fabric基础知识
Fabric中典型的业务流程，简单地分析相关的代码，包括创建通道(channel)、加入通道(channel)、安装智能合约(chaincode)、认可智能合约(chaincode)定义、提交智能合约(chaincode)定义、调用智能合约(chaincode)。
交易流程如下
一个交易，基本上从客户端（SDK或APP）发起，然后根据背书策略发送交易提案到相关的背书节点，背书节点拿到提案后，验证签名，模拟执行，创建读写集，签名然后返回结果给客户端，客户端依次收集背书策略中要求发送至节点的返回结果，如果符合背书策略后，利用SDK打包交易（验证策略，打包提案、提案反馈和背书签名），然后发送到排序节点。排序服务器根据不同的通道按时间顺序排序，生成区块（RAFT共识就在此处），注意，此处不进行区块交易合法性验证。广播区块到各个组织的Leader节点，其它验证区块后广播给相关组织的通道成员，并且每个成员都要进行相同的校验处理。所有合法的区块交易都会将写入状态写入数据库（状态数据库和帐本数据库）并更新世界状态。
bccsp
区块链加密服务提供者（Blockchain Crypto Service Provider），提供一些密码学相关操作的实现，包括 Hash、签名、校验、加解密等。主要支持 MSP 的相关调用。
bddtests
行为驱动开发测试（Behaviour Driven Development）相关代码。主要是关于各种测试，线下peer节点部署等相关的操作。
common
一些通用的功能模块。包括常用的配置config、加密签名的crypto、ledger设置，工具包含协议设置等等。
core
大部分核心实现代码都在本包下。其它包的代码封装上层接口，最终调用本包内代码。包含区块链操作Chaincode代码实现、peer节点消息处理及行为的实现、容器container的实现如docker交互实现、策略实现policy及预处理endorser等等。
devenv
主要是方便本地搭建开发平台的一些脚本。主要包含了CouchDB设置、golang编译脚本、64位ubantu配置脚本等等。
docs
项目相关的所有文档。包含客户定制主题以及一些工具的源代码。
events
EventHub 服务处理相关的模块。主要是包含了消费者，生产者的实现代码。另外，Even服务其包含了四种类型定义如下：REGISTER = 0;BLOCK = 1;CHAINCODE = 2;REJECTION = 3。
examples
示例文件夹，包括一些 chaincode 示例和监听事件的示例。
gossip
流言算法–gossip算法。一个基于pull的gossip算法的实现。最终确保状态一致。 该协议大致如下：
1）A发起者发送Hello（B唯一标识，nonce）消息到B远程节点（多个）。
2）收Hello信息后发送SendDigest到A节点，其中包含nonce
3）A收到SendDigest，校验数据和nonce，把B作为待发送节点，并封装想要pull的数据SendReq到B节点
4）B收到SendReq发送SendRes到A节点，数据为SendReq不包含的数据
gotools
go 相关的开发工具的安装脚本：golint、govendor、goimports、protoc-gen-go、ginkgo、gocov、gocov-xml 等。
images
一些跟 Docker 镜像生成相关的配置和脚本。主要包括各个镜像的 Dockerfile.in 文件。这些文件是生成 Dockerfile 的模板。
msp
成员服务提供者（Member Service Provider），提供一组认证相关的密码学机制和协议，用来负责对网络提供证书分发、校验，身份认证管理等。一些成员管理的实现代码等。
orderer
在 fabric 1.0 架构中，共识功能被抽取出来，作为单独的 fabric-orderer 模块来实现，完成核心的排序功能。最核心的功能是实现从客户端过来的 broadcast 请求，和从 orderer 发送到 peer 节点的 deliver 接口。同时，orderer 需要支持多 channel 的维护。主要包含Solo、kafka及bft三个方法。
peer
peer节点的相关主命令模块。作为服务端时候，支持 node 子命令；作为命令行时候，支持 chaincode、channel 等子命令。其中包含一些命令操作的实现等等。
proposals
一些建议，包含现在对区块的结构优化建议及时序图的呈现。还有其他方面的一些建议文件。
protos
Protobuf 格式的数据结构和消息协议都在同一个 protos 包内。
这里面是所有基本的数据结构（message）定义和 GRPC 的服务（service）接口声明。
release
关于如何从dockerhub中拉取docker镜像的相关操作及脚本代码。
release_notes
关于最新2017年6月8日beta版本更新的相关资讯。主要包括release笔记内容及版本变根日志。
sampleconfig
提供了一些样例证书文件和配置文件。pem格式，通过openssl来查看内容。内容基于BASE64来进行编码。
scripts
一些辅助脚本，多数为外部 Makefile 调用。比如一些依赖环境的安装如python-pip、然后pip的安装包中的一些依赖环境等。还有一些配置，如让容器永不退出等。
test
用于测试的一些脚本。 主要包含chaincode、回归测试脚本、容器关联order节点及peer节点测试脚本、环境构筑测试相关脚本如channel、以及一部分的工具LTE、OTE、PTE。
