區塊鏈:區塊鏈超級賬本Fabric如何構建？

導語：時至今日區塊鏈技術的應用已被諸多行業熟悉及采用，真正意義上實現了區塊鏈技術對產業的賦能，產業區塊鏈應用也越來越吸引市場的目光，引領著技術發展的新方向。從區塊鏈的本質上來講，可以分為公有鏈、聯盟鏈以及私有鏈三種形式，雖然公鏈的完全去中心化是眾所共同期望的，但在公鏈的環境下運行效率低下，且全網都可接入的公鏈，賬本完全共享，這對很多企業是無法接受的。因此，用于企業與企業之間的聯盟鏈基礎平臺——Hyperledger（超級賬本）運用而生，接入有了準入限制，并且支持多種商業環境的應用。

本文翻譯自行業技術巨頭IBM研究院2016年的一篇研究報告，詳盡闡述了區塊鏈Hyperledger Fabric如何構建這個問題。IBM作為行業技術的先行者及實踐者，早在區塊鏈超級聯盟鏈概念及生態誕生之初即開展了廣泛且深入的探索研究， 即使在今日依然對區塊鏈超級聯盟鏈的課題研究具有深遠的指導意義，讀者可以從無論技術層面還是思維層面領悟IBM研究院對此課題所闡述的含義。

A股收盤：深證區塊鏈50指數下跌1.23%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3222.95點，收盤下跌0.69%，深證成指報11029.3點，收盤下跌0.91%，深證區塊鏈50指數報3214.2點，收盤下跌1.23%。區塊鏈板塊收盤下跌1.18%，數字貨幣板塊收盤下跌1.3%。[2023/7/5 22:19:03]

區塊鏈是一種分布式系統，其所屬的分布系統又被稱為“復制狀態機模型”，即多個節點上從相同的初始狀態開始，執行相同的一串命令，產生相同的最終狀態。區塊鏈中服務維護著一些狀態，而客戶端可以調用轉換狀態和生成輸出的操作。區塊鏈通過分布式協議模擬“可信任的”計算服務，該協議是由互聯網上連接的節點運行。服務呈現或創建一個資產，其中所有節點都有一些權益相關。節點共享運行服務的共同目標，但不一定相互信任。在“無許可”的區塊鏈中，比如比特幣加密貨幣底層的區塊鏈中，任何人都可以操作一個節點，并通過消耗CPU循環參與其中，并演示“工作證明”。另一方面，區塊鏈在“許可”模式控制誰參與驗證和協議；這些節點已經建立了明確的身份并組成了一個聯盟。Swanson的一份報告比較了這兩種模式。

三家德國機構使用Deka的區塊鏈儲蓄銀行債券平臺:金色財經報道，，德國儲蓄銀行的證券供應商DekaBank宣布，三家儲蓄銀行已經使用SWIAT區塊鏈平臺部署了數字儲蓄銀行債券。多特蒙德、路德維希堡和施瓦茲瓦爾德-巴爾的儲蓄銀行使用DLT登記處向機構發行了債券。

該解決方案的主要好處之一是結算的速度。紙質版的所有權轉讓需要七天時間，而現在可以在幾秒鐘內完成。[2023/5/23 15:21:01]

Hyperledger：超級賬本項目(www.hyperledger.org) 是一個合作創建的企業級項目，由開源的分布式賬本框架和代碼 構成。旨在通過識別和實現跨行業分布式賬本開放標準平臺，推進區塊鏈技術，改變全球范圍內的商業交易方式。Hyperledger是Linux基金會于2016年初成立的一個項目，開始不久即有50多名成員。

Hyperledger Fabric：Hyperledger Fabric 是一個實現運行智能合約的分布式賬本平臺，利用熟悉和證明技術，采用模塊化架構，允許實施各種可插拔的功能。它是Hyperledger項目中正在孵化的多個項目之一。Hyperledger Fabric的開發者預覽版(稱為“v0.5開發者預覽版”)已于2016年6月發布。

美國NIST仍在與財政部和國防部就區塊鏈支付跟蹤項目合作:金色財經報道，3月4日的一份合同通知表明，美國政府正在進行一項跨部門研究項目，專注于使用區塊鏈技術來跟蹤贈款付款。正如此前報道的那樣，該項目自2020年初以來一直在進行，涉及國家標準與技術研究院NIST（美國商務部的一個機構）、財政部和國防部的國防信息系統局。根據新的合同通知，NIST希望雇用位于馬里蘭州的一家名為Prometheus Computing的公司來協助該項目。該合同將持續六個月，此后可延期六個月。[2021/3/12 18:37:39]

Fabric的分布式賬本協議是由對節點運行的。這種Fabric能區分有兩種類型的節點：驗證節點是網絡上運行共識、驗證交易和維護賬本的節點。另一方面，非驗證節點是作為代理連接客戶端(發出交易)和驗證peer節點。非驗證節點不執行交易，但可以驗證交易。

當前發布Fabric的一些關鍵特性是：

英特爾與螞蟻區塊鏈生態正式達成戰略合作:5月27日，全球芯片巨頭英特爾加入螞蟻區塊鏈生態，正式宣布戰略合作。芯片上鏈，是最強算力和最強區塊鏈技術首次深度融合，將推動傳統芯片行業商業模式革新。加入螞蟻區塊鏈生態后，以英特爾為源頭的硬件租賃供應鏈體系，將實現整體區塊鏈化，租賃廠商、保險公司、資金機構全部上鏈，流轉過程中所有信息均真實不可改，從而降低各環節互信成本，提高芯片產業鏈中下游的供給效率和融資效率，拉動芯片供應商供貨量，為傳統芯片行業注入新活力。[2020/5/27]

