003-主流區塊鏈技術特色及Hyperledger Fabric V1.0版本特色

1、Hyperledger fabric V1.0 架構

一、邏輯架構：

　　

二、區塊鏈網絡

　　

三、運行時架構

　　

2、架構總結

一、架構要點

　　分拆Peer的功能，將Blockchain的數據維護和共識服務進行分離，共識服務從Peer節點中徹底分離出來，獨立爲Orderer節點提供共識服務； 基於新的架構，實現多通道（channel）的結構，實現了更爲靈活的業務適應性（業務隔離、安全性等方面） 支持更強的配置功能和策略管理功能，進一步加強系統的靈活性和適應性；

二、架構目標

　　一、chaincode信任的靈活性：支持多個ordering服務節點，加強共識的容錯能力和對抗orderer做惡的能力    
　　二、 擴展性： 將endorsement和ordering進行分離，實現多通道（實際是分區）結構，加強系統的擴展性；同時也將chaincode執行、ledger、state維護等很是消耗系統性能的任務與共識任務分離，保證了關鍵任務（ordering）的可靠執行     
　　三、保密性：新架構對於chaincode在數據更新、狀態維護等方面提供了新的保密性要求，提升系統的業務、安全方面的能力     
　　四、共識服務的模塊化：支持可插拔的共識結構，支持多種共識服務的接入和服務實現

三、重要特徵【支持多chain和多channel】

多鏈chain

　　所謂的chain（鏈）其實是包含Peer節點、帳本、ordering通道的邏輯結構，它將參與者與數據（包含chaincode在）進行隔離，知足了不一樣業務場景下的」不一樣的人訪問不一樣數據「的基本要求。同時，一個peer節點也能夠參與到多個chain中（經過接入多個channel）；以下圖所示

　　

 多通道

　　通道是有共識服務（ordering）提供的一種通信機制，相似於消息系統中的發佈-訂閱（PUB/SUB)中的topic；基於這種發佈-訂閱關係，將peer和orderer鏈接在一塊兒，造成一個個具備保密性的通信鏈路（虛擬），實現了業務隔離的要求；通道也與帳本（ledger）-狀態（worldstate）緊密相關；以下圖所示：

 　　

　　peer 1,2和N訂閱紅色通道，並共同維護紅色帳本; peer 1和N訂閱藍色通道並維護藍色帳本; 相似地，peer 2和peer N在黑色通道上並維護黑色帳本。

　　在這個例子中，peer N在訂閱了全部通道，咱們看到每一個通道都有一個相關的帳本。 通常來講，咱們稱不涉及全部peer的帳本爲子帳本，另外一種是系統帳本，即全帳本。

　　通道和帳本的組合是一個虛擬鏈，所以一個區塊鏈網絡能夠具備1個共識服務的多個鏈。 系統通道和全帳本構成系統鏈。 每一個區塊鏈網絡只有1個系統鏈。若是交易是公開的，區塊鏈網絡可能永遠不須要多個鏈; 全部的交易對全部Peers成員均可見。 然而，在成員間進行私密交易（例如雙邊合同），單獨的鏈是隔離數據、提供保密的方式。

四、交易（數據）流程說明

　　事物

　　　　

 

　　事物處理流程【交易流程】，以下：

　　

1. 應用程序經過SDK發送請求道Peer節點（一個或多個）
2. peer節點分別執行交易（經過chaincode），可是並不將執行結果提交到本地的帳本中（能夠認爲是模擬執行，交易處於掛起狀態），參與背書的peer將執行結果返回給應用程序（其中包括自身對背書結果的簽名）
3. 應用程序 收集背書結果並將結果提交給Ordering服務節點
4. Ordering服務節點執行共識過程並生成block，經過消息通道發佈給Peer節點，由peer節點各自驗證交易並提交到本地的ledger中（包括state狀態的變化）

　　事務流（peer節點內）

　　

 

 　　上述過程對應的執行序列圖以下：

　　　　

五、帳本

　　整體流程以下圖所示：在新的架構中，Peer節點負責維護區塊鏈的帳本（ledger）和狀態（State），本地的帳本稱爲PeerLedger，其結構以下：

　　

　　整個區塊結構分爲文件系統存儲的Block結構和數據庫維護的State狀態，其中state的存儲結構是能夠替換的，可選的實現包括各類KV數據庫（LEVELDB，CouchDB等）；

3、總體帳本設計詳述

　　

　　

　　

 4、1.0版本的版本計劃

　　很明顯Febric V0.6與V1.0的架構及流程差別極大，在V0.6下開發的應用很難在V1.0環境下運行，因此咱們仍是不要費勁折騰V0.6，仍是從V1.0開始吧！（官方公佈的計劃）

 

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