第六章 九析帶你輕鬆完爆 hyperledger fabric - 區塊和區塊鏈介紹

本系列文章:

第一章：九析帶你完爆 hyperledger fabric - 快速上手 basic-network 樣例

第二章：九析帶你完爆 hyperledger fabric - 快速搭建 GO 環境

第三章：九析帶你完爆 hyperledger fabric - 快速上手 first-network 樣例

第四章：九析帶你完爆 hyperledger fabric - 系統邏輯架構篇

第五章：九析帶你完爆 hyperledger fabirc - 網絡節點介紹

第六章:  九析帶你完爆 hyperledger fabric - 區塊和區塊鏈介紹

目錄

1 前言

2 區塊

3 區塊鏈

4 區塊鏈網絡

5 區塊鏈存儲

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1 前言

        第一章九析手把手帶領你運行了一個 fabric 區塊鏈樣例 basic-network。

        第二章九析手把手帶領你實現了 GO 語言開發環境的安裝和配置。

        第三章九析手把手帶領你在 GO 語言開發環境下編譯了 fabric 的最重要的兩個工具 configtxgen 和 cryptogen，並在此基礎上運行了 fabric 區塊鏈樣例 first-network。

        第四章九析給你深刻淺出的介紹了 fabric 整個邏輯架構。

        第五章九析給你庖丁解牛般闡述了 fabric 網絡拓撲、網絡節點以及共識機制。

        本章九析將爲你講解什麼是區塊、區塊鏈，區塊鏈網絡以及區塊鏈存儲究竟是什麼意思。

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2 區塊

        區塊（block），本質是一種數據結構。若是用 java 表達，大概是下面這個樣子：

public class Block {

    private int index;                       # 索引值；此 Block 對象在整個區塊鏈列表（List）的位置編號

    private Date createdatetime;      # 區塊對象建立日期時間

    private Object data;                  # 區塊鏈中的交易記錄，能夠接受多種數據結構，好比 hashmap、 List、 Array 等

    private Random nonce; # 隨機數（下面會詳細介紹）

    private String hash;                  # 此 Block 對象的 hash 值

    private String preBlockHash      # 區塊鏈列表（List）中此對象的上一個 Block 對象的 hash 值

    ......

    public getHash()     {

        return hash( index + createdatetime + data + nonce + preBlockHash ); # 這裏的 hash() 返回輸入參數的 hash 值

    }

}

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3 區塊鏈

        講完了區塊，那麼區塊鏈 ( blockchain ) 就更好理解了，它也是一種數據結構。若是用 java 表達，大概就是下面這個樣子：

List<Block> blockchain = new ArrayList<Block>();

Block _1st .= new Block();

Block _2nd = new Block();

Block _3rd = new BLock();

blockchain.add( _1st );

blockchain.add( _2nd );

blockchian.add( _3rd );

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4 區塊鏈網絡

        講完了區塊鏈，咱們再來介紹一下區塊鏈網絡。上面咱們已經知道區塊鏈是一種數據結構對象（list）；若是用 java 表述，此 list 存儲在服務器的 jvm 中。設想以下場景，若是不想單點故障，你一般會在每一個服務器上都啓動一個 jvm，而每一個 jvm 都存有相同的一份 list，這樣由多個服務器構成的網絡拓補結構就是分佈式網絡。

        再回到區塊鏈的概念上來，上面介紹的每一個服務器就是區塊鏈的網絡節點，每一個節點都存有一份相同的區塊鏈，這樣由多個節點構成的網絡拓補結構即是區塊鏈網絡。以下圖所示：

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5 區塊鏈存儲

        區塊和區塊鏈都是一種數據結構，若是這個數據結構存儲在內存中是很是危險的，就像 java 對象同樣，一旦 jvm 宕掉或者內存掉電，整個數據將不可恢復。所以，區塊鏈也應該像 java 對象存儲在 mysql 中同樣存儲在專屬數據庫中，fabric 使用 levelDB 和 couchDB（後續課程會介紹）存儲區塊鏈。

        在 fabric 中，每一個 Peer Committer 記帳節點都會維護一份區塊鏈對象（List）。每當客戶端節點提交交易給 orderer 節點後，orderer 節點會將這些交易打包成新區塊（block），而後在固定時間間隔將此區塊同步給 Peer Anchor 節點，Peer Anchor 節點收到此區塊後會利用 gossip 協議廣播給每一個 Peer Committer 節點。Peer Committer 節點收到區塊，而後驗證區塊，最終將現加入的區塊（block）添加（add）到本身節點所維護的區塊鏈中（blocklist），這樣便保證了整個分佈式網絡的數據一致性。

        自此，九析帶你輕鬆完爆了 hyperledger fabric 的區塊和區塊鏈。