獲批準的有即時確定性的區塊鏈；

運行在Go(golang.org)中執行的任意的智能合約（稱為鏈碼）：

- 將用戶自定義的鏈碼封裝在Docker容器中；

- 系統鏈碼與peer節點運行相同的進程；

共識協議是可插拔的，目前拜占庭容錯共識的實現由PBFT協議支持，提供了一個用于尋址不確定性鏈碼的SIEVE原型，并且協議存根（命名為NOOPS）服務于單個節點上的開發；

動態 | 人民網：區塊鏈等信息傳播技術快速發展，將重新調整媒體格局:8月18日，人民網傳媒頻道發布原創文章《讓黨的聲音傳得更開、更廣、更深入！——媒體融合發展這5年》，文章表示，技術迭代是傳媒業轉型升級的重要驅動力。5G、AI（人工智能）、AR（增強現實）/VR（虛擬現實）、區塊鏈、云計算等信息傳播技術快速發展，將重新調整媒體格局，深刻改變輿論生態，促使媒體融合產生蛻變。面對技術帶來的深刻變革，媒體從自主研發到多方合作，紛紛投入技術創新大潮。[2019/8/19]

安全支持通過權威認證（Cas）的TLS證書、注冊證書和交易證書；

RocksDB (rocksdb.org)支持Persistent state（持久狀態）使用鍵值存儲系統；

支持預定義和自定義事件的事件框架；

與fabric接口的客戶端SDK (Node.js)為開發工具包；

支持基礎REST API和CLIs。

在開發人員預覽版中，對非驗證節點的支持是最小的。

架構：驗證節點運行BFT共識協議來執行狀態機可復制機制接受三種交易操作: Deploy transaction（部署交易）：接受用Go編寫的鏈碼(表示為智能合同)作為參數；鏈碼安裝在對等節點上，并準備隨時被調用。Invoke transaction（調用交易）：調用之前通過部署交易安裝的特定鏈碼的交易；參數是特定于交易類型的；鏈碼執行交易，可以相應地讀寫其狀態中的條目，并指示它是成功還是失敗。Query transaction（查詢交易）：從讀取對等節點的持久狀態直接返回進入狀態項；這有可能不能確保線性化。每個鏈碼都可以定義自己的持久狀態，區塊鏈的哈希鏈是計算執行的交易和結果的持久狀態。

通過復制執行鏈碼和給出潛在的BFT共識的錯誤假設來驗證交易，比如，在n個驗證對等節點中，最多f < n/3 可以“說謊”并任意執行，但其他正確執行鏈碼。在PBFT共識之上執行時，鏈碼交易必須是確定的，否則對等節點的狀態可能會發生分歧。有一個模塊化的解決方案可以過濾出明顯發散的非確定性交易，并且已經在SIEVE協議中實現。運行BFT 共識的驗證節點之間的成員關系目前是靜態的需要手動干預。計劃在未來的版本中支持動態更改運行共識的節點集。

由于fabric實現了一個許可的分類賬，因此它包含一個用于身份驗證和授權的安全基礎設施。通過公鑰證書支持注冊和交易授權，通過內加密實現鏈碼的機密性。更準確地說，為了連接到網絡，每個對等節點都需要從注冊CA獲得注冊證書和成員服務的一部分。它授權對等點連接到網絡并獲得提交交易所需的交易證書。交易證書由交易CA頒發，并支持提交交易的對等節點的匿名授權，因為頒發給同一對等節點(即同一注冊證書)的多個交易證書不能相互鏈接。鏈碼和狀態的機密性是通過交易和狀態的對稱密鑰加密提供的，使用特定于區塊鏈的密鑰對所有具有區塊鏈注冊證書的對等方可用。未來版本計劃對加密機制進行擴展，使其具有更詳細的交易和狀態條目的機密性。

區塊鏈的共識協議一直在研究中保持熱度，金融科技初創公司(如tendermint.com, kadena.io)也在討論。Fabric的設計使用了共識的模塊化概念，這與分布式計算中公認的共識概念是一致的。這確保了fabric的區塊鏈相關特性可以獨立于特定的共識協議進行開發。PBFT協議是已經在fabric中實現的第一個共識協議，這是由于其顯著突出在：它受益于近20年系統性研究拜占庭共識的經驗，密切相關知名Viewstamped Replication和Paxos之類的協議，分析了在許多環境中的使用和教科書中的描述。

Hyperledger Fabric是一個用于商業用途的區塊鏈平臺。它是開源的并且基于標準，能夠運行用戶自定義的智能合約，支持強大的安全和身份特征，使用模塊化架構和可插拔的共識協議。

在Hyperledger項目的管理下，Fabric目前正在被積極的開發中。有關Fabric的更多信息，請登錄網站:

github.com/hyperledger/fabric/blob/master/docs/protocol-spec.md

來源：IBM研究院

翻譯：Emily

Tags：區塊鏈FABRICABRBRI如何做區塊鏈FABRIC價格LABRA價格BRICK價格

瑞波幣