unit-test
单点docker配置测试脚本
vendor
关于部分提供商的内容及管理依赖，包含 github.com、golang.org、google系列及gopkg.in相关内容。
官方给出fabric-samples结构：
- asset-transfer-basic 资产转移的例子
asset-transfer-ledger-queries 资产转移的例子
asset-transfer-private-data 资产转移的例子
asset-transfer-sbe 资产转移的例子
asset-transfer-secured-agreement 资产转移的例子 - chaincode 一些简单的chaincode例子
ci
commercial-paper 商业票据例子 - fabcar 汽车例子(弃用)
high-throughput 高吞吐量例子
interest-rate-swaps 利率例子(弃用)
off-chain-data 离链例子 - scripts changelog.sh
test-application 两个工具包
test-network fabric网络的示例
chaincode：里面有Java和go以及其他语言合约链码示例，其中fabcar一个关于汽车的综合示例，提供了Fabric功能的广泛演示。 演示与证书颁发机构进行交互并生成注册证书的过程，用这些身份来查询和更新帐本。
test-network ：里面是测试网络的fabric，演示了生成证书，启动网络节点（两个组织，每个组织有2个节点），以及部署、实例化链码，并调用链码进行转账和查询，最后停止整个网络。本示例采用的是solo共识服务机制。
fabric开发需要我们自己配置多节点：crypto-config.yaml 和 configtx.yaml配置文件
configtx.yaml 配置文件一般包括四个部分： Profiles 、Organizations 、Orderer 和Application；crypto-config.yaml 配置如下：
OrderOrgs: #定义orderer节点
- Name:Orderer #orderer节点的名称
Domain:example.com #orderer节点的根域名
Specs:
- Hostname:orderer #orderer节点的主机名
PeerOrgs:
- Name:Org1 #组织1的名称
Domain:org1.example.com #组织1的根域名
Template:
Count:2 #组织1中的节点数量
Users:
Count:1 #组织1中的用户数量
- Name:Org2 #组织2的名称
Domain:org2.example.com #组织2的根域名
Template:
Count:2 #组织2中的节点数量
User2:
Count:1 #组织2的用户数量
configtx.yaml配置如下：
Profiles:
TwoOrgsOrdererGenerGenesis:
Orderer:
<<:*OrdererDefaults
Organizations:
- *OrdererOrg
Consortiums:
SampleConsortium:
Organizations:
- *Org1
- *Org2
TwoOrgsChannel:
Consortium:SampleConsortium
Organizations:
- *Org1
- *Org2
Organizations: #指定 OrdererOrg 和 PeerOrg 的组织信息
- &OrdererOrg # OrdererOrg 组织定义
Name:OrderOrgs #组织名称
ID:OrdererMSP #组织 MSP标识（ID是引用组织的关键）
MSPDir:crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp
-&Org1 #Org1组织定义
Name:Org1MSP #组织名称
ID:Org1MSP #组织MSP标识
MSPDir:cryto-config/peerOrganizations/org1.example.com/msp
AnchorPeers:
- Host:peer0.org1.example.com
Port:7051
-&Org2
Name:Org2MSP
ID:Org2MSP
MSPDir:cryto-config/peerOrganizations/org2.example.com/msp
AnchorPeers:
- Host:peer0.org2.example.com
Port:7051
Orderer:&OrdererDefaults
OrdererType:solo
Addresses:
- orderer.example.com:7050
BatchTimeout:2s
BatchSize:
MaxMessageCount:10
AbsoluteMaxBytes:98 MB
PreferredMaxBytes:512 KB
Kafka:
Brokers:
- 127.0.0.1:9092
Organizations:
Application: &ApplicationDefaults
Organizations:
configtx.yaml是Hyperledger Fabric区块链网络运维工具configtxgen用于生成通道创世块或通道交易的配置文件，configtx.yaml的内容直接决定了所生成的创世区块的内容。
