDetails{
    ObjectType: "marblePrivateDetails",
    Name: marbleInput.Name,
    Price: marbleInput.Price,
}
marblePrivateDetailsBytes, err := json.Marshal(marblePrivateDetails)
err = stub.PutPrivateData("collectionMarblePrivateDetails", marbleInput.Name, marblePrivateDetailsBytes)

最终org1和org2的peer成员都会存储marble对象，而marblePrivateDetails对象只会存储到org1的peer节点中，两个组织的存储图如下所示：