主要功能有如下三个：
- 生成启动Orderer 需要的初始区块，并支持检查区块内容
- 生成创建应用通道需要的配置交易，并支持检查交易内容
- 生成锚点Peer 的更新配置交易
- Profiles部分。它是默认的，这部分包含一些用于开发或测试场景的示例配置，这些配置涉及fabric目录中的加密部分。configtxgen工具允许通过-profile标签来指定配置文件。Profiles部分可以显式声明所有配置，但是通常都是从默认配置中继承。
- Organizations部分。它是默认的，这部分包含示例配置MSP定义的单一引用。对于生产部署，应该删除这部分配置，并以新网络成员的MSP定义来替代它。组织中每一个元素都必须带有锚标签，如&orgName，这些标签可以在Profiles中部分引用。
- 默认部分。此部分是Orderer和Application的配置，包括一些属性配置，如BatchTimeout和一般用作继承的基础值。
fabric-go-sdk源码解析
加载配置文件：
通过configFile解析配置文件，然后通过fabsdk.New创建fabric go sdk的入口实例。
func Setup(configFile string, info *SdkEnvInfo) (*fabsdk.FabricSDK, error) {
// Create SDK setup for the integration tests
var err error
sdk, err := fabsdk.New(config.FromFile(configFile))
if err != nil {
return nil, err
}
// 为组织获得Client句柄和Context信息
for _, org := range info.Orgs {
org.orgMspClient, err = mspclient.New(sdk.Context(), mspclient.WithOrg(org.OrgName))
if err != nil {
return nil, err
}
orgContext := sdk.Context(fabsdk.WithUser(org.OrgAdminUser), fabsdk.WithOrg(org.OrgName))
org.OrgAdminClientContext = &orgContext
// New returns a resource management client instance.
resMgmtClient, err := resmgmt.New(orgContext)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("根据指定的资源管理客户端Context创建通道管理客户端失败: %v", err)
}
org.OrgResMgmt = resMgmtClient
}
// 为Orderer获得Context信息
ordererClientContext := sdk.Context(fabsdk.WithUser(info.OrdererAdminUser), fabsdk.WithOrg(info.OrdererOrgName))
info.OrdererClientContext = &ordererClientContext
return sdk, nil
}
创建通道：
使用用户账号创建fabric go sdk的通道客户端，以便进行fabric链码的调用和查询。使用sdk.ChannelContext创建channelProvider，需要指定channelID和用户User1，然后通过channel.New创建通道客户端，这个通道客户端就是调用channelID对应channel上链码的channel client。
func CreateAndJoinChannel(info *SdkEnvInfo) error {
fmt.Println(">> 开始创建通道......")
if len(info.Orgs) == 0 {
return fmt.Errorf("通道组织不能为空，请提供组织信息")
}
// 获得所有组织的签名信息
signIds := []msp.SigningIdentity{}
for _, org := range info.Orgs {
// Get signing identity that is used to sign create channel request
orgSignId, err := org.orgMspClient.GetSigningIdentity(org.OrgAdminUser)
if err != nil {
return fmt.Errorf("GetSigningIdentity error: %v", err)
}
signIds = append(signIds, orgSignId)
}
fmt.Println(">> 创建通道")
// 创建通道
if err := createChannel(signIds, info); err != nil {
return fmt.Errorf("Create channel error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 创建通道成功")
fmt.Println(">> 加入通道......")
for _, org := range info.Orgs {
// 加入通道
// Org peers join channel
if err := org.OrgResMgmt.JoinChannel(info.ChannelID, resmgmt.WithRetry(retry.DefaultResMgmtOpts), resmgmt.WithOrdererEndpoint("orderer0.example.com")); err != nil {
return fmt.Errorf("%s peers failed to JoinChannel: %v", org.OrgName, err)
}
}
fmt.Println(">> 加入通道成功")
return nil
}
创建链码的生命周期
安装Fabric链码使用资源管理客户端的InstallCC接口，需要指定resmgmt.InstallCCRequest以及在哪些peers上面安装。resmgmt.InstallCCRequest指明了链码ID、链码路径、链码版本以及打包后的链码。
打包链码需要使用到链码路径CCPath和GoPath，GoPath即本机的$GOPATH，CCPath是相对于GoPath的相对路径，如果路径设置不对，会造成sdk找不到链码。
func CreateCCLifecycle(info *SdkEnvInfo, sequence int64, upgrade bool, sdk *fabsdk.FabricSDK) error {
if len(info.Orgs) == 0 {
return fmt.Errorf("the number of organization should not be zero.")
}
// Package cc
fmt.Println(">> 开始打包链码......")
label, ccPkg, err := packageCC(info.ChaincodeID, info.ChaincodeVersion, info.ChaincodePath)
if err != nil {
return fmt.Errorf("pakcagecc error: %v", err)
}
packageID := lcpackager.ComputePackageID(label, ccPkg)
fmt.Println(">> 打包链码成功")
// Install cc
fmt.Println(">> 开始安装链码......")
if err := installCC(label, ccPkg, info.Orgs); err != nil {
return fmt.Errorf("installCC error: %v", err)
}
// Get installed cc package
if err := getInstalledCCPackage(packageID, info.Orgs[0]); err != nil {
return fmt.Errorf("getInstalledCCPackage error: %v", err)
}
// Query installed cc
if err := queryInstalled(packageID, info.Orgs[0]); err != nil {
return fmt.Errorf("queryInstalled error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 安装链码成功")
// Approve cc
fmt.Println(">> 组织认可智能合约定义......")
if err := approveCC(packageID, info.ChaincodeID, info.ChaincodeVersion, sequence, info.ChannelID, info.Orgs, info.OrdererEndpoint); err != nil {
return fmt.Errorf("approveCC error: %v", err)
}
// Query approve cc
if err := queryApprovedCC(info.ChaincodeID, sequence, info.ChannelID, info.Orgs); err != nil {
return fmt.Errorf("queryApprovedCC error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 组织认可智能合约定义完成")
// Check commit readiness
fmt.Println(">> 检查智能合约是否就绪......")
if err := checkCCCommitReadiness(packageID, info.ChaincodeID, info.ChaincodeVersion, sequence, info.ChannelID, info.Orgs); err != nil {
return fmt.Errorf("checkCCCommitReadiness error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 智能合约已经就绪")
// Commit cc
fmt.Println(">> 提交智能合约定义......")
if err := commitCC(info.ChaincodeID, info.ChaincodeVersion, sequence, info.ChannelID, info.Orgs, info.OrdererEndpoint); err != nil {
return fmt.Errorf("commitCC error: %v", err)
}
// Query committed cc
if err := queryCommittedCC(info.ChaincodeID, info.ChannelID, sequence, info.Orgs); err != nil {
return fmt.Errorf("queryCommittedCC error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 智能合约定义提交完成")
// Init cc
fmt.Println(">> 调用智能合约初始化方法......")
if err := initCC(info.ChaincodeID, upgrade, info.ChannelID, info.Orgs[0], sdk); err != nil {
return fmt.Errorf("initCC error: %v", err)
}
fmt.Println(">> 完成智能合约初始化")
return nil
}
初始化链码
func (t *SdkEnvInfo) InitService(chaincodeID, channelID string, org *OrgInfo, sdk *fabsdk.FabricSDK) error {
handler := &SdkEnvInfo{
ChaincodeID: chaincodeID,
}
//prepare channel client context using client context
clientChannelContext := sdk.ChannelContext(channelID, fabsdk.WithUser(org.OrgUser), fabsdk.WithOrg(org.OrgName))
// Channel client is used to query and execute transactions (Org1 is default org)
var err error
t.Client, err = channel.New(clientChannelContext)
if err != nil {
return nil
}
handler.Client = t.Client
return nil